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人教版（2024）

第五章 透镜及其应用 一、单选题 1．新疆天池的风景在晓宁同学的视网膜上成的像是（　　） A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像 2．下列关于透镜的描述，正确的是（　　） A．任何光束通过凸透镜都会变成平行光 B．任何光束通过凸透镜都会聚于一点 C．通过凹透镜的光束可能是会聚的 D．通过凹透镜的光束一定是发散的 3．使用投影仪时，投影片离镜头距离u和镜头焦距f的关系应使（　　） A．u＞2f B．2f＞u＞f C．u=2f D．u＜f 4．天府艺术公园是天府锦城“八街九坊十景”的十景之一，小吴与家人漫步在公园的湖边，他们发现了一些有趣的光现象，并拍摄了如图所示的景象，下列说法正确的是（　　） A．小吴凝视着艺术馆并向其靠近时，他眼睛晶状体的焦距要变小 B．图中楼房的倒影高矮不一，是因为湖水的深浅不同 C．在阳光下，小吴身后出现的影子是光的反射形成的 D．小吴通过用纸卷成的纸筒观察景色，纸筒离眼睛越远，看到的范围越大 5．下列古老的器件应用到了光学知识，其中与小孔成像原理相同的是（　　） A．梳妆镜 B．日晷仪 C．望远镜 D．照相机 6．许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜，如图所示，通过凸透镜观察文物时说法正确的是（　　） A．文物应放置凸透镜的1倍和2倍焦距之间 B．观察到文物的像是倒立放大的实像 C．观察到文物的像是正立放大的虚像 D．若将凸透镜靠近文物，观察到的像会变大 7．下列说法正确的是（　　） A．若在光屏上接到与物体等大的像，可使用的光学元件有平面镜和凸透镜 B．物体放在放大镜前的任何位置处，都可以得到放大的像 C．一束光在空气中经过凸透镜折射后，一定通过凸透镜的焦点 D．若使距透镜15cm处的光屏上得到物体清晰缩小的实像，可选用焦距为12cm的凸透镜 8． 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，一同学记录并绘制了物距u和像距v间的关系图像，依据图判断合理的是（　　） A．焦距是20cm B．u＝15cm时，成放大的虚像 C．u＝25cm时，成缩小的实像 D．物距u增大时，像距v也增大 二、多选题 9．如图所示的“眼睛”及矫正的示意图中，与远视眼的形成及矫正远视眼相符的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，甲，乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，跟主光轴平行的光分别射向甲、乙两个凸透镜，则下列说法正确的是（　　） A．该平行光经过甲、乙凸透镜都会聚于各自的焦点处 B．甲凸透镜焦点到光心的距离小于乙凸透镜焦点到光心的距离 C．乙凸透镜的折光能力比甲凸透镜强 D．物体经过甲凸透镜所成的像更大一些 11．在探究凸透镜成像规律的实验中，当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时，光屏上能成一清晰的像，此时蜡烛距凸透镜15cm，则（　　） A．蜡烛距透镜40cm时，可能成缩小的实像 B．蜡烛距透镜18cm时，可能成放大的实像 C．蜡烛距透镜20cm时，一定成放大的实像 D．蜡烛距透镜6cm时，一定成放大的虚像 三、填空题 12．某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了　 　（选填“反射”或“折射”），矿泉水瓶相当于　 　。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。 13．手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于 　 　，二维码成 　 　（选填“倒立”或“正立”）的 　 　（选填“实像”或“虚像”），手机镜头远离二维码，二维码在手机中所成的像会 　 　（选填“变大”或“变小”）。 14．如图是新型自拍神器﹣﹣无人机，可用手机发出的电磁波来遥控它在空中悬停、飞行、拍照，其镜头部分相当于一个　 　．拍照时，物体通过镜头成倒立、缩小的实像．当无人机自拍神器远离自己时，同步传播到手机上自己的像会变　 　． 15．春天到了，百花齐放．某人用一架f=50mm的照相机拍一开花桃树的像：拍桃树的像时，桃树距镜头的距离应大于　 　 　　mm，桃树在胶卷上成倒立 　 　的实像． 16．如图所示，描述的是　 　眼（选填“近视”或“远视”）的成像情况，矫正的办法是戴一副　 　（选填“凸”或“凹”）透镜片做的眼镜． 17．如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点．现小明想进一步探究凸透镜成像的特点，应选择　 　透镜．小明在房间里用焦距为15cm的凸透镜将明亮的窗户成像在一张作业本的空白纸上.根据小明的实验情况，可推测窗户距凸透镜的距离范围为　 　. 18．