第五章 透镜及其应用（单元测试.基础卷）-2025-2026学年人教版（2024）物理八年级上册

第五章 透镜及其应用 一、单选题 1．一凸透镜的焦距为 ，若用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当物体距凸透镜 时，重新调节光屏的位置，可以得到（　　） A．倒立、放大的实像 B．倒立、缩小的实像 C．正立、等大的虚像 D．倒立、等大的实像 2．项目学习小组在“自制望远镜”活动中选择了两块透镜，将其中一块透镜正对太阳光，观察到地面上出现了明亮的光斑，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．该透镜是凹透镜 B．该透镜对光具有发散作用 C．该透镜可用来制作望远镜的物镜 D．可以使用这种透镜来矫正近视眼 3．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将烛焰放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后20cm处的光屏上出现一个与该烛焰等大的像，下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．此时的物距大于20cm C．当物距是30cm时，光屏上呈现倒立缩小的像 D．当凸透镜的一部分被遮住时，光屏上不能呈现完整的像 4．三月的成都，人们纷纷走出家门和满眼金黄的油菜花一起共赴春天的约会，情不自禁地拿出手机打卡拍照（如图）（　　） A．光照在金黄的油菜花上发生了镜面反射 B．要想让拍摄的人物特写更大一些，应该让镜头靠近人物 C．手机屏幕显示的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成 D．手机镜头相当于凸透镜，在拍摄时镜头到景物的距离小于一倍焦距 5．在一次生物实验课上，好学好动的小海不小心把昆虫观察盒盖上的凸透镜打碎了，盒盖上是一个凸透镜（如图所示），盒盖到盒底的距离为10cm，利用盒盖上的凸透镜能成正立、放大像的原理可以方便地观察到盒底的小昆虫。为了修好观察盒，老师分别给他提供了焦距为4cm、8cm、10cm和12cm的凸透镜各一个，他应该选择下列哪种透镜（　　） A．焦距为4cm B．焦距为8cm C．焦距为10cm D．焦距为12cm 6．电影机和投影仪的原理是一样的，放电影时，发现银幕上的像未充满整个银幕，解决办法是(　　) A．电影机离银幕远些，同时拉近镜头与片子的距离 B．电影机离银幕近些，同时拉近镜头与片子的距离 C．电影机离银幕远些，同时拉大镜头与片子的距离 D．电影机离银幕近些，同时拉大镜头与片子的距离 7．凸透镜的焦距为f，点光源S和光屏位于凸透镜的左右两侧，点光源位于凸透镜的主光轴上，光屏与凸透镜的主光轴垂直并和点光源的距离保持L不变，且f<L<4f。左右移动凸透镜的位置，当光屏上的光斑最小时，凸透镜与点光源的距离为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．imax3d是立体影片的放映技术，结合imax巨幕，能够产生逼真震撼的全视野立体效果。放映时，两个放映机将两个略有差异的画面呈现在比普通影院屏幕更大的巨幕上，观看者带上特殊眼镜后，能产生强烈的“身临其境”感。关于imax3d电影，下列说法正确的是（　　） A．放映时胶片应置于放映机镜头的一倍焦距和二倍焦距之间 B．在观看电影时，逼真震撼的声音是通过空气传播到人耳的 C．巨幕一般都做成粗糙白色平面是让光在幕布上发生漫反射 D．观影者看到巨幕上“身临其境”的画面是倒立放大的虚像 9．用如图1所示的装置测凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像的规律”，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图2所示时，在光屏上可成清晰的像（图中未画出）。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜的焦距是30cm B．图2中烛焰成的是倒立放大的像 C．投影仪成像特点与图2中所成像的特点相同 D．保持凸透镜、光屏位置不变，将蜡烛远离透镜，烛焰仍可在光屏上成清晰的像 10．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（　　） A．该凸透镜的焦距f＝20cm B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律 C．当物距小于像距时，成正立、放大的实像，“刷脸支付”利用了这条规律 D．若把物体从距凸透镜8cm处向凸透镜移动过程中，所成的像会逐渐变小 11．电脑上常用光电鼠标，其原理就是利用发光二极管照射移动表面（如图），反射光通过成像透镜成像于光学传感器上。