第五章 透镜及其应用 单元练 2025-2026学年北师大版物理八年级上册

第五章透镜及其应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．一个直立的物体放在凸透镜的两倍焦距处，物体的中点恰在透镜的光轴上，后来，透镜被一割为二，对称地拉开，两个半透镜间距离等于物体高度，如图所示。则此时光屏上的像应该是图中的（　　） A． B． C． D． 2．如图所示的是近视眼或远视眼的成像原理及矫正方法，下列判断正确的是（   ） A．图甲能够说明近视眼的成像原理 B．图乙能够说明远视眼的成像原理 C．图丙能够说明近视眼的矫正方法 D．图丁能够说明近视眼的矫正方法 3．小敏在探究凸透镜成像规律时，在光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示，下列说法正确的是（　　） A．光屏上承接到的像是由光的反射形成的 B．将凸透镜水平旋转45°后，光屏上的像无变化 C．若蜡烛移至45cm刻度线处，移动光屏仍能承接到像 D．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛放在光屏的位置，此时清晰的像成在原蜡烛的位置 4．探究凸透镜成像的规律时，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm处。如图所示，在蜡烛从光具座上43cm处逐渐移至光具座10cm处的过程中，烛焰所成像的变化情况是（   ） A．一直变小 B．先变大后变小 C．先成实像后成虚像 D．先成倒立实像后成正立虚像 5．小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验，所用凸透镜的焦距为20cm，他移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图中的（　　） A． B． C． D． 6．到西部地区支教的王老师发现这里的孩子很少玩手机，视力很好，基本没有戴眼镜的。一天物理课后，①同学们好奇地围着王老师：“王老师，你的眼镜是凸透镜还是凹透镜？”②王老师微微一笑：“你们猜猜。”同学们七嘴八舌地说出自己的猜想，③并提出“眼看、手摸、放在太阳下看是聚光还是散光、看远处的物体”等验证办法。④随后，同学们小心地拿着王老师的眼镜，来到教室外面进行探究，根据观察到的现象得出“是凹透镜”的结论。上述过程，属于实验探究的“提出问题”环节的是：（    ） A．① B．② C．③ D．④ 7．水平桌面上有一装了水的烧杯，现将一根长木棒紧贴着烧杯外侧竖直放置，以下可能观察的现象是（　　） A． B． C． D． 8．下列几种成像情况，其中属于实像的是（　　） A．汽车后视镜中的像 B．人照镜子时镜中的像 C．显微镜的物镜所成的像 D．望远镜的目镜所成的像 9．下列属于凹透镜的是（    ） A． B． C． D． 10．人的眼睛像一架照相机，从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上，在视网膜上所成的像是（　　） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、缩小的虚像 C．正立、放大的虚像 D．正立、放大的实像 二、多选题 11．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．凸透镜的焦距是10cm B．该成像规律应用在投影仪上 C．燃烧的蜡烛不断变短，光屏上成的像会上移 D．用f=15cm的凸透镜替换图中透镜，只向左移动光屏，可在光屏上成清晰的像 12．小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（　　） A．甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像 B．甲图中书本在凸透镜倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜倍焦距以内 C．甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机 D．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小 13．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是10cm B．当u=15cm时，在光屏上能得到一个放大的像 C．当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成 D．把物体沿主光轴从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 14．小明通过f=10cm的凸透镜看到了课本上“凸透”两字放大的像，如图所示，下列说法正确的是（　　）    A．“凸透”两字是放大的虚像 B．为了使看到的字更大一点，他要使凸透镜靠近课本 C．此透镜可作为近视镜镜片 D．课本上“凸透”两字到凸透镜的距离小于10cm 15．对比照相机成像与小孔成像的特点，以下说法正确的是（　　） A．照相机和小孔都可成倒立缩小的实像，且都可以成像在光屏上 B．如果减少照相机跟被摄物体的距离，必须增大镜头与底片的距离才能再次成像 C．如果只减少小孔与被摄物体的距离，仍可在光屏上成清晰的像 D．从物理学知识可知，小孔成像与单反相机的成像原理是一样的 三、填空题 16．小红在探究凸透镜成像规律时，安装好器材，调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置，像是 （放大/等大/缩小）的，该凸透镜的焦距为 cm；此时在凸透镜前放一眼镜片，光屏稍向右移得到清晰的像，则该透镜是 （近视/远视）镜片。 