第五章 透镜及其应用（预习衔接.培优卷）-2025-2026学年八年级上册物理北师大版（2024）

第五章 透镜及其应用 一、单选题 1．如图是某人看近处物体时，眼睛成像的光路示意图，则此人的眼睛是（　　） A．远视眼，应配戴用凸透镜制成的眼镜 B．远视眼，应配戴用凹透镜制成的眼镜 C．近视眼，应配戴用凸透镜制成的眼镜 D．近视眼，应配戴用凹透镜制成的眼镜 2．关于常见的光学仪器，下列说法正确的是（　　） A．相同条件下，凸透镜越厚，焦距越小。 B．校园内安装的监控摄像头，相当于一个凹透镜 C．想要矫正近视眼，要用适当的凸透镜片做成眼镜 D．平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点 3．光线通过透镜（在图中虚框内且未画出）前后的四种情形如图所示，虚线框中为凸透镜的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 4．在探究凸透镜成像规律实验中，当烛焰位于距离凸透镜一倍焦距内时，人眼观察到烛焰成像的情形是图中的（　　） A． B． C． D． 5．如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝，使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，遮光板并没有挡住激光束的传播。下列关于魔术箱的内部结构，说法正确的是（　　） A．魔术箱内一定有三块平面镜 B．遮光板插入窄缝的高度等于魔术箱的高度 C．激光束的传播方向在魔术箱内可能改变 4 次 D．魔术箱左右两侧的小孔一定要在同一水平高度 6．如图所示，给凸透镜“戴”上近视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像。若“取”下近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应该将光屏（　　） A．靠近透镜 B．远离透镜 C．靠近透镜和远离透镜都可以 D．保持在原来的位置 二、多选题 7．如图所示为小度智能屏，小明正在利用智能屏通过网络与妈妈进行远程视频，下列说法正确的是（　　） A．智能屏上的摄像头的镜头相当于一个凹透镜 B．屏上的彩色画面是由红、绿、黄三种色光混合而成 C．镜头的成像原理与照相机成像原理相同 D．为了让妈妈看到更大的“小明”，小明应靠近智能屏上的摄像头 8．购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需站在距摄像头（相当于一个凸透镜）50cm的距离，经系统自动拍照、扫描等，确认相关信息后，即可完成交易。下列相关说法中正确的（　　） A．摄像头成像特点与照相机相同 B．刷脸时，面部应位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间 C．图中摄像头的焦距可能为15cm D．若消费者逐渐远离摄像头，则她的像会逐渐变大 9．小明同学在探究凸透镜成像成像规律时，用焦距分别为f1、f2的甲、乙两个凸透镜进行实验．先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具坐上，调整后的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像（图中未标出）：再用透镜乙替换透镜甲，且保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像．下列判断正确的是（　　） A．图中光屏上的像是放大的 B．图中光屏上的像是缩小的 C．f1＜f2 D．f1＞f2 10．将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　） A．将蜡烛靠近凸透镜 B．将光屏远离凸透镜 C．将光屏靠近凸透镜 D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜 11．王亮在查阅实验记录报告时发现一张关于探究凸透镜成像规律的实验数据记录单，请根据表中信息判定下列说法正确的是（　　） 实验次序 1 2 3 4 5 物距u/cm 10 12.5 15 20 30 像距v/cm 30 19 15 12 △ A．该凸透镜的焦距是15cm B．表中符号△处应填写的数据为10cm C．当u=25cm时，凸透镜成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成 D．若把物体从距凸透镜12cm处向距凸透镜22cm处滑动，像会逐渐变小 12．