【第五章透镜及其应用】单元测试-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】 单元测试 一、单选题 1．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。下列说法不正确的是 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 2．把蜡烛放在距离凸透镜50cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰像.那么凸透镜的焦距不可能是(　　). A．30cmC.10cm B．20cmD.5cm 3．如图所示，是生活中随处可见的透镜。下列关于透镜的说法正确的是（　　） A．人脸经摄像头成倒立缩小的像 B．电影影片经投影仪成正立等大的像 C．通过照相机看远处的树是倒立放大的像 D．透过鱼缸看见的鱼是正立缩小的像 4．每年的6月6日是全国爱眼日，小明通过物理课学习到人的眼球相当于一个凸透镜，以下是他的学习心得（　　） A．物体在视网膜上所成的像是倒立缩小的实像 B．当物体离人眼越远，在视网膜上成的像越小 C．当物体离人眼过近，则眼球成像的像距过大，长此以往，容易患远视 D．看书学习一段时间后应眺望远方或做眼保健操，以恢复眼球的调节能力，避免患近视 5．关于凸透镜成像及其应用，下列说法正确的是（　　） A．凸透镜所成的像都是实像 B．照相机所成的像是倒立、缩小的实像 C．电影投影机投到屏幕上的像是倒立、放大的虚像 D．凸透镜所成的实像一定都比物体小 6．如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像 C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪 D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的 7．如图所示的四种现象中，主要反应光具有能量的是（　　） A．照镜子 B．用放大镜点燃纸 C．用显微镜观察细胞组织 D．手影游戏 8．小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰地像（未画出），下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．屏上的像是倒立、缩小的实像 C．蜡烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 D．取走光屏，则凸透镜不成像 9．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲所示时，光屏上出现了一个最小的亮点，下列说法错误的是（　　） A．根据图甲可知，凸透镜的焦距是10.0cm B．在图乙的基础上，保持蜡烛、凸透镜的位置不变，将光屏远离凸透镜一段距离，为了在光屏上重新得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放一块远视眼镜 C．图乙中烛焰成的像是倒立、放大的实像 D．根据图乙中成像特点可以制成投影仪 二、多选题 10．在圆形中间有孔的纸板上粘贴一张玻璃纸，在上面滴一滴水，通过水滴观察纸上的文字，会看到如图所示的情景。这个水滴透镜是一个（　　） A．中间厚、边缘薄的凸透镜 B．对光线有会聚作用的会聚透镜 C．对物体有放大作用的放大镜 D．用光的反射解释成像原因的透镜 11．下列对各光学现象的相应解释或描述，正确的是（　　） A．甲：入射光垂直射向镜面时，入射角等于0° B．乙：蜡烛远离玻璃板时，玻璃板后面蜡烛的像大小不变 C．丙：点燃蜡烛前，需调整蜡烛、凸透镜和光屏的中心在同一高度 D．丁：是近视眼矫正后的成像光路图 12．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．该透镜的焦距是10cm B．该次实验的成像规律应用在投影仪上 C．要在光屏上成清晰的缩小像，需将蜡烛靠近凸透镜，光屏远离凸透镜 D．图中透镜若用f=15cm的凸透镜替换，只向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像 13．下列说法中正确的是（　　） A．凹透镜只对平行光具有发散作用 B．反射光线与入射光线总是在同一平面内 C．电视机遥控器通过发出红外线来遥控电视机 D．人远离平面镜时，人在平面镜中所成的像会随之变小 14．图甲是一种能满足特殊人群需求的眼镜片，它的改变是通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来实现的。图乙是小明看远处物体时的成像情况，下列说法正确的是（　　） A．镜片I可以使物体成倒立的虚像 B．镜片Ⅱ可用于制作照相机的镜头 C．继续往镜片Ⅱ中注入液体，其焦距将变大 D．小明需配戴合适的镜片I进行矫正 15．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小 B．