第五章 透镜及其应用 (单元综合)-2025-2026学年人教版八年级物理上册

2025~2026学年度八年级物理上册系列测试(人教版) 第五章 透镜及其应用(单元综合)时间:45分钟 满分:100分 一、选择题(本题共10个小题,每小题3分,共30分.每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意) 1. 两束光经过某光学元件后发生如图所示的变化,下列光学元件中符合要求的是 ( ) 2. 学习透镜知识后,小明对透镜的描述正确的是 ( ) A. 凸透镜两个焦点之间的距离称为焦距 B.凸透镜的焦距越小,对光的会聚作用越强 C.若把凸透镜的上半部分用手遮住,则凸透镜对光不再具有会聚作用 D.一束光经过凹透镜后,折射光线一定不相交 3. (教材练习改编)如图所示是模拟眼睛的简易装置,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体和角膜,右侧内壁相当于视网膜.下列表示远视眼的成像情况及其矫正的是 ( ) A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 4. 【趋势情境/小制作】 如图所示是小明制作的一个简易昆虫观察盒,盒底部收集昆虫,盒盖上嵌入一凸透镜.为了让观察者在盒盖上方附近通过凸透镜观察到昆虫正立、放大的像,则下列塑料盒高度 h 和凸透镜焦距 f 选择合理的是 ( ) A. B. C. D. 5. 小明去眼镜城买眼镜时看到柜台上放着四款试戴眼镜,为了确定眼镜镜片的类型,他将不同的眼镜放在报纸上,通过成像特点进行判别,则能矫正近视眼的眼镜是 ( ) 6. 如图所示为一固定好的光具座装置,已知该透镜的焦距为10 cm.将蜡烛移至10 cm刻度处,光屏移至55 cm刻度处,此时光屏上出现清晰的烛焰像,则下列说法中错误的是 ( ) A. 撤去光屏后,蜡烛仍能通过凸透镜成像 B.光屏上烛焰的像上下、左右均颠倒 C.该现象与照相机的成像原理相同 D.物距小于1倍焦距也会成实像 7. (新考法 透镜模型建构)有一款单侧印花玻璃杯,其图案采取双面上色,透过杯子也可以看到清晰的图案.如图分别为小明在空杯和盛满水时,隔着杯子看到的图案情况.下列说法正确的是 ( ) A. 图甲是杯子装水时的照片,看到的是图案的虚像 B.图乙是杯子装水时的照片,看到的是图案的虚像 C.图乙是杯子装水时的照片,看到的是图案的实像 D.图甲是杯子装水时的照片,看到的是图案的实像 8. 小明用展馆提供的望远镜观察鸟兽飞散的情景,关于该望远镜,下列说法中正确的是 ( ) A. 望远镜的物镜的成像原理类似于投影仪 B.望远镜的物镜的成像原理类似于放大镜 C.望远镜的目镜的成像原理相当于照相机 D.物镜越大,所成像越明亮 9. 如图所示是汽车上倒车影像的显示屏,司机可在显示屏上观察到摄像头拍摄的车辆后方的情况,下列有关倒车影像的摄像头说法正确的是 ( ) A. 物体经摄像头成的是正立、缩小的像 B.当汽车远离后方车辆时,后方车辆的像变大 C.摄像头成像利用的是光的反射 D.摄像头的成像特点与照相机的相同 10. (新考法 逆向思维)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,将发光物体、凸透镜和光屏调整至合适的位置时,如图所示的 A′B′ 为发光物体在光屏上所成的像,下列说法正确的是 ( ) A. 发光物体在图中②区域,且比A′B′大 B.若只向左移动发光物体,移动光屏能一直承接到清晰的像 C.将透镜更换为焦距更小的凸透镜,向右移动光屏能得到清晰且比更换前小的像 D.将透镜更换为焦距相同、尺寸更大的凸透镜,光屏所成的像将变大 二、填空题(本题共7个小题,每空2分,共36分) 11. 在一块玻璃砖的中间有一个如图所示的空气泡.请你判断平行光通过该玻璃砖后将_(选填“会聚”“发散”或“平行射出”),依据是:_。 