17．小聪用凸透镜观察到如图所示的现象，此时课本到凸透镜的距离在此凸透镜的 ；为使屏幕上的像变大些，你的调节办法是 。 18．照相机镜头相当于 透镜，这种透镜可用来矫正 （填“近”或“远”）视眼。 19．坐在教室后排的小强看不清黑板上的字，需要走到讲台前才能看清。由此判断，他可能患上了 视，需要佩戴眼镜来矫正，这种眼镜对光有 作用。 20．如图所示，线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，若用此凸透镜成像，当物体距透镜0.3米时，物体所成像的性质是 （需说明像的虚实、大小、正倒立情况）。 四、实验题 21．小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜的成像规律。 （1）实验时应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ；该实验最好在光线较 （选填“亮”或“暗”）的环境中进行； （2）小明先通过图甲所示的实验，确定了该凸透镜的焦距f＝ cm； （3）小明将凸透镜、蜡烛调节至图乙所示位置，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是 （选填“正立”或“倒立”）、缩小的 （选填“虚”或“实”）像； （4）保持凸透镜位置不变，小明又将蜡烛移至光具座上32cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成 （选填“照相机”或“投影仪”）。 五、综合题 22． (1)如图，凸透镜的焦距，透镜的光心恰好位于刻度轴上的3cm刻度线处，某垂直于主光轴放置的物体上M点发出的两条光线，经透镜折射后为图中的光线a、b，已知a与b平行。 ①在图中画出光线a、b进入透镜前的入射光线并找到M点。 ②物体经透镜后的成像情况是 （选填“倒立放大的实像”“正立放大的虚像”“不能成像”）。 (2)亮丽的玻璃幕墙大厦，极具现代气息，但设计施工不当，会给周围居民造成光污染。住在大厦对面的小丛家每天傍晚被对面新建的大厦镀膜玻璃强烈的反光刺得睁不开眼。 ①图中A点为入射点，请在图中画出玻璃幕墙的摆放位置 。 ②使用玻璃幕墙的大厦在设计时，下列考虑中不正确的一项是 A．要注意幕墙的安装角度 B．应选择材质粗糙的毛玻璃 C．考虑选择双层玻璃 D．玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装 23．在天宫课堂中，王亚平向大水球中间注入一个气泡，如图所示。通过水球能看到她的两个像：一个是正立缩小的像，另一个是倒立缩小的像，如图所示。 解释两个像的成因时，老师画出如图所示的图示。其中倒立缩小的像是由图上、下两部分水形成的，该像是 （选填“完整”或“不完整”）的；图中间部分的水相当于两个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），你判断的依据是： 。 24．如图，MN是一发光物，在凸透镜左侧移动光屏，能观察到一清晰等大的实像。O是凸透镜的光心，光线a平行于主光轴。 (1)画出：光线a经过凸透镜的折射光线； (2)将另一凸透镜替换图中凸透镜，并放在相同位置，在新透镜左侧能观察到缩小的实像。新凸透镜焦距f可能是 （选填下列序号）； ①20cm        ②15cm        ③10cm        ④5cm 学科网（北京）股份有限公司 《第五章透镜及其应用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D B B A A C C A 题号 11 12 13 14 15 答案 AC AD ABD AD ABC 1．B 【详解】透镜被一割为二，对称地拉开，如图所示，变为两块凸透镜，物体放在凸透镜的两倍焦距处，由凸透镜成像规律可知，成倒立等大的实像，两个凸透镜成2个倒立等大的实像，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．D 【详解】远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，即折光能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴会聚透镜，使光线提前会聚，因此图甲能够说明远视眼的成像原理，图丙给出了远视眼的矫正方法； 近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚。因此图乙能够说明近视眼的成像原理，图丁给出了近视眼的矫正方法；故D正确，ABC错误。 故选D。 3．D 【详解】A．光屏上承接到的像是由光经过凸镜镜折射后会聚形成，故A错误； B．将凸透镜水平旋转45°后，经过凸透镜的光减少，像会变暗，故B错误； C．若蜡烛移至45cm刻度线处，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，不能用光屏承接到像，故C错误； D．根据光的传播是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛放在光屏的位置，此时清晰的像仍能成在原蜡烛的位置，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】AB ．根据凸透镜与蜡烛的位置分析，在蜡烛从光具座上43cm处逐渐移至光具座10cm处的过程中，是物距从7cm增大到40cm的过程。在物距7cm到10cm阶段（u<f），成正立放大的虚像，根据凸透镜成像的规律，凸透镜成虚像的过程中，随着物距增大，虚像是逐渐变大的；在物距大于10cm后，并逐渐远离凸透镜的过程中，成倒立的实像，成实像的过程中，根据凸透镜成像的规律，物距越大，像是逐渐变小的，因此整个过程中，像的大小是先变大后变小的，故A不符合题意，B符合题意； C．