第五章 透镜及其应用（单元测试.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，宇航员王亚平在太空舱中利用失重状态制成了一个完美的水球，我们透过水球也可以看到她的“脸”，通过观察我们可以判断，此时她的脸到水球的距离（　　） A．小于一倍焦距 B．大于一倍焦距，小于两倍焦距 C．等于两倍焦距 D．大于两倍焦距 2．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，烛焰在距离凸透镜15cm处时，在距离凸透镜30cm处的光屏上成倒立、清晰的像。下列有关说法中正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距可能是7cm B．保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏对调位置后，光屏上成倒立、缩小的像 C．在蜡烛和凸透镜中间放上一个近视镜，光屏要向左移才能得到清晰的像 D．当蜡烛变短之后，要想使它的像仍然在光屏中间，要将凸透镜向上移 3．如图，晋代张华的《博物志》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”。对此，下列说法正确的是（　　） A．“以艾承其影”的“影”指光心 B．实验中主要利用了光的反射原理 C．应用了凸透镜对光线的会聚作用 D．冰削圆后，形状类似于近视镜片 4．艾力同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验，当他把蜡烛移到距离透镜34 cm的地方时，在光屏上观察到如图所示的像，则该凸透镜的焦距可能是 （　　） A．10 cm B．20 cm C．30 cm D．40 cm 5．小军拿着一个直径比较大的放大镜，伸长手臂观看远处的物体，可以看到物体的像，下列说法正确的是（　　） A．观察到的一定是正立的像 B．观察到的一定是虚像 C．观察到的一定是放大的像 D．观察到的一定是倒立的像 6．测绘人员绘制地图时，常常需要在高空的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用的航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头间的距离为（　　） A．100mm以外 B．50mm以内 C．略大于50mm D．恰为50mm 7．某发光体通过凸透镜在光屏上成一个缩小的像，像距为30厘米。若将发光体向透镜方向移动10厘米，关于成像情况下列判断正确的是（　　） A．一定成倒立的像 B．一定成放大的像 C．一定成缩小的像 D．一定成正立的像 二、多选题 8．下列像能够在光屏上呈现的是（　　） A． 镜中的小猫 B． 人通过悬浮水球成的像 C． 通过露珠看到的叶脉 D． 物体在近视眼视网膜前呈的像 9．下列图示中，对光现象的描述正确的是（　　） A．图甲，漫反射现象中的光线杂乱但遵循光的反射定律 B．图乙，近视眼的学生所佩戴眼镜的镜片应该为凹透镜 C．图丙，色散现象说明了白光是由各种色光混合而成的 D．图丁，在平面镜成像时进入眼睛中的光是由像发出的 10．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 11．物体的高度为12cm，与凸透镜的主光轴垂直放置，经凸透镜成高度为6cm的缩小的像。若将物体朝透镜方向靠近24cm，经凸透镜成高度为30cm的放大的像，则此凸透镜的焦距大小可能为（　　）。 A．10cm B．15cm C．20cm D．25cm 三、填空题 12．生活中我们经常可以看到的广告投影灯，其内部结构如图所示。其中广告片位于镜头　 　（选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”），为了在地面上得到更大的广告图像，应当使投影灯　 　（选填“靠近”或“远离”）地面。 13．在山林中不能随意丢弃饮料瓶，因为下雨时瓶内若灌了水，装水的透明饮料瓶相当于凸透镜，它对光有　 　（选填“会聚”或“发散”）作用，可能会引发山林大火。 14．小明爷爷带400度的老花镜，该镜的焦距是　 　cm，它对光线具有　 　作用。 15．沈阳人把孔雀鱼称之为“火炬鱼”。“火炬鱼”颜色艳丽、体型较小，因此水族馆常将它放入球形鱼缸中，通过球形鱼缸看到的鱼“变大”了（如图所示）。球形鱼缸起到了　 　镜的作用，看到的小丑鱼是它通过球形鱼缸形成的正立、放大的　 　像。 16．如图所示，平行光通过图中左侧虚线框（其中放置一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个圆形光斑，该光斑的直径比透镜大。将光屏向左移动，在光屏上观察到光斑先变小再变大，则： （1）该透镜为　 　（选填“凸透镜”或“凹透镜”）； （2）在移动的过程中，光斑与透镜等大时，光屏与透镜之间的距离为10cm，该透镜的焦距是多少　 　？ 17．如图2.138所示，两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜，透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合。为了测出该透镜的焦距以及透镜在圆简内的位置，小李同学做如下实验：在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S，在图2.138圆筒右侧垂直凸透镜的主光轴方向固定一光屏，点光源 S与光屏的距离为L。