12. (教材图改编)晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”,如图所示,一串露珠挂在草上,远处的景物通过露珠成倒立_(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,该像到露珠的距离_(选填“大于”“小于”或“等于”)景物到露珠的距离. 13. 如图甲所示是小红用变焦相机拍摄的蝴蝶休憩的照片,若要拍蝴蝶翅膀的特写照片,小红应_(选填“靠近”或“远离”)蝴蝶,并将镜头向_(选填“内”或“外”)调节.如果不慎在照相机的镜头上粘上如图乙所示的一粒微小的灰尘颗粒,那么拍摄的照片_(选填“上部”“不会”或“下部”)出现黑点. 【主题情境】 透过玻璃杯看铅笔(教材练习改编)如图所示,小明把一支铅笔放在装满水的玻璃杯的一侧,透过杯子观察这支笔.请完成第14~15小题. 14. 装满水的玻璃杯在水平方向上相当于一个_(选填“凸”或“凹”)透镜,当小明将铅笔紧靠装满水的玻璃杯时看到_(选填“正立”或“倒立”)的像. 15. 小明将铅笔从靠近玻璃杯的位置向远处移动,透过玻璃杯首先会看到铅笔逐渐_(选填“变长”或“变短”),且铅笔_(选填“变粗”“变细”或“粗细不变”),接着移动铅笔,当移动到某个距离时铅笔笔尖的方向突然变化,此时铅笔到玻璃杯中心的距离_(选填“大于”“小于”或“等于”)像到玻璃杯中心的距离. 16. 【趋势情境/新科技】 无人作战已经发展成为智能化战场的重要作战样式,正在颠覆传统作战规则.如图所示为我国在珠海航展上首次亮相的“机器狼”,采用集群作战方式,机器狼的眼睛是高清摄像机,它的镜头对光有作用,感光元件上成的是_(选填“缩小”或“放大”)的实像.该摄像机还具有变焦功能,若某次行动时需要对地面局部进行放大特写,摄像头与某物体距离不变,摄像机的镜头焦距应_(选填“变大”“变小”或“不变”). 17. 物理课上,小明用凸透镜正面观察课本封面上的字,小明将凸透镜先贴着封面然后逐渐远离,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的封面上“物理”的“物”字所成的像.图甲成的是_(选填“实”或“虚”)像,小明看到像的先后顺序为,图的成像原理与放大镜的成像原理相同. 三、作图题(本题共3个小题,每小题3分,共9分) 18. 如图所示,请根据入射光线或折射光线,将下列透镜的光路图补充完整. 19. 天津大学曾经研发了一款新型连续体仿生机器人,其刚柔并济的设计像一只灵巧的手臂,有望成为一名出色的太空“捕手”.仿生机器人身上具有高清摄像头,可观察太空中的垃圾碎片,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,请在图中画出物体 AB 通过摄像头所成的像 A′B′ . 20. (教材练习改编)“眼睛是心灵的窗户”,我们每个人都应该保护好自己的眼睛.请在图甲中画出光线进入远视眼患者眼睛后的光路图,在图乙虚线框内补画出相应的透镜用于矫正此患者眼睛. 四、实验探究题(本题共2个小题,第21小题13分,第22小题12分,共25分) 21. 小明选用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律. (1)在光具座上,将F光源、光屏安装在凸透镜两侧,调节它们的高度,使F光源的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度的目的是. (2)当F光源与凸透镜的位置如图所示时,在光屏上可得到清晰的像,小明在B、C之间观察到光屏上的像可能是图中的(填字母),生活中利用此成像规律制成的光学仪器是_(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”). (3)保持凸透镜位置不变,接着小明将F光源向右移动一小段距离,发现光屏上的像变模糊了,为了使光屏上的像重新变清晰,他接下来的操作应该是,同时会发现光屏上所成的像_(选填“变大”“变小”或“不变”).