鼠标移动时，传感器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用芯片处理比较各个影像的数字信号，反馈到计算机，决定屏幕上的光标移动距离和方向。图中光学传感器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。当鼠标平放在鼠标垫上，成像透镜距鼠标垫7mm，光学传感器距成像透镜3mm。关于光电鼠标，下列说法正确的是（　　） A．当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生漫反射 B．当鼠标平放在鼠标垫上时，在光学传感器上成倒立放大的实像 C．当鼠标平放在鼠标垫上时，在光学传感器上所成的像与眼睛的成像特点相同 D．将鼠标离开鼠标垫悬空移动时，光标不移动，是因为像成在了传感器的下方 三、填空题 12．如图小华拿出手机，保持手机到眼镜的距离不变，开启屏幕打开手机前置摄像头，通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比　 　，由于不合理使用手机，小华患上了近视眼，图　 　是近视眼的光路图。 13．如图所示是两束激光分别射向并通过甲、乙两透镜的传播路径。由图可知　 　透镜是凹透镜，通过　 　透镜可以看到放大的文字。（以上两空均选填“甲”或“乙”） 14．学生不注意用眼卫生，经常使用手机或看电视，长时间盯着屏幕，容易导致视力下降，患上近视眼，应佩戴　 　透镜做成的眼睛，人眼的成像原理与照相机相同。 15．小明把自己的近视眼镜和奶奶的老花镜都放在桌面的书上，透过眼镜看到了不同的像，如图甲、乙所示，结合透镜相关知识，他思考以下问题： （1）图　 　（选填“甲”或“乙”）是小明的近视眼镜； （2）小明在桌子上点燃蜡烛，手持图甲所示眼镜在蜡烛和白墙之间移动直到在墙上成清晰的像，位置如图丙所示，这一成像规律可应用于　 　；若保持蜡烛与白墙间距不变，向　 　（选填“左”或“右”）移动眼镜可再次成像； （3）小明在某次操作时发现成像在眼镜和白墙之间，若不改变蜡烛和眼镜的位置，要在白墙上成清晰的像，可在蜡烛和眼镜之间放置一个　 　。（选填“凸透镜”或“凹透镜”） 16．用冰取火，绝不是天方夜谭，南极考察团在失去火种的情况下，利用身边易得的冰块磨成中间比边缘　 　（选填“厚”或“薄”）的形状，如图所示，这种形状的透镜对光线有　 　作用；让透镜正对着太阳光，调节透镜与干草之间的距离，使干草刚好处于透镜的　 　位置，形成一个最小最亮的光斑，干草就可以燃烧． 17．如图所示，物体通过凸透镜在光屏上成一个清晰的实像，此凸透镜的焦距约为　 　厘米（选填“5”、“10”、“15”）．若凸透镜位置不变把物体和光屏互换位置，在光屏上成清晰倒立　 　的实像；若只把凸透镜向左移动　 　厘米，在光屏上再次成清晰的实像． 四、计算题 18．透镜焦距f的长短标志着折光本领大小，焦距越短，折光本领就越强，通常把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用表示，即。平常我们的眼镜的度数就是透镜的焦度乘以100的值，凸透镜为正值，凹透镜为负值。 （1）测得某近视眼镜其焦距为0.25m，其对应的焦度为多少？ （2）+200度的眼镜片，它们的透镜焦距是多少？ （3）如图10甲是小朋友玩凸透镜时的情景，请在图乙中用笔画线补齐在透镜的另一边看到小朋友眼睛的光路图。 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？ 20．如图所示，物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大、倒立的实像，物距u＝OB，像距v＝OD，凸透镜的焦距为f．其中物距、像距和焦距之间的关系 （1）请你结合数学知识证明凸透镜成等大实像的条件是u＝2f； （2）物理学中用像距和物距的比值来表示凸透镜的放大率，即m＝ ，请你结合公式和投影仪成像时u和v的大小关系，说明投影仪成像时放大率m是大于1还是小于1。 五、作图题 21．如图甲所示，是凹透镜的三条特殊光线画法。实际上凹透镜也可以成像，物体经凹透镜所成的像是正立缩小的虚像。如图乙所示，MN是主光轴，A'B'是物体AB通过凹透镜所成的像，请你根据凹透镜的三条特殊光线，在乙图中画出凹透镜的位置并标出其中一个焦点的位置。（保留作图痕迹） 22．如图所示，请作出水中大致的入射光线和经过凹透镜后的折射光线。 23．如图所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S的像点S′． ​ 24．小红去观看了一场美仑美幻的魔术表演，对其中的一个道具——魔术箱（如图甲）很感兴趣，箱的左右两侧同一水平线上各有一个小孔，一束光从左侧的小孔射入，将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，正好挡住光线，可光仍从右孔射出。