如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前 50cm处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，柜门打开。下列说法正确的是 A．该摄像头相当于一个凹透镜，可以用它矫正远视眼 B．该摄像头对光线具有会聚作用 C．该摄像头的焦距可能是20cm D．该摄像头成像原理是光的折射 三、填空题 13．香水的主要成分是易燃酒精。如图所示为三瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，容易在阳光下引发火灾的有　 　（选填“a”、“b”或“c”），因为它们对光线有　 　作用，我们用这类透镜制成　 　眼镜（选填“近视”或“老花”）。 14．如图所示，其中表示近视眼的光路示意图是　 　；使用显微镜可以观察肉眼看不见的微小物体，显微镜目镜的作用与　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相似。 15．青少年应加强用眼保护，目前近视现象十分严重，若已经形成近视眼则应配戴　 　透镜制成的眼镜矫正，这种透镜对平行光有　 　作用。手机屏幕的彩色画面是由红、　 　、蓝三种色光组成的。 16．我们都做过如图所示的小实验，圆柱形玻璃瓶里装满水，把一支铅笔水平地放在靠近玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶可以看到铅笔的形状　 　（填“不变”或“变化”）；把铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，透过玻璃瓶会看到铅笔尖逐渐　 　（填“变长”或“变短”），同时会看到铅笔　 　（填“变粗”、“变细”或“粗细不变”）。 17．风景旖旎的镜湖，各式现代建筑环湖矗立，充满时代气息。如图所示，建筑物在湖中的“倒影”是由光的　 　所形成的　 　(填“实像”或“虚像”)。这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些，主要是因为建筑物的光射到水面时，有一部分发生　 　进入了水中；拍摄该照片的照相机镜头相当于　 　透镜，这种透镜对光线具有　 　作用，可用来矫正　 　(填“近”或“远”)视眼。 18．某凸透镜的直径是15cm，一束平行于其主光轴的平行光源通过它后，在距离它10cm的光屏上得到一个直径为5cm的光斑，这个凸透镜的焦距是 　 　cm，当物体距离凸透镜20cm，光屏上 　 　（填“能”或“不能”）承接到所成的像。 19．如图所示，一农户在塑料薄膜组成的棚顶下堆放着一堆干柴，夏天大雨之后，正值正午，阳光格外强烈，干柴居然冒烟，险些着火。请根据上述现象，提出两个与物理知识有关的问题，并针对提出的问题作出简要的回答。 问题1：（　 　）？ 回答1：（　 　）。 问题2：（　 　）？ 回答2：（　 　）。 四、实验探究题 20．媛媛拿到一块玻璃透镜，仔细观察这块透镜，她对此透镜进行了探究。 （1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是　 　（选填“凸”或“凹”）透镜； （2）实验前，为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一　 　，应将如图乙所示的　 　适当向下调节； （3）调节好图乙的高度之后，她发现蜡烛恰好在光屏上能成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与　 　（填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）原理相同。在此基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是　 　（填“放大”或“缩小”）的：此时她将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置，则应将光屏　 　（填“远离”或“靠近”）凸透镜，可使光屏上再次出现烛焰清晰的像； （4）她若仅将图乙中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来相比　 　（填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了； （5）在了解了该透镜的成像规律后，媛媛用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丙所示，平面镜与底面夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，其中心与平面镜中心在一条竖直线上，将“F”光源竖立在图丙中所示位置，屏幕上所成的图像形状是　 　； （6）超超还用另一个凸透镜继续探究，保持凸透镜位置不变，他将蜡烛放在A点时，像在B点；将蜡烛放在B点时，像在C点，如图所示。