第5章 透镜及其应用（暑假单元自测）新八年级物理新教材人教版

**基本信息** 人教版初中物理第5章透镜及其应用单元卷，涵盖选择、填空等5类题型，以科技（AI化妆镜、机器人摄像师）、生活（近视矫正、水透镜）、文化（水晶饼）情境为载体，全面考查物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|12/36|凸透镜成像规律、视力矫正|结合“水晶饼生火”考透镜类型，“AI化妆镜”考摄像头成像原理，体现文化传承与科技前沿| |填空题|8/20|焦距变化、透镜对光作用|以“世界杯灌溉水珠灼伤草叶”考凸透镜会聚作用，“无人机航拍”考成像大小与物距关系| |作图题|3/6|光路图、焦点确定|融合平面镜反射与凹透镜光路，考查模型建构能力| |实验题|4/30|探究成像规律、水透镜实验|“制作望远镜”整合物镜目镜选择与筒长调节，“近视眼成因”结合实验模拟晶状体折光能力，突出科学探究与问题解决|

第5章 透镜及其应用 单元自测卷 【新教材，人教版】 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 考前须知： 1．本卷试题共29题，单选12题，填空8题，作图题3题，简答题2题，实验题4题，满分100分，限时90分钟。 2．本卷选题均为重难点题型，考点全覆盖，旨在检测学习成果。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶饼”利用太阳光生火，它是哪种光学元件（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜 【答案】A 【详解】由题意可知，“水晶饼”是中部鼓起的透明圆饼，即中间厚、边缘薄，所以是凸透镜；‘正午向日，以艾承之，即火燃’，说明它对光线有会聚作用，可以用来取火，这也是凸透镜的特点，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．关于照片中眼镜的镜片，下列说法正确的是（　　） A．左右两侧的镜片均为凹透镜 B．左右两侧的镜片均为凸透镜 C．左侧为凹透镜，右侧为凸透镜 D．左侧为凸透镜，右侧为凹透镜 【答案】A 【详解】由图可知，通过两个镜片观察物体，物体都成了正立、缩小的像。根据凹透镜的成像特点，凹透镜能成正立、缩小的虚像，所以左右两侧的镜片均为凹透镜，故A正确，BCD错误。 故选A。 3．眼睛是心灵的窗户，我们应科学用眼。下列关于眼睛和眼镜的说法正确的是（     ） A．视力正常的人看远处物体时，在视网膜上会形成正立的实像 B．眼睛的成像原理与小孔成像的原理相同 C．图甲所示的眼睛可能是晶状体变厚形成的 D．图乙是近视眼配戴镜片进行矫正时的成像光路图 【答案】C 【详解】A．人眼成像属于凸透镜成像，正常眼睛在视网膜上成的是倒立、缩小的实像，不是正立实像，故A错误； B．眼睛成像的原理是光的折射（凸透镜成像），小孔成像的原理是光的直线传播，二者原理不同，故B错误； C．图甲中平行光经晶状体折射后，成像在视网膜前方，属于近视眼，近视眼的成因就是晶状体变厚、折射光的能力过强，因此该眼睛可能是晶状体变厚形成的，故C正确； D．图乙中，近处物体经矫正后像才落在视网膜上，原本成像在视网膜后方，这是远视眼的矫正光路图，不是近视眼的矫正光路，故D错误。 故选C。 4．如图所示，是2026年世界杯足球比赛中的“机器人摄像师”——机器狗。其借助光学镜头高速移动精准捕捉运动瞬间。关于该“机器狗”镜头，下列说法正确的是（     ） A．物体通过镜头成倒立缩小的虚像 B．成实像时，足球离镜头越近时，所成的像越小 C．镜头对光有发散作用 D．为了拍摄到更广阔的赛场画面，镜头应远离赛场 【答案】D 【分析】机器狗的摄像镜头本质是凸透镜，结合凸透镜成像规律分析。 【详解】A．摄像机成像原理为：物距大于2倍焦距时，物体通过镜头成倒立、缩小的实像，不是虚像，故A错误； B．凸透镜成实像时，满足“物近像远像变大”的规律，足球离镜头越近（物距越小），所成的像越大，故B错误； C．凸透镜对光线有会聚作用，因此镜头对光有会聚作用，不是发散作用，故C错误； D．要拍摄更广阔的赛场，需要让成像变小，根据“物远像近像变小”，需要增大物距，即镜头应远离赛场，故D正确。 故选D。 5．“AI科技化妆镜”通过摄像头捕捉人脸成像，经AI处理后呈现在显示屏上，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．“AI科技化妆镜”与平面镜成像原理相同 B．人脸通过摄像头成倒立、缩小的实像 C．人脸远离“AI科技化妆镜”时，人脸通过摄像头成的像大小不变 D．摄像头镜片与近视眼镜属于同一类透镜，均对光线有发散作用 【答案】B 【详解】A．平面镜成像是光的反射；摄像头是凸透镜，成像是光的折射，原理不同，故A错误； B．摄像头镜头是凸透镜，工作原理与照相机相同，利用物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小实像，故B正确； C．凸透镜成实像时，物远像近像变小，人脸远离“AI科技化妆镜”时，物距增大，像距变小，像也会变小，故C错误； D．摄像头是凸透镜，近视镜是凹透镜，透镜种类不同，故D错误。 故选B。 6．由于平时不注意科学用眼，小伟看远处黑板上的字模糊，看近处课本上的字清晰。结合所学物理知识分析如下，正确的是（     ） A．小伟患上了远视，应佩戴凸透镜矫正 B．小伟患上了远视，应佩戴凹透镜矫正 C．小伟患上了近视，应佩戴凸透镜矫正 D．小伟患上了近视，应佩戴凹透镜矫正 【答案】D 【详解】AB．近视眼的特征是看远处物体模糊，看近处物体清晰；远视眼相反，表现为看近处模糊、看远处清晰。因此小伟是近视，故A、B错误。 CD．