第五章透镜及其应用单元练习-2024-2025学年北师大版物理八年级上册

第五章 透镜及其应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，若想在位于凸透镜右边的光屏上（图中光屏未画出）得到一个烛焰清晰缩小的像，那么点燃的蜡烛应置于图中的（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 2．一块矩形玻璃砖，切割成图中形状后拉开一段距离出，平行于光轴的光线从左面射入，右边射出的光线（　　） A．仍然保持平行 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．结论与d有关，以上均有可能 3．如图所示是在疫情期间，进入超市、车站等公共场所必须用手机扫描二维码提供的健康码。关于用手机扫描二维码提供健康码时，下列判断正确的是（　　） A．公共场所入口处的二维码是光源 B．手机在太阳下形成的影子是实像 C．影像传感器上成的是正立、等大的实像 D．我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射 4．小聪手拿放大镜由远及近观察图甲所示的字母“R”，他通过放大镜不可能看到的像是（　　） A． B． C． D． 5．2022年5月10日，在蔚蓝地球的映衬下，我国发射的天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱，如图所示是对接过程中核心舱上摄像机拍摄的照片，下列说法正确的是（　　） A．核心舱摄像机的镜头对光有发散作用 B．天舟四号位于摄像机镜头的二倍焦距以内 C．天舟四号通过摄像机的镜头成正立、缩小的实像 D．天舟四号靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成的像逐渐变大 6．如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（    ） A．故宫角楼在水中倒影 B．草坪上的人影 C．人透过水球成像 D．日食现象 7．某凸透镜成像时，像距v跟物距u之间关系的图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝16cm时，成的像与物体等大 C．当u＝10cm时，成倒立缩小的像 D．当8cm＜u＜16cm时，该凸透镜可作放大镜使用 8．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时烛焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列说法错误的是（　　） A．当蜡烛因燃烧逐渐变短，光屏上的像会逐渐向上移动 B．凸透镜的焦距为20cm C．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，为得到清晰的像光屏应向左移动 D．若遮挡凸透镜的一部分，光屏上将得不到完整的像 9．下列与近视眼不相符的是（　　） A．眼球前后径过短 B．物像落在视网膜前方 C．晶状体曲度过大 D．可用凹透镜矫正 10．在生活中，我们有时会用某一透镜来观察细小的物体，那么下列图示中合适的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 11．在森林中游玩时，千万不要随意丢弃饮料瓶，这是由于下雨时瓶内可能会灌入雨水，太阳出来后，灌了雨水的瓶子对太阳光有 作用，可能会引起森林火灾。 12．2024年，某款警用巡逻机器人在郑州街头正式上岗。当机器人发现违章或不当行为时，会迅速拍照留存证据，同时呼叫指挥中心及时进行处理。机器人拍照时，物体通过摄像头所成的像是倒立、 的实像，当机器人想拍摄一幅更大的照片，且不改变物距时，可以让摄像头的焦距变得 （选填“大”或“小”）一些。 13．在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较 的环境（选填“亮”或“暗”），在实验时应该左右移动光屏，直到光屏上出现 像时测出像距，如果移动光屏始终找不到像，原因可能是 。（写出一点） 14．下列光学元件是我们同学已经学过的，A：平面镜B：凸面镜C：凹面镜D：凸透镜E：凹透镜，其中利用光的折射规律成像的元件有 （只填序号，下同），对光起发散作用的元件有 ，用于投影仪设备的元件有 。 15．坐在教室里不同位置的同学都能看到黑板上的字，这是因为光在黑板上发生了 反射，部分近视的同学会看不清黑板上的字，这是因为物体的像落在视网膜的 面（选填“上”、“前”或“后”），应该利用 透镜矫正。 三、实验题 16．学习了光学知识后，同学们对有关实验进行了思考：      （1）如图甲，进行“光的反射规律”实验时，若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的 方向射出，因为在反射现象中， ； （2）如图乙，将点燃的蜡烛放置于凸透镜左侧如图位置，在右侧图示位置的光屏上接收到了清晰的像，此时光屏上成 （填完整的像的性质），读出刻度尺上的像距是 cm； （3）如图丙，小孔成像的原理是 。保持蜡烛和小孔位置不动，要使光屏上像变大，可采取的操作是将光屏向 小孔方向移动（“靠近”或“远离”）。 17．小宇在某次探究凸透镜成像规律的实验中： （1）小宇想知道实验中某块透镜的焦距做了实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图象乙，可判断该透镜的焦距f为 cm； （2）实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心，使它们位于 。如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是 ； （3）如图丙，当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在 （填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后，将蜡烛向右移动，为了在光屏上仍成清晰的像，应把光屏向 （选填“左”或“右”）移动； （4）当屏上的像清晰时，小梁把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，光屏上的像变得模糊不清，她应该向 凸透镜方向移动光屏（选填“靠近”或“远离”），可再次得到清晰的像； （5）实验过程中，如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像 。 