当将蜡烛放在C点时，可以看到的是　 　（填写序号）。 A.可能在A点的左侧成一个虚像 B.可能在B、C之间成一个实像 C.可能在C点的右侧成一个虚像 五、计算题 21．凸透镜成像时的物距u、像距v和焦距f之间的满足； （1）当一个物体距离凸透镜u1＝10cm时，另一侧距离凸透镜v1＝10cm的光屏上正好得到清晰的像，则此凸透镜的焦距是多少？ （2）当一个物体距离凸透镜u2＝30cm时，另一侧距离凸透镜v2＝60cm的光屏上正好得到清晰的像，则将物体移至距离凸透镜u＝38cm时，光屏上所成的清晰的像的性质是什么？ 22．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作透镜的焦度，用Φ表示，即Φ＝ 。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。 （1）求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜，其焦度分别为多少？ （2）＋300度和－400度的眼镜片，它们的焦度是多少？-400度的眼镜片焦距是多少？ 六、作图题 23．在图中画出光线通过透镜后的折射光线。 24．如图CC′为凸透镜的主光轴，S′为点光源S的像，用作图法确定凸透镜的位置和凸透镜的焦点（作出一个焦点即可）． ​ 七、综合题 25．凸透镜成像是由于光的折射而形成的，其成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示，O点为光心，F为焦点。图乙中是物体AB经透镜所成的像。 （1）请画出图乙中两条入射光线的出射光线，完成成像光路图；　 　 （2）用一个不透明的纸片遮挡透镜的一部分时，　 　成完整的像；（选填“能”或“不能”） （3）某次做凸透镜成像的实验中，有个小组作出像距v和物距u的关系图象如图丙。请分析图象中有关数据，计算出凸透镜的焦距。　 　 26．阅读所给材料并回答问题． 人类和某些动物的眼睛很像一架照相机，眼球内的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，我们看物体时，是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像．眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像，普通照相机是通过改变像距使像变清晰．由眼睛的调节作用所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处，眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm，看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25cm，从眼的光心向物体两端所引的两条直线的夹角叫视角，视角越大，对物体的观察就越清楚．请回答下列问题： （1）眼睛相当于一架照相机，晶状体相当于照相机的　 　镜，视网膜相当于照相机的　 　，人眼看到的像是　 　的　 　像；眼睛与照相机不同之处是　 　． （2）正常眼睛的观察距离为　 　，最佳观察距离为　 　． （3）某人视力正常，当他把细线穿入绣花针的针眼时，应把线和针放在　 　 cm处穿线最合适． （4）某人视力正常，当他用镜子长时间仔细观察自己的脸部时，应当把镜子拿到离眼睛　 　 cm处最为合适． 答案解析 1．【答案】A 2．【答案】A 【解析】【解答】A．相同条件下，凸透镜越厚，对光线的偏折越明显，对光线的会聚能力越强，焦距越小，A符合题意； B．校园里安装的监控摄像头，和照相机的原理相同，是一个凸透镜，B不符合题意； C．凹透镜对光线有发散作用，近视眼是因为晶状体过厚，像成在视网膜的前方，所以矫正近视眼选择适当的凹透镜做镜片，C不符合题意； D．平行于主光轴的光线，通过凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线过焦点，折射光线不过焦点，D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜作图，三条特殊的光线：经过光心的光线不改变方向，焦点发出的光线会变成平行光，平行光经过凸透镜会聚在焦点上；凹透镜作图，三条特殊的光线：经过光心的光线不改变方向，经过焦点的光线会变成平行光，平行光经过凸透镜反向延长经过交点。 3．【答案】C 【解析】【解答】根据图片可知，①③中光线经过透镜后向主轴方向偏折，即对光线有会聚作用，应该为凸透镜。