左右移动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰好在光屏上成一个清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b，光屏上又出现了一个清晰的像。则凸透镜和圆筒左端面的距离x为　 　，该透镜的焦距f为　 　。 四、实验探究题 18．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）由图甲可知，凸透镜对光线具有　 　作用，其焦距为　 　。 （2）调整后，把蜡烛放在距凸透镜处后，如图乙所示，在凸透镜的另一侧光屏上会得到一个　 　、　 　的实像，利用这一成像规律工作的光学仪器有：　 　。 （3）如果让蜡烛在图乙的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向　 　（“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，并且发现像会　 　。 19．“一双好眼睛，能更好地探索未来”，小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜，眼睛是如何看清远近不同物体的？她对这一问题产生了浓厚兴趣。 （1）首先用平行光正对凸透镜A照射，如图甲所示，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝　 　cm； （2）然后适当调整凸透镜A和光屏的位置，移动蜡烛，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，此时成的是倒立 　 　（放大/等大/缩小）的实像；接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B，并保持位置不变，移动蜡烛，使烛焰在光屏上再次成清晰的像，如图丙所示。可见小丽研究的问题是：当凸透镜成实像时，保持　 　（物距/像距/焦距）不变，探究　 　（物距/像距/焦距）与　 　（物距/像距/焦距）的关系； （3）通过探究发现，当人眼由远处转为近处观察物体时，晶状体的焦距变　 　（大/小）。 五、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。 六、作图题 21．如图，请在图中画出该束光经平面镜反射再通过凸透镜折射的光路图。 22．如图所示凸透镜的下半部分在水中，请在图中画出入射光线和进入水中大致的折射光线。 七、综合题 23．如图所示，焦距为10cm凸透镜，光心为O（位于15cm处），在透镜左侧有一发光体SL，S'是S点经过凸透镜所成的像，光线a、b、c是S点发出的三束经过凸透镜后的折射光线，其中光线c平行于主光轴；凸透镜右侧放置一块平面镜。 （1）请画出光线a、b、c的入射光线； （2）发光体SL经过凸透镜所成的是　 　（选填“倒立”或“正立”）、　 　（选填“实像”或“虚像”）； （3）以E点表示眼睛，请画出人眼经过平面镜看见S'的光路图。 24．如图甲所示，小明在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这说明白光不是单纯颜色的光。小明对产生的原因进行了思考： （1）产生光的色散现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生　 　（选填“反射”或“折射”）时的偏折程度不同； （2）受此启发，在测量凸透镜的焦距时（如图乙），小明想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否不同呢？ 请写出你的推断：哪种色光对凸透镜的焦距大，理由是什么？　 　 答案解析 1．【答案】D 2．【答案】B 3．【答案】C 【解析】【解答】A.“以艾承其影”的“影指凸透镜的焦点位置，故A错误； BC.冰透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，对光有会聚作用，利用光的折射原理，故C正确，B错误； D.冰透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，形状类似于远视镜片，故D错误。 故选C。 【分析】理解题干的内涵，得知取冰取火应用的是对太阳光的会聚造成的，结合凸透镜对光的会聚作用的知识，进行分析判断即可。 4．【答案】A 5．【答案】D 【解析】【解答】解：小军拿着一个直径比较大的放大镜，伸长手臂观看远处的物体，物距一般大于焦距； 若物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，若物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，所以一定成倒立的实像． 故选D． 【分析】首先知道凸透镜的成像规律：u＞2f，成倒立缩小的实像；f＜u＜2f，成倒立放大的实像；u＜f，成正立放大的虚像； 其次，应该知道远处的物体到凸透镜的距离一般大于焦距． 　 6．【答案】C 【解析】【解答】凸透镜成像时，物距变大 , 像距变小 , 像距必须介于1倍焦距与2倍焦距之间。 在高空的飞机上向地面照相 , 当物体离凸透镜无限远时 , 像在焦点附近 , 所以底片到镜头的距离即像距应略大于凸透镜的焦距50mm。 故答案为：C。 