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在刻度线45cm处，适当移动光屏，也能在光屏上得到一个清晰的像 C．若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像 D．图中此时成像原理与显微镜物镜的成像原理相同 16．如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处（　　） A．光屏上成倒立、放大的实像 B．照相机是利用这一成像原理工作的 C．蜡烛到透镜的距离满足u＞2f D．当蜡烛向右移动靠近透镜时，光屏也要向透镜移动，才能在光屏上再次得到清晰的像 三、填空题 17．如图在蔚蓝地球的映衬下，天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱。拍摄这张照片的镜头是一个 　 　透镜，在镜头后面成的是一个倒立、缩小的 　 　像。我们看到蔚蓝的地球，是因为地球反射出了大量的 　 　色的光。 18．如图所示，一束光射向主光轴上的S点，在MN处放一透镜后，光线交于S＇点，则该镜一定是　 　透镜，原因是该透镜对光有　 　作用。 19．如图所示，是小明眼睛视物时的情景，他应配戴　 　制成的眼镜片来矫正其视力（填透镜的名称）。 20．如图所示，小明找到两个焦距不同的放大镜模拟望远镜观察远处的物体，其中较远的放大镜的功能使远处物体在焦点附近成 　 　（选填“虚像”或“实像”），较近的放大镜的作用是将该像 　 　（选填“放大”或“缩小”）。 21．小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照。试拍后发现左脸白，右脸黑，原来是台灯放在左侧，这是由于光的 　 　造成的；调整台灯后，小明应在距离镜头　 　处；如果觉得像偏小，他应该　 　(填“靠近”或“远离”)镜头。看着自己的照片，发现面部光线还是不均匀．请你帮他想出一个解决办法 　 　。 22．如图甲所示，小明购买的强光手电能射出一束平行光柱。将一枚透镜正对平行光柱，在光的传播路径上喷上水雾，看到了如图乙所示现象，光会聚于A点。 （1）能看到光路是因为光遇到水雾时，发生了光的　 　到达了小明眼中。根据现象，可以判断此透镜为　 　透镜。小明将手置于A点时，会感到被照射位置发烫。说明光具有　 　； （2）小明拆开手电筒，发现灯头结构如图丙所示，查阅说明书得知灯头透镜直径D为9cm，焦距为3cm，光源出射光角度为120°，则此手电筒发出的平行光的直径d为　 　cm。 23．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　 　. 四、作图题 24．如图所示，请将光路图补充完整。 五、实验探究题 25．小明学习了凸透镜后，进行了课外的探究。他将一可变色的点光源、横截面积为S的凸透镜和光屏（面积足够大）放在光具座（一种能显示长度刻度的光学器件）上，如图甲所示，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和光屏中心在同一水平直线上。 （1）小明固定凸透镜的位置，将光源调为蓝色光，从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直至光屏上出现一个与透镜面积等大的蓝色光斑。则此时点光源恰好位于凸透镜的　 　处；若继续向右移动光屏，蓝色光斑的面积将　 　（变大/变小/不变）； （2）在上述实验的基础上，小明只将光源调为红色光，则光屏上光斑的面积　 　（变大/变小/不变），他需将点光源向　 　（左/右）移动一些才能在光屏上再次出现与透镜面积等大的红色光斑，此时点光源的位置如图所示，则此时该凸透镜的焦距为　 　cm；若此时将光屏从图示位置移动至70cm刻度处，光屏上光斑周围出现了一个暗环。此暗环是如何形成的呢？请教老师后知道：暗环是透镜外侧沿直线传播的光与透镜折射的光在光屏上形成的无光区，装置的截面图如图乙所示，请你算出此时暗环的面积为　 　。（设圆形凸透镜的横截面积为S，请用含字母S的式子表示） 六、计算题 26．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。 27．如图所示，物体AB经凸透镜折射后所成像为A'B'，已知AB的高为h，物距u，像距v，试用h1、u、v表示像高h2． 七、综合题 28．为了提高高速公路通行效率，减少汽车在收费站消耗的时间，国家大力推广高速收费站ETC专用通道的使用，截止2019年底ETC的普及率将接近90%。ETC专用通道需要汽车安装ETC卡（如图甲所示），图乙是ETC专用通道示意图，当汽车进入ETC卡读取器识别范围的时候，卡上的信息被读取，同时栏杆机将横杆抬起，汽车无需停车就实现了缴费，大大节约了通行时间。已知某一ETC通道，栏杆机距ETC卡读取器10m，横杆在位置一（如图丙所示）时距地面高度1.2m，栏杆机启动后横杆以0.8m/s的速度水平匀速抬起。