第五章 透镜及其应用 巩固训练 2025-2026学年北师大版物理八年级上冊

第五章 透镜及其应用 一、单选题 1．下列光学仪器中，利用凹透镜的是（　　） A．近视镜 B．投影仪 C．显微镜 D．放大镜 2．某人通过焦距为12cm、直径为4cm的放大镜（薄凸透镜）看报纸，报纸与放大镜的距离为3cm，且与放大镜的主光轴垂直，保持放大镜的位置不变，眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测（不考虑眼睛的大小），报纸上有部分区域是“盲区”（即眼睛观测不到），该区域的面积为（　　） A．9πcm2 B．5πcm2 C．3πcm2 D．2πcm2 3．下列现象中，属于光的直线传播的是（  ） A．水中倒影 B．日食现象 C．放大镜看字 D．彩虹的形成 4．在做“探究凸透镜成像的规律！”的实验中，小明组装的装置如图甲所示，他保持凸透镜的位置不变，不断地移动蜡烛位置，观察到四种烛焰的清晰像，如图乙所示。已知凸透镜的焦距为10cm，按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序，正确顺序为（　　） A．④②③① B．③②①④ C．①②③④ D．④①②③ 5．在用凸透镜观察物体的活动中，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜先贴着插图然后逐渐远离，关于凸透镜与插图之间的距离，下列判断正确的是（　　） A．图甲最大 B．图乙最大 C．图丙最大 D．图丁最大 6．凸透镜的焦距为5cm，一物体位于凸透镜的主轴上，距离透镜中心距离为6cm，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，下列说法正确的是（　　）。 A．凸透镜成的像先变大、后变小 B．凸透镜成的像一直变小 C．物像间距一直变小 D．物像间距一直变大 7．一束平行光正对凸透镜照射时，在离透镜处的光屏上得到一个亮点，那么当物体位于透镜前处时，在透镜的另一侧可得到（　　） 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 8．王亚平曾说：“面对浩瀚宇宙，其实我们都是学生”。时隔八年，2021年12月9日，王亚平再次为我们带来了精彩的太空授课，首先，王亚平用一个简单圆环做成了一个特殊的大水球，接着，如图甲，王亚平往大水球中央添加了一个气泡，神奇的一幕出现了：水球中形成了王亚平一正一反两个像（如图乙），加入气泡后的水球结构如图丙，下列有关该现象的表述，不正确的是（　　） A．水球中所形成的倒立的像是完整的 B．投影仪成像与我们看到的水球中的倒立的像相同 C．图丙中间部分相当于两个凹透镜 D．水球所成的倒立的像是实像，正立的像是虚像 二、填空题 9．市面上有许多很便宜的玩具望远镜，几个同学合买了一个回来进行探究： 先将目镜放在眼睛前面观察前面的景物，然后将望远镜掉个头，将物镜放在眼镜前面观察前面的景物，你两次观察到的景物是否相同？写出区别：眼睛观察目镜：______；眼睛观察物镜：______。 10．现有如下光学器件：平面镜；凸面镜；凹面镜；凸透镜；凹透镜。在下列光学仪器或用具中用到了哪种器件？请把相应的序号填入空格。①自制潜望镜②照相机③放大镜④老花镜⑤近视眼镜，利用平面镜是___________；利用凸透镜的是 ___________。 11．我们的眼睛看物体时与______（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远，是因为爷爷眼睛的晶状体太薄造成的______（填“近”“远”）视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由______透镜制成的眼镜。 12．如图所示，伍实同学用示波器、钢锯条和台钳进行了实验探究，他将钢锯条的下端夹紧台钳上，端用手扳动一下，使钢锯条振动发声，进行了两次实验，观察到示波器上显示的波形幅度分别如图b、c所示。并将两幅图用照相机照了下来，图可知他两次实验改变了声音的___________，该照片是___________、缩小的实像（选填“倒立”或“正立”）。 13．每年6月6日是全国“爱眼日”，某年爱眼日的主题是：“目”浴阳光，预防近视”；近视眼的成像示意图是图中的_______图，矫正近视限的做法是_______图。 三、实验题 14．小明同学利用图示装置来研究凸透镜成像。 （1）如图1所示，当凸透镜位于A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若小明不小心将凸透镜向右移动了少许，则他将光屏向________（选填“左”或“右”）移动，可以在光屏上再次成清晰的像； （2）在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，改变透镜位置置于B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像。如图2，若蜡烛与光屏间的距离为，蜡烛与凸透镜第一次位置A间的距离为，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离________（用、表示）； （3）实验中小明找到出一个凸透镜，想探究其焦距是否准确。如图3，他先将凸透镜固定，再把点光源放在焦点位置，然后将光屏逐渐远离透镜，移动过程中，若光屏上光斑的大小________（选填“逐渐变大”、“几乎不变”、“先变小后变大”），则说明光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距； （4）在测量焦距时，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，于是拆除边框将凸透镜固定在原位置，进行实验发现暗环仍然存在。