(4)将F光源移动到50 cm刻度线处时,光屏上看不到像,此时眼睛应从_(选填“F光源”或“光屏”)的一侧透过凸透镜观察所成的像.(5)题图中,保持F光源和透镜位置不变,更换另一个焦距不同的凸透镜后,光屏上F光源的像变模糊.将光屏向右移动适当距离,光屏上重新出现F光源清晰的像;若不移动光屏,在F光源和透镜之间放置一个适当的_(选填“近视”或“远视”)镜片,光屏上也会重新出现F光源清晰的像. 22. 小明和学习小组的其他同学用如图甲所示自制的水透镜来“探究凸透镜成像的规律”. (1)小明记录并绘制了水透镜成像时像距 v 跟物距 u 之间的关系图像,如图乙所示,则水透镜的焦距为 cm. (2)当光屏上成倒立清晰的像时,若小明将发光二极管向左移动一小段距离,透镜与光屏位置保持不动,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜进行_(选填“注水”或“抽水”) (3)小明通过查阅资料了解到近视眼和远视眼的人与正常视力的人晶状体凸度不同,于是准备通过水透镜模拟眼睛的晶状体. ①图甲中的光屏相当于眼球中的; ②如图甲所示位置,光屏上成清晰的像时,再用注射器向橡皮膜内注水,加大水透镜的凸起程度,则此时水透镜的焦距会缩短,代表了近视眼模型,此时发光二极管所成的像在光屏的_(选填“前方”或“后方”); ③若要模拟矫正近视眼成像,应在水透镜和发光二极管之间放置_(选填“凸透镜”或“凹透镜”). (4)(新考法 生活实践)学习较长时间后,眼睛容易疲劳,建议同学们适当远眺,使睫状体放松,晶状体变_(选填“厚”或“薄”),焦距变大,舒缓眼疲劳,保护眼睛. 【参考答案及解析】 评分标准:1~10小题,每小题3分,共30分. 1.B 【解析】观察题图可知,光经过光学元件后变得发散了,说明该光学元件对光具有发散作用,即光学元件应为凹透镜,B正确.故选B. 2.B 【解析】凸透镜的焦点到光心的距离为焦距,而不是两个焦点之间的距离,A错误;凸透镜的焦距越小,对光的折射能力越强,对光的会聚能力越强,B正确;凸透镜每一部分对光都有会聚作用,若把凸透镜的上半部分用手遮住,凸透镜下半部分对光仍具有会聚作用,C错误;一束会聚的光经过凹透镜,折射后的光比原来变得发散一些,但仍有可能是会聚的光,可能会相交于一点,D错误.故选B. 3.B 【解析】远视眼看不清近处物体,是因为晶状体太薄,折射能力太弱,物体的像落在视网膜后方,所以要佩戴凸透镜制成的眼镜,使光线提前会聚在视网膜上,B正确,A、C、D错误.故选B. 4.C 【解析】根据凸透镜成像规律可知,如果要使凸透镜成正立、放大的像,则应该使物距在凸透镜的1倍焦距之内.塑料盒高度为5cm,透镜焦距为5cm时,物距等于1倍焦距,此时无法成像,不符合题目要求,A错误;塑料盒高度为6cm,透镜焦距为4cm时,物距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,不符合题目要求,B错误;塑料盒高度为8cm,透镜焦距为10cm时,物距在1倍焦距之内,成正立、放大的虚像,符合题目要求,C正确;塑料盒高度为10cm,透镜焦距为5cm时,物距等于2倍焦距,成倒立、等大的实像,不符合题目要求,D错误.故选C. 5.C 【解题关键点】近视眼 用凹透镜矫正 缩小. 【解析】由图可观察到A、B选项中都是放大的像,C选项中成缩小的像,D选项中成等大的像,则A、B选项中眼镜的镜片是凸透镜,C选项中眼镜的镜片是凹透镜,D选项中眼镜的镜片为平光眼镜,C符合题意.故选C. 6.D 【解析】蜡烛通过凸透镜成像与有没有光屏无关,由题可知,撤去光屏后,蜡烛仍能通过凸透镜成像,A正确,不符合题意;物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,颠倒是指上下左右均颠倒,与照相机原理相同,当物距在1倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,B、C正确,不符合题意,D错误,符合题意.