A．只出现烛焰像的上半部分 B．出现烛焰完整的像，但像更小了 C．只出现烛焰像的下半部分 D．像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了 四、计算题 18．在研究凸透镜成像的实验过程中，细心的同学发现，当成实像时物距（u）、像距（v）和焦距（f）间存在着一定的关系，进一步对数据进行研究发现，要成清晰的实像必须满足：。求： (1)若现用一焦距为10cm的凸透镜做成像实验，当物距为12cm时，此时光屏应在透镜右侧距透镜多少cm的地方才能成清晰的像？ (2)若此时蜡烛在1s钟内远离透镜2cm，则光屏应在透镜右侧距透镜多少cm的地方才能成清晰的像？ 19．在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏，调节它们的高度，使它们的中心在同一高度上，再调节凸透镜和光屏的位置，当蜡烛和光屏之间距离时，在光屏上能看到清晰倒立、等大的像。（要有推导过程）求： （1）该凸透镜的焦距f是多少？ （2）如图所示，光屏上成清晰的像，则蜡烛到凸透镜之间的范围是多少？ 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 《第五章 透镜及其应用 单元练习 2024-2025学年北师大版物理八年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D C D C B BD A D 1．A 【详解】由题意知，若想在位于凸透镜右边的光屏上得到一个烛焰清晰缩小的像，光屏上得到的像是实像，即成像的情况是倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像的规律可知，此时的物距大于二倍焦距，结合图示的a、b、c、d四点可知，a大于2倍焦距，b等于二倍焦距，c点在一倍焦距和二倍焦距之间，所以要将物体置于a点，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】由图得，玻璃砖被切割后，称为两透镜，左边透镜中间薄两边厚，是凹透镜；右边透镜中间厚两边薄，是凸透镜。当玻璃砖没有被切割分开前，左边凹透镜的发散作用与右边凸透镜的会聚作用恰好抵消，它们的焦点重合，玻璃砖被切割分开后，发散光线的发光点离凸透镜边远，相当于发散光的发散程度比与那里降低，经右边凸透镜会聚后，必成会聚光线，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．D 【详解】A．二维码本身不发光，不是光源，故A错误； B．手机在太阳下形成的影子是由光的直线传播形成的，影子不是像，故B错误； C．手机摄像头相当于凸透镜，其成像原理为：物体在2倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小实像，扫码时二维码位于摄像头的二倍焦距以外，影像传感器上（相当于光屏）成的是倒立、缩小的实像，故C错误； D．二维码自身不能发光，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了漫反射，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】放大镜的实质是凸透镜，由凸透镜成像规律可知，凸透镜能成正立放大的虚像、倒立缩小的实像、倒立放大的实像、倒立等大的实像，不能成正立缩小或等大的实像或虚像，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 5．D 【详解】A．摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，故A错误； B．摄像机相当于照相机，天舟四号应位于摄像机镜头的二倍焦距以外，故B错误； C．摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，故C错误； D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此天舟四号靠近核心舱时，成的像变大，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．角楼在水中的倒影属于平面镜成像现象，是由于光的反射形成的。故A不符合题意； B．人影是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．人透过水球成像，是由于水球对光折射造成的，故C符合题意； D．日食是由于光的直线传播造成的，故D不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】A．由图可知 则该凸透镜的焦距是8cm，故A错误； B．当 u=16cm=2f 时，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B正确； C．当 2f＞u=10cm＞f 时，根据凸透镜成像特点可知，成倒立、放大的实像，故C错误； D．当 8cm＜u＜16cm 时，成倒立、放大的实像，该凸透镜可作投影仪使用，故D错误。 故选B。 8．BD 【详解】A．当蜡烛因燃烧逐渐变短，根据过光心的光线传播方向不变知道，光屏上的像会逐渐向上移动，故A正确，不符合题意； B．由图知道，此时 u=v=20cm 由于 u=v=2f 成倒立、等大的实像，即 2f=20cm 因此该凸透镜的焦距 f=10cm 故B错误，符合题意； C．若在蜡烛和凸透镜之间放置一个远视镜，远视镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像，因此为得到清晰的像光屏应向左移动，故C正确，不符合题意； D．若遮挡凸透镜的一部分，剩余部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，故D错误，符合题意。 