第五章 透镜及其应用练习 2024-2025学年人教版八年级上册

第五章 透镜及其应用 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．下列四幅图中，属于凹透镜的是（　　） A． B． C． D． 2．小明家安装了新的家用监控摄像头，小明对监控摄像头的镜片产生好奇，于是拆下旧监控摄像头的镜片进行观察。关于监控摄像头的镜片，下列说法正确的是（　　） A．中间薄、边缘厚的透明镜片 B．中间薄、边缘厚的不透明镜片 C．中间厚、边缘薄的透明镜片 D．中间厚、边缘薄的不透明镜片 3．下列各图是小明所画的光经过透镜（图中未画出）后的折射光路，其中是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 4．关于透镜的焦点和焦距的说法，正确的是（　　） A．凹透镜对光起发散作用，所以凹透镜没有焦点 B．凸透镜有两个虚焦点 C．凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 D．透镜的光心位于它的主光轴上 5．外出旅游，照相机是我们常用的工具，它能记录我们沿途所见的美丽风光，它相当于一个（　　） A．反光镜 B．凹面镜 C．平面镜 D．凸透镜 6．如图所示将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到透镜的距离为L。下面说法正确的是（　　） A．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距一定小于L B．一定是凸透镜，若透镜靠近纸的过程中光斑一直变大，则L一定大于透镜的焦距 C．由于纸上呈现一个并非最小的光斑，所以可能是凹透镜 D．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距也随之变大 7．关于透镜下列说法错误的是（　　） A．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后一定经过焦点 B．从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴 C．经过光心的光传播方向不变 D．凸透镜的焦距越小，对光的会聚作用越强 8．如图所示的光路图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 9．下列关于透镜的说法正确的是（　　） ①凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点 ②平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点 ③凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距 ④经过凹透镜的光线有可能比原来更会聚了一些 A．只有①正确 B．只有①②正确 C．只有③④正确 D．只有④正确 二、填空题 10．如图所示，两条光线会聚于主光轴MN上的b点，在虚线框内放入甲透镜后，光线将会聚于主光轴MN上的c点，在虚线框内放入乙透镜后，光线将会聚于主光轴MN上的a点，则甲是 透镜，乙是 透镜。（选填“凸”或“凹”） 11．如图甲所示，眼镜是一种增强现实技术的眼镜，结构简图如图乙所示，主要由数字显示屏，半透半反棱镜等核心部件组成。数字显示屏发出的光，经棱镜反射进入人眼，来自外部环境的光，经棱镜折射后进入人眼，各自成像，实现虚实结合。用户通过棱镜看到显示屏的像是 （选填“虚”或“实”）像。当显示屏向下移动时，像的移动方向是 。当用户戴着眼镜看到的像是字母“F”，则摘下眼镜旋转90°后，直接观察显示屏看到的字母形状是 。由于AR眼镜体积过小，显示屏离人眼距离过近，其发出的光过于发散，晶状体折射后仍无法会聚成像，可以在显示屏与棱镜之间加的光学器材是 镜，让显示屏发出的光透过它后，再经棱镜反射进入人眼成像，从而看清。 12．如图甲，小明在测量凸透镜焦距时，他需移动透镜直到光屏上形成一个 的光斑时，用刻度尺测量光斑到透镜的距离如图乙所示，该凸透镜的焦距为 cm。 13．如图所示，某玻璃砖内有一个凸形气泡，一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面，通过玻璃砖后，光线将会 （选填“平行”“会聚”或“发散”）。 14．如图所示，两条平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于点F，若①②两条光线分别向靠近主光轴的方向平移一段距离，则会聚点将 （选填“向右移动”、“保持原位置不变”或“向左移动”）；取一点光源放在A点处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴远离透镜的过程中，纸上的光斑大小 （选填“变大”“不变”“变小”）。 15．如图所示，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现个最小最亮的光斑，则凸透镜对光有 作用（填“会聚”或“发散”），该凸透镜的焦距 cm。 三、作图题 16．如图所示，补全折射光路图。 