近视眼的成因是晶状体折光能力过强，远处物体的像成在视网膜前方；凹透镜对光线有发散作用，能使像后移到视网膜上，因此近视需要佩戴凹透镜矫正，故C错误，D正确。 故选D。 7．如图是一张妙趣横生的照片，让两个离照相机远近不同的物体的像呈现在同一张照片中，不用后期处理，达到一种艺术效果。下列说法正确的是（     ） A．拍摄该照片时，只有人所成的是实像 B．鞋和人通过镜头分别成放大和缩小的像 C．照相机镜头主要借助凹透镜成像 D．若使鞋的像变大一些，可将鞋离镜头更近一些 【答案】D 【详解】A．照相机的镜头是凸透镜，成像原理是：当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，鞋和人都被照相机拍摄，二者都通过凸透镜成实像，故A错误； B．照相机拍摄物体时，物距始终大于2倍焦距，鞋和人都成缩小的实像；图中鞋的像更大，只是因为鞋离镜头更近，不是成放大的像，故B错误； C．照相机镜头是凸透镜，利用凸透镜成像，故C错误； D．根据“物近像远像变大”的规律，若使鞋的像变大一些，可以减小物距，将鞋离镜头更近一些，故D正确。 故选 D。 8．如图是AI机器人交警上岗执勤时的场景，其搭载的高清摄像头可抓拍和记录交通违法行为。该摄像头抓拍违章车辆时，下列说法正确的是（　　 ） A．摄像头成像原理与平面镜成像原理相同 B．此时违章车辆位于摄像头二倍焦距之外 C．违章车辆所成的像是倒立、等大的虚像 D．若车辆靠近摄像头，所成像的大小不变 【答案】B 【详解】A．摄像头的镜头是凸透镜，成像的原理与照相机原理相同，故A错误； BC．摄像头拍摄时与照相机成像原理相同，因此违章车辆位于摄像头二倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，故B正确，C错误； D．摄像头的镜头相当于凸透镜，且成倒立缩小的实像，根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知，若车辆靠近摄像头，所成像会逐渐变大，故D错误。 故选B。 9．如图，通过两个相同的水晶球看到远处的花卉倒立、缩小的像。下列说法中不正确的是（　　） A．通过水晶球看到花卉的像，水晶球相当于凸透镜 B．看到花卉倒立缩小的像是因为花卉在水晶球的二倍焦距以外 C．通过左侧的水晶球看到的像更小，是因为花卉离其近 D．该成像原理与照相机的原理相同 【答案】C 【详解】A．水晶球中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特征，成像过程中相当于凸透镜，故A正确，不符合题意； B．根据凸透镜成像规律，当物体位于凸透镜二倍焦距以外，满足时，凸透镜成倒立、缩小的实像，因此看到倒立缩小的像，说明花卉在水晶球的二倍焦距以外，故B正确，不符合题意； C．根据凸透镜成实像规律“物远像近像变小”：物距越大，物体离透镜越远，成的像越小。左侧水晶球离花卉更远，物距更大，因此像更小，故C错误，符合题意； D．照相机的成像原理就是物体位于二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，与该成像原理相同，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．在物理实践活动课上，小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端，将焦距为10 cm的凸透镜安装在较细纸筒的Q端，两纸筒套在一起做成一个简易照相机，如图所示。通过调节P、Q的间距，他在半透明纸上看到了教室电子屏的像，下列说法正确的是（     ） A．半透明纸上电子屏的像是正立的像 B．半透明纸上电子屏的像是放大的像 C．电子屏到凸透镜的距离大于10 cm小于20 cm D．PQ之间的距离一定大于10 cm小于20 cm 【答案】D 【详解】已知该凸透镜焦距，根据照相机的成像原理可知，当电子屏到凸透镜的距离时，成倒立、缩小的实像，像（成在半透明纸上）到凸透镜的像距v满足，即 故选D。 11．小亮在探究“凸透镜成像规律”实验中，通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像如图甲所示。下列说法正确的是（     ） A．实验所用凸透镜的焦距为20cm B．图乙中的成像规律可应用于投影仪 C．一段时间后，烛焰的像向光屏上方移动 D．在图乙中的透镜和光屏之间放一个近视眼镜后，将蜡烛适当右移，光屏上仍会出现清晰的像 【答案】C 【详解】A．由图甲可知 根据成倒立等大的实像，即，则该凸透镜的焦距，故A错误； B．图乙中，物距 满足，此时凸透镜成倒立、缩小的实像，成像规律应用于照相机，不是投影仪（投影仪成倒立放大的实像，要求），故B错误； C．实验一段时间后，蜡烛会变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，烛焰的像将位于光屏的上方，故C正确； D．近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用。在透镜和光屏之间放一个近视眼镜，会使像距变大，像会成在光屏的右侧。为了在光屏上重新得到清晰的像，应增大物距，即应将蜡烛向左移动，而不是向右移动，故D错误。 故选C。 12．小华用自制水透镜实验，当向水透镜里注水时，透镜焦距将变小，反之抽水时，透镜焦距将变大。如图，此时光屏上成清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上成倒立放大的实像 B．若将蜡烛和光屏互换位置，光屏上不能成清晰的像 C．若注水，可模拟远视眼成因 D．若抽水，将蜡烛远离透镜，光屏上可再次呈清晰的像 【答案】D 【详解】A．