当物距小于10cm（u<f）时成虚像，大于10cm（u>f）时成实像，因此蜡烛移动过程中先成虚像后成实像，故C不符合题意； D．当物距小于10cm时成正立虚像，大于10cm时成倒立实像，故像先成正立虚像后成倒立实像，故D不符合题意。 故选A。 5．B 【详解】由图可知，物距为 u=35.0cm-5.0cm=30.0cm 因为所用凸透镜的焦距为20cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立放大的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．A 【详解】“实验探究”通常包括几个环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。 ①．同学们好奇地围着王老师：“王老师，你的眼镜是凸透镜还是凹透镜？”，这就是“提出问题”环节。故①符合题意； ②．王老师微微一笑：“你们猜猜。”同学们七嘴八舌地说出自己的猜想，这不是提出问题的环节，而是“猜想与假设”环节，故②不符合题意； ③．并提出“眼看、手摸、放在太阳下看是聚光还是散光、看远处的物体”等验证办法，这里同学们提出了验证的办法，属于设计实验环节，不是“提出问题”环节。故③不符合题意； ④．随后，同学们小心地拿着王老师的眼镜，来到教室外面进行探究，这属于实验探究的“进行实验与收集证据”环节，故④不符合题意。 故选A。 7．A 【详解】装有水的杯子相当于在水平方向上对光有会聚作用的柱形凸透镜，现将一根长木棒紧贴着烧杯外侧竖直放置，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，所以木棒的下部分粗一些，像相对于物会向远离中心的方向移动，故A符合题意，BCD不符合题意 故选A。 8．C 【详解】A．汽车后视镜中的像是正立缩小的虚像，故A不符合题意； B．人照镜子时镜中的像属于平面镜成像，平面镜成像是由光的反射形成的等大的虚像，故B不符合题意； C．显微镜的物镜所成的像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的倒立放大的实像，故C符合题意； D．望远镜的目镜所成的像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的正立放大的虚像，故D不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】ABD．图中透镜中间厚边缘薄，是凸透镜，故ABD不符合题意； C．图中透镜中间薄边缘厚，是凹透镜，故C符合题意。 故选C。 10．A 【详解】人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体相当于照相机的凸透镜，视网膜相当于光屏，无论是近处还是远处的物体到凸透镜的距离都是大于2倍焦距，外界物体在视网膜上成倒立、缩小、实像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．AC 【详解】A．由图可知，刻度尺的分度值为1cm，此时物距为 u=50.0cm-30.0cm=20.0cm 像距为 v=70.0cm-50.0cm=20.0cm 物距等于像距，根据 u=v=2f 成倒立、等大的实像，即2f=20.0cm，因此该凸透镜的焦距f=10.0cm，故A正确； B．由于此时物距等于两倍焦距，一般应用在测量焦距的大小；而投影仪成的是倒立放大的实像，物距为大于一倍焦距而小于两倍焦距，故B错误； C．燃烧的蜡烛不断变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上成的像会上移，故C正确； D．用f=15cm的凸透镜替换图中透镜，凸透镜焦距变大，对光的会聚能力变弱，会将光线推迟成像，因此只向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像，故D错误。 故选AC。 12．AD 【详解】A．实像都是倒立的，虚像都是正立的，故甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像；故A正确； B．甲图成正立放大的虚像，物距小于焦距；乙图成倒立放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故B错误； C．甲图中成像规律可应用于放大镜；乙图中成像规律可应用于投影仪，故C错误； D．甲图成虚像，凸透镜靠近书本，物距变小，像变小；乙图成实像，凸透镜远离书本，物距变大，像变小，故D正确。 故选AD。 13．ABD 【详解】A．当u=v时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图可得 解得该凸透镜的焦距，故A正确； B．当u=15cm时，物距大于一倍焦距且小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，故B正确； C．当u=25cm时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，应用是照相机，故C错误； D．物体沿主光轴从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，物距变大，根据凸透镜成像规律可知像距变小，同时像变小，故D正确。 故选ABD。 14．AD 【详解】AD．由图可知，物和像同侧，凸透镜成的像是正立、放大的实像，此时的物距小于焦距，故AD正确； B．凸透镜成像中，像与物体的移动方向相同，为了使看到的字更大一点，要使凸透镜远离课本，此时物距变大，像距变大，故B错误； C．