专题训练：透镜及其应用 --2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级上学期

专题训练：透镜及其应用 一、单选题 1．物体通过凸透镜在光屏上成一实像，如果这时用黑纸将凸透镜下半部分遮住，则光屏上（　　） A．不能成像 B．只能成一半像 C．仍成原来的像，但它的亮度比原来暗 D．需移动光屏到适当的位置，才能重新得到像 2．蜡烛的蜡焰发出一束平行于主光轴的光线经过凸透镜后，传播情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距为10.0cm B．蜡焰通过透镜后成的是放大的像 C．蜡焰通过透镜成的是虚像 D．眼睛在A处有可能观察到蜡焰经过凸透镜折射后所形成的像 3．如图所示用手机摄像头扫描商家支付宝收款二维码，可快速完成线上付款，当手机扫描该二维码时（　　） A．二维码是光源 B．二维码位于摄像头的二倍焦距以外 C．摄像头相当于近视眼镜的镜片 D．二维码中黑色部分反射光，白色部分吸收光 4．如图所示，烛焰在光屏上刚好成清晰的像。保持透镜不动，将蜡烛移至30cm刻度处，再移动光屏直至得到清晰的像，在光屏上能观察到（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像 5．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如下图所示，这时烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，下列说法正确的是 A．凸透镜的焦距可能是10cm B．图中凸透镜成像的特点应用在照相机上 C．将蜡烛移到光具座40cm刻度线处，保持凸透镜不动，无论怎样移动光屏都接收不到蜡烛的像 D．若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜，应将光屏向左移动才可再次呈现清晰的像 6．如图是爱动脑筋的小明用手机和透镜自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投射到白墙上．下列说法正确的是（　　） A．手机到透镜的距离应大于透镜的两倍焦距 B．墙上呈现的是手机画面的正立、放大的虚像 C．制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片 D．要使墙上的像变大，应增大手机与透镜间的距离 7．若要使距透镜 20cm 处的光屏上得到清晰缩小实像，则选择的凸透镜的焦距为 A．5cm B．10cm C．15cm D．20cm 8．在“探究凸透镜成像特点”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像，则（　　） A．实验用凸透镜的焦距为15cm B．光屏上承接到烛焰放大的实像 C．将蜡烛和光屏互换后不能承接到像 D．仅将光屏右移可模拟近视眼成像 二、填空题 9．热爱科学的小华从舅舅那得到一个新年礼物，一个制作精美的透镜，爱不释手的她不舍得用手摸，她拿起透镜，伸直手臂，透过透镜观察到远处景物的倒立缩小的像，“哦！我知道了，这是一个 （凸/凹）透镜！”为了进一步验证自己的想法，还可以 ． 10．小明用探究凸透镜成像规律的装置进一步了解“视力矫正” 的原理，如右图所示，此时光屏上出现清晰的像，他将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上的像变模糊了；将光屏远离透镜光屏上再次得到清晰的像，这说明近视眼镜对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用，在近视眼得到矫正前，物体的像成在视网的 （选填“前 方”成“后方”）。 11．人脸识别门禁一体机是通过摄像机镜头来捕捉人脸信息．该摄像机镜头相当于 透镜,所成的是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,已知镜头焦距为f,人脸到镜头的距离应大于 ．要使屏幕上的像大些,人应离镜头 (选填“远”或“近”)些． 12．风景旖旎的西湖，各式现代建筑环湖矗立，充满时代气息。建筑物在湖中的“倒影”是由光的 所形成的 （选填“实像”或“虚像”）。拍摄照片的照相机镜头相当于 透镜，这种透镜对光线具有 作用，可用来矫正 （选填“近”或“远”）视眼。 13．街头路口的反光镜是 镜；耳鼻喉科医生头上戴的反光镜是 镜；老花镜是 镜。 14．同学们在做凸透镜成像探究实验中，蜡烛A置于当前位置得到等大倒立实像，如图所示，则该透镜的焦距f= cm；若该透镜作幻灯机使用，测物体应放在 cm之间。 15．若吴翔所戴近视眼镜镜片的焦距为 0.2m，该镜片的焦度为 m-1，度数为 度. 16．6月6日为全国的“爱眼日”、爱眼日设立的宗旨是希望全国人民，特别是青少年要预防近视，珍爱光明、如图所示中 图（选填“甲”或“乙”）表示近视眼成像示意图，矫正近视眼应佩戴眼镜的镜片是 透镜（选填“凸”或“凹”）。 三、作图题 17．请将所示光路补充完整。    四、实验题 18．小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，实验装置如图甲所示。 (1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 ； (2)实验中凸透镜的焦距是10cm，蜡烛和光屏位置如图甲所示，光屏上会出现烛焰清晰 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，此现象和生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动3cm，要使光屏上重新出现烛焰清晰的像，光屏的移动距离应 （选填“大于”、“小于”或“等于”）3cm； (3)实验过程中蜡烛燃烧逐渐变短，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将蜡烛向 移动（选填“上”或“下”）； (4)如果用黑纸遮住烛焰的上半部分，则烛焰在光屏上的成像情况是________；（选填字母符号） A．成完整的像，但像变暗 B．成烛焰上半部分的像 C．成烛焰下半部分的像 D．无法成像 (5)小明在实验过程中不断移动蜡烛位置，观察到如图乙中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为 ； (6)小明用一个焦距为28m的凸透镜替换原来的凸透镜重新实验，发现无论如何移动蜡烛或光屏，光屏上始终不能成清晰的像，原因是 。 19．如图1所示为小刚探究“凸透镜成像规律”的实验装置，焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜的两侧． （1）小刚调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在 高度． （2）小刚将蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 的实像．（选填“放大”或“缩小”） （3）小刚改变蜻烛的位置，使其位于10cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰再次在光屏上成清晰的像，利用此规律可以制成 ．（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） （4）在如图2所示的四幅图中，能够表示利用透镜成功矫正近视眼的是 图． 五、简答题 20．为了防止森林火灾，在森林中不许乱扔透明容器，为什么？ 21．用水彩笔在磨砂灯泡的侧面画一个你所喜欢的图案（这时不要接通电源），然后接通电源，拿一个凸透镜在灯泡和白墙之间移动，能不能在墙上得到所画图案的像？有几个位置可以使凸透镜在墙上成像？是实像还是虚像？像是放大的还是缩小的？是正立的还是倒立的？ 22．秋高气爽，天气晴朗，小杰去森林公园玩，看见这样的告示：禁止随地丢弃装水的透明水瓶，以免引起火灾．请根据光学知识解释其中的道理． 试卷第1页，共3页 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 答案 C B B B C C C D 1．C 【详解】一个物体有无数个点组成，任何一个点射向凸透镜有无数条光线，无数条光线经凸透镜折射后有无数条折射光线，折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像，用纸遮住凸透镜的一半，折射光线减半，会聚成像的大小不变，但像的亮度减弱，故选C． 2．B 【详解】A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点，这一点即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为 f=30.0cm−9.0cm=21.0cm 故A错误； BC．由图中，物距 得 此时蜡焰通过透镜后成的是倒立、放大的实像，故B正确，C错误； D．腊焰发出的光经过凸透镜折射后，实像在透镜左侧，折射光线由右向左，而人眼在透镜右侧，故眼睛在A处不可能观察到腊焰经过凸透镜折射后所形成的像。故D错误。 3．B 【详解】A．二维码本身不发光，不是光源，故A错误； BC．手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，所以，二维码要位于摄像头二倍焦距以外；近视镜片是凹透镜，故B正确，C错误。 D．二维码中黑色部分吸收各种光，白色部分反射各种光，故D错误； 故选B。 4．B 【详解】由题图可知，此时物距为 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 像距为 v=80.0cm-50.0cm=30.0cm 此时 u=v=2f=30.0cm 则凸透镜的焦距为15.0cm。保持透镜不动，将蜡烛移至30cm刻度处，物距为 u′=50.0cm-30.0cm=20.0cm 此时物距u′大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．C 【分析】（1）光屏上能承接到的像是实像．凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；物距等于像距时，成倒立等大的实像；物距小于像距时，成倒立放大的实像． （2）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大． （3）凹透镜对光线有发散作用，能使光线的会聚点推迟延后，可以用来矫正近视眼；根据凹透镜的作用和物远像近小的特点可判断应进行的操作． 