如图所示，把一个凹透镜A放在一个凸透镜B的前10cm处，能使一束平行于主光轴的光通过这两个透镜后，会聚在光屏P上的一点S；已知光屏距透镜30cm，现保持光屏和凸透镜的位置不动，把凹透镜拿走，将一个点光源C放在凸透镜的主光轴上距凸透镜30cm处，也能使C点成像在光屏上的S点，则凹透镜的焦距是　 　，凸透镜的焦距是　 　cm。 19．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。该透镜是　 　透镜，焦距　 　OQ（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 四、计算题 20．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。 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？ 五、作图题 23．根据透镜的性质，完成图中的光路。 24．如图L表示凸透镜，M N是主光轴，O为光心，F为焦点．请运用凸透镜的特殊光线在图中画出物体AB所成的像的光路图．如果凸透镜的焦距为f，物体AB的高度为h1，物体到透镜的距离为u，像到透镜的距离为v，请你证明像的高度h2= ． 六、实验探究题 25．某兴趣小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验。 （1）小虎将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平桌面上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于凸透镜的　 　上，其目的是使像成在 　 　； （2）小虎将蜡烛由距透镜120cm处移至距透镜150cm处的过程中，在光屏上所成的像与透镜间的距离均约为10cm，则透镜的焦距约为 　 　cm； （3）小虎将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示位置时，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是倒立、　 　的实像； （4）在实验过程中，小虎向小丽借来一副眼镜，并将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像由清晰变为模糊，保持光屏的位置不动，此时小虎将蜡烛向靠近透镜方向移动，发现光屏上又能成清晰的像，说明这副眼镜的镜片是 　 　透镜，小丽视力的缺陷是 　 　（选填“近视”或“远视”）。 26．小明利用焦距为10 cm的凸透镜“探究凸透镜成像规律”。 （1）实验时，从左至右依次将蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上。点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心和烛焰的中心大致在　 　上。 （2）改变蜡烛的位置，移动光屏在光具座上的位置，多次实验，测得数据记录如下表。 实验序号 物距 u/cm 像距 v/cm 像的大小 像的正倒 像的虚实 A 20.00 2.0.00 等大 倒立 实像 B 30.00 15.00 缩小 倒立 实像 C 50.00 12.50 缩小 倒立 实像 D 15.00 30.00 放大 倒立 实像 E 12.00 60.00 放大 倒立 实像 F 8.00 在光屏上不成像，但可逆着光线在蜡烛的同侧看到一个正立 放大的像。 G 5.00 分析实验数据可知： ①当物距 u＞2f 时，通过凸透镜成倒立、　 　的实像，利用此原理人们制成了　 　。 ②通过凸透镜成实像时，物距越小，像距越　 　。 ③当物距u＜f 时，应是一个正立、放大的　 　像。 ④当物距为12.50cm 时，像距应为　 　cm。 27．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中： （1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，该凸透镜的焦距是　 　cm； （2）在乙图中把烛焰放在距凸透镜16cm处时，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个清晰的倒立、　 　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像； （3）实验中，在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像（如图丙所示），为使光屏上清晰的像变大些，下列调节方法可行的是　 　 。 A．将透镜适当远离蜡烛 B．将透镜适当靠近光屏 C．将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜 D．将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜 七、综合题 28．小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究： （1）小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图所示，测得的焦距为　 　． （2）第二次他又选用一个材料和横截面积相同但凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为8cm，由这两次实验可得出的初步结论：材料和横截面积相同的凸透镜，　 　。 （3）在用焦距为10cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5cm和22cm，与理论像距20cm相比偏差较大。若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：　 　（指出一种可能情况即可）。 29．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，点为光心，为焦点。图乙中是物体经透镜所成的像。 （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，有个小组作出像距和物距的关系图象如图丙，请分析图象中有关数据，计算出凸透镜的焦距。 答案解析 1．【答案】B 【解析】【解答】当眼睛成像时，物距远大于像距，故由凸透镜的成像规律可知，此时所成的像为倒立、缩小的实像，ACD不符合题意，B符合题意。 故答案为：B。 【分析】眼睛的成像是倒立缩小的实像。 2．【答案】C 3．【答案】B 【解析】【解答】解：投影仪的镜头相当于一个凸透镜，银幕相当于光屏，胶片相当于蜡烛；凸透镜成像时，物距2f＞u＞f，成倒立、放大的实像． 故答案为：B． 【分析】投影仪的镜头相当于凸透镜，它的制作原理：当物体在凸透镜的焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像 . 4．【答案】A 【解析】【解答】A．当人眼凝视近处的物体时，晶状体焦距变小，以便能看清楚近处的物体，故A正确。 B．楼房的倒影高矮不一不是湖水的深浅不同，是由于楼房本身的高度不同。故B错误。 C．影子不是光的反射形成的，是由于光的直线传播被物体阻挡而形成的。故C错误。 D．纸筒离眼睛越远，看到的范围会变小。故D错误。 故选A。 【分析】1、光的直线传播：光在同种介质中沿直线传播，实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等； 2、光的反射：光在同一种介质中传播中，遇到反射面，将一部分光反射回来的现象叫做光的反射，常见例子有：平面镜反射，湖面反射； 3、物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。 5．【答案】B 6．【答案】C 7．【答案】D 8．【答案】C 【解析】【解答】A.依据物距u和像距v间的关系图像，可以得出物距和像距相等的时候是20cm，因为u=2f时，像距v=2f，可以得出f=10cm，故A错误 B.u＝15cm时，f＜15＜2f，成倒立、放大的实像，故B错误 C.u＝25cm时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，故C正确 D.当物距u增大时，像变小，要得到清晰的像，像距v也变小，故D错误 故选择C 【分析】根据凸透镜成像的特点中，物距在2f焦距的时候，像和物等大，像距等于物距来判断透镜的焦距，在结合凸透镜成像的特点判断 9．【答案】C,D 10．【答案】A,B 11．【答案】B,D 12．【答案】折射；凸透镜 【解析】【解答】装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄；由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。 【分析】光从一种介质进入另一种介质，发生折射；中间厚边缘薄的透镜是凸透镜。 13．【答案】凸透镜；倒立；实像；变小 14．【答案】凸透镜；小 【解析】【解答】解：自拍神器﹣﹣无人机的前面有一个镜头，其镜头部分相当于一个凸透镜；照相时，物体离照相机镜头比较远，像是倒立、缩小的实像． 现使自拍神器远离自己，物距增大，根据凸透镜成实像的规律可知，像距应变小，像变小． 故答案为：凸透镜；小． 【分析】凸透镜成像时，当物距大于2倍焦距时，会成倒立缩小的实像，照相机正是应用了这一原理．“自拍神器”可使物距增大，像距变小，像变小． 15．【答案】100；缩小 【解析】【解答】解：照相机应用的是凸透镜u＞2f=100mm，成倒立缩小的实像． 故答案为：100；缩小． 【分析】根据凸透镜成实像时：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机，来分析解答． 16．【答案】近视；凹 【解析】【解答】解：近视眼是由于人眼的晶状体变凸，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，故此图描述的是近视眼的成像情况；因此应佩戴发散透镜，使光线发散，即近视眼镜的镜片是凹透镜． 故答案为：近视；凹． 【分析】掌握近视眼的成因是解答本题的关键，近视眼是由于人眼晶状体变凸，焦距变短，会聚能力增强． 17．【答案】乙；＞30cm 【解析】【解答】凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用.所以，甲透镜为凹透镜，乙为凸透镜；由题意可知，窗户成像是缩小的，此时物距大于二倍焦距，可推测窗户距凸透镜的距离范围为＞30cm. 故答案为：乙；＞30cm 【分析】本题考查学生对凸透镜和凹透镜的区别，以及凸透镜成像规律的应用。规律：(1)物体在二倍焦距以外(u>2f)，成倒立、缩小的实像(像距：f<v<2f)，如照相机；(2)物体在焦距和二倍焦距之间(f<u<2f)，成倒立、放大的实像(像距：v>2f)。如幻灯机；(3)物体在焦距之内（u<f），成正立、放大的虚像。 18．【答案】20cm；15 【解析】【解答】（1）根据下面的光路图，结合凹透镜能使光线发散凸透镜成像的特点，可知，凹透镜的焦距：f′=30cm-10cm=20cm。 （2）当光源C在二倍焦距处时，成像在二倍焦距处，此时满足2f=30cm，所以f=15cm。 【分析】（1）通过作图分析，平行于主光轴的光经过这两个透镜后，会聚在P上的一点S处，根据光路可逆，经凹透镜发散后的光线的反向延长线过C点。据此判断凹透镜的焦距。 （2）由题意知，将一点光源C放在凸透镜的主光轴上距凸透镜30cm处，也能使C点的像成在光屏上的S点，根据凸透镜成像的规律可知，C点在凸透镜的二倍焦距处，成像成在二倍焦距处，据此得出凸透镜的焦距。 19．【答案】凸；小于 20．【答案】（1）；（2）0.5m；（3） 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】 　 24．【答案】解：过凸透镜光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，两条光线反向延长线的交点即为A的像点，然后做主光轴的垂线即可得出物体AB所成的像，如下图所示： 由△AOB∽△A′OB′可得： = ，即 = ， 所以h2= ．（当然本题也可以根据凸透镜成实像来证明） 【解析】【分析】根据“过凸透镜光心的光线其传播方向不变、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点”据此做出交点即为像点，据此做出物体AB所成的像的光路图，然后根据相似三角形得出答案． 25．【答案】主光轴；光屏中央；10；放大；凸；远视 26．【答案】（1）同一高度 （2）缩小；照相机；大；虚；50.00 【解析】【解答】(1)在“探究凸透镜成像规律”实验中，为使所成的像在光屏中央，实验前应保证烛焰的中心、凸透镜的光心已经光屏的中心在同一高度。(2)①焦距为10cm，通过观察实验序号B、C可知，当物距 u＞2f 时，通过凸透镜成倒立、缩小的实像，利用此原理人们制成了照相机。②通过观察A~E几组实验可知，随着物距减小，像距越来越大。③由表格中F、G实验结论可知，当物距u＜f 时，应是一个正立、放大的虚像，放大镜就是根据该原理工作的。④由于在光的折射中，光路是可逆的，则由实验序号C可知，当物距为12.50cm时，像距为50.00cm。 【分析】（1）实验前，调节、烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度上，使得像呈现在光屏的中央； （2）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， 当物距u=2f时，像距v=2f，成倒立、等大的实像，应用为测焦距 当物距f<u<2f时，像距v>2f，成倒立、放大的实像，应用为幻灯机、电影放映机、投影仪 当物距u=f时，凸透镜不成像，应用为强光聚焦手电筒、制作平行光线 当物u<f时，像距v>u，成正立、放大的虚像，应用为放大镜， 结合物距与焦距的关系分析求解即可。 27．【答案】11.0；放大；D 28．【答案】（1）10.0cm （2）凸起程度越大其焦距越小 （3）光屏上还没有出现清晰的像时就测出了像距 【解析】【解答】(1)凸透镜的焦距为 (2)材料和横截面积相同的凸透镜，凸起程度越大其焦距越小；(3)光屏上还没有出现最清晰的像时就测出了像距。 【分析】（1）平行于主光轴的光线会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离是焦距；（2）凸透镜的凸起程度越大，焦距越小；（3）探究凸透镜成像时，光屏的向清晰时再测量距离。 29．【答案】（1）略 （2）能 （3）略 【解析】【解答】(1) 第1空、 根据题意可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后过焦点；穿过光心的光线经过凸透镜后传播方向不变，如图所示： (2) 第1空、 不透明的物体遮住凸透镜的一部分后，物体上任一点射向凸透镜的部分光线，经凸透镜折射后，仍然能会聚成像。故该空填“能”； (3) 第1空、 由图知， 当物距为20cm时， 像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以 则 。故 凸透镜的焦距 为10cm。 【分析】根据凸透镜的成像原理，明确平行于主光轴的光线和过光心的光线的折射路径，从而画出成像光路。基于凸透镜成像的本质，理解即使透镜部分被遮挡，剩余光线仍能成像。通过分析图象中物距与像距相等这一特殊情况，结合凸透镜“物距等于二倍焦距时成倒立等大实像且像距等于物距”的规律，得出焦距的值。 学科网（北京）股份有限公司 $$