由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，故A错误； B．根据光路可逆，若将蜡烛和光屏互换位置，光屏上仍能成清晰的像，故B错误； C．远视眼成因是晶状体太薄、屈光能力太弱，模拟时需要让水凸透镜变薄，因此需要向外抽水，故C错误； D．若抽水，透镜焦距将变大，屈光能力减弱，像距变大。将蜡烛远离透镜，物距变大，则像距变小，光屏上可再次呈清晰的像，故D正确。 故选D。 第ⅠⅠ卷 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共20分） 13．在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有________作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜________（选填“远离”或“靠近”）柴火。 【答案】 会聚 远离 【详解】凸透镜对光具有会聚作用，平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚成最小、最亮的光斑（焦点），焦点处温度较高，可点燃柴火。 水凸透镜厚度变薄时，其折光能力变弱，焦距变大。平行光经凸透镜会聚的焦点到透镜的距离等于焦距，为使焦点位置保持在柴火处，需增大透镜与柴火的距离，因此应将水凸透镜远离柴火。 14．卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，水喷洒在草叶上，如图（b）所示，水珠作为______透镜，对阳光有______作用，这会导致草叶灼伤； 【答案】 凸 会聚 【详解】草叶上的水珠中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特征，因此相当于凸透镜；凸透镜对光有会聚作用，会使太阳光线能量集中在局部，升高温度，导致草叶被灼伤。 15．如图所示，透过镜片看“魅力珠海”中，“魅”字变大了，该镜片是________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对光有________（选填“会聚”或“发散”）作用，可以用来矫正________（填“近视”或“远视”）眼。 【答案】 凸透镜 会聚 远视 【详解】透过镜片看到字变大了，说明该透镜起到了放大作用。凸透镜在物距小于一倍焦距时，会成正立、放大的虚像，因此镜片是凸透镜。 凸透镜对光有会聚作用。 远视眼的成因是晶状体太薄，折光能力太弱，近处物体的像成在视网膜后方，需要用对光有会聚作用的凸透镜来矫正，使像重新成在视网膜上，因此凸透镜可以用来矫正远视眼。 16．用焦距为的凸透镜探究凸透镜成像规律。实验中将同一蜡烛先后放在光具座的、、、四个位置，如图所示，移动光屏观察烛焰的成像情况，蜡烛在处时，光屏上可得到清晰倒立的_________的像，成像特点与_________成像特点相同，在处时，光屏上成的清晰像比在处时_________（选填“大”“小”或“相同”）。 【答案】 缩小 照相机 大 【详解】已知凸透镜焦距，则二倍焦距，凸透镜位于光具座刻度处，蜡烛在处时，物距 根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这一成像特点工作的。 蜡烛在处时，物距 满足，根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”，c比a离凸透镜更近（物距更小），所以成的像比a处更大。 17．在探究凸透镜成像规律时，当蜡烛和光屏相距60cm，光屏上恰好成等大清晰的像。若烛焰距离透镜20cm，则光屏上成______（填写正倒和大小情况）的实像，______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）应用这一原理，把光屏靠近透镜2cm，光屏上的像模糊了，在凸透镜前放置______眼镜使像变清晰。 【答案】 倒立、放大 投影仪 远视 【详解】根据凸透镜成像规律，当成等大清晰实像时，物距。已知蜡烛与光屏相距60cm，即，解得； 物距，满足，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像；投影仪正是利用时的成像原理工作； 光屏靠近透镜2cm后，像成在光屏的后方，为使像重新清晰，需让光线提前会聚，因此应放置对光线有会聚作用的远视眼镜。 18．如图所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面，摄像头的镜头相当于一个凸透镜，所成的像是________（填“放大”、“缩小”或“等大”）的________（填“实”或“虚”）像。 【答案】 缩小 实 【详解】摄像头的镜头成像原理和照相机一致，都利用了凸透镜成像规律：当物体位于凸透镜二倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小的实像，因此摄像头所成的像是缩小的实像。 19．无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。如图，用无人机监测道路通行情况，无人机搭载的摄像机的镜头是________（选填“凸”或“凹”）透镜，拍摄的影像是倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的像。当拍摄的汽车影像变大，说明汽车在________（选填“靠近”或“远离”）无人机。 【答案】 凸 缩小 靠近 【详解】摄像机的镜头和照相机镜头相同，都是凸透镜，当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，符合拍摄成像的需求， 根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，像变大时，物距减小，因此说明汽车在靠近无人机。 