第四章神奇的透镜同步练习--2024--2025学年沪科版八年级全一册物理

第四章神奇的透镜同步练习 一、单选题 1．如图所示为凤凰古城的石拱桥照片，下列有关说法正确的是（　　） A．桥在水中的倒影，与小孔成像原理相同 B．桥的倒影看起来比桥更明亮 C．桥的倒影看起来比桥更小 D．照相机拍摄时镜头到桥的距离要大于其2倍焦距 2．如图是关于透镜的几种光路图,正确的是(　　) A．   B．   C．   D．   3．光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（　　） A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内 C．镂空掩膜的像是倒立缩小的 D．要想在同一硅片上得到更多的集成电路图像，应增大缩图透镜到硅片的距离 4．如图，圆柱体PQ，放在凸透镜前图示位置，它所成的像的形状是（    ） A． B． C． D． 5．如图所示，这是一张初三毕业创意照片。利用视觉错位技术一次拍摄而成，不需经过后期再处理。在拍摄过程中，下列说法正确的是（　　） A．照相机的镜头与近视镜片为同一类透镜 B．手通过镜头成正立、放大的虚像 C．学生和手到镜头的距离一样 D．学生通过镜头成倒立、缩小的实像 6．2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船成功发射，我国空间站建设又跨出了关键一步。王大爷从报纸上看到这一消息时，感到无比自豪。他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．正立、放大的虚像 C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的虚像 7．下列连线哪一组是有错误的 A． B． C． D． 8．把投影仪上的平面镜（反光镜）取下，投影片放到载物台上。如图所示，调节镜头，在天花板上就能得到投影片上图案清晰的像。下列说法错误的是（　　） A．投影仪的镜头相当于一个凸透镜 B．投影片到镜头的距离在镜头的一倍与二倍焦距之间 C．天花板上成的是倒立、放大的实像 D．使镜头靠近天花板，适当调整投影片的位置，可以在天花板上得到更大的像 9．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时光屏上呈现一个清晰的像，下列说法正确的是（   ） A．此时符合照相机的成像原理 B．保持透镜不动，将蜡烛、光屏都向左移动，可在光屏上呈现一个清晰的像 C．保持蜡烛和光屏的位置不动，向右移动透镜，在光屏上一定能看到一个放大的清晰的烛焰像 D．若有小虫落到凸透镜上，光屏上的像会被遮挡而不完整 10．下列说法错误的是（　　） A．将冰块磨成凸透镜，聚焦太阳光，将火柴头放在透镜的焦点处，可能在冰凸透镜消融之前点燃火柴头 B．用放大镜看墙上的地图，可能看到放大的像，也可能看到倒立、缩小的像 C．使用投影仪时，投影仪镜头到屏幕的距离应该在二倍焦距之外 D．照相机可以成倒立缩小的实像，小孔成像也是这样，都是光的神奇折射造成的 11．透镜在生活中很常见，下列透镜属于凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 12．同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），由图象可知该凸透镜的焦距为 ，把物体从距凸透镜20cm处移动到距凸透镜5.5cm处的过程中，像的大小将 （选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）。 13．小华利用太阳光测量凸透镜的焦距时，下面两种操作中正确的是 （选填“A”或“B”）。正确操作时，把一张白纸放在它的下方，如图所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L，然后小华将凸透镜逐渐远离白纸，如果光斑变大，则凸透镜的焦距f一定 （大于/等于/小于）刚才测得的距离L。 14．摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾（一种昆虫）纤细的腿使水面发生了形变，如图甲所示；同时看到水底有带“光环”的暗影，如图乙所示，此时“形变的水”相当于 （填光学元件名称）：当水黾游到水浅的地方，暗影面积会 （选填“变小”“不变”“变大”）。 15．物理老师利用手机给同学们直播了一个演示实验，实验器材离摄像头的距离应在镜头的 的范围。如果想让视频上的图像变大，可以让手机 （选填“靠近”或“远离”）实验器材。直播时为不干扰家人，可以调低音量，这是改变了声音的 。 16．显微镜的物镜相当于 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同）的镜头，天文望远镜的物镜相当于 的镜头。如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形，这相当于给二维码拍了一张照片，二维码经摄像头成倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的像。 17．物理学中常见的镜子有两类：一类是面镜，如平面镜、凸面镜和凹面镜，其成像原理是光的 ，汽车的后视镜和街头路口的反光镜是 （选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），它们对光线具有 （选填“会聚”或“发散”）作用；一类是透镜，如凸透镜和凹透镜，下列现象与应用与凸透镜成像原理相同的是 （填序号）。 ①立竿见影；②水中倒影；③雨后空中出现的彩虹；④潜望镜；⑤小孔成像；⑥海市蜃楼；⑦用放大镜看书；⑧日食、月食。 18．在探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图所示，光屏上出现清晰的烛焰像。若透镜位置不动，将蜡烛与光屏的位置互换，光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到蜡烛的像，这样判断的依据是： 。 19．如图所示，小明在项目学习的过程中自制了一架照相机模型，使用的凸透镜焦距为8cm。小明在教室里，用它观察窗外的树木，前后移动内纸筒，在半透明膜上可以看到树木 （选填“倒立”或“正立”）的像。小明位置不变，用它观察窗户时，为再次成清晰的像，半透明膜应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。 三、实验题 20．学习小组用光具座、电子蜡烛、光屏及几个不同的凸透镜，观察凸透镜成像的现象。发现同一个物体，在光屏上所成像的大小不同，于是进一步研究像的大小与哪些因素有关。 通过小组讨论，他们提出以下猜想： 猜想1：与物距的大小有关； 猜想2：与凸透镜的焦距有关； 猜想3：与凸透镜的直径有关。 为了验证猜想，他们进行了实验，并将实验结果记录在下表中，实验中所用电子蜡烛烛焰的高度为2cm； 序号 透镜 透镜直径/cm 焦距f/cm 物距u/cm 像距v/cm 像高h /cm 1 A 10 10 40 13.3 0.7 2 A 10 10 15 30 4.0 3 B 10 15 17.2 2.3 4 C 15 10 40 13.3 0.7 5 D 5 40 2.4 (1)如图甲所示，此时光屏上呈现出烛焰清晰的像，这个像是 、 的实像。分析第1、2次实验数据可知：同一凸透镜，物距越大，光屏上的像越 ； (2)小明用如图乙所示的方法测量了B透镜的焦距，f= cm，进一步分析第2、3次实验数据可知：直径相同且 时，焦距越大，像越 ； (3)分析第 次实验数据可知：像的大小与与凸透镜的直径无关；分析第 次和第5实验数据可知：D透镜的焦距 （选填“大于”、“小于”或“等于”）A透镜的焦距； (4)在进行第4次实验时，同学们发现像的亮度最亮，请针对这一现象提出一个可供探究的猜想： 。 21．在“探究凸透镜成像规律”的活动中，利用了如图所示装置。 (1)调节器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 ； (2)改变蜡烛和光屏的位置，多次实验，并将数据记录在表格中，分析数据可知凸透镜焦距为 ，第3次实验中，光屏上成倒立、 的实像； 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 光屏上看到的像 1 60 15 倒立、缩小、实像 2 24 24 倒立、等大、实像 3 20 30 倒立、___________、实像 4 8 未找到像 (3)智能汽车通过车载摄像头，识别行人、路标和其他车辆，实现自动导航和驾驶，车载摄像头根据的是第 次实验的原理； (4)物距不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较 的凸透镜。 22．在《探究凸透镜成像规律》的实验中： （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f= cm：实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在 高度上，这样做的目的是 。 （2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、放大的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是 。 （3）实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动（选填“上”或“下”）。 （4）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 眼镜（选填“近视”或“远视”）。 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： 1．D 【详解】A．桥在水中的倒影是光的反射形成的，小孔成像是光的直线传播形成的，桥在水中的倒影，与小孔成像原理不相同，故A错误； B．倒影看起来比桥本身暗一些，主要是因为桥的光射到水面时，有一部分发生了折射，故B错误； C．桥的倒影属于平面镜成像，像和物体大小相等，桥的倒影和桥大小相等，故C错误； D．照相机的原理：物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像；照相机拍摄时镜头到桥的距离要大于其2倍焦距，故D正确。 故选 D。 2．C 【详解】图中凹透镜的入射光线看似过焦点，其实它不是特殊光线，折射光线应该比入射光线更远离主光轴，故A错； 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，故B错； 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，故C正确，D错；故选C． 【点睛】根据凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴； 凹透镜对光线有发散作用，凹透镜的特殊光线有三条：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴． 3．C 【详解】A．