17． (1)如图甲所示，渔民在A处看到水中处有一条鱼，而S处才是鱼的真实位置，现要利用激光手电筒从A处发出一束光照射到鱼上，请你在图中完成光路； (2)在图乙中画出对应的入射光线和折射光线； (3)如图丙所示，从光源S发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后过A点，请作出这条入射光线并完成光路图。 18．(1)如图所示，一束光照射到平面镜上，如图所示，请在图中画出反射光线并标出反射角的度数。 (2)如图，请完成图中入射光通过透镜后的光路。 四、实验题 19．小明和小华利用太阳光测量凸透镜的焦距： (1)小明上午第二课下课后，将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小明用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离视为焦距，小华却告诉他，这个距离不是凸透镜的焦距，其理由是 ； (2)如图所示，小华采取正确的操作步骤在白纸屏上形成了一个最小最亮的光斑，由图可知，该凸透镜的焦距是 cm； (3)测量焦距后，他们想进一步探究凸透镜的焦距可能与哪些因素有关，经过讨论后，他们提出了以下几种猜想： 猜想1：与照射太阳光的亮度有关； 猜想2：与凸透镜球形表面弯曲程度有关； 猜想3：与凸透镜的直径大小有关； ①为了验证猜想1是否正确，他们调节照射到同一凸透镜上太阳光的亮度进行多次实验，发现所得焦距基本相等，这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； ②接着小华又选用直径和球形表面弯曲程度都不相同的凸透镜进行多次实验来验证猜想2是否正确。你认为小华他们的实验 （选填“能”成“不能”）验证猜想2是否正确，理由是 。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D C B D D A A A A 1．D 【详解】中间薄边缘厚的透镜为凹透镜，D图为凹透镜。ABC图中透镜，中央厚边缘薄，为凸透镜。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．C 【详解】监控摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜是中间厚、边缘薄的透明镜片。故ABD错误，C正确。 故选C。 3．B 【详解】ACD．由图可知，光经过透镜折射后变得比原来发散了，则透镜为凹透镜，故ACD不符合题意； B．由图可知，光经过透镜折射后变得比原来会聚了，则透镜为凸透镜，故B符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．凹透镜对光有发散作用，有两个虚焦点，故A错误； B．凸透镜有两个实焦点，故B错误； C．凸透镜的焦点到光心的距离叫焦距，故C错误； D．光心是位于主光轴上的特殊点，通过光心的光线传播方向不变，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】照相机的镜头相当于一个凸透镜，当景物到镜头的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．A 【详解】AB．凸透镜正对太阳光，太阳光认为是平行光，凸透镜对平行光有会聚作用，其下方的纸上能呈现一个最小最亮的光斑，此时光斑到透镜的距离为焦距，若光斑到透镜的距离大于焦距时，透镜靠近纸的过程中光斑会先变小后变大，最小时为焦距；透镜远离纸的过程中光斑一直变大。若光斑到透镜的距离小于焦距时，透镜靠近纸的过程中光斑一直变大；透镜远离纸的过程中，光斑会先变小后变大，最小时为焦距。故A正确，B错误； C．将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，说明该透镜对光有会聚作用，所以一定是凸透镜，凹透镜对光线没有会聚作用，故C错误； D．某透镜的焦距是一个定值，不会随透镜到纸的距离的变化而变化，故D错误。 故选A。 7．A 【详解】AC．一束光射向凸透镜，通过凸透镜后不一定经过焦点，可以不经过焦点，比如经过光的传播方向不变，就没有经过焦点，故A错误，A符合题意；C正确，C不符合题意； B．平行于主光轴的光线经折射后必然过焦点，那么根据光路可知，从焦点处射向凸透镜的光，通过凸透镜后一定平行主光轴，故B正确，B不符合题意； D．凸透镜的焦距越小，对光线的偏折能力越强，对光的会聚作用越强，故D正确，D不符合题意。 故选A。 8．A 【详解】A．经过凸透镜焦点的光线，经过凸透镜后会平行于主光轴，故A正确； B．凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故B错误； C．凹透镜对光线有发散作用，过凹透镜虚焦点的光线经过凹透镜会向外侧发散，故C错误； D．平行于主光轴的光线经过凹透镜后会向外侧发散，其折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点，故D错误。 故选A。 9．A 【详解】①凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有两个实焦点，说法正确； ②只有与主光轴平行的平行光，经凸透镜折射后一定会聚在焦点上，说法错误； ③焦点到透镜光心的距离叫焦距，说法错误； ④凹透镜对光线有发散作用，会聚光线经过凹透镜折射后，说法错误，故A正确，BCD错误。 