20．如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，各个方向都能看到地面上的广告图标，已知镜头焦距为12cm，则广告片到镜头的距离应在___________cm的范围内调节，为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，可将凸透镜适当___________（靠近/远离）广告片。 【答案】 12~24 靠近 【详解】投射到地面上的图形是放大的实像，凸透镜成实像时，物体距离凸透镜在1倍焦距与2倍焦距之间，凸透镜的焦距为12cm，故广告片到凸透镜的距离在12~24cm之间。 凸透镜成实像时，根据“物近像远像变大”，当物体靠近凸透镜时，像和像距同时变大。故要使像变大，要减小广告片到凸透镜的距离，即凸透镜靠近广告片。 三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共6分） 21．太阳光可视为平行光，物理兴趣小组利用它粗测凸透镜焦距，让放大镜正对太阳光，当纸面上出现最小最亮光斑时如图所示，透镜的光心为O，请在图中完成光路。 【答案】 【详解】图中纸面上的最小亮斑就是凸透镜的焦点，将图中三条入射光线，从透镜处开始补画折射光线，使每条折射光线都指向这个光斑，折射光线箭头朝向光斑即可。 22．如图所示，是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧虚焦点F。请画出点光源S并补全光路图。 【答案】 【详解】平面镜成像时，像与物体关于镜面是对称的，据此作出发光点S；由图可知，像与反射光线的连线与镜面的交点为反射点，连接S和反射点，该光线为入射光线；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。 23．处于主光轴上的物体AB经凸透镜折射后在光屏上成的像是A'B'，如图所示。请在图中画出薄凸透镜（也可用“↕”表示凸透镜），并标出其右侧焦点F的位置（请保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】由于通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，所以连接AA'，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置；因为平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，过A点作平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后的光线过A'，折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点就是凸透镜右侧焦点F的位置。据此作图。 四、简答题（本大题共2小题，每小题4分，共8分） 26．如图所示，在“探究凸透镜成像规律的实验”中。 (1)实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在________。 (2)如图甲是小明测量焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为________cm。 (3)如图乙所示，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时，若移动光屏，能成倒立、________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中的应用为________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 (4)如果将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则在光屏上________（选填“会”或“不会”）形成小泥点的像或影子。 (5)实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，为了使像能成在光屏的中央，如果只调节凸透镜，可将凸透镜向________（选填“上”或“下”）调整。 【答案】(1)同一高度 (2)10.0 (3) 缩小 照相机 (4) 远离 不会 (5)下 【详解】（1）在进行“探究凸透镜成像规律”的实验时，为了确保烛焰的像能够完整地成在光屏的中央，便于观察和测量，我们需要调整实验器材使烛焰的中心、凸透镜的光心以及光屏的中心大致处于同一高度。 （2）平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点，这个点就是凸透镜的焦点。 焦点到凸透镜光心的距离即为焦距。从图甲的刻度尺上可以看出，凸透镜位于刻度线处，光屏（焦点位置）位于刻度线处。因此，焦距 （3）由图乙，凸透镜固定在刻度线处，蜡烛在刻度线处，此时的物距 显然 ，根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距（）时，成倒立、缩小的实像。 这种成像特点在实际生活中的典型应用是照相机。 （4）当蜡烛靠近透镜时，物距减小。根据凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大”，像距会增大。因此，为了在光屏上再次得到清晰的像，光屏需要向远离透镜的方向移动。 凸透镜上溅了一个小泥点，泥点位于透镜表面。