近视眼需要用对光有发散作用的凹透镜来矫正，故A错误； BC．镂空掩膜在硅片上成极小的清晰的像，则成的是倒立缩小的实像，此时的缩图透镜相当于凸透镜，物距应大于二倍焦距，故B错误，C正确； D．想在同一硅片上得到更多的图像，应缩小物体在硅片上成的像，而在凸透镜成像中，物远，像近，像变小，所以增大物距，减小像距，减小缩图透镜与硅片的距离，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】由图得，圆柱体的右边，即Q所在边上在凸透镜的2f处，成倒立等大的实像，圆柱体的其他部分均在2f以外，成倒立、缩小的实像，且物距越大，像距越小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．D 【详解】A．照相机的镜头相当于凸透镜，近视镜片是凹透镜，故A错误； BD．摄像机的镜头相当于凸透镜，它的成像原理与照相机相同，当手和学生到镜头的距离大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，故B错误，D正确； C．由图可知，人的手所成的像大于人所成的像，这说明人手成像时的物距更小一些，故C错误。 故选D。 6．B 【详解】放大镜是利用物体在凸透镜一倍焦距以内时成正立、放大虚像的性质制成的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．A 【详解】A中看到水中的鱼是光的反射说法错误，水中月是光的反射正确，针孔成像是光的直线传播正确；B照相机的镜头是凸透镜正确、太阳灶是凹透镜对光有会聚作用正确、汽车观后镜是凸面镜可以扩大视野正确； C.光的三原色是红绿蓝正确、颜料的三原色是品红、黄、青、正确； D土电话是靠固体传声的正确、听老师讲课是靠气体传声的正确、放大镜对光有折射作用正确； 8．D 【详解】AC．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，物体通过其镜头成像时，物距在一倍到两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故ABC正确，不符合题意； D．成实像时，物近像远像变大；使镜头靠近天花板，则镜头远离投影片，物距变大，适当调整投影仪的位置，使像距变小，可以成更小的像，故D错误，符合题意。 故选D。 9．B 【详解】A．由图知，像距大于物距，此时成倒立、放大的实像，与投影仪成像原理相同，故A错误； B．透镜不动，蜡烛和光屏都向左移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，则可在光屏上呈现一个清晰的像，且像变小，故B正确； C．由图知，此时像距大于物距，所以在光屏上成倒立、放大的实像；保持蜡烛和光屏位置不动，向右移动凸透镜，当像距等于原来的物距，物距等于原来的像距时，根据光路的可逆性，此时应成倒立、缩小的实像，故C错误； D．若有小虫落到凸透镜上，一部分光线被遮挡，但其余光线仍可以通过透镜成完整的像，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】A．因为凸透镜对光线起会聚作用，因此将冰块磨成凸透镜，聚焦太阳光，将火柴头放在透镜的焦点处，可能在冰凸透镜消融之前点燃火柴头，故A正确，不符合题意； B．因为放大镜是凸透镜，而凸透镜既可以成放大的像，也可能看到倒立、缩小的像，故B正确，不符合题意； C．投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距，所以镜头和屏幕之间的距离大于二倍焦距，故C正确，不符合题意； D．照相机和小孔成像都可以成倒立缩小的实像，但凸透镜成像是由于光的折射形成的，小孔成像是由于光沿直线传播形成的，故D错误，符合题意。 故选D。 11．C 【详解】中间比边缘厚的是凸透镜，所以C是凸透镜；中间比边缘薄的是凹透镜，所以ABD是凹透镜。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12． 5cm 变大 【详解】[1]由图象可知 u=v=2f=10cm 可知该凸透镜的焦距为5cm。 [2]把物体从距凸透镜20cm处移动到距凸透镜5.5cm的过程中，此过程中物距始终大于一倍焦距，由凸透镜成实像的规律物近像远像变大可知，物距减小，像距增大，像变大。 13． B 小于 【详解】[1]在测量凸透镜的焦距时，需要使平行光平行于主光轴射入，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点是凸透镜的焦点，因此正确操作是B。 [2]光线到达焦点并且继续向前射出，这个非最小的光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后，如果光斑在焦点之前，焦距会大于L，如果光斑在焦点之后，焦距会小于L，如果凸透镜远离白纸，此时光斑变大，说明光斑在焦点之后，焦距小于L。 14． 凹透镜 变小 【详解】[1]“站”在水面上的水黾使水面发生了形变，水面下凹，此时“形变的水”相当于凹透镜，对光有发散作用，所以看到水底有带“光环”的暗影。 [2]根据几何知识可知，当水黾游到水浅的地方，水面下光传播的距离减小，折射角度不变，暗影面积会变小。 15． 大于二倍焦距 靠近 响度 【详解】[1]视频摄像头的镜头与照相机的镜头类似，摄像头相当于一个凸透镜，成倒立缩小的实像，则实验器材离摄像头的距离应在镜头的大于二倍焦距的范围。 [2]如果想让视频上的图像变大，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”，即可以让手机 靠近实验器材，然后可使像变大。 [3]响度是声音的强弱，调低音量是改变了声音的响度的大小。 16． 投影仪 照相机 缩小 【详解】[1]显微镜的物镜成倒立放大的实像，相当于投影仪。 [2]天文望远镜的物镜成倒立缩小的实像，相当于照相机。 [3]照相机拍照时，物距大于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，二维码经摄像头成倒立、缩小的像。 17． 反射 凸面镜 发散 ③⑥⑦ 【详解】[1]平面镜、凸面镜和凹面镜，利用光的反射成像，原理是光的反射。 [2][3]汽车的后视镜和街头路口的反光镜是利用凸面镜的发散作用扩大视野范围，它们对光线具有发散作用。 [4]凸透镜是根据光的折射进行成像的；①立竿见影是光的直线传播形成的；②水中倒影，相当于平面镜成像，是光的反射形成的；③雨后空中出现的彩虹，是光的色散，是光的折射形成的；④潜望镜是平面镜的组合，是光的反射成像；⑤小孔成像是光的直线传播形成的；⑥海市蜃楼是光的折射形成的；⑦用放大镜看书是凸透镜的应用，是光的折射；⑧日食、月食，是光的直线传播。综上所述，折射的是③⑥⑦。 18． 能 光路可逆 【详解】[1][2]图中物距大于像距在光盘瓶上成实像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，像距位于一倍焦距和二倍焦距之间，将蜡烛与光屏的位置互换，此时物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，仍能在光屏中成像，利用了光的折射现象中光路可逆的原理。 19． 倒立 远离 【详解】[1]小明在教室里，用它观察窗外的树木，前后移动内纸筒，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像的特点可知，此时在半透明膜上可以看到树木倒立、缩小的像。 [2]根据凸透镜成实像时的特点，物远像近像变小，物近像远像变大，所以小明位置不变，用它观察窗户时，物距变小，像距变大，为再次成清晰的像，半透明膜应远离凸透镜。 20．(1) 倒立 缩小 小 (2) 8.0 物距相同 大 (3) 1、4 1 大于 (4)凸透镜成像的亮度与透镜的直径有什么关系？ 【详解】（1）[1][2]如图甲，光屏上呈现出烛焰清晰的像，此时物距大于像距，物体在二倍焦距以外，这个像是倒立、缩小的实像。 [3]分析第1、2次实验数据，物距减小时，像距增大，像变大；可知：同一凸透镜，物距越大，像距越小，光屏上的像越小。 （2）[1]如图乙，平行光经凸透镜折射后会聚于一点，这个点就是透镜的焦点，焦点到透镜的距离较焦距，B透镜的焦距 [2][3]进一步分析第2、3次实验数据可知，透镜的直径相同，物距相等，A的像距更大，可得结论：直径相同且物距相同时，焦距越大，像距越大，像越大。 （3）[1]分析第1、4两次实验数据可知，透镜的焦距、物距相同，透镜的直径不同，像的大小相同，可得结论：像的大小与凸透镜的直径无关。 [2][3]分析第1次和第5实验数据可知，透镜的直径不同，物距相同，D透镜的像较大，像距较大，说明D透镜的会聚能力较弱，D透镜的焦距大于A透镜的焦距。 （4）在进行第4次实验时，凸透镜的直径最大，透过的光线最多，像的亮度最亮，可探究的猜想是：凸透镜成像的亮度与透镜的直径有什么关系？ 21．(1)主光轴上 (2) 12 放大 (3)1 (4)小 【详解】（1）实验前，要调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，使烛焰的像成在光屏的中央，便于观察。 （2）[1]根据凸透镜成像规律可知，第3实验 此时光屏上成倒立、等大的实像；凸透镜的焦距为 [2]第三次实验中，物距小于像距，凸透镜成的像是倒立、放大的实像。 （3）车载摄像头是利用物体在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小实像的性质制成的，即根据的是第1次实验的原理。 （4）物距 时，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，不能用光屏承接到，所以要想在光屏上看到像，更换的凸透镜焦距要小于8cm，即应更换焦距较小的凸透镜。 22． 10.0 同一 使像在光屏中央 投影仪 上 远视 【详解】（1）[1][2][3]根据平行光聚焦法，由图甲知道，亮点为焦点，焦点到光心的距离为就焦距，所以凸透镜的焦距是 f=20.0cm-10.0cm=10.0cm 实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上，是为了使像成在光屏中心，即其中央位置。 （2）[4]由图乙知道，此时蜡烛在刻度尺的10cm处，透镜在刻度尺的25cm处，所以物距是 u=25cm-10cm=15cm 由于2f>u>f，凸透镜会成倒立放大的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是投影仪。 （3）[5]由于凸透镜成倒立的实像，所以随着蜡烛由于燃烧逐渐变短，即相对于凸透镜物体向下移动，所以像会逐渐向上移动。 （4）[6]根据题意知道，将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏上原来清晰的像变模糊了，又根据他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离，就又在光屏上观察到蜡烛清晰的像知道，眼镜使成像提前了，即放置的是使光线会聚的凸透镜，所以这种眼镜是用来矫正远视眼的。 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 $$