凸透镜对光线由会聚作用，可以矫正远视眼，故C错误。 故选AD。 15．ABC 【详解】A．照相机成的是倒立、缩小的实像，小孔成像可以成倒立、缩小的实像，实像都可以成在光屏上，故A正确； B．如果减少照相机跟被摄物体的距离，物距变小了，必须增大镜头与底片的距离即增大像距，才能再次成像，故B正确； C．如果只减少小孔与被摄物体的距离，物距变小，仍可在光屏上成清晰的像，故C正确； D．小孔成像利用的是光的直线传播，照相机成像利用的是光的折射，故D错误。 故选ABC。 16． 等大 10.0 近视 【详解】[1]由图可知，此时 则此时成的像是倒立、等大的实像。 [2]由凸透镜成像规律得 则 则 [3]此时在凸透镜前放一眼镜片，光屏稍向右移得到清晰的像，说明该镜片是凹透镜，会将光线推迟会聚成像，是近视镜片。 17． 一倍焦距以内 将镜头向下调，同时使投影仪远离屏幕 【详解】[1]由图可知，此时的字是正立、放大的虚像，所以课本到凸透镜的距离在此凸透镜的一倍焦距以内。 [2]投影仪成的是倒立放大的实像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，为使屏幕上的像变大些，需要增大像距，减小物距，调节方法：将镜头向下调，同时使投影仪远离屏幕。 18． 凸 远 【详解】[1][2]照相机镜头是中间厚、边缘薄的透镜，是凸透镜，能够使物体在胶片上形成缩小的实像。远视眼是像呈在视网膜的后方，要想使像呈在视网膜上，应佩戴会聚透镜，即凸透镜；近视眼是像呈在视网膜的前方，要想使像呈在视网膜上，应佩戴发散透镜，即凹透镜。故这种透镜可以用以矫正远视眼。 19． 近 发散 【详解】[1]由题可知，小强看不清远处的物体，看得清近处的物体，则他是近视眼。 [2]近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强或眼球前后方距离太远，远处来的光线在视网膜前就会聚了，所以需要戴凹透镜来矫正，因为凹透镜对光线有发散作用。 20．倒立、缩小、实像 【详解】图中时，，此时 v=u=0.2m 像距等于物距，说明物体处于二倍焦距处，即 2f=0.2m 所以f=0.1m，当物体距透镜0.3米时，物距大于2倍焦距，物体所成像的性质是缩小、倒立、实像。 21． 同一高度 暗 11.0 倒立 实 远离 投影仪 【详解】（1）[1]实验中为了使烛焰的像成在光屏的中央，点燃蜡烛后，应调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上。 [2]该实验为了使实验效果更明显，最好在光线较暗的环境中进行，便于观察成像。 （2）[3]一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，会在光屏上呈现最小最亮的点，即凸透镜的焦点，则该点凸透镜的距离为焦距，该凸透镜的焦距为 f=41.0cm-30.0cm=11.0cm （3）[4][5]如图乙所示位置，物距为40cm，大于2倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像。 （4）[6][7]蜡烛移至光具座上32cm刻度线处，物距为18cm大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大实像，像距变大，应将光屏向远离透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成投影仪。 22．(1) 不能成像 (2) D 【详解】（1）①[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会过焦点，经过光心的光线的传播方向不变，据此做出M点，如下图所示： ②[2]由图可知，两条折射光线a和b是平行光线，不能会聚成像，所以物体经透镜后不成像。 （2）①[1]先作出入射光线与反射光线的角平分线，再过点A与法线的垂线段，即为平面镜的位置，如图所示： ②[2]A．要注意幕墙的安装角度，安装角度可以影响反射光的方向，减少对周围居民的影响，故A正确，不符合题意； B．应选择材质粗糙的毛玻璃，这是为了使光在材料表面上发生漫反射，避免反射光影响市民，故B正确，不符合题意； C．考虑选择双层玻璃，这是因为真空不能传声，能减小噪声污染，故C正确，不符合题意； D．玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装，凹形建筑物可能会集中反射光线，增加光污染的风险，故D错误，符合题意。 故选D。 23． 完整 凹透镜 见解析 【详解】[1]在水球光学实验中，成倒立缩小的像是由图上、下两部分水形成的，从图中可以看出，上、下两部分水所组成的透镜中间厚边缘薄，因此相当于凸透镜，凸透镜成像是由光的折射形成的，中间部分也会有光通过上下部分的水折射而会聚成像，因此所成的像是完整的。 [2][3]图中水球中间部分被气泡分为了两部分，中间是空气、气泡周围是水，两个水透镜中间薄边缘厚，相当于凹透镜，这个时候水球中间又出现了一个正立、缩小的虚像，所以中间部分的水相当于两个凹透镜。 24．(1) (2)④ 【详解】（1）光屏能观察到一清晰等大的实像，故u=2f=20cm，焦距f为10cm，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。所以光线 a 经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，据此画出折射光线，如图所示： （2）现在换用另一凸透镜，放在相同位置，物距u=20cm，在新透镜左侧能观察到缩小的实像，根据凸透镜成像规律，当u>2f时，成缩小、倒立的实像，即20cm>2f，解得f<10cm。在给出的选项中，只有5cm（④）满足f<10cm，所以新凸透镜焦距f可能是④。 学科网（北京）股份有限公司 $