5.1 透镜 同步练习 2026-2027学年人教版物理八年级上册

**基本信息** 本练习通过基础巩固、综合应用、拓展探究三层设计，覆盖透镜概念、成像规律及应用，融合物理观念与科学探究，适配新授课知识内化与能力进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|透镜作用、成像条件等单一概念|单选题1-3、填空题9-13，强化物理观念中的物质与相互作用观念| |中档|成像规律应用、光路分析|单选题4-7、作图题15-16，体现科学思维的模型建构与推理| |提升|实验探究、综合计算|实验题17-18、计算题19-21，培养科学探究的问题解决与证据分析能力|

5.1 透镜 同步练习 一 、单选题（本大题共7小题，共21分） 1.（3分）如图容器水中有一个空气泡，则其对水平射入其中的光线有何作用  A. 会聚作用 B. 发散作用 C. 既不会聚也不发散 D. 无法判断 2.（3分）购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照扫描等，确认相关信息后，即可迅速完成交易。下列说法正确的是 A. 摄像头相当于凹透镜 B. 摄像头成像特点与照相机相同 C. “刷脸”时，面部位于摄像头两倍焦距以内 D. “刷脸”时，面部经摄像头成正立、缩小的实像 3.（3分）用普通望远镜观察远处物体时，突然有一只小飞虫飞到物镜上，则视野中 A. 出现了一只大飞虫 B. 不会出现飞虫或黑点 C. 出现了一个大黑点 D. 出现了一只小飞虫 4.（3分）如图所示是探究凸透镜成像规律的实验装置，实验中所使用的透镜焦距为10cm，实验中将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁四个位置，观察光屏上成像情况（光屏位置未标出）。下列说法正确的是（ ）  A. 蜡烛在甲位置时，需将光屏移动到70cm刻度的右侧位置，才能在光屏上成清晰的像 B. 蜡烛在乙位置时，透镜成像的特点与幻灯机的原理相同 C. 蜡烛在丙位置时，光屏上成的清晰的像为倒立、缩小的实像 D. 蜡烛在丁位置时，成正立、放大的虚像，与放大镜成像原理相同 5.（3分）有一次，小明上学前取自己的眼镜时，发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一起，外形如图所示完全一样，小明要想找出自己的眼镜，下列做法不正确的是     A. 用手摸镜片时，中间薄边缘厚的是近视镜 B. 拿着镜片看字，把字放大的是老花镜 C. 让镜片正对太阳光，在镜片另一侧能呈现一个大光斑的是近视镜 D. 让镜片正对太阳光，在镜片另一侧能呈现一个明亮小光斑的是近视镜 6.（3分）适合放在方框内的光学元件是 A. B. C. D. 7.（3分）如图所示，现有五种光学元件，对如图的光路图，方框中可放入的元件为    A. 或 B. 或 C. 或或 D. 或或 二 、多选题（本大题共1小题，共3分） 8.（3分）下列光路图画法正确的是 A. B. C. D. 三 、填空题（本大题共6小题，共24分） 9.（4分）望远镜是由 ______和 ______两组凸透镜组成。物镜相当于 ______的镜头，使物体成 ______、  ______的像；目镜相当于 ______，使物体成 ______、______的像。 10.（4分）某手机拍照镜头可看作凸透镜，其拍照的原理是：当被拍摄的物体离凸透镜距离______大于等于小于时，成倒立的______的实像。当手机离被拍摄的物体很近时，物体所成实像的像距将变______，从手机中看到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，我们可以自制手机微距镜头，即在手机镜头前加一______凸凹透镜，使近距被拍摄的物体清晰成像。 11.（4分）光线经过凸透镜是光的 ______ 现象，它对光线具有 ______ 作用。 12.（4分）图中所示的两幅图中，表示近视眼成像情况的是 ______ 图，矫正时要戴 ______ 镜。  13.（4分）清晨室外花叶上有许多露珠，露珠下面的叶脉看起来比较粗大，这是露珠产生______镜的功能，形成叶脉的______填“实”或“虚”像． 14.（4分）完成图中的光路图  四 、作图题（本大题共2小题，共12分） 15.（6分）如图所示，凹透镜的主光轴处于水平位置，是其焦点，平面镜与水平方向成，请画出竖直激光束经平面镜反射，再经凹透镜折射的光路图。 16.（6分）如图所示，在一个水槽中倾斜放置一平面镜，水面上处有一光源，其发出的一束光经平面镜反射后恰好从水面上的点射出，请作出该过程的光路图。  五 、实验题（本大题共2小题，共12分） 17.（6分）利用光具座做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置如图所示，请回答下列问题。