【详解】A、由图可知，物距u＝25cm，v＝40cm，物距u＜v，f＜25cm＜2f，解得，12.5cm＜f＜25cm，40cm＞2f，解得，f＜20cm，由以上解得可得，12.5cm＜f＜20cm，故A错误； B、u＜v，成倒立放大的实像，与投影仪的成像原理相同，故B错误； C、由图可知，像距v＞2f，2f＞u＞f，所以20cm＞f＞12.5cm，当将蜡烛移到光具座40cm刻度线处，此时物距u＝10cm＜f，焦点内不成像，故C正确； D、近视眼镜的镜片为凹透镜，对光有发散作用，可使光线的会聚点推迟延后．因此，不改变眼镜和透镜的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像，可以将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离，故D错误． 故选C． 【点睛】根据物距和焦距，像距和焦距能判断凸透镜成像情况： u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f． 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f． u＜f，成正立、放大的虚像． 6．C 【分析】投影仪利用凸透镜成像的规律，当物距大于焦距，小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像的原理．根据物近像远像变大的规律可判断其像与物的变化关系． 【详解】由投影仪成像的原理知道，手机到透镜的距离应大于焦距，小于二倍焦距，故A错误；投影仪成的像是倒立、放大的实像，故B错误；老花镜镜片也是凸透镜，投影仪利用凸透镜成像的规律，所以，制作简易投影仪的透镜，可以制作老花镜镜片，故C正确；要使墙上的像变大，根据物近像远像变大的规律可知，应减小手机与透镜间的距离，故D错误，故选C． 【点睛】本题考查的是凸透镜成像规律的应用，解题的关键是熟知凸透镜成像的特点与规律，并会分析其物距和像距的关系． 7．C 【详解】凸透镜成像时，光屏上得到倒立、缩小的实像，v=20cm，2f＞v＞f．2f＞20cm＞f，20cm＞f＞10cm，只有C选项符合题意，ABD不符合题意． 8．D 【详解】AB．由图可知u=30.0cm，v=15.0cm，光屏上承接到清晰的像，u>v，成倒立缩小的实像；u=30.0cm>2f，f<v=15.0cm<2f，由此可得7.5cm<f<15cm，故AB错误； C．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏交换位置，u=15.0cm，像距v=30.0cm，故u<v，此时成倒立放大的实像，故C错误； D．近视眼是由于晶状体变厚，对光的会聚作用变强，故像成在光屏的前面，将光屏向右移模拟近视眼成像，故D正确。 故选D。 9． 凸 靠近书上的字，看到字被放大了 【详解】拿起透镜，伸直手臂，透过透镜观察到远处景物的倒立缩小的像，即说明此时远处的物体处于2倍焦距以外，成倒立缩小的实像，所以该透镜是凸透镜，为了进一步验证自己的想法，还可以靠近书上的字，看到字被放大了，即此时成正立放大的虚像； 10． 发散 前 【详解】[1]他将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，将光屏远离透镜光屏上再次得到清晰的像，所以近视眼镜对光有发散作用。 [2]在近视眼得到矫正前，物体的像成在视网的前方。 11． 凸 缩小 2f（两倍焦距） 近 【分析】（1）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头． （2）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小；若物距变小，像距变大，像变大． 【详解】摄像机的镜头相当于凸透镜，它的成像原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像；已知镜头焦距为f，则人脸到镜头的距离大于2f时，成倒立、缩小的实像；要使屏幕上的像大些，由凸透镜成像规律可知，应减小物距，即人应离镜头近些，同时应增大像距． 【点睛】凸透镜成像的三种情况和应用的凸透镜成像习题的重要依据，一定要掌握． u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头． 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪． u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜 12． 反射 虚像 凸 会聚 远 【详解】[1][2]平静的水面相当于平面镜，建筑物在湖中的“倒影”，是建筑物发出的光线在水面上发生反射形成的虚像。 [3][4][5]照相机镜头中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对光有会聚作用；远视眼成像在视网膜的后方，需要用凸透镜来矫正。 13． 凸面 凹面 凸透 【详解】[1]街头路口的反光镜是凸面镜，是用来扩大视野的。 [2]耳鼻喉科医生头上带的反光镜是凹面镜，凹面镜对光线有会聚作用，能把光线会聚在耳道（或鼻孔、或咽喉）内，照亮耳道（或鼻孔、或咽喉），便于观察病情。 [3]老花眼的晶状体变薄，会聚能力减弱，像成在视网膜的后方，要看清近处的物体需要戴凸透镜，所以老花镜是凸透镜。 14． 10 10-20 【详解】[1][2]由图可知，当u=20cm时，蜡烛A置于当前位置得到等大倒立实像，可知 可得焦距为 由于幻灯机是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像的原理工作的，则测物体应放在10cm-20cm之间。 15． 5 -500 【分析】眼镜的度数等于焦距倒数的100倍，焦度是焦距的倒数． 【详解】根据眼镜的度数等于焦距倒数的100倍，近视眼镜镜片是凹透镜，度数为负数； 视眼镜镜片焦距为0.2m时，它的度数是； 因为眼镜的镜片的焦距0.2m，它的焦度是． 16． 乙 凹 【详解】[1][2]根据图像可得，甲图成像在视网膜的后面，说明晶状体太薄，折光能力弱，是远视眼的成像图；乙图成像在视网膜的前面，说明晶状体太厚，折光能力强，是近视眼的成像图。近视眼需要配戴凹透镜，凹透镜对光线起到发散作用，将会聚点移到视网膜上，得到一个清晰的像。 17．   【详解】如图所示，图中是一个凸透镜，凸透镜对光有会聚的作用，当光平行于主光轴射入，经凸透镜折射后，折射光线必过透镜焦点的位置；当光直接射向凸透镜的光心，则光的传播方向不改变。补充完整的凸透镜的光路图如下图所示：    18．(1)同一高度 (2) 缩小 照相机 小于 (3)上 (4)A (5)②①③⑤⑥④ (6)见详解 【详解】（1）过光心的光线传播方向不变，为使像成在光屏正中央，实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一高度。 （2）[1][2]如图所示，物距为 根据凸透镜成像的规律，此时所成的像为倒立缩小的实像，照相机是根据物距大于2倍焦距成倒立缩小的实像的原理工作的，故此现象和生活中照相机工作原理相同。 [3]根据凸透镜成像的规律，像距小于物距，像移动的速度小于物距的速度，故将蜡烛移动3cm，要使光屏上重新出现烛焰清晰的像，光屏的移动距离应小于3cm。 （3）过光心的光线传播方向不变，实验过程中蜡烛燃烧逐渐变短，像会向上移动，为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将蜡烛向上移动。 （4）根据凸透镜成像原理，物体发出的光经凸透镜折射后会聚于像，用黑纸遮住烛焰的上半部分，折射的光线变少了，像会变暗，但不影响像的完整性，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （5）根据凸透镜成像的规律，在1倍焦距以外，物体成倒立的实像，物距越小，像距越大，像越大，此段的顺序为②①③⑤，在焦距以内，成正立放大的虚像，越靠近焦点像越大，故按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为②①③⑤⑥④。 （6）根据凸透镜成像的规律，当物距为2倍焦距时，像距也为2倍焦距，此时像与物的距离最小，即最小距离为 物距与像距之和大于光具座的总长度，故无论如何移动蜡烛或光屏，光屏上始终不能成清晰的像。 19． 同一 放大 照相机 丙 【详解】（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，烛焰、透镜、光屏三者的中心要在同一高度，以保证烛焰的像能在光屏的中间； （2）焦距为15cm，蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，u＝20cm，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像； （3）改变蜻烛的位置，使其位于10cm刻度线处，u＝40cm，此时物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，照相机就是依据此原理； （4）近视眼是晶状体太厚，像成在视网膜的前方，需要将光线发散重新将像成在视网膜上，凹透镜对光线有发散作用，故丙图可以矫正近视眼； 20．因为当透明容器中进入水后就相当于一个凸透镜，对光有会聚作用如果树枝或干草位于该凸透镜的焦点处，会将它们引燃，发生火灾 【详解】因为当透明容器中进入水后就相当于一个凸透镜，对光有会聚作用如果树枝或干草位于该凸透镜的焦点处，会将它们引燃，发生火灾 21．见解析 【详解】物距大于凸透镜2倍焦距时，物体在墙上可以成倒立缩小的实像；物距大于凸透镜1倍焦距小于2倍焦距时，物体在墙上可以成倒立放大的实像。所以题中灯泡上的图案可以在2个位置时，都能在墙上看到图案。 22．有水的透明水瓶相当于一个凸透镜，凸透镜能会聚太阳光，当干草或树叶等易燃物处于焦点处时容易着火，引起火灾． 【详解】根据凸透镜对光线的会聚作用解答． 装水的透明水瓶中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜； 凸透镜对光线会聚作用，能将阳光会聚在焦点，使处于焦点的干草或树叶等着火，引起火灾． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$