由于泥点不在发光体（蜡烛）上，它本身不发光，也不会作为物体成像在光屏上，因为它在透镜上，不在一倍焦距以外的成像位置。泥点只是遮挡了部分透过透镜的光线，导致光屏上的像变暗，但不会形成泥点的像或影子。 （5）蜡烛燃烧变短后，烛焰的位置向下移动。因为凸透镜成的是倒立的实像，烛焰向下移动会导致像向上移动。为了使像重新回到光屏的中央，我们需要让像向下移动。根据过光心的光线传播方向不变的原理，如果只调节凸透镜，将凸透镜向下移动，相当于烛焰相对于透镜向上移动了，这样成的像就会向下移动，从而回到光屏中央。 27．实践小组的同学利用实验室的“水透镜”探究凸透镜的成像规律。 (1)实验时，应使光源、“水透镜”和光屏三者的中心大致在______。为了便于观察实验现象，实验环境应该______（选填“较暗”或“较亮”）一些； (2)当光源、“水透镜”和光屏在图甲所示的位置时光屏上成清晰的像，此时“水透镜”的焦距为______cm； (3)保持图甲中“水透镜”的焦距不变，将光源移到20cm处，当光屏移动到65cm处时，在光屏上得到清晰的像，如图乙所示，该像是______（选填“放大”或“缩小”）的。若想使光屏上的像变大，应将光源向______（选填“左”或“右”）移动； (4)保持图乙中光源与“水透镜”的位置不变，小组同学向“水透镜”的薄膜中抽出了一些水，发现图乙光屏上的像变得模糊，接着他们在光屏前加了一个适当的透镜后再次得到清晰的像。由此可知，所加的透镜可矫正______（选填“近视”或“远视”）眼； (5)另一小组的同学选用了蜡烛作为光源，实验时他们发现随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像发生了移动且变得不完整影响探究，为了方便观察应将光屏向______（选填“上”或“下”）移动。 【答案】(1) 同一高度 较暗 (2)10.0 (3) 缩小 右 (4)远视 (5)上 【详解】（1）实验时，为使像呈现在光屏中央，需要将光源、“水透镜” 和光屏三者的中心大致处于同一高度。 为了使光屏上的像更清晰易于观察，实验应选择较暗的环境进行。 （2）从图甲中可以看出，物距，而像距，由此可见，此时，光屏上成等大、倒立的实像。因此，焦距。 （3）从图乙知，物距，而像距，此时，光屏上成缩小、倒立的实像。 根据凸透镜成实像规律可知，物距减小，像距增大，像变大。因此如果想使像变大，应将物距减小，即应将光源向右移动。 （4）向“水透镜”的薄膜中抽出了一些水，水透镜的焦距变大，对光线的会聚能力变弱，成像在光屏的后方，所以发现图乙光屏上的像变得模糊，接着他们在光屏前加了一个适当的透镜后再次得到清晰的像，说明加上的透镜对光线具有会聚作用，即远视眼镜，所加的透镜可矫正远视眼。 （5）蜡烛燃烧变短，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，烛焰在光屏上的像将向上移动。 28．小双迷恋电子产品，患上了近视眼并佩戴了眼镜。为弄清近视眼的成因，在跨学科实践课上，他做了如下探究： (1)小双通过研究图甲所示的眼睛结构图发现，眼睛的晶状体相当于一个________透镜。 (2)小双找来合适的透镜模拟晶状体，如图乙，把自己的近视镜放在点燃的蜡烛和透镜之间，移动光屏并在光屏上得到一个清晰的像。此时拿开眼镜，发现屏上的像将变得模糊不清，为再次在光屏上得到清晰的像，光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动合适的距离。由此可知，形成近视眼的原因是晶状体折光能力变________（选填“强”或“弱”），在观察远处物体时，物体通过晶状体成的像落在视网膜的________（选填“前”或“后”）方。 (3)找到近视眼的成因后，可确定小双佩戴的眼镜是________透镜。请你另外设计一个实验，辨别小双的眼镜是凸透镜还是凹透镜，简要写出探究的过程及结论___________。 (4)为了防止患上近视眼，请写出一条合理的建议______________。 【答案】(1)凸 (2) 靠近 强 前 (3) 凹 把眼镜放在阳光下，观察镜片对光线的作用。若光线被发散，无法形成最小最亮的光斑，则是凹透镜；若能会聚光线形成亮斑，则是凸透镜。/用眼镜观察近处书本上的字。若看到的字是正立、缩小的，则是凹透镜；若看到的字是正立、放大的，则是凸透镜。/用手轻摸镜片，中间薄、边缘厚的是凹透镜；中间厚、边缘薄的是凸透镜。 (4)不要长时间看手机、电子产品/读写时保持适当距离、定期做眼保健操 【详解】（1）眼睛的晶状体相当于一个凸透镜，因为它对光线有会聚作用，和凸透镜的光学性质一致。 （2）近视镜是凹透镜，对光线有发散作用。放上近视镜时，光线被发散，拿开眼镜后，光线会聚能力变强，像会成在光屏前方，为了再次得到清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动。 形成近视眼的原因是晶状体折光能力太强，在观察远处物体时，物体通过晶状体成的像落在视网膜的前方。 （3）小双佩戴的眼镜是凹透镜。 实验设计： 方法1：把眼镜放在阳光下，观察镜片对光线的作用。若光线被发散，无法形成最小最亮的光斑，则是凹透镜；若能会聚光线形成亮斑，则是凸透镜。 方法2：用眼镜观察近处书本上的字。若看到的字是正立、缩小的，则是凹透镜；若看到的字是正立、放大的，则是凸透镜。 方法3：用手轻摸镜片，中间薄、边缘厚的是凹透镜；中间厚、边缘薄的是凸透镜。 （4）不要长时间看手机、电子产品或读写时保持适当距离、定期做眼保健操。 29．在跨学科实践“制作望远镜”活动中，老师给每个小组准备了两块凸透镜（甲透镜焦距为20cm，直径约为5cm；乙透镜焦距为10cm，直径约为4cm）、瓦楞纸、剪刀、透明胶、双面胶等。 (1)透镜选择：为了确定用哪块透镜作物镜，我们先将甲透镜作为物镜，乙透镜作为目镜，调整二者距离，观察远处墙壁上的字，直到找到最大、最清晰的像；然后再将乙透镜作为物镜，甲透镜作为目镜，再使用两块凸透镜组合看远处墙壁上的字，直到找到最大、最清晰的像。通过操作，李华小组确定选择______透镜作为物镜，______透镜作为目镜。 （选填“甲”或“乙”） (2)分析原理：望远镜的物镜类似于__________（选填“照相机”“幻灯机”“放大镜”）的原理，能把远处物体成______、____的实像，这个像，恰好成在目镜的__________范围之内，目镜再对其成正立、放大的虚像，如图（a）所示。 (3)制作调试：小明组用瓦楞纸制成两个比凸透镜直径略大的纸筒，分别将它们固定在两个纸筒的一端，效果如图（b）用制作成功的望远镜先观察较近处物体时，通过调节小纸筒，看到了较近处物体清楚放大的像。调转镜头直接去观察更远处物体时，会发现通过目镜看不到远处物体的像，此时需要调节镜筒，使目镜和物镜间距离稍稍______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)交流评估：同学们通过多次实验测量，确定了望远镜目镜和物镜之间成像的最佳距离，得到结论：两个凸透镜间的距离（即筒长）约等于物镜和目镜焦距的__________。在各小组展示交流时，小明还发现，在观察远处同一物体时，本组看到物体的像明显比其他组的暗，请你帮小明写出优化方法：________。 (5)拓展延伸：同学们自制的望远镜最终看到的像是倒立的。为了看到正立的像，我们也可以把目镜换成合适的_____镜。 【答案】(1) 甲 乙 (2) 照相机 倒立 缩小 一倍焦距 (3)变小 (4) 和 增大物镜直径，让更多的光进入筒内 (5)凹透 【详解】（1）[1][2]开普勒望远镜的设计规则是物镜选用焦距大的凸透镜，目镜选用焦距小的凸透镜，放大倍数更高，因此选焦距20cm的甲作物镜，焦距10cm的乙作目镜。 （2）[1][2][3][4]望远镜物镜观察远处物体，物距远大于物镜的二倍焦距，和照相机成像原理相同，成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，需要物镜成的实像落在目镜的一倍焦距范围内，才能再次成正立、放大的虚像。 （3）根据凸透镜成像规律，物体变远（物距变大）时，物镜所成的像会靠近物镜（像距变小），因此需要减小目镜和物镜的间距，才能让像重新落在目镜的一倍焦距内成清晰的像。 （4）[1][2]望远镜的物镜焦点和目镜焦点几乎重合，因此镜筒长度约等于物镜焦距和目镜焦距之和；像偏暗是因为进入望远镜的光线太少，换用直径更大的物镜可以会聚更多光线，使像变亮。 （5）两个凸透镜组合的开普勒望远镜成倒立的像，若要得到正立的像，可以将目镜换为凹透镜，即伽利略望远镜，可成正立的虚像。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 透镜及其应用 单元自测卷 【新教材，人教版】 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 考前须知： 1．本卷试题共29题，单选12题，填空8题，作图题3题，简答题2题，实验题4题，满分100分，限时90分钟。 2．本卷选题均为重难点题型，考点全覆盖，旨在检测学习成果。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。“水晶饼”利用太阳光生火，它是哪种光学元件（　　） A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸面镜 D．凹面镜 2．关于照片中眼镜的镜片，下列说法正确的是（　　） A．左右两侧的镜片均为凹透镜 B．左右两侧的镜片均为凸透镜 C．左侧为凹透镜，右侧为凸透镜 D．左侧为凸透镜，右侧为凹透镜 3．眼睛是心灵的窗户，我们应科学用眼。下列关于眼睛和眼镜的说法正确的是（     ） A．视力正常的人看远处物体时，在视网膜上会形成正立的实像 B．眼睛的成像原理与小孔成像的原理相同 C．图甲所示的眼睛可能是晶状体变厚形成的 D．图乙是近视眼配戴镜片进行矫正时的成像光路图 4．如图所示，是2026年世界杯足球比赛中的“机器人摄像师”——机器狗。其借助光学镜头高速移动精准捕捉运动瞬间。关于该“机器狗”镜头，下列说法正确的是（     ） A．物体通过镜头成倒立缩小的虚像 B．成实像时，足球离镜头越近时，所成的像越小 C．镜头对光有发散作用 D．为了拍摄到更广阔的赛场画面，镜头应远离赛场 5．“AI科技化妆镜”通过摄像头捕捉人脸成像，经AI处理后呈现在显示屏上，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．“AI科技化妆镜”与平面镜成像原理相同 B．人脸通过摄像头成倒立、缩小的实像 C．人脸远离“AI科技化妆镜”时，人脸通过摄像头成的像大小不变 D．摄像头镜片与近视眼镜属于同一类透镜，均对光线有发散作用 6．由于平时不注意科学用眼，小伟看远处黑板上的字模糊，看近处课本上的字清晰。结合所学物理知识分析如下，正确的是（     ） A．小伟患上了远视，应佩戴凸透镜矫正 B．小伟患上了远视，应佩戴凹透镜矫正 C．小伟患上了近视，应佩戴凸透镜矫正 D．小伟患上了近视，应佩戴凹透镜矫正 7．如图是一张妙趣横生的照片，让两个离照相机远近不同的物体的像呈现在同一张照片中，不用后期处理，达到一种艺术效果。下列说法正确的是（     ） A．拍摄该照片时，只有人所成的是实像 B．鞋和人通过镜头分别成放大和缩小的像 C．照相机镜头主要借助凹透镜成像 D．若使鞋的像变大一些，可将鞋离镜头更近一些 8．如图是AI机器人交警上岗执勤时的场景，其搭载的高清摄像头可抓拍和记录交通违法行为。该摄像头抓拍违章车辆时，下列说法正确的是（　　 ） A．摄像头成像原理与平面镜成像原理相同 B．