（1）某同学在光屏下边缘看到一个残缺的像，则产生该现象的原因是__________________________________________________。如果不改变凸透镜和光屏的位置，只移动烛焰，则应将烛焰_______________移动，才能使像移到光屏的中央。  （2）另有一位同学调整好各元件的高度后，保持烛焰和凸透镜的位置不变，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上看到烛焰的像，其原因是______________________________________________________________________。  （3）某同学将烛焰、凸透镜、光屏按如图所示的位置放置时，在光屏上恰成一清晰的像，那么，凸透镜的焦距f的取值范围应为_________________________，屏上的像为_________________________。  （4）现有甲、乙两个凸透镜，甲的焦距为10cm，乙的焦距为30cm，要在长度为100cm的光具座上做“探究凸透镜成像的规律”实验，你认为应选_______________（选填“甲”或“乙”）凸透镜，理由是_______________________________________________________。  （5）使用相同焦距的凸透镜进行实验时，从各组实验数据中发现，当物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm、24.00cm、26.00cm。若他们测得的数据差别不是因为读数误差导致的，则出现这种情况的原因可能是___________________________________________________________________________。 18.（6分）世纪时，一些人认为热是一种微粒，称为“热质”，热传递是“热质”从一个物体到另一个物体的过程，但也有人认为热不是微粒。  英国科学家汤普森在德国视察兵工厂时发现，钻头对弹筒打孔后钻头和弹筒同时发热。若用“热质说”解释，钻头增加的“热质”是由弹筒传来的，弹筒的温度应该变 ______，但事实并非如此。  英国科学家戴维把两块冰放在的真空容器中，用一个机器带动它们相互摩擦，冰变成水，从而否定“热质说”。戴维在真空容器做实验的目的是 ______。  小明同学利用功率不变的加热器给的冰加热，刚开始冰慢慢熔化成水，但温度保持在，等冰全部熔化成水后，温度逐渐升高，实验获得如下近似数据： 实验次数 冰的质量克 冰全部熔化为水的最终温度 加热时间分钟 则表格中的数据为 ______。 六 、计算题（本大题共3小题，共36分） 19.（12分）某物理学习小组，选择如图甲所示的四个透镜进行探究实验（其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成）：    （1）为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图甲中的哪两个凸透镜做实验？  答：____（选填字母序号）；  器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图E、F所示．比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越____；  （2）如果选择A、B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与____的关系”． 20.（12分）如图所示，用刻度尺测量凸透镜焦距，该凸透镜的焦距为 ______。  21.（12分）阅读短文，回答问题：  一般手电筒都有一个俗称灯窝的东西，灯窝相当于一面凹面镜，它有聚光焦点。当光源在焦点上时，光就会被强烈地反射出来，近似地形成平行光，这样手电筒的光就能照亮较远的地方，避免发散的光照到远处时就很快地变暗。然而，钢笔型电筒、打火机电筒等微型电筒并没有灯窝，它们发出来的光也能近似平行射出，这是什么原因呢？  这要从微型电筒的电珠分析入手，微型电筒使用的电珠和普通的电珠不同，它顶端玻璃很厚，呈半圆形，恰好是一个凸透镜，能起聚光作用，所以不用灯窝也能使电珠发出的光近似于平行地射出。  一般手电筒得到近似的平行光，是把光源放在凹面镜的焦点上，利用凹面镜的“从焦点射向凹面镜的光经凹面镜______后平行射出”这一性质制成的。  微型手电筒得到近似的平行光，是把光源放在凸透镜的______上，利用凸透镜的“从______射向凸透镜的光经凸透镜______后平行射出”这一性质制成的。  请你列举出一种与一般手电筒或微型手电筒非常相似的应用______。  