故选A。 10． 凹 凸 【详解】[1]由图知，光会聚于b点；光经过甲透镜后会聚在右侧的c点，折射光线与原来的入射光线相比，更远离主光轴，说明甲透镜对光线有发散作用，是凹透镜。 [2]经过乙透镜后会聚在左侧的a点，折射光线与原来的入射光线相比，更靠近主光轴，说明乙透镜对光线有会聚作用，是凸透镜。 11． 虚 水平向左 凸透 【详解】[1]根据图中光路，用户通过棱镜看到显示屏的像是光的反射形成的，相当于平面镜成像，此时成虚像。 [2]根据像与物体关于反射面对称，当显示屏向下移动时，显示屏靠近反射面，像的移动方向是向左。 [3]由于反射面与水平方向成45度角，当用户戴着眼镜看到的像是字母“F”，则摘下眼镜旋转90°后，直接观察显示屏看到的字母形状是倒立的，如图所示： [4]显示屏离人眼距离过近，其发出的光过于发散，晶状体折射后仍无法会聚成像，需要将光线会聚，可以在显示屏与棱镜之间加的光学器材凸透镜。 12． 最小、最亮 10.0 【详解】[1][2]焦距是焦点到透镜光心的距离，测焦距时，小明需移动透镜直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，该光斑的位置即为焦点的位置。用刻度尺测量出该光斑到透镜的距离即为凸透镜的焦距，由图乙可知，该透镜的焦距为10.0cm。 13．发散 【详解】气泡左右两部分可以看成两个凹透镜，而凹透镜对光有发散作用，所以一束平行光通过该玻璃砖后，光线将会发散。 14． 保持原位置不变 变大 【详解】[1]凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫焦点，且焦点是固定的，不随光线的改变而改变。所以若①、②两条光线分别向靠近主光轴的方向平移一段距离，经凸透镜折射后的会聚点将保持原位置不变。 [2]将一点光源放在A点处，即点光源位于在焦点以内，虽然凸透镜对光线有会聚作用，但此时通过凸透镜后的光束的形状是发散的，所以将白纸沿主光轴远离透镜的过程中，纸上的光斑将逐渐变大。 15． 会聚 10.0 【详解】[1]凸透镜能够将平行于主光轴的光会聚成最小最亮的光斑，经过凸透镜的光线向主光轴靠近，故凸透镜对光有会聚作用； [2]由图可知，该光斑到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距，凸透镜位于10.0cm处，光斑位于20.0cm处，故该凸透镜焦距为 16．， 【详解】平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线经过凸透镜的焦点；经过凸透镜焦点的光线，经凸透镜折射后，折射光线平行于凸透镜的主光轴，如图所示： 经过凹透镜光心的光线，经凹透镜后传播方向不变；对准凹透镜另一侧焦点的光线，经凹透镜折射后，折射光线平行于凹透镜主光轴，如图所示： 17．(1) (2) (3) 【详解】（1）连接与水面交于点O即为折射点，AO即为入射光线，即为折射光线，作图如下： （2）平行于主光轴的光线过凹透镜后反向延长线过焦点，过光心的光线过凹透镜后方向不变，作图如下： （3）平面镜成像中，像与物关于平面镜对称，应用光的反射定律，光的反射光线的延长线过像点。先做S点关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接，与平面镜的交点为入射点，连接入射点与S点，即得入射光线，如图所示： 18．(1) (2) 【详解】（1）首先垂直于镜面画出法线，然后根据反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线；入射光线与平面镜夹角为60°，所以入射角为 90°-60°=30°则反射角也为30°，如图所示： （2）根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变作出对应的折射光线。如图所示： 19．(1)此时凸透镜没有正对太阳光 (2)13 (3) 错误 不能 没有控制凸透镜的直径大小相同 【详解】（1）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑便为焦点。测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距。而上午第2节课下课后，将凸透镜与水平地面平行放置，此时凸透镜没有正对太阳光放置（太阳光没有与凸透镜的主光轴平行），所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置。 （2）由图可知，焦点在43.00cm处，透镜光心在30.00cm处，所以，凸透镜的焦距为 （3）①[1]调节照射到同一凸透镜上太阳光的亮度进行多次实验，发现所测焦距基本相等，这说明凸透镜的焦距与照射太阳光的亮度无关，则猜想1是错误的。 ②[2][3]小华他们的实验不能验证猜想2是否正确，因为根据控制变量思想，在探究凸透镜的焦距与凸透镜球形表面弯曲程度的关系时，应选用直径大小相同的无色玻璃凸透镜进行多次实验，因此小华他们的实验不能验证猜想2是否正确。 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$