故选D. 7.A 【解析】装满水后的玻璃杯在水平方向上具有中间厚、边缘薄的特点,相当于一个凸透镜.图案印刷在玻璃杯的杯壁上,此时物距在凸透镜的1倍焦距之内,根据凸透镜成像的规律,成正立、放大的虚像,C、D错误;根据观察到的效果可知,甲图的杯子相对于乙图的杯子对图案在水平方向上有放大作用,故甲图的杯子中装满了水,A正确、B错误.故选A. 8.D 【解析】望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像,这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜再对这个像进行放大,因此该望远镜物镜相当于照相机的镜头,目镜相当于放大镜,A、B、C错误;望远镜的物镜越大,收集到的光线越多,成像越明亮,D正确.故选D. 9.D 【解析】摄像头相当于凸透镜,物体经摄像头成倒立、缩小的像,摄像头获取的图像信息会经过车载软件的处理加工最终在显示屏上成正立的像,方便使用,A错误;当汽车远离后方车辆时,相当于物距增大,根据凸透镜成像的规律“物远像近像变小”可知,后方车辆的像会变小,B错误;摄像头成像利用的是光的折射,C错误;照相机成倒立、缩小的像,与摄像头的成像特点相同,D正确.故选D. 10.C 【解析】观察题图可知,A'B'在凸透镜2倍焦距之外,即像距大于2倍焦距,根据凸透镜成像的原理可知,此时成倒立、放大的实像,所以发光物体比A'B'小,A错误;像距大于2倍焦距,根据凸透镜成像的原理可知,物距应小于2倍焦距大于1倍焦距,若向左移动发光物体,则物距将会一直减小,当物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像,光屏不能承接虚像,B错误;凸透镜成实像时的动态变化规律是物远像近像变小,只将凸透镜换为焦距更小的凸透镜,相当于增大了物距,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像变小,所以向右移动光屏能得到清晰、且比更换前小的像,C正确;当发光体通过凸透镜在光屏上成清晰的实像时,将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,因物距、像距不变,则此时光屏上像的大小与原来的像对比应不变,D 错误.故选 C. 评分标准:11~17小题,每空2分,共36分. 11.发散 中间有凸形气泡的玻璃砖可看作是两个凹透镜的组合(合理即可) 【解析】中间有凸形气泡的玻璃砖可看作是两个凹透镜组合在了一——起,所以平行光通过玻璃砖时会发生两次折射,由于凹透镜对光有发散作用,故两次折射使原本平行的光束变得发散. 12.缩小 小于 【解析】题中强调远处的景物,所以其物距应大于“透镜”的2倍焦距,成倒立、缩小的实像,此时的像距大于1倍焦距小于2倍焦距,所以像到露珠的距离小于景物到露珠的距离. 13.靠近 外 不会 【解析】根据照相机成像原理,要拍蝴蝶翅膀的特写照片,即底片上留下较大的像,应该使蝴蝶靠近镜头,即照相机镜头离蝴蝶近一些,使像变大,此时像距变大,应将镜头向外调节;当照相机的镜头上沾上一粒微小的灰尘颗粒时,还有另外的光经凸透镜折射会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像|变暗,灰尘颗粒位于相机1倍焦距内,所以拍摄的照片不会出现黑点. 14.凸 正立 【解析】装满水的杯子在水平方向上|相当于凸透镜,当铅笔离玻璃杯处于1倍焦距内时,装满水的玻璃杯相当于放大镜,成正立、放大的虚像. 15.变长 粗细 不变 小于 【解析】装满水的玻璃杯在水平方向上相当于一个凸透镜,当铅笔从靠近杯子的位置逐渐远离时,透过玻璃杯会看到正立、放大的虚像,铅笔横向放大但纵向不放大,所以看到的像会逐渐变长,但粗细不变;凸透镜成像时,当物距小于1倍焦距时,成正立、放大的虚像,当物距大于1倍焦距小于2倍焦距时,成倒立、放大的实像,题目中是铅笔笔尖从正立的像变为倒立的像,所以此时物距大于1倍焦距小于2倍焦距,像距大于2倍焦距,所以铅笔到玻璃杯中心的距离小于像到玻璃杯中心的距离. 