通过阅读以上的一段文章，你还可以知道：同样的一束光线照射到物体的表面，光照面的明亮程度与光照面的面积、光源距光照面的距离有关，光照面的面积越______，光照面上亮度就越小。 答案和解析 1.【答案】B; 【解析】解：根据空气泡的形状可知，空气泡两侧的水相当于是两个中间薄、边缘厚的凹透镜，因为凹透镜对光有发散的作用，所以容器水中的空气泡对水平射入其中的光线有发散作用。  故选：。  根据空气泡的形状可知，空气泡两侧的水相当于是两个中间薄、边缘厚的凹透镜，而凹透镜对光线具有发散作用。  该题考查了凹透镜对光线的作用，知道空气泡两侧的水相当于两个凹透镜是关键。 2.【答案】B; 【解析】解：  、摄像头相当于一个凸透镜，故错误；  、光通过摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点相同，故正确；  、当时，成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，故错误。  故选：。  摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的，当时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。  此题主要考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。 3.【答案】B; 【解析】解：用普通望远镜观察远处物体时，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，物镜上的小飞虫在焦距以内，不会成像在视野内即视野中不会出现飞虫或黑点。  故选：。  望远镜是由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的叫目镜，靠近被观测物体的叫物镜，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。  此题主要考查的是凸透镜成像规律的应用及望远镜的原理 4.【答案】D; 【解析】略 5.【答案】D; 【解析】  此题主要考查了透镜对光线的作用以及凸透镜成像，关键是知道凸透镜和凹透镜的区别。  中间厚边缘薄的是凸透镜，用于矫正远视眼；同时凸透镜能使得光线会聚，能成像；  中间薄边缘厚的是凹透镜，用于矫正远视眼；同时凹透镜能使得光线发散；  判断凸透镜和凹透镜的方法：比较中间和边缘的厚薄、阳光聚焦法、放大镜法、成实像的方法。    A.中间薄边缘厚的是凹透镜，用于矫正近视眼，故A正确，不合题意；  B.拿着镜片看字，把字放大的是放大镜，即是凸透镜，是远视镜，即老花镜，故B正确，不合题意；  C.让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑，即能使得光线发散，所以是凹透镜，即是近视镜，故C正确，不合题意；  D.让镜片正对太阳光，太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜，即是远视镜，故D错误，符合题意。  故选D。  6.【答案】B; 【解析】解：由图知，入射光线经光学元件后变得会聚折射光线比原来的入射光线更靠近主光轴，说明该元件对光线有会聚作用，因此虚线框内的光学元件是凸透镜，如图所示：    故选：。  凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用，根据入射光和折射光的方向，判断光线被会聚了还是发散了。若光线被会聚则填凸透镜，若光线被发散则填凹透镜。  在分析会聚、发散现象时，需要将出射光线与入射光线的传播方向进行比较。若比原来靠近主光轴则为会聚作用；若比原来远离主光轴，则为发散作用。 7.【答案】D; 【解析】【试题解析】  此题主要考查了透镜的成像规律，凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜能使会聚的光线提前会聚，能使平行光线会聚成一点，能使发散的光线会聚成点，所以凸透镜又称为会聚透镜；  凹透镜对光线有发散作用，凹透镜能使会聚的光线错后会聚，能使平行光线发散，能使发散的光线光路更宽。 由图可知，此透镜是将光线会聚了，所以是凸透镜，又因凸透镜本身的特点，所以、、都为凸透镜； 故选。 8.【答案】ABCD; 【解析】解：   、根据凸透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，故AB正确；   、根据凹透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，故CD正确；   故选ABCD．  凸透镜的三条特殊光线：通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．   凹透镜三条特殊光线的作图：延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．   该题考查透镜的光路图的画法，掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，解答此类题目就很简单． 9.【答案】物镜 目镜 照相机 倒立 缩小 放大镜 正立 放大; 【解析】解：望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜；物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，物镜相当于照相机的镜头，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。  故答案为：物镜；目镜；照相机；倒立；缩小；放大镜；正立；放大。  根据望远镜的结构和成像特点解答本题。  此题主要考查了望远镜的物镜和目镜的成像特点，掌握二者物镜和目镜成像的本质是解答该题的关键。 10.【答案】大于 ; 缩小 ; 大 ; 凸 ; 【解析】解：照相机成像，成倒立缩小实像，物距大于二倍焦距；物距变小像距变大，为能拍摄出清晰的像，应减小像距，物距变大，应装一个凸透镜，凸透镜可以使光线会聚，提前会聚。   故答案为：大于；缩小；大；凸。  物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，是照相机原理；物距变小像距变大，为了仍能拍摄出清晰的像，我们可以自制手机微距镜头，即在手机镜头前加一凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。  该题考查凸透镜成像原理，以及凸透镜对光线的会聚作用，是一道基础题。 11.【答案】折射 会聚; 【解析】解：光线经过凸透镜是光从一种介质到另一种介质，是光的折射现象；  平行于主光轴的光线射向凸透镜上，会聚于主光轴的上的一点，所以凸透镜对光线有会聚作用。  故答案为：折射；会聚。  通过透镜看物体是光的折射原理，包括凸透镜、凹透镜、玻璃砖；凸透镜和凹面镜都对光起会聚作用。  透镜可以使光线透过，光线透过透镜时发生折射现象，基本概念。 12.【答案】甲 凹透; 【解析】解：  近视眼是由于晶状体的焦距太短，像落在视网膜的前方造成的，所以甲图表示了近视眼的成像情况；  为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前发散一些，因此应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。  故答案为：甲；凹透。  正常人眼的晶状体的焦距调节功能很强，所以物体的像总能成在视网膜上，当晶状体的凸度过大，其焦距变短，像落在视网膜的前方，应戴凹透镜进行矫正。近视眼镜是一个凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚。  此题主要考查了近视眼的成像情况以及矫正方法，需要对近视眼镜的类型有一个清晰的认识。 13.【答案】放大;虚; 【解析】  该题考查凸透镜成像规律，难度一般。  水珠中间厚边缘薄，形成一个水凸透镜，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，此时相当于放大镜。    露珠中间厚边缘薄，形成一个水凸透镜，具有放大镜的功能，成正立、放大的虚像，所以叶脉看起来比较大．  故答案为：放大；虚。    14.【答案】解：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如图所示：  ; 【解析】  在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。  凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；③过凹透镜光心的光线传播方向不改变。 15.【答案】解：  过入射点O垂直于镜面作出法线，平面镜与水平线夹角45°，所以入射光线与平面镜的夹角为45°，所以反射角等于入射角=90°-45°=45°，据此在法线另一侧画出反射光线；  因为入射光线垂直于主光轴，发生反射时反射角和入射角均为45°，所以反射光线与入射光线的夹角为90°，则反射光线平行于主光轴，根据平行于主光轴的光经凹透镜折射后反向延长过焦点画出折射光线，如图所示：  ; 【解析】  根据图中的入射光线与平面镜的夹角度数，可求入射角与反射角的度数，据此画出反射光线；再根据凹透镜的三条特殊光线作出折射光线。  在做透镜的光路图和光的反射光路图时，关键是明确各个角的大小关系，注意光线为实线，法线为虚线。 