故选BD。 9．A 【详解】ABCD．近视眼是由于晶状体太厚或者眼球前后方过长引起的，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，即凹透镜进行矫正，故BCD与近视眼相符，A与近视眼不相符。 故选A。 10．D 【详解】我们用某一透镜来观察细小的物体，说明该透镜能够成放大的像，而凸透镜能成放大的像，凹透镜成正立缩小的虚像，所以该透镜是凸透镜，凸透镜中间厚边缘薄，凹透镜中间薄边缘厚，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11．会聚 【详解】当雨水灌入瓶子后，瓶子的形状使得它类似于一个凸透镜。凸透镜对光线有会聚作用。 当太阳光照射到这样的瓶子上时，光线会被瓶子会聚到一个焦点上。导致该点的温度急剧升高，容易引发森林火灾。 12． 缩小 大 【详解】[1]当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用是照相机，摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理制成的。 [2]若想让像变大，像距必须变大，即让光线延迟成像，凸透镜的会聚能力变弱，所以焦距应该变大。 13． 暗 清晰 u=f或u<f或像距太大，超过了光具座的范围 【详解】[1]实验时为了使实验效果更明显，最好在光线较暗的环境中进行，便于观察成像情况。 [2]为了判断光屏上的像是否最清晰，需要将光屏左右小范围内移动，以改变光屏到凸透镜的距离，进行观察像是否清晰。 [3]如果烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因能是烛焰在凸透镜的焦点上，即u=f；或物距小于1倍焦距，成虚像，即u<f时成虚像；或所成的像的像距太大，超过了光具座的范围。 14． DE BE D 【详解】[1]凸透镜和凹透镜是利用光的折射规律成像。 [2]凸面镜和凹透镜对光线具有发散作用。 [3]投影仪成倒立、放大的实像，镜头处使用的是凸透镜。 15． 漫 前 凹 【详解】[1]光的反射有两种情况，在本题中，坐在不同位置的同学都能看到，即粉笔字的光是朝各个方向都有反射，故是漫反射。 [2][3]人的眼球的晶状体相当于凸透镜。近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，看不清远处的物体。佩戴发散透镜即凹透镜，可以使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，成在视网膜上，故可以利用凹透镜来矫正。 16． OA 光路是可逆的 倒立缩小的实像 15.0cm 光的直线传播 远离 【详解】（1）[1][2]若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，根据在光的反射中，光路是可逆的可知，光将沿图中的OA方向射出。 （2）[3]如图乙，将点燃的蜡烛放置于凸透镜左侧如图位置，在右侧图示位置的光屏上接收到了清晰的像，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像规律知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像。 [4]由图乙知，该刻度尺的分度值为1cm，像距为 （3）[5]日食、月食、影子的形成、小孔成像等原理是光的直线传播。 [6]保持蜡烛和小孔位置不动，要使光屏上像变大，可以增大像距，即将光屏向远离小孔方向移动。 17． 12 同一高度 蜡烛放在凸透镜的一倍焦距处 Ⅱ 右 远离 D 【详解】（1）[1]由图乙可知，当透镜与白纸间距时，白纸被烤焦的时间，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距。 （2）[2]在实验前，为了使像成在光屏的中央，要调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度。 [3]实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，说明光平行主光轴射出，原因可能是将蜡烛置放在了焦点处。 （3）[4]凸透镜焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为 物距大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间，光屏应在II区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像。 [5]如图丙，将蜡烛向右移动，物距减小，则像距应增大，为了在光屏上仍成清晰的像，应把光屏向右移动。 （4）[6]近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用；在凸透镜和蜡烛之间放上近视眼镜，会延迟成像，使像远离凸透镜，故应向远离凸透镜的方向移动光屏，可再次得到清晰的像。 （5）[7]用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，烛焰发出的光仍能通过透镜下半部分成完整的像；由于通过凸透镜的光减少，所以像会比原来的暗，但仍成完整的像，故选D。 18．(1)60cm (2)25cm 【详解】（1）根据题意知道，焦距为10cm，物距为12cm，由知道，此时能成清晰的像时，光屏应在透镜右侧的距离是v，则 解得v＝60cm。 （2）若此时蜡烛在1s钟内远离透镜2cm，则物距为 由知道，此时的像距v'，则 解得v'＝35cm，所以，成像清晰时光屏应该向左端移动的距离 19．（1）；（2）见解析 【详解】解：（1）当成倒立、等大实像时，物距和像距相等，且等于2倍的焦距，即 已知 u+v=40cm 所以有4f=40cm，即凸透镜的焦距f=10cm。 （2）如图所示，图中物距大于像距，在光屏上成的是倒立、缩小的实像，其成像条件是u>2f，所以u>20cm，即蜡烛到凸透镜之间距离大于20cm。 答：（1）焦距为10cm； （2）蜡烛到凸透镜之间的范围是大于20cm。 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 $$