②④中光线经过透镜后向远离主轴方向偏折，即对光线有发凡作用，应该为凹透镜，故C正确，而A、B、D错误。 故选C。 【分析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，据此分析解答。 4．【答案】C 【解析】【解答】解：当物距小于一倍焦距时，物体在凸透镜成的是正立的放大的虚像．只有选择项C中所示的情况符合这个规律． 故选C． 【分析】利用题目中告诉的物距与焦距的关系：物距小于一倍焦距，结合凸透镜成像的规律，即可确定人观察到得烛焰的像的性质，从而可以确定答案． 5．【答案】C 6．【答案】A 【解析】【解答】凸透镜相当于人眼的晶状体，给凸透镜“戴”上近视眼镜，光线发散，此时光屏上能成一清晰的像，若“取下”近视眼镜，光线会提前会聚，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应将光屏靠近透镜移动。 故答案为：A。 【分析】当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中，像变大，像距v也变大.像的大小总比物体要大，像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外. 近视眼看不清远处的景物，需要配戴凹透镜；远视眼看不清近处的景物，需要配戴凸透镜（凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用）. 7．【答案】C,D 8．【答案】A,C 9．【答案】B,D 【解析】【解答】解：AB、由U＞v知成倒立缩小的实像，故A错误，B正确； CD、由“保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像”可知，像距减小，像变小，相当于物距变大，但物距没变，是焦距变小了，故f1＞f2，故C错误，D正确． 故选BD． 【分析】（1）由U＞v知成倒立缩小的实像；（2）保持蜡烛和透镜的位置不变，将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像，像变小，像距减小． 10．【答案】A,C 【解析】【解答】近视眼镜的镜片是凹透镜，对光起发散作用，所以拿走近视眼镜时，像的位置将会靠近凸透镜，所以应将将蜡烛靠近凸透镜或将光屏靠近凸透镜都可以重新得到清晰的像. 故答案为：AC。 【分析】像在视网膜的前方为近视眼，看不清远处的景物，需要配戴凹透镜. 11．【答案】B,C,D 12．【答案】B,C,D 【解析】【解答】ABD．摄像头的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，摄像头成像原理是光的折射，利用凸透镜可以矫正远视眼，故BD正确，A错误； C．某顾客站在屏幕前50cm处，在摄像头二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，此时u=50cm＞2f，则f＜25cm，所以该摄像头的焦距可能是20cm，故C正确。 故答案为：BCD。 【分析】在摄像头二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，摄像头的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用。 13．【答案】a、c；会聚；老花 【解析】【解答】如图所示，透明玻璃瓶盖形状各异，最容易在阳光下引发火灾的有ac，它们都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，对光有会聚作用，最容易在阳光下引发火灾；远视眼是由于晶状体太薄，看近处物体时成像在视网膜的后方，应该佩戴凸透镜进行矫正，就是我们平时所说的老花镜。 【分析】凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用；老花镜利用了凸透镜。 14．【答案】乙；放大镜 15．【答案】凹；发散；绿 16．【答案】变化；变长；粗细不变 17．【答案】反射；虚像；折射；凸；会聚；远 【解析】【解答】（1）平静的湖面相当于平面镜，建筑物在湖中的“倒影”是由光的反射所形成的虚像。（2）这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些，主要是因为建筑物的光射到水面时，有一部分发生折射进入水中；（3）照相机镜头相当于凸透镜，这种透镜对光线具有会聚作用。 根据远视眼成像原理，物体的像成在视网膜的后面，因此要使像成在视网膜上，应佩戴会聚透镜，即凸透镜。所以凸透镜可以用来矫正远视眼。 ​故答案为：反射；虚像。折射；凸；会聚；远。 【分析】水面能反射，也可以折射，水中的像是虚像，照相机的镜头是凸透镜，对光有会聚作用，可以矫正远视眼。 18．【答案】7.5cm或15cm；能 19．【答案】为什么夏天大雨之后，容易造成火灾；薄膜上的积水中间厚，边缘薄，恰好形成了一个大的凸透镜，而此时太阳光通过这个凸透镜发生折射，干草又在凸透镜的焦点处，达到着火点就能引起火灾；达到燃烧的条件是什么；太阳光通过这个凸透镜发生折射，把光线会聚在焦点，同时放出热量，从而使可燃物的温度升高，当达到干柴的着火点时，干柴就燃烧起来 【解析】【解答】问题1：为什么夏天大雨之后，容易造成火灾？回答1：薄膜上的积水中间厚，边缘薄，恰好形成了一个大的凸透镜，而此时太阳光通过这个凸透镜发生折射，干草又在凸透镜的焦点处，达到着火点就能引起火灾。问题2：达到燃烧的条件是什么？回答2：太阳光通过这个凸透镜发生折射，把光线会聚在焦点，同时放出热量，从而使可燃物的温度升高，当达到干柴的着火点时，干柴就燃烧起来。 【分析】根据图片提出问题并回答，可以从力、热、光、电、磁、声各个方面去考虑. 20．【答案】凸；高度；光屏；投影仪；缩小；远离；变暗；D；C 21．【答案】（1）5cm；（2）成倒立、放大的实像 22．【答案】（1）解：由题可知，焦度 ；则焦距分别为0.25m和0.5m的透镜，其焦度分别为： 答：焦距分别为0.25m和0.5m的透镜，其焦度分别为4m-1和2m-1； （2）解：由题可知，眼镜的度数 ，则透镜的焦度Φ=眼镜的度数÷100； 则+300度和-400度的眼镜片，它们的焦度分别是： 而焦度 ，故-400度眼镜片的焦距为 答：＋300度和－400度的眼镜片，它们的焦度分别是3m－1 和4m－1；-400度的眼镜片焦距是0.25m。 【解析】【分析】（1）结合题目给出的焦距与焦度之间的关系是求解即可； （2）同理，结合焦度与读数之间的关系求解叫焦度，再利用关系式Φ＝ 求解焦距即可。 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凸透镜的焦点，如图所示： 平行于主光轴的光线经凹透镜后折射的光线的反向延长线经过虚焦点，如图所示： 经过凹透镜的光心的光线不发生偏折，如图所示： 【分析】光线平行于凸透镜的主光轴，折射光线过焦点；光线平行于凹透镜的主光轴，折射光线的反向延长线过焦点；光线过光心，沿直线传播。 24．【答案】解：像物在两侧，故是凸透镜成实像的情况；连接物像的端点S、S′与主光轴交于A点，A点为凸透镜的光心，过A点垂直主光轴作出凸透镜；从S点平行于主光轴作一条入射光线折射后过S′，与主光轴的交点为焦点F，如下图所示： 【解析】【分析】利用凸透镜的两条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；根据光路可逆和图示作出透镜和焦点的大致位置． 25．【答案】；能； 26．【答案】（1）凸透；胶卷；倒立；缩小实；人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像，普通照相机是通过改变像距使像变清晰 （2）10cm～无穷远；25cm （3）25 （4）12.5 【解析】【解答】解：（1）眼睛相当于一架照相机，晶状体相当于照相机的凸透镜，视网膜相当于照相机的胶卷，人眼看到的像是倒立的缩小实像；照相机成像是成缩小倒立的实像，人的眼球也是如此．人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，而且视网膜到晶状体的距离即像距是不变的，照相机是焦距是一定的，可以调节镜头伸缩改变像距；（2）由材料可知，正常眼睛的观察距离为10cm～无穷远，正常人眼睛的看物体最清晰、最不容易疲劳的距离即为明视距离为25厘米；（3）正常眼的远点在极远处，正常眼的近点约距眼睛10cm．因此某人视力正常，当他把细线穿入绣花针的针眼时，应把线和针放在25cm处穿线最合适；（4）因平面镜成像时物距与像距是相等的，如能清晰看到镜中的像，就必须人到像的距离为25厘米，那么人到镜的距离为人到像距离的一半，即为12.5厘米．故答案为：（1）凸透；胶卷；倒立；缩小实；人人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像，普通照相机是通过改变像距使像变清晰；（2）10cm～无穷远；25cm；（3）25；（4）12.5． 【分析】解答此题从以下知识点入手：（1）根据眼睛的构造来分析眼睛是如何看到物体的，其中晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像．（2）平面镜成像时是物距与像距相等的，且成等大正立的虚像． 学科网（北京）股份有限公司 $$