16.【答案】解：先画出光源A关于平面镜对称点A′，即光源的像，连接A′B，与平面镜的交点为入射点O，连接AO为入射光线、连接OB为反射光线；过B点画出法线，根据折射角大于入射角，在法线右侧的空气中画出折射光线，如图所示：  ; 【解析】  先根据平面镜成像的特点物像关于平面镜对称画出光源的像，经过点的反射光线好像从光源虚像上发出的，连接，与平面镜的交点为入射点，连接为入射光线、连接为反射光线；过点画出法线，根据折射角大于入射角，在法线右侧的空气中画出折射光线。  此题主要考查了平面镜成像的作图，以及光的折射规律的应用，注意：经过点的反射光线好像从光源虚像上发出的。 17.【答案】（1）烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一水平直线上 向下（2）物距小于1倍焦距成虚像或物距等于1倍焦距不成像（3）10cm＜f＜15cm 倒立、缩小的实像（4）甲 光具座的长度要大于或等于4倍焦距才能在光屏上成清晰的像（5）在光屏上接收到的像不是最清晰时，就测量了像距; 【解析】略 18.【答案】低  为了避免热量被空气吸收  18.75; 【解析】解若钻头增加的“热质”是由弹筒传来的，则弹筒的“热质”应该减少，则弹筒的温度应该降低；  真空不能进行热传导，在真空容器内做实验是为了避免热量被空气吸收；  由表格中的数据可知，冰完全熔化为的水需要加热，则冰完全熔化为的水时，需要加热，  由实验、可知，将水从加热到，需要加热，那么，将水从加热到需要的时间为；  则将水从加热到需要的时间为；  故。  故答案为：低；为了避免热量被空气吸收；。  根据能量守恒定律可知，如果弹筒的“热质”传给了钻头，则弹筒的“热质”一定会减少，据此分析；  真空容器可以避免空气吸收热量，据此分析；  根据表格数据可知冰完全熔化为的水需要加热时间，据此可知冰完全熔化为的水时，需要加热的时间；  根据水从加热到需要加热的时间可求将水从加热到需要的时间，据此求出将水从加热到需要的时间，据此解答。  此题主要考查探究性实验的设计、对所学知识的迁移，对表格数据的分析概括能力，题目有一定的难度。 19.【答案】解：（1）由图可知，根据实验要求，同样材质的只有A和C，且它们的厚度不同，  便于实验的探究．故选A、C；  （2）由图可知，乙图的焦距小，而乙凸透镜的厚度比较厚，会聚作用强，且凸面比较凸，  故答案为：小；  （3）A、B两种材料的透镜厚度相同，但材质不同，所以得出的结论也就不同．  可以通过此作实验“凸透镜的焦距大小与材料的关系”．故答案为：材料．; 【解析】要想探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”，必须使用相同材质的透镜才可实验准确．焦距的大小与凸透镜的凸面程度有关． 20.【答案】3.00; 【解析】解：让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，这点是凸透镜的焦点。  由图可知：刻度尺的分度值是，焦点到光心的距离是，所以凸透镜的焦距是。  故答案为：。  平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。  此题主要考查了两个知识点：刻度尺的读数方法及凸透镜焦距的概念，知道长度的测量结果要有一位估读值是避免出错的基础。 21.【答案】反射 焦点 焦点 折射 汽车前灯内有一凹面镜，把光源放在凹面镜的焦点处，经凹面镜反射后得到一束平行光 大 ; 【解析】解：面镜对光有反射作用，从焦点射向凹面镜的光经凹面镜反射后平行射出；   灯泡尖端很厚、呈半圆形的玻璃是凸透镜，灯丝放在凸透镜的焦点上，光线经过凸透镜折射后是平行光线。   利用凹面镜或凸透镜可获得平行光。汽车前灯内有一凹面镜，把光源放在凹面镜的焦点处，经凹面镜反射后得到一束平行光。   同样的一束光线照射到物体的表面，光照面的明亮程度与光照面的面积、光源距光照面的距离有关，光照面的面积越大，光照面上亮度就越小。   故答案为：反射；   焦点；焦点；折射；   汽车前灯内有一凹面镜，把光源放在凹面镜的焦点处，经凹面镜反射后得到一束平行光；   大。  面镜对光有反射作用；   经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于凸透镜的主光轴。灯泡尖端很厚、呈半圆形的玻璃是凸透镜，灯丝放在凸透镜的焦点上，光线经过凸透镜折射后是平行光线。   利用凹面镜或凸透镜可获得平行光，应用还有汽车前灯等。   同样的一束光线照射到物体的表面，光源距光照面的距离一定，所照光面越大，物体单位面积上的光线越少，光照面上亮度就越小。  考查了学生获取信息的能力，要求平时多注意生活中的现象，并能利用所学知识解释问题。 1 学科网（北京）股份有限公司 $