小红回家找到了一只凸透镜和一只平面镜，请你在图乙中帮她完成魔术箱的设计。 要求：（1）把凸透镜（用“”表示）放在A点，要求标明焦点F与光心O的位置； （2）把平面镜放在B点，以达到光的传播要求。 六、实验探究题 25．小刚探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示，其中焦距为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）小刚将蜡烛移至光具座上10cm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”、“等大”或“缩小”） （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“倒立”或“正立”） （3）小刚将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，小刚从透镜的右侧通过透镜可以看到烛焰　 　的像．（选填“倒立”或“正立”）． 七、综合题 26．如图为凸透镜右侧一物体成像部分光路图，为物体，F为凸透镜镜焦点。 ①在图中画出两条入射光线经凸透镜后的折射光线，找出像H。　 　 ②与物比较，物体经凸透镜成　 　（选填“放大”、“缩小”）　 　（选填“正立”、“倒立”）的像。 27．小明同学在水塘中看到形状特殊的“虾”． （1）如图甲所示，他看到的“虾”是因为光　 　的而形成的虚像，真正的虾在水中　 　（选填“C”、“D”、“E”或“F”）点．他用激光笔从A点向　 　（选填“B”、“C”、“D”、“E”或“F”）处射出光束，即可把虾照亮． （2）小明同学用照相机给虾拍照，则虾经照相机所成的像是　 　的（选填“缩小”、“放大”、或“等大”）。拍照得到虾的胶片后，他用图乙所示的幻灯机展示给同学们，看到屏幕上的虾头朝上． ①胶片上虾的头部朝　 　（选填“上”或“下”）． ②测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是　 　． A.2cm B.7cm C.9cm D.10cm． 答案解析 1．【答案】B 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】凸透镜的焦距是10cm，当物体距凸透镜 时，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像。 故答案为：B。 【分析】当物距u>2f时，像距f<v<2f，成倒立、缩小的实像，应用为照相机、摄像机。 2．【答案】C 【知识点】透镜及其特点与分类；近视眼的成因与矫正办法；望远镜 【解析】【解答】A.根据图像，光线有会聚趋势，该透镜是凸透镜，A不符合题意； B.根据图像，光点变小，该透镜对光具有会聚作用，B不符合题意； C.望远镜的物镜是凸透镜，该透镜可用来制作望远镜的物镜，C符合题意； D.可以使用这种透镜来矫正远视眼，D不符合题意。 故答案为：C. 【分析】凸透镜对光有会聚作用，可以矫正远视眼，望远镜的物镜是凸透镜。 3．【答案】C 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】解： AB、距离凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v=20cm=2f，则f=10cm，故AB错误； C、当物距是30cm时，物距大于二倍焦距，故光屏上呈现倒立缩小的像，故C正确； D、遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故D错误． 故选C． 【分析】（1）（2）物距等于二倍焦距成倒立、等大实像，像距等于二倍焦距．可用来粗测焦距．（3）物距大于二倍焦距，成的是倒立缩小的实像；（4）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像；当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像． 4．【答案】B 【知识点】镜面反射与漫反射；色光的三（基）原色和颜料的三原色；凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】 A、光照在金黄的油菜花上发生了漫反射，反射光线射向四面八方，故A错误； BD、手机镜头相当于凸透镜，成像原理与照相机相同，在拍摄时镜头到景物的距离大于二倍焦距；要想让拍摄的人物特写更大一些，像距变大，物距变小，应该让镜头靠近人物，故B正确、D错误； C、手机屏幕上显示的彩色画面，是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，而不是红、黄、蓝，故C错误。 故选：B。 【分析】（1）平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射； （2）u＞2f，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像头；凸透镜成实像时物近像远像变大； （3）红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。 5．【答案】D 【知识点】凸透镜成像的应用 6．【答案】A 【知识点】凸透镜成像的应用 【解析】【解答】放电影时，发现银幕上的像未充满整个银幕，是因为像太大了，根据“物近像远像变大”的法则，要使银幕上的像小一些，应缩小镜头和和投影片的距离，增大投影仪和屏幕间的距离； 故选A。 【分析】注意物距是透镜和投影片之间的距离，像距是投影机与幕布之间的距离. 7．【答案】C 【知识点】凸透镜成像的应用 【解析】【解答】设点光源距离透镜的距离为u，像距离透镜的距离为v，则光屏距离透镜的距离为L-u，要使光屏上的光斑最小时，则要最大，即光屏要离像最近。又因为，则，所以，要使上式取最大值，则要最小，由数学知识可知，仅当时最小，则可得：，所以当光屏上的光斑最小时，凸透镜与点光源的距离为，故C正确，ABD错误。 故答案为：C。 【分析】设点光源距离透镜的距离为u，像距离透镜的距离为v，则光屏距离透镜的距离为L-u，要使光屏上的光斑最小时，则要最大，结合透镜成像公式和数学知识求解。 8．【答案】A,B,C 【知识点】凸透镜成像的应用 9．【答案】B,C 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】A．由图1知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于点F，点F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10cm，A不符合题意； B．图2中，物距u=15cm，像距v=30cm，像距大于物距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，B符合题意； C．由凸透镜成像规律可知，当2f>u>f时，成倒立放大的实像，应用于投影仪，C符合题意； D．因为凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，所以将蜡烛远离凸透镜，保持凸透镜、光屏位置不变，则在光屏上不能成清晰的像，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜的方向移动，D不符合题意。 故答案为：BC。 【分析】平行光通过凸透镜会聚的点是焦点，焦点到透镜的距离是焦距，当物距小于像距时，成像是倒立放大的实像，应用有投影仪。 10．【答案】B,D 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用 11．【答案】A,C,D 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法 12．【答案】变小；乙 【知识点】近视眼的成因与矫正办法；平面镜成像的原理、特点 【解析】【解答】通过手机屏幕看到自己，是平面镜成像，像和物体大小相等；摄像头成像和照相机成像相同，成缩小的实像，比平面镜成像相比变小。 近视眼的晶状体变厚，对光的折射能力变强，像成在视网膜的前方，图乙是近视眼的光路图。 【分析】平面镜成像时，像和物体大小相等，摄像机成倒立缩小的实像；近视眼的晶状体较厚，使像成在视网膜前。 13．【答案】乙；甲 【知识点】透镜及其特点与分类；凸透镜成像的应用 14．【答案】凹 【知识点】近视眼的成因与矫正办法 【解析】【解答】近视眼的晶状体偏厚，对光线的会聚能力强，因此看远处物体时成像在视网膜的前方，所以在光进入眼睛前将其发散，应佩戴凹透镜。 【分析】根据近视眼的成因和矫正方法解答。 15．【答案】乙；投影仪；右；凹透镜 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 16．【答案】厚；会聚；焦点 【知识点】透镜及其特点与分类 【解析】【解答】由于凸透镜对光线有会聚作用，所以把冰块磨成中间比边缘厚的形状，即让它变成一个冰透镜，这种透镜光线对有会聚作用，让透镜正对着太阳光，调节透镜与干草之间的距离，使干草刚好处于透镜的焦点位置，形成一个最小最亮的光斑，干草就可以燃烧． 【分析】根据凸透镜的概念、对光线的会聚作用和凸透镜焦距（焦点到凸透镜的距离）的认识来作答。 17．【答案】10；放大；7.5 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用 18．【答案】（1）；（2）0.5m；（3） 【知识点】透镜的光路图；近视眼的成因与矫正办法 19．