则： (1)汽车在运动时ETC卡相对于汽车是　 　（选填“运动的”、“静止的”）； (2)汽车在不断靠近监控摄像机的过程中，汽车在摄像机里所成的像逐渐　 　（选填“变大”、“不变”、“变小”）； (3)小明乘坐一旅游大巴车通过该ETC通道，汽车距ETC卡读取器5m时被读取信息，假设同时栏杆机横杆匀速抬起，旅游大巴的高度为3.6m，大巴速度如果太快横杆抬起高度不够，则会撞杆违章。请你运用题目所给的条件，求出大巴顺利通过通道的最快速度是多少？　 　 29．显微镜主要由物镜和目镜两组透镜组成，被观察的细微物体先在物镜中成一个像，这个像就相当于目镜中的物体，然后它在目镜中再次成像。如图，F1为物镜的焦点，F2为目镜的焦点，图中已出细小物体AB在物镜中所成像A’B’的光路图，以及A’B’射向目镜的两条光线。 （1）该显微镜的物镜相当于　 　（选填“凸透镜”、“凹透镜”）； （2）请你画出光线a，b经目镜L2折射后的光线；　 　 （3）与A’B’对比，目镜L2所成的像是一个　 　（选填“正立”或“倒立”）、　 　（选填“实像”或“虚像”）。 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】A、摄像头相当于凸透镜，对光线有会聚作用，A错误，B正确； C、 某顾客站在屏幕前50cm 处 ，所以50cm大于2倍焦距，20cm小于25cm，可能为焦距，C正确； D、透镜成像本质为光的折射，D正确； 综上选A。 【分析】透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像；物体大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像；物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，物近像远像变大。 凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；物距越小，像距越大，像越大。 2．【答案】A 【解析】【解答】解：物距为50cm，成倒立的缩小的实像，所以此时物距大于二倍焦距，焦距小于25cm，A符合题意，BCD不符合题意。 故答案为：A。 【分析】透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜； 物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪； 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。 3．【答案】A 4．【答案】C 【解析】【解答】A、人的眼睛相当于一架照相机，物体在视网膜上所成的像是倒立缩小的实像，故A正确。 B、由凸透镜成像的规律可知，当物体离人眼越远，在视网膜上成的像越小，故B正确。 C、当物体离人眼过近，则眼球成像的像距过大，长此以往，人的晶状体在调节过程中，折光能力变强，容易患上近视眼，故C错误。 D、看书学习一段时间后应眺望远方或做眼保健操，以恢复眼球的调节能力，避免患近视眼，故D正确。 故答案为：C。 【分析】人的眼睛相当于一架照相机，晶状体相当于一个凸透镜，物体在视网膜上成倒立、缩小的实像；物体离人体越远，所成的像越小；长期近距离看书等，可造成近视眼，因此，应注意用眼卫生，养成好的用眼习惯。 5．【答案】B 【解析】【解答】A、根据凸透镜成像规律可知，凸透镜可以成虚像，故A错误； B、照相机所成的像是倒立、缩小的实像，故B正确； CD、物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像，电影投影机投到屏幕上的像是倒立、放大的实像，实像能被光屏接收，故CD错误。 故选项为：B。 【分析】（1）由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像，应用放大镜； （2）物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像，应用是投影仪； （3）物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像，应用是照相机。 6．【答案】C 7．【答案】B 【解析】【解答】A、照镜子是平面镜成像，与能量无关； B、用放大镜点燃纸就是利用凸透镜的会聚作用，将太阳会聚为一点，该点温度达到纸的着火点，纸燃烧起来，符合题意； C、用显微镜观察细胞组织利用了凸透镜成像的原理，与能量无关； D、手影游戏是利用光沿直线传播形成的影子，与能量无关。 故选B。 【分析】凸透镜具有会聚作用，可以将太阳会聚为一点，该点温度会很高。　 8．【答案】B 【解析】【解答】根据题目中的情况所示，物距大于像距，是照相机的成像原理，图中显示物距等于40cm，像距等于20cm，照相机物距大于二倍焦距，像距在一二倍焦距之间，则推出10cm<f<20cm，故A错误。 照相机的成像成倒立缩小的实像，故B正确。 如果蜡烛燃烧变短，因为像是倒立的，所以像会往上移，故C错误。 取走光屏依然成像，只是没有接受，故D错误。 故答案为：B 【分析】成实像时，看物像距离判断是哪种成像原理，若物距大于像距是照相机的成像原理，若物距小于像距是投影仪的成像原理。 