他认为暗环形成的原因是光的直线传播和光的折射形成。若光源在左焦点处，光屏在右焦点处，如图4所示，请算出暗环的面积________。（用、表示） 15．在利用太阳光测量完凸透镜的焦距后，小华又将凸透镜正对着太阳，把火柴头放在凸透镜焦点处，一段时间后火柴会被点燃。他想探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下3种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距有关； 猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径有关。 (1)如图所示．完成图中光路：________ (2)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的，依据是______； (3)为验证猜想2，他们选用______的凸透镜进行多次实验。实验中记录到火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是______的； (4)在（3）中用“火柴被点燃的时间”表示______； (5)在验证猜想2后，因器材不足，他们直接选用直径和焦距都不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想3，该实验______（能/不能）验证猜想3是否正确，理由是______ 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 A D B A C B B B 1．A 【详解】A．近视眼镜是利用凹透镜的发散作用工作的，故A符合题意； B．投影仪是利用凸透镜成倒立、放大是实像工作的，故B不符合题意； C．显微镜的物镜和目镜都是利用凸透镜来工作的，故C不符合题意； D．凸透镜的一倍焦距时，成正立放大的虚像而工作的，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】由题知，放大镜（薄凸透镜）的焦距为12cm，眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测，该距离为放大镜焦距的2倍，由凸透镜成像规律可知，当物体在另一侧24cm处时，则眼睛可观察到等大的像，如下图所示： 报纸与放大镜的距离为3cm，小于焦距（成虚像，像在凸透镜的右侧），设眼睛可观察到圆形区域的半径为r（如上图），图中R之外的区域可直接观察到；半径为R之外的区域和半径为r之内的区域之间为盲区，如下图所示： 根据图示，由相似三角形的性质可得 解得 眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置，由相似三角形的性质可得 解得 则该区域的面积 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A不符合题意； B．日食是月球挡住了太阳照射到地球的光线形成的，是光的直线传播现象，故B符合题意； C．放大镜是凸透镜，放大镜看字，属于凸透镜成像，是光的折射现象，故C不符合题意； D．雨后彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠反射、折射形成的，太阳光被分成七种色光，这是光的色散现象，故D不符合题意。 故选B。 4．A 【详解】在做“探究凸透镜成像规律”实验时，在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图乙所示的四种烛焰的清晰像，按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序，当物距小于焦距时成正立放大的虚像，当物距大于焦距时，成倒立的实像时，根据凸透镜成像规律，物距增大，像距减小，像变小，所以正确顺序为④②③①。 故选A。 5．C 【详解】凸透镜先贴着插图然后逐渐远离，先是满足物距在一倍焦距以内，成正立放大的虚像如图乙；然后是物距在一倍焦距到两倍焦距之间，成倒立放大的实像，且物距越远像越小，如图丁、甲；最后是物距大于两倍焦距时，成倒立缩小的实像，如图丙。 A．图甲成倒立放大的实像，物距在一倍焦距到两倍焦距之间，凸透镜与插图之间的距离不是最大，故A不符合题意； B．图乙成正立放大的虚像，物距在一倍焦距以内，凸透镜与插图之间的距离最小，故B不符合题意； C．图丙成倒立缩小的实像，物距大于两倍焦距，凸透镜与插图之间的距离最大，故C符合题意； D．图丁成倒立放大的实像，物距在一倍焦距到两倍焦距之间，凸透镜与插图之间的距离不是最大，故D不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】AB．物体初始物距，此时 成倒立、放大的实像。当物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，即物距增大，根据凸透镜成像规律：成实像时，物体远离透镜（物距增大）时，像会靠近透镜（像距减小），且像的大小一直变小，故A错误，B正确； CD．凸透镜成实像时，物像之间的距离L（即物距u与像距v之和）随物距u的变化规律如下：当物距u从大于焦距f逐渐增大到两倍焦距2f时，像距v从接近于无穷大，逐渐减小到两倍焦距2f，物像距离L逐渐减小；当物距u从两倍焦距2f继续增大到无穷大时，像距v只是从两倍焦距2f减小到接近焦距 f ，并且此时物距增大的范围大，增大的更快，像距减小的范围小，减小的慢，可见物像距离L仍是逐渐增大。所以当物距u等于两倍焦距2f时，像距v也等于两倍焦距2f ，此时物像距离L达到最小值4f。因此，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，物像间距“先变小、后变大”，并非“一直变小”或“一直变大”，故CD错误。 故选B。 7．