此时违章车辆位于摄像头二倍焦距之外 C．违章车辆所成的像是倒立、等大的虚像 D．若车辆靠近摄像头，所成像的大小不变 9．如图，通过两个相同的水晶球看到远处的花卉倒立、缩小的像。下列说法中不正确的是（　　） A．通过水晶球看到花卉的像，水晶球相当于凸透镜 B．看到花卉倒立缩小的像是因为花卉在水晶球的二倍焦距以外 C．通过左侧的水晶球看到的像更小，是因为花卉离其近 D．该成像原理与照相机的原理相同 10．在物理实践活动课上，小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端，将焦距为10 cm的凸透镜安装在较细纸筒的Q端，两纸筒套在一起做成一个简易照相机，如图所示。通过调节P、Q的间距，他在半透明纸上看到了教室电子屏的像，下列说法正确的是（     ） A．半透明纸上电子屏的像是正立的像 B．半透明纸上电子屏的像是放大的像 C．电子屏到凸透镜的距离大于10 cm小于20 cm D．PQ之间的距离一定大于10 cm小于20 cm 11．小亮在探究“凸透镜成像规律”实验中，通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像如图甲所示。下列说法正确的是（     ） A．实验所用凸透镜的焦距为20cm B．图乙中的成像规律可应用于投影仪 C．一段时间后，烛焰的像向光屏上方移动 D．在图乙中的透镜和光屏之间放一个近视眼镜后，将蜡烛适当右移，光屏上仍会出现清晰的像 12．小华用自制水透镜实验，当向水透镜里注水时，透镜焦距将变小，反之抽水时，透镜焦距将变大。如图，此时光屏上成清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上成倒立放大的实像 B．若将蜡烛和光屏互换位置，光屏上不能成清晰的像 C．若注水，可模拟远视眼成因 D．若抽水，将蜡烛远离透镜，光屏上可再次呈清晰的像 第ⅠⅠ卷 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共20分） 13．在一期野外求生节目中，求生者手持自制的水凸透镜，正对太阳光和地面上的柴火，形成一个最小、最亮的光斑，柴火一会儿被点燃，这是因为凸透镜对光具有________作用；若他操作过程中水不断地向外流出，使凸透镜厚度变薄，要使最小、最亮的光斑在柴火上的位置不变，应将水凸透镜________（选填“远离”或“靠近”）柴火。 14．卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，水喷洒在草叶上，如图（b）所示，水珠作为______透镜，对阳光有______作用，这会导致草叶灼伤； 15．如图所示，透过镜片看“魅力珠海”中，“魅”字变大了，该镜片是________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对光有________（选填“会聚”或“发散”）作用，可以用来矫正________（填“近视”或“远视”）眼。 16．用焦距为的凸透镜探究凸透镜成像规律。实验中将同一蜡烛先后放在光具座的、、、四个位置，如图所示，移动光屏观察烛焰的成像情况，蜡烛在处时，光屏上可得到清晰倒立的_________的像，成像特点与_________成像特点相同，在处时，光屏上成的清晰像比在处时_________（选填“大”“小”或“相同”）。 17．在探究凸透镜成像规律时，当蜡烛和光屏相距60cm，光屏上恰好成等大清晰的像。若烛焰距离透镜20cm，则光屏上成______（填写正倒和大小情况）的实像，______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）应用这一原理，把光屏靠近透镜2cm，光屏上的像模糊了，在凸透镜前放置______眼镜使像变清晰。 18．如图所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面，摄像头的镜头相当于一个凸透镜，所成的像是________（填“放大”、“缩小”或“等大”）的________（填“实”或“虚”）像。 19．无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。如图，用无人机监测道路通行情况，无人机搭载的摄像机的镜头是________（选填“凸”或“凹”）透镜，拍摄的影像是倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的像。当拍摄的汽车影像变大，说明汽车在________（选填“靠近”或“远离”）无人机。 20．如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，各个方向都能看到地面上的广告图标，已知镜头焦距为12cm，则广告片到镜头的距离应在___________cm的范围内调节，为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像，可将凸透镜适当___________（靠近/远离）广告片。 三、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共6分） 21．太阳光可视为平行光，物理兴趣小组利用它粗测凸透镜焦距，让放大镜正对太阳光，当纸面上出现最小最亮光斑时如图所示，透镜的光心为O，请在图中完成光路。 22．如图所示，是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好射向凹透镜右侧虚焦点F。请画出点光源S并补全光路图。 23．处于主光轴上的物体AB经凸透镜折射后在光屏上成的像是A'B'，如图所示。