【分析】照相机有镜头相当于一个凸透镜 , 照相机工作时物距大于2倍焦距 , 像距介于1倍焦距与2倍焦距之间 , 成倒立、缩小的实像。 7．【答案】A 8．【答案】B,D 9．【答案】A,B,C 10．【答案】A,C 11．【答案】A,B 【解析】【解答】物体高度12cm，像高6cm，即成的是倒立、缩小的像， 根据凸透镜对特殊光线的作用作出物体的成像光路图，如图所示： 设第一次成像时，物距为u，由图，像高是物体高的， 根据数学相似三角形知识可知，此时的像距为物距的，即像距为， 根据凸透镜成像公式有：， 即：…① 第二次成像时，物体朝透镜方向靠近24cm，经凸透镜成高度为30cm，即成的是放大像， 此时物距为u-24cm，像高是物体高的2.5倍，所以像距为物距的2.5倍， 即像距为2.5（u-24cm）， 此时所成的像可能是实像也可能是虚像， 根据凸透镜成像公式有：…② 联立①②解得：f=15cm或f=10cm。 故选AB。 【分析】凸透镜成像时物距、像距和焦距的关系为，由此根据物体两次成像的情况分别列式计算焦距的可能值。 12．【答案】一倍焦距和二倍焦距之间；远离 【解析】【解答】投影灯工作时，广告图标在地面上成的是倒立放大的实像，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以广告片位于镜头一倍焦距和二倍焦距之间；为了在地面上得到更大的、清晰的广告图像，像变大，像距变大，物距变小，则应当使投影灯远离地面。 【分析】投影仪成像是倒立放大的实像，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间；当物体靠近凸透镜，像远离凸透镜，像变大。 13．【答案】会聚 14．【答案】25；会聚 【解析】【解答】解：（1）因为眼镜的度数等于焦距倒数的100倍， 即：400＝ ×100，f＝ m＝0.25m＝25cm。（2）凸透镜对光线具有会聚作用。 故答案为：25；会聚。 【分析】眼镜的规格通常不用焦距，而是用“度”表示，其数值等于焦距倒数的100倍. 凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用. 15．【答案】放大；虚 16．【答案】凸透镜；5cm 17．【答案】； 【解析】【解答】根据光路的可逆性，第一次的物距等于第二次的像距，第一次的像距等于第二次的物距，第一次的物距u=a+x； 圆筒向右移动b，则凸透镜也会向右移动b，则第二次的像距为v'=L-a-x-b； 则a+x=L-a-x-b， 解得：； 光源S所成像应在S'处，若物体AS，则成像应为A'S'，根据成像原理，成像光路图如图所示： 又像高与物体高度正比等于像距与物距之比，则：； 由图知，ΔA'S'F∽ΔBOF，则：； AS=BO，； 联立以上几式得，。 【分析】根据光路的可逆性可知，两次成像的物距和像距正好相反，即第一次的物距等于第二次的像距，第一次的像距等于第二次的物距，从而可以计算出距离x的值； 根据凸透镜成像的原理，由点S发出的光经过凸透镜后会聚到像点，并结合平行于主光轴的光线过焦点分析焦距的大小。 18．【答案】（1）会聚；11.0 （2）倒立；放大；投影仪 （3）靠近；变小 19．【答案】10.0；缩小；像距；物距；焦距；小 20．【答案】（1）；（2）0.5m；（3） 21．【答案】 22．【答案】 23．【答案】（1） （2）倒立；实像 （3） 【解析】【解答】（1）图中，光线b过光心，方向不改变，沿b向左画直线为入射光线，光线c平行于主光轴，其入射光线过焦点，光线a过焦点，其入射光线和主光轴平行，如图 （2）图中，凸透镜焦距为10cm，发光点S经过凸透镜成的像距v=35cm-15cm=20cm=2f，在二倍焦距处，像是倒立、等大的实像，发光点S在二倍焦距处。 （3）平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称，做出S'关于镜面的对称点，连接和镜面交于O点，连接为镜子的入射光线，OE为反射光线。 【分析】（1）根据凸透镜的三条特殊光线，画出入射光线； （2）根据凸透镜的焦距和像距大小，判断成像特点； （3）平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称， 画出对称点即为像的位置，人眼看到平面镜中的像，是光的反射现象。 （1）光线b为过光心的光线，方向不发生改变，光线c是平行于主光轴的光线，其入射光线过焦点（坐标为5cm处的主光轴上的点），所以反向延长b光线与光线c的入射光线的交点即为S点，光线a的入射光线来自发光点S。 （2）[1][2]发光点S经过凸透镜所成的像正好在二倍焦距处，是实际光线会聚而成的，像是倒立、等大的实像，发光点S在二倍焦距处。 （3）做出S'关于镜面的对称点，连接和镜面交于O点，连接为镜子的入射光线，OE为反射光线。 24．【答案】（1）折射 （2）红光对凸透镜的焦距大 【解析】【解答】(1)由于不同颜色的光的折射本领不同，所以经三棱镜后的偏折程度不同，白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。(2)用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距不相同。红色光对凸透镜的焦距大，这是因为红色光较紫色光偏折能力弱。 【分析】（1）光从一种介质斜射入另一种介质中时，光的传播路程会发生偏折，即光的折射； （2）不同颜色的光偏折能力不同导致会聚点不同。 学科网（北京）股份有限公司 $