9．【答案】B 10．【答案】A,B,C 11．【答案】A,B,D 12．【答案】A,D 13．【答案】B,C 【解析】【解答】A、凹透镜对所有的光都具有发散作用，A不符合题意； B、由光的反射定律可知，反射光线与入射光线、法线在同一平面内，B符合题意； C、电视机遥控器通过发出红外线来遥控电视机，C符合题意； D、平面镜所成的像与物体大小相等，与物体到镜面的距离无关，D不符合题意； 故答案为：BC. 【分析】本题综合考查学生对光的知识的掌握情况。凹透镜对所有的光都具有发散作用；光的反射定律；红外线；平面镜成像规律。 14．【答案】B,D 【解析】【解答】A．镜片I属于凹透镜，可以使物体成正立的虚像，A不符合题意； B．镜片Ⅱ属于凸透镜，照相机是利用凸透镜成像原理工作的，所以可用于制作照相机的镜头，B符合题意； C．继续往镜片Ⅱ中注入液体，透镜的会聚能力增强，其焦距将变小，C不符合题意； D．如图乙所示，小明观察远处物体时，像落在视网膜前方，表明晶状体的会聚能力太强了，属于近视眼特征，需配戴合适的凹透镜进行矫正，镜片I属于凹透镜，D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】照相机是利用凸透镜成像原理工作的；注入液体，透镜的会聚能力增强，其焦距将变小；小明观察远处物体时，像落在视网膜前方，表明晶状体的会聚能力太强了，属于近视眼特征，需配戴合适的凹透镜进行矫正。 15．【答案】A,C,D 16．【答案】B,C 【解析】【解答】A：蜡烛距凸透镜 30cm，即物距大于 2 倍焦距，此时光屏上应成倒立、缩小的实像。故A 错误； B ：照相机就是根据物体在凸透镜 2 倍焦距以外成倒立、缩小实像的原理工作的。故B 正确； C ：因为物距为 30cm 大于 2 倍焦距，所以蜡烛到透镜的距离满足 u＞2f。故C 正确； D：当蜡烛向右移动靠近透镜时，物距减小，像距应变大，光屏应远离透镜移动，才能在光屏上再次得到清晰的像。故D 错误。 综上，正确答案为B、C。 【分析】 根据凸透镜成像规律，判断出物距与焦距的关系，进而确定成像特点和对应的应用。同时要明确物距变化时像距的相应变化情况。 17．【答案】凸；实；蓝 18．【答案】凸；会聚 【解析】【解答】没有光学元件时，光线射向S点，有光学元件时聚于主光轴的S＇点，说明光线经过透镜后会聚了一些；而凸透镜对光起会聚作用，使光线会聚于主光轴上的S＇点，所以是凸透镜。 【分析】凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用。 19．【答案】凸透镜 【解析】【解答】由图可知，成像在视网膜的后方，是远视眼的成像情况，应用凸透镜来矫正。 【分析】(1)远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，需要凸透镜来矫正；(2)近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，近视眼的晶状体太厚，使像成在视网膜的前方，需要凹透镜来矫正。 20．【答案】实像；放大 【解析】【解答】在望远镜中，较远的放大镜靠近物体，叫物镜，由于物体在物镜的二倍焦距以外，因此成倒立缩小的实像，其目的是将远处的物体拉到焦点附近。靠近眼睛的放大镜为目镜，焦点附近的实像在目镜的焦距以内，成正立、放大的虚像，即将像放大。 【分析】根据望远镜中物镜和目镜的成像特点分析解答。 21．【答案】直线传播；大于二倍焦距；靠近；灯光直接照射面部(用多盏灯从不同角度照明；让灯光透过白布照明；让墙面反射灯光照明等) 【解析】【解答】小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照，试拍后发现左脸白，右脸黑，说明脸的两侧光线强度不一样，而强度不一样的原因是光在空气中是沿直线传播的，脸部形成阴影，照相时物体距离镜头距离应该在二倍焦距以外，此时成倒立缩小的实像；凸透镜成实像时，若想让像变大，则光屏原理凸透镜，且物靠近凸透镜，故他得像偏小，他应该靠近镜头；照相时为了使光线均匀可以采取漫反射，即把灯光射向墙面经反射后照到被摄像物体即可。 故答案为：直线传播；大于二倍焦距；靠近；灯光直接照射面部(用多盏灯从不同角度照明；让灯光透过白布照明；让墙面反射灯光照明等)。 【分析】光在同种介质中沿直线传播，当光大于二倍焦距时成倒立缩小的实像，当物体靠近凸透镜时，像变大。 22．【答案】反射；凸；能量；9 23．【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。 24．【答案】 25．【答案】焦点；不变；变大；左；20；3S 26．【答案】（1）；（2）0.5m；（3） 27．【答案】解：由图可知，△ABO∽△A´B´O， 则 已知AB的高为h1，物距BO为u，像距B´O为v，则像高 【解析】【分析】在相似三角形中，对应边成比例，根据图片可知，△ABO与△A'B'O相似，据此列式计算即可。 28．【答案】静止；变大；18km/h 29．【答案】凸透镜；；正立；虚像 学科网（北京）股份有限公司 $