【答案】（1）解： 当成倒立、等大实像时，物距和像距相等，即 所以：又因为时成等大的实像， 所以 （2）解： 如图所示中在光屏上成的是倒立、缩小的实像，其成像条件是 所以蜡烛到凸透镜之间距离大于 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【分析】 (1)当成倒立、等大实像时，物距和像距相等，即， 所以： 又因为时成等大的实像， 所以 （2） 如图所示中在光屏上成的是倒立、缩小的实像，其成像条件是 所以 即蜡烛到凸透镜之间距离大于。 20．【答案】（1）解：在三角形AOB和COD中，AB=CD，∠AOB=∠COD；则OB=OD，即u=v；因为 ，化简得： （2）解：投影线能成放大的实像， 【知识点】凸透镜成像的应用 【解析】【分析】（1）根据三角形全等的关系，结合物距、像距、焦距关系式，证明物距和像距相等； （2）投影仪成像时，物体在一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，所以像距和物距的比值大于1。 21．【答案】解：如图所示： 【知识点】透镜的光路图 【解析】【解答】连接AA'，与MN的交点即为凹透镜的光心O，然后画凹透镜，作平行与MN的光线AC，连接A'C即为折射光线，折射光线与MN的交点即为焦点F。如图所示 【分析】凹透镜成像时，物和像对应点的连线过凹透镜的光心；光线平行于主光轴，折射光线的反向延长线过焦点。 22．【答案】 【知识点】作光的折射光路图；透镜的光路图 23．【答案】解：由图可知，一条入射光线过焦点，则过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴； 另一条入射光线过光心，则过光心的光线经凸透镜后传播方向不变；如下图所示： ​ 【知识点】透镜的光路图 【解析】【分析】根据过光心的光线经凸透镜后传播方向不变和过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴来作图． 24．【答案】 【知识点】作光的反射光路图；透镜的光路图 【解析】【解答】要想改变光线的传播方向，可以通过平面镜反射或者透镜折射，按题目要求在A处放凸透镜（对光线具有会聚作用），入射光线水平入射，折射光线经过折射到箱子，过O点作与此入射光线平行的虚线为凸透镜的主光轴，此入射光线经凸透镜后，折射光线向下过焦点，主光轴与折射光线的交点为焦点F的位置。经过凸透镜折射后，经过平面镜反射，入射光线和反射光线已知，两根光线的角平分线即为法线，过法线做垂线，即为平面镜的位置，据此作图： 【分析】1、平面镜成像特点：物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。 2、透镜成像规律：凸透镜对光线有汇聚作用，平行光入射凸透镜会聚焦在焦点，经过光心的光线不发生偏折。 25．【答案】（1）缩小 （2）倒立 （3）正立 【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验 【解析】【解答】解：由题意知：f=15cm，所以2f=30cm．（1）当物体在光具座上10cm刻度线处时，物距等于40cm，大于2倍焦距，成倒立缩小的实像；（2）当物体在光具座上30cm刻度线处时，物距等于20cm，处于1倍和2倍焦距之间，成倒立放大的实像；（3）当物体在光具座上40cm刻度线处时，物距等于10cm，小于焦距，成放大正立的虚像． 故答案为：缩小；倒立； 正立． 【分析】（1）根据物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像的特点进行判断；（2）根据物距处于1倍和2倍焦距之间时，成倒立放大实像的特点进行判断；（3）根据物距小于焦距时，成正立放大的虚像的特点进行判断． 26．【答案】；放大；倒立 【知识点】透镜的光路图；凸透镜成像规律及其探究实验 27．【答案】（1）折射；E；C （2）缩小；下；B 【知识点】光的折射现象及其应用；凸透镜成像的应用 【解析】【解答】（1）由光的折射现象知道，他看到的“虾”是因为光的折射而形成的虚像，真正的虾在水中更深的位置，即在E处；根据光路的可逆性，他用激光笔从A点向B处射出光束，即可把虾照亮；（2）照相机是利用凸透镜成像，即当u>2f时，成倒立、缩小的实像；①凸透镜成实像时，像与物是相互倒立的，所以，当看到屏幕上的虾头朝上时，胶片上虾的头部应该在下方；②由于投影仪的原理是：物距大于f小于2f时，成倒立放大的实像，所以，f＜8cm＜2f，即4cm＜f＜8cm，故只有B选项符合题意。 【分析】（1）光从水中斜射入空气中，发生折射，从而形成虚像； （2）照相机成的像是倒立缩小的，此时像在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$