请在图中画出薄凸透镜（也可用“↕”表示凸透镜），并标出其右侧焦点F的位置（请保留作图痕迹）。 四、简答题（本大题共2小题，每小题4分，共8分） 26．如图所示，在“探究凸透镜成像规律的实验”中。 (1)实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在________。 (2)如图甲是小明测量焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为________cm。 (3)如图乙所示，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把点燃的蜡烛放置在光具座15cm刻度线处时，若移动光屏，能成倒立、________（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像，生活中的应用为________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 (4)如果将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则在光屏上________（选填“会”或“不会”）形成小泥点的像或影子。 (5)实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，为了使像能成在光屏的中央，如果只调节凸透镜，可将凸透镜向________（选填“上”或“下”）调整。 27．实践小组的同学利用实验室的“水透镜”探究凸透镜的成像规律。 (1)实验时，应使光源、“水透镜”和光屏三者的中心大致在______。为了便于观察实验现象，实验环境应该______（选填“较暗”或“较亮”）一些； (2)当光源、“水透镜”和光屏在图甲所示的位置时光屏上成清晰的像，此时“水透镜”的焦距为______cm； (3)保持图甲中“水透镜”的焦距不变，将光源移到20cm处，当光屏移动到65cm处时，在光屏上得到清晰的像，如图乙所示，该像是______（选填“放大”或“缩小”）的。若想使光屏上的像变大，应将光源向______（选填“左”或“右”）移动； (4)保持图乙中光源与“水透镜”的位置不变，小组同学向“水透镜”的薄膜中抽出了一些水，发现图乙光屏上的像变得模糊，接着他们在光屏前加了一个适当的透镜后再次得到清晰的像。由此可知，所加的透镜可矫正______（选填“近视”或“远视”）眼； (5)另一小组的同学选用了蜡烛作为光源，实验时他们发现随着蜡烛燃烧变短，光屏上烛焰的像发生了移动且变得不完整影响探究，为了方便观察应将光屏向______（选填“上”或“下”）移动。 28．小双迷恋电子产品，患上了近视眼并佩戴了眼镜。为弄清近视眼的成因，在跨学科实践课上，他做了如下探究： (1)小双通过研究图甲所示的眼睛结构图发现，眼睛的晶状体相当于一个________透镜。 (2)小双找来合适的透镜模拟晶状体，如图乙，把自己的近视镜放在点燃的蜡烛和透镜之间，移动光屏并在光屏上得到一个清晰的像。此时拿开眼镜，发现屏上的像将变得模糊不清，为再次在光屏上得到清晰的像，光屏应向________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动合适的距离。由此可知，形成近视眼的原因是晶状体折光能力变________（选填“强”或“弱”），在观察远处物体时，物体通过晶状体成的像落在视网膜的________（选填“前”或“后”）方。 (3)找到近视眼的成因后，可确定小双佩戴的眼镜是________透镜。请你另外设计一个实验，辨别小双的眼镜是凸透镜还是凹透镜，简要写出探究的过程及结论___________。 (4)为了防止患上近视眼，请写出一条合理的建议______________。 29．在跨学科实践“制作望远镜”活动中，老师给每个小组准备了两块凸透镜（甲透镜焦距为20cm，直径约为5cm；乙透镜焦距为10cm，直径约为4cm）、瓦楞纸、剪刀、透明胶、双面胶等。 (1)透镜选择：为了确定用哪块透镜作物镜，我们先将甲透镜作为物镜，乙透镜作为目镜，调整二者距离，观察远处墙壁上的字，直到找到最大、最清晰的像；然后再将乙透镜作为物镜，甲透镜作为目镜，再使用两块凸透镜组合看远处墙壁上的字，直到找到最大、最清晰的像。通过操作，李华小组确定选择______透镜作为物镜，______透镜作为目镜。 （选填“甲”或“乙”） (2)分析原理：望远镜的物镜类似于__________（选填“照相机”“幻灯机”“放大镜”）的原理，能把远处物体成______、____的实像，这个像，恰好成在目镜的__________范围之内，目镜再对其成正立、放大的虚像，如图（a）所示。 (3)制作调试：小明组用瓦楞纸制成两个比凸透镜直径略大的纸筒，分别将它们固定在两个纸筒的一端，效果如图（b）用制作成功的望远镜先观察较近处物体时，通过调节小纸筒，看到了较近处物体清楚放大的像。调转镜头直接去观察更远处物体时，会发现通过目镜看不到远处物体的像，此时需要调节镜筒，使目镜和物镜间距离稍稍______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)交流评估：同学们通过多次实验测量，确定了望远镜目镜和物镜之间成像的最佳距离，得到结论：两个凸透镜间的距离（即筒长）约等于物镜和目镜焦距的__________。在各小组展示交流时，小明还发现，在观察远处同一物体时，本组看到物体的像明显比其他组的暗，请你帮小明写出优化方法：________。 (5)拓展延伸：同学们自制的望远镜最终看到的像是倒立的。为了看到正立的像，我们也可以把目镜换成合适的_____镜。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $