【预习衔接】第五章 透镜及其应用（培优卷）-2025-2026学年八年级上册物理人教版（2024）

第五章 透镜及其应用 一、单选题 1．如图所示，是天文爱好者使用的望远镜，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像，它相当于一个（　　） A．幻灯机 B．照相机 C．投影仪 D．放大镜 2．在探究凸透镜成像的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像．应用这一成像原理的是（　　） A．潜望镜 B．放大镜 C．照相机 D．投影仪 3．如图所示，线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，若用此凸透镜成像，则当物体距透镜0.3m时，移动光屏，可在光屏看到（　　） A．倒立、放大的实像 B．倒立、等大的实像 C．倒立、缩小的实像 D．不成像 4．课外活动实践时，李华在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距（　　） A．一定大于20cm B．一定小于8cm C．一定在8cm到10cm之间 D．一定在10cm到16cm之间 5．如图所示是某同学探究凸透镜成像规律时，先后将物体放在A、B、C处，记录了三次成像情况，下列说法不正确的是（　　） A．三次所成的像均是倒立的实像 B．物体放在A处时，成像在L处 C．物体放在B处时，成像在K处 D．透镜的焦点在B、C两点之间 6．小希对下列光学成像实例进行了分析，判断正确的是（　　） 实例：①针孔照相机内所成的像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜看到的物体的像；④幻灯机屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像． A．反射成像的有②③⑤ B．折射成像的有①③⑤ C．属于实像的是①④⑤ D．属于虚像的是②③④ 二、多选题 7．透镜在生活中应用十分广泛，下列说法正确的是（　　） A．远视眼镜的镜片对光线有发散作用 B．望远镜的物镜将远处的物体成缩小的像 C．近视眼镜的镜片可以用来做显微镜的目镜 D．用放大镜看地图时，可能会看到缩小的像 8．小高将点燃的蜡烛放在凸透镜左侧20cm的位置，观察通过凸透镜折射过去的光，画出了一条折射光线（光屏未画出）。下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是10cm B．保持透镜不动，向右移动蜡烛，透过透镜可观察到烛焰的虚像 C．保持透镜不动，将蜡烛向左移动20cm，移动光屏会出现清晰等大的像 D．蜡烛和透镜保持如图位置不动，在靠近透镜左侧放一个老花镜镜片，移动光屏会出现清晰的像 9．物体通过凸透镜所成像的放大率为6，若将物体靠近透镜4cm，则所成像的放大率为3，透镜的焦距可能为（　　）。 A．8cm B．12cm C．20cm D．24 cm 10．如图，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两个纸筒套在一起组成了一个模型照相机．为了在半透明纸上得到清晰的像，以下操作方法正确的是 A．应将A对着物体，眼睛对着B向筒内观察 B．应将B对着物体，眼睛对着A向筒内观察 C．如果看近处的景物时像很清晰，再看远处景物时，应把B向外拉，增大A、B间的距离 D．如果看近处的景物时像很清晰，再看远处景物时应把B向内移动，减小A、B间的距离 11．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，烛焰在光屏上成一清晰的像。下列说法中正确的是（　　） A．该凸透镜焦距为15cm B．若蜡烛和光屏都向左移动相等距离，光屏上仍可成清晰的像 C．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像 D．若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须远离凸透镜 三、填空题 12．6月6日，为全国“爱眼日”.目前青少年近视现象十分严重，在下图中，表示近视眼成像示意图的是　 　，应配戴　 　镜制成的眼镜矫正. 13．科学用眼每一天，清晰“视”界伴终身。我们的眼睛里有一套精巧的变焦系统，当同学们登山远眺时，眼睛里的晶状体会变薄，焦距变　 　，使远处的风景恰好成像在视网膜上：如果小明同学观察远处物体时，物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方，此时需要佩戴一个焦距合适的　 　透镜进行矫正。 14．如图是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：像鱼这样的眼睛如果到陆地上观察物体，像将成在视网膜的前面。童话世界中生活在水里的美人鱼，上岸后，若要看清远处的物体，应该配戴　 　（填“凸透镜”或“凹透镜”），这种眼镜的镜片对光有　 　作用；小明发现，张老师上课时，观察远处的同学时要摘下眼镜，而看近处的课本时，又要戴上眼镜。张老师的眼睛属于　 　（填“近视眼” 或“远视眼”）。张老师的眼镜属于　 　（填“凸透镜”或“凹透镜”）。 15．将一物体分别放在甲、乙两凸透镜前相等距离处，通过甲透镜成缩小的像，通过乙透镜成等大的像．由此可推断：所成的　 　（选填“都是实像”“都是虚像”或“一个是实像、一个是虚像”），甲透镜的焦距　 　（选填“小于”“等于”或 “大于”）乙透镜的焦距． 16．小李先用同一相机拍摄了同一蝴蝶休憩的照片甲和乙，则拍摄　 　照片（选填“甲”或“乙”）时距离蝴蝶近，若他再用不同焦距的相机在与同一蝴蝶相同距离的位置拍摄了照片甲、乙，则拍摄照片　 　（选填“甲”或“乙”）时所用的相机焦距大。 四、实验探究题 17．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）由图甲可以测得凸透镜的　 　。实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时，要求三者的中心在　 　； （2）如图乙所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到蜡烛清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的　 　位置； （3）若把图丙中的凸透镜换成“另一个更薄、焦距更长的凸透镜”，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，要想重新得到清晰的像，应将光屏向　 　（填“远离透镜”或“靠近透镜”）的方向移动；也可以不改变光屏的位置，在图丙凸透镜左侧的方框A中放一个焦距适合的　 　透镜进行调节，这就是　 　（填“近视”或“远视”）眼矫正原理。 五、计算题 18．透镜焦距的长短标志着折光本领的大小，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φ表示，即；平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值；凸透镜的度数是正值，凹透镜的度数是负值；问： （1）镜片焦距为0.2m的近视眼镜片的度数是多少？ （2）400度的眼镜片的焦距是多少？ 19．已知眼镜的度数=（公式中焦距必须用m做单位）．小明同学想再做凸透镜成像规律的实验，可身边没有凸透镜，他只好借用奶奶的500度的老花镜代替．他用烛焰做实验，在镜片另一侧的光屏得到一个放大的实像．请问，烛焰应在镜片前的什么位置？ 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。 六、作图题 21．如图所示，凸透镜的焦点为F，光心为O，请在图中作出S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行的光路。 22．根据图中给出的入射光线和折射光线，在虚线框内各画出一个适当类型的透镜。 23．透镜左侧有一点光源S发出两条光线，经透镜折射后在右侧的出射光线如图所示，请在图中通过光路作图标出点光源S的位置 24．根据下列图中的入射光线或折射光线，在图中分别作出相应的折射光线或入射光线． 七、综合题 25．人类的眼睛好像一架照相机，通过调节晶状体的凹凸程度可以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像．眼睛调节的两个极限点叫做远点和近点．正常人眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25厘米，这个距离叫明视距离．根据上文： （1）你认为正常人眼睛的观察范围是______． A．0到10厘米 B．10到25厘米 C．25厘米到极远处 D．10厘米到极远处 （2）远视眼是来自近处物体的光成像于视网膜　 　(填“前”或“后”)面；矫正时在眼睛前面放一个如图　 　(填“甲”或“乙”)中的透镜，就能使光会聚到视网膜上． 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．（1）如图1，光源S发出的光线经过平面镜反射后恰好经过点P，请画出上述现象的入射光线和反射光线． 图1 图2 （1）如图2，凸透镜位于0cm处，物体MN(图中未画出)发出的光通过凸透镜后，形成像M'N'，a、b分别是N点发出的两条光线通过凸透镜后的光线，其中b光线经过凸透镜前平行于主光轴。 ①请画出a光线经过凸透镜前的光线，并标出N点的位置； ②该凸透镜的焦距是　 　cm，与MN对比，M'N'是　 　（选填“正立的实像”“倒立的实像”“正立的虚像”“倒立的虚像”）． 答案解析 1．【答案】B 2．【答案】D 【解析】【解答】解：A、潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的．故A错误． B、放大镜是根据物距小于焦距时，成正立、放大虚像的原理制成的，故B错误． C、照相机是根据物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的．此时像距小于物距．故C错误． D、由图知，像距大于物距，所以此时成倒立、放大的实像，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的．故D正确． 故选D． 【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律： 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像．照相机、摄像机就是根据这个原理制成的． 当u=2f时，成倒立、等大的实像． 当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像．幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的． 当u=f时，无像．经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点． 当u＜f时，成正立、放大的虚像．放大镜就是根据这个原理制成的． 并且要知道成实像时，物距越大，像距越小，成的像越小；物距越小，像距越大，成的像越大． 3．【答案】C 【解析】【解答】根据图片可知，，即， 根据可知，所以， 当物体距透镜米时，，物体所成像的性质是缩小、倒立、实像。 故选C。 【分析】当凸透镜成倒立等大的实像时，u=v=2f，据此计算出焦距，再与0.3m对照即可。 4．【答案】C 【解析】【解答】解：由图可知：u=20cm，v=16cm。且u＞v； 由凸透镜成像规律可知：此时的像是倒立缩小的实像； 则u=20cm＞2f，2f＞16cm＞f， 解得10cm＞f＞8cm。 故答案为：C 【分析】结合图像，利用凸透镜成像的特点分析解答. 5．【答案】D 6．【答案】C 【解析】【解答】解：①针孔照相机属于小孔成像原理，因此成的是实像，它是光的直线传播原理形成的； ②从潜望镜中观察景物，观察到的是虚像，利用的是平面镜成像原理，属于光的反射现象； ③用放大镜看物体，利用的是光的折射现象中成虚像的情况； ④看幻灯机屏幕上的像，是光的折射现象，成的是倒立放大的实像； ⑤照相机中所成的像是倒立缩小的实像， 是光的折射现象． 综上所述，属于实像的是①④⑤；属于虚像的是②③；属于折射成像的是③④⑤；属于反射成像的是②．故只有选项C正确． 故选C． 【分析】根据实像和虚像的区别、不同点：（1）成因不同，实像是由实际光线会聚而成的，而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的；（2）像的正倒不一样，实像一般是倒立的，而虚像是正立的；来分析此题． 7．【答案】B,D 【解析】【解答】A．远视眼镜的镜片是凸透镜，对光线由会聚作用，A不符合题意； B．望远镜观察的物体一般较远，大于凸透镜2倍的焦距，根据凸透镜成像规律，物镜成倒立、缩小的实像，B符合题意； C．显微镜的目镜是凸透镜，近视眼的镜片是凹透镜，所以近视眼镜的镜片不能用来做显微镜的目镜，C不符合题意； D．放大镜是凸透镜，当物距大于两倍的焦距时，根据凸透镜成像规律，所成的就是缩小的像，D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】远视眼镜是凸透镜，对光有会聚作用；近视眼镜是凹透镜，不能作目镜；放大镜是凸透镜，可以成缩小的像；物体在凸透镜的二倍焦距外时，可以成缩小的像。 8．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A．图中，光线平行于凸透镜主光轴，会聚与焦点，该凸透镜的焦距是20cm，故A错误； B．保持透镜不动，向右移动蜡烛，物距小于f，透过透镜可观察到烛焰的虚像，故B正确； C．保持透镜不动，将蜡烛向左移动20cm，物距为2f时，移动光屏会，成清晰等大的像，故C正确； D．蜡烛和透镜保持位置不动，靠近透镜左侧放老花镜，老花镜是凸透镜，对光线具有会聚作用，相当于减少了焦距。即f<20cm，目前的物距20cm，大于焦距。移动右侧的光屏，可以成像。故D正确。 故选BCD。 【分析】光线和凸透镜的主光轴平行，会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离测量焦距；物距小于一倍焦距，成正立的虚像；物体在二倍焦距时，成等大的实像；物体在一倍焦距外， 可以成实像。 9．【答案】A,D 【解析】【解答】物体通过凸透镜成放大的像，则物体可能在距离凸透镜一倍焦距到两倍焦距之间的位置，也可能在距离凸透镜一倍焦距之内的位置。 而物体物体靠近凸透镜，放大率却减小了，说明物体可能在距离透镜一倍焦距到两倍焦距之间的位置，移动后距离透镜不到一倍焦距的距离；或者物体本身就在距离透镜一倍焦距之内。 物体通过凸透镜所成像的放大率为6，此时的像距为物距的6倍，即v=6u； 将物体靠近透镜4cm，此时物距为u'=u-4cm； 此时所成像的放大率为3，此时的像距为物距的3倍，即v'=3（u-4cm）； 设物距为u，像距为v，焦距为f； （1）若原来凸透镜成实像， 根据透镜成像公式得：-----------① 将物体靠近透镜4cm，物距小于焦距，成虚像， 则-----------② 联立①②解得：u=cm，f=8cm； （2）若原来凸透镜成虚像， 则------------③ 将物体靠近透镜4cm，物距小于焦距，成虚像， 则----------④； 联立③④解得：u=20cm，f=24cm。 故选AD。 【分析】根据凸透镜成像的特点和公式求解。 【解析】【解答】AB.根据题意可知，纸筒A的左端的半透明纸就相当于真实照相机的光屏，应将B对着物体且对着A端观察半透明的纸，而不是对着B端向内方向观察，故A错误，B正确； CD.在清晰地观察近处物体后，再看远处物体时，物距会变大，由根据“物远像近小”的规律可知，像距应该变小，所以应该把B端向内拉，故C错误，故D正确。 故答案为：BD。 【分析】根据凸透镜的成像规律和应用分析判断。 11．【答案】A,C 12．【答案】甲；凹透 13．【答案】大；凹 【解析】【解答】登山远眺时，物距更大，眼睛的晶状体折光能力要变弱，需变薄，焦距变大，使远处物体成像在视网膜上：观察远处物体时，像成在视网膜的前方，则晶状体太厚，折射能力强，需要佩戴一个焦距合适的凹透镜进行矫正。故第1空填：大；第2空填：凹。 【分析】眼睛看远处的物体，物距大，晶状体要变薄，焦距变大，近视眼成像在视网膜前，利用凹透镜矫正。 14．【答案】凹透镜；发散；远视眼；凸透镜 【解析】【解答】由于鱼的眼睛成像在视网膜之前，为使像向后移，则应佩戴凹透镜，使光线发散一些，成像在视网膜上。根据小明的观察可知，张老师能看清远处的同学，看近处时佩戴眼镜，则可知张老师的眼睛属于远视眼。矫正远视眼应佩戴凸透镜，使光线提前会聚，成像在视网膜上。 【分析】凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用，结合入射光线和反射光线求解即可；远视眼是晶状体过薄使得对光线的偏折能力较弱导致的，像成在视网膜的后方，应该佩戴凸透镜进行校正。 15．【答案】都是实像；小于 【解析】【解答】通过甲凸透镜成缩小的像，说明此时物体在甲凸透镜二倍焦距之外，成了物体缩小、倒立的实像．通过乙凸透镜成等大的像，说明此时物体在乙凸透镜的二倍焦距处，成等大、倒立的实像．而物体分别放在甲、乙两凸透镜前相等距离处，所以甲透镜的焦距小于乙透镜的焦距． 【分析】凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立放大虚像，应用是放大镜． 物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距． 物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距． 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．应用是照相机． 成虚像时：物像同侧，物距变大，像距变大，像变大． 成实像时，物像异侧，物距变大，像距变小，像变小． 【分析】物体在凸透镜的二倍焦距以外成像是缩小的实像，凸透镜成像等大时是实像，物体在凸透镜的二倍焦距点。 16．【答案】乙；乙 17．【答案】焦距；同一高度；c；远离透镜；凸；远视 【解析】【解答】（1）第1空，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，焦点到凸透镜光心的距离就是焦距，故图甲可以测凸透镜的焦距； 第2空，实验前，在摆放凸透镜、烛焰和光屏时，要求三者的中心在同一高度，为了让像成在光屏上； （2）凸透镜成实像时，物近像远像变大，当物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大的实像，所以蜡烛应该在c位置； （3）第4空，第5空，第6空，把图丙中的凸透镜换成另一个更薄、焦距更长的凸透镜，凸透镜对光线的会聚能力减弱，使像成在原来像的后方。因此要想重新得到清晰的像，应将光屏向远离凸透镜的方向移动，或者保持光屏位置不变，给凸透镜带上合适的凸透镜，能再次让光线提前会聚，光屏上又可以出现清晰的像，这就是远视眼矫正原理。 故答案为：（1）焦距；同一高度；（2）c；（3）远离透镜；凸；远视 【分析】（1）从凸透镜光心到焦点的距离叫焦距；为了让像成在光屏，实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时，要求三者的中心在同一高度； （2）当物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大的实像，投影仪、幻灯机都是根据这个原理制成的； （3）把图丙中的凸透镜换成另一个更薄、焦距更长的凸透镜，凸透镜对光线的会聚能力变弱；凸透镜对光线有会聚作用，用凸透镜矫正远视。 18．【答案】（1）-500度；（2）0.25m 19．【答案】解：（1）500度=​，f=0.2m． （2）凸透镜成像时，当 2f＞U＞f 时，光屏上得到一个倒立的、放大的实像，所以烛焰离镜片0.2m﹣﹣0.4m。 答：烛焰应在镜片前0.2m﹣﹣0.4m． 【解析】【分析】（1）根据眼镜的度数=​公式，知道眼镜的度数首先求出凸透镜的焦距。 （2）凸透镜成倒立、放大的实像时 2f＞U＞f，根据此不等式确定烛焰和镜片距离。 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， 【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； 【解析】【解答】连接FS并延长，与凸透镜交于A点，则SA为S点发出的、通过焦点的一条光线，经过透镜后的折射光线与凸透镜的主光轴平行，如图所示。 【分析】光线过凸透镜的焦点，折射光线和凸透镜的主光轴平行。 22．【答案】 【解析】【解答】根据光路，光线有会聚作用，是凸透镜；光线有发散作用，是凹透镜，如图 。 【分析】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。 23．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后经过另一侧的焦点，过光心的光线传播方向不变，两条入射光线的交点即为点光源S的位置。光路图如下： 【分析】凸透镜三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变. 24．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】在左图中，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；在中图中，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；在右图中，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示： 【分析】凹透镜三条特殊光线的作图：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．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变． 凸透镜三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变. 25．【答案】（1）D （2）后；甲 【解析】【解答】（1）根据文中叙述，25cm是看物体最舒服的距离，而且可以看到无限远，D符合题意，（2）远视眼晶状体变薄，像成在视网膜后，要用凸透镜矫正，图甲中的透镜有会聚作用，是凸透镜. 故答案为：（1）D；（2）后；甲. 【分析】正常眼睛看到的范围是10厘米到极远处，远视眼成像在视网膜后，要用凸透镜矫正. 26．【答案】；放大；倒立 27．【答案】（1）4；倒立的实像 【解析】【解答】 （1） a光线经过光心，因此a光线经过凸透镜前的光线与经过凸透镜后的光线在同一直线上。反向延长a光线，反向延长b光线经过凸透镜前的平行于主光轴的光线，两条反向延长线的交点即为N点， （2）第1空、 b光线经过凸透镜前平行于主光轴，经过凸透镜后与主光轴的交点即为焦点，由图可知，焦距为4cm； 第2空、 与MN对比，M’N’是倒立的实像。 【分析】经过光心的光传播方向不变，据此画出光线a在经过凸透镜前的光线；经过焦点的光线经过凸透镜后平行于主光轴，据此画出光线b通过凸透镜前的光线。物体MN在凸透镜左侧，像M’N’在凸透镜右侧，所以像是实像，则像M’N’是倒立的。凸透镜的焦距为20cm，由图可知像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，物体MN在一倍焦距到二倍焦距之间，据此得出像M’ N’的性质。 学科网（北京）股份有限公司 $$