16.会聚 缩小 变大 【解析】机器狼的眼睛是高清摄像机,它的镜头是凸透镜,对光有会聚作用;摄像机是利用凸透镜物距大于2倍焦距时成倒立、缩小的实像的性质工作的;凸透镜的焦距越小,对光的会聚作用越强,要对某物体局部进行放大特写,说明感光元件上只呈现原来较大镜像中的一部分,由此可知镜头对光的会聚作用减弱,因此摄像机的镜头焦距应变大. 17.虚 丁、甲、丙、乙 甲、丁 【解析】由图可知,甲图所成的像是正立、放大的像,由凸透镜成像的规律可知,甲图成的是虚像;将凸透镜紧贴课本,物距小于1倍焦距,此时凸透镜成正立、放大的虚像,凸透镜慢慢远离封面,由成虚像时“物远像远像变大”可知,“物”字慢慢变大;当“物”字在大于1倍焦距时,成倒立、放大的实像;当“物”字继续远离透镜时,由成实像时“物远像近像变小”可知,“物”字逐渐变小,故小明看到像的顺序是丁、甲、丙、乙;放大镜的成像原理是物距小于1倍焦距成正立、放大的虚像,故图甲和图丁的成像原理与放大镜的成像原理相同 18.(3分)如答图所示 【解析】过另一侧焦点的光经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光经凹透镜折射后折射光线的反向延长线过焦点.具体如答图所示. 19.(3分)如答图所示 【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,通过光心的光线传播方向不变.具体如答图所示. 20.(3分)如答图所示 【解析】产生远视眼的原因是晶状体太薄,折光能力太弱,因此来自远处某点的光会聚在视网膜后的某一点,具体如答图甲所示;矫正远视眼用的是对光有会聚作用的凸透镜,图中光线经凸透镜会聚一些后再经过晶状体折射会聚在视网膜上.具体如答图乙所示 21.(13分) (1)使像成在光屏中央(1分) (2)d(2分) 照相机(2分) (3)适当向右移动光屏(2分) 变大(2分) (4)光屏(2分) (5)远视(2分) 【解析】 (1)实验前将F光源、凸透镜和光屏三者中心调至同一高度的目的是使像成在光屏中央; (2)根据凸透镜的成像原理,图中物距大于像距,光屏上成倒立、缩小的实像,故选d,照相机就是利用此成像规律制成的; (3)小明把F光源向右移动一小段距离,此时物距变小了,发现光屏上光源的像变模糊了,根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知,此时应向右移动光屏,光屏上就会呈现一个清晰、变大的实像; (4)将光源移动到50cm刻度线处时,物距u=5.0cm<f=10cm,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,凸透镜成虚像时,像物同侧,需要在光屏一侧透过凸透镜观察所成的像; (5)保持F光源和透镜位置不变,更换另一个焦距不同的凸透镜后,光屏上F光源的像变模糊,将光屏向右移动适当距离,光屏上重新出现F光源清晰的像,说明更换后的透镜对光的折射能力更弱,所以若不移动光屏,则需要对光线进行会聚,凸透镜对光有会聚作用,所以可以放置凸透镜,即远视镜片,才能使光屏上重新出现F光源清晰的像. 22.(每空2分,共12分) (1)10 (2)抽水 (3)①视网膜 ②前方 ③凹透镜 (4)薄 【解析】 (1)由图乙知u=v=2f=20cm,焦距f=10cm; (2)将发光二极管左移,物距变大,若要成清晰的像且只调整水透镜,需增大水透镜的焦距,应该对水透镜适当抽水; (3)①晶状体相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像,所以光屏相当于眼球中的视网膜;②水透镜的焦距缩短,则所成的像应在光屏的前方;③为了矫正近视眼,需要将光线发散,则选择凹透镜; (4)人眼长时间学习,即长时间看近处物体,然后远眺,像距不变,物距变大,焦距也要变大,即眼睛的晶状体变薄. 学科网(北京)股份有限公司 $