B 【详解】一束平行光正对凸透镜照射时，在离透镜处的光屏上得到一个亮点，说明该凸透镜的焦距为15cm，当物体位于透镜前处时，处于一倍和两倍焦距之间，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立放大的实像。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．B 【详解】AB．水球被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的、缩小的完整的实像，这与照相机的成像原理相同，投影仪的成像原理是成倒立放大的实像，故A正确，不符合题意，故B错误，符合题意； CD．内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立的虚像，故CD正确，不符合题意。 故选B。 9． 物体变大变近了 物体变小变远了 【详解】[1]玩具望远镜是采用一个凸透镜和一个凹透镜的结构，凸透镜即物镜距离物体的距离时比较大，远远的大于二倍焦距，成倒立的缩小的实像，这个实像在凸透镜的另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间，又恰好成在凹透镜（目镜）的一倍虚焦距和二倍虚焦距之间，通过凹透镜的折射，在凹透镜的另一侧成一个倒立的放大的虚像，倒立再倒立，就成了正立的像了；所以眼睛观察目镜时是望远镜的正常使用，现象是：物体变大变近了。 [2]若将望远镜掉头，物体在凹透镜的二倍焦距之外，就会在凹透镜的另一侧成一个倒立的缩小的虚像，这个虚像又恰好在目镜（凸透镜）的一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜就会把这个像放大，但放大倍数肯定没有正放时大，所以眼睛观察物镜时现象是：物体变小变远了。 10． ① ②③④ 【详解】①自制潜望镜：是利用平面镜能改变光的传播方向工作的； ②照相机：是利用凸透镜在物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的特点工作的； ③放大镜：是利用凸透镜在物距小于一倍焦距时，成放大、正立的虚像工作的； ④老花镜：是远视眼镜，利用凸透镜工作； ⑤近视眼镜：是利用凹透镜工作的。 [1][2]所以利用平面镜的是①自制潜望镜；利用凸透镜的是②照相机、③放大镜和④老花镜。 11． 照相机 远 凸 【详解】[1]人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，从而改变晶状体的焦距来获得清晰的、倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同。 [2][3]由题意可知，爷爷眼睛的问题是看不清近处的物体，因为晶状体太薄，此时像成在视网膜的后方，所以爷爷的眼睛是远视眼；若想通过佩戴眼镜来矫正，即应使像成在视网膜上，需要让原来的光线会聚一些，由于凸透镜对光线有会聚的作用，故用凸透镜制成的眼镜来矫正远视眼。 12． 响度 倒立 【详解】[1]由波形图可知，b声音的振幅大，响度大，c声音的振幅小，响度小，故两次实验改变的是声音的响度。 [2]照相机是利用凸透镜成像的原理工作的，物距大于2倍的焦距，成的是倒立、缩小的实像。 13． 乙 丁 【详解】[1][2]近视眼成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。由图可知，乙是近视眼的成因；近视的矫正方法，需佩戴凹透镜，即丁图。 14． 左 几乎不变 【详解】（1）[1]当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若此时小明不小心将凸透镜向右移动了少许，此时物距变大，像距变小，且物体移动的距离小于像移动的距离，所以他将光屏向左移动，可以在光屏上再次成清晰的像。 （2）[2]当凸透镜移动B位置时，为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理可知，光屏到透镜位置B的距离为L， 故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离 透镜先后两次所在位置A、B之间的距离。 （3）[3]把点光源放在焦点位置，点光源发出的光经凸透镜折射后会平行射出。将光屏逐渐远离透镜，移动过程中，光屏上平行光形成的光斑大小不变。 （4）[4]透镜边缘以外的光线沿直线传播，以内的光线会发生偏转，二者之间会形成一个没有光线的黑色区域，这就是暗环。图中凸透镜正好相当于大三角形的中位线，那么大圆的直径就是2D，半径是D，小圆的直径就是D，半径就是。那么暗环的面积为 暗环的面积为。 15．(1) (2)凹透镜对光线有发散作用，不能将太阳光会聚到一点 (3) 直径相同，焦距不同 错误 (4)凸透镜对火柴的点燃效果 (5) 能 （2）中已验证凸透镜的焦距为无关变量，因此焦距对实验结果无影响 【详解】（1）延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，过光心的入射光线方向不变，如下图 （2）凹透镜对光线起发散作用，不能将太阳光会聚到一点，不能点燃火柴；所以猜想1是错误的 （3）[1][2]根据控制变量法，用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小无关，则猜想2是错误的。 （4）用“火柴被点燃的时间”表示凸透镜对火柴的点燃效果，这用到了转换法。 （5）[1][2]实验中，选用直径和焦距都不等的凸透镜，分别用它们点燃火柴，测出火柴被点燃所需要的时间，多次重复实验；因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的，所以能够验证猜想3是否正确。 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 $