第五章 透镜及其应用 单元测试卷（提升卷）-2026-2027学年人教版八年级上册物理

**基本信息** 聚焦“透镜及其应用”单元提升训练，以科技前沿（球形透镜太阳能发电）、生活现象（水杯成像）、文化传承（削冰取火）为情境，融合物理观念与科学探究，适配初中物理单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/26分|凸透镜会聚作用、成像规律、眼镜矫正|第1题结合太阳能发电模型，第6题联系数码相机变焦，考查应用能力| |填空题|5题/24分|透镜种类、焦度计算、辨别方法|第13题引用《淮南万毕术》“削冰取火”，渗透文化传承| |实验探究题|3题/32分|三棱镜折射、凸透镜成像实验|第21题通过摔碎透镜仍成像，培养科学推理与质疑创新| |综合应用题|1题/12分|眼睛成像原理、近视远视矫正|结合人类视觉范围，体现科学态度与社会责任|

第五章 透镜及其应用 单元测试卷（提升卷） （满分：100分） 一、选择题（本大题共12小题，共26分。第1~10小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每题2分；第11、12小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 1．如图是一款“改头换面”的球形透镜太阳能发电模型，太阳光通过透镜后照射在太阳能电池板发电，下列说法正确的是（　　） A．此透镜是凸透镜，只能成实像 B．此透镜是凹透镜，不能成像 C．此透镜是凸透镜，对光线具有会聚作用 D．此透镜是凹透镜，对光线具有发散作用 2．如图画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中有一个透镜对光线起的作用与另外三个不同，这个透镜是（　　） A． B． C． D． 3．如图甲，某透镜L正对太阳光，在另一侧与透镜平行放置一张白纸，在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是（　　） A．透镜远离白纸，若Ⅰ区变小，则L是凸透镜 B．透镜靠近白纸，若Ⅱ区变大，则L是凹透镜 C．无需操作，就能判断该透镜是凸透镜 D．无需操作，就能判断该透镜是凹透镜 4．如图所示是小军透过某个光学元件（未画出）观察的情景，可以判断该光学元件是（　　） A．凹透镜 B．凹面镜 C．凸面镜 D．凸透镜 5．在玻璃杯（其厚度不计）的杯底放一枚硬币，装满水后将杯子端到眼睛的高度，再慢慢下移。当杯子下移到某一位置时，如图所示，可以看到大小不同的“两枚硬币”，关于这个现象说法正确的是（　　） A．看到的“大硬币”是放大的实像 B．“大、小硬币”都是光的折射形成的 C．“大硬币”的所在位置是真实硬币的位置 D．实际硬币比看到水中的“小硬币”位置要高 6．如图所示是小明在生态园用数码相机（焦距不变）先后拍摄的同一个品种花菇的两张照片，结合照片分析，下列说法正确的是（　　） A．照相机的镜头与近视眼镜的镜片属于同一类透镜 B．甲照片中花菇的像是缩小的，乙照片中花菇的像是放大的 C．拍摄乙照片时，相机应适当靠近花菇，镜头向外伸 D．拍摄乙照片时，相机应适当远离花菇，镜头向外伸 7．如图所示，F1、F2是凸透镜的两个焦点，S是距凸透镜前距离大于2倍焦距的点光源，S'是S经凸透镜所成的像。当点光源S沿平行于主光轴方向向右匀速运动靠近透镜时，像S'的移动情况（　　） A．像S′沿平行于主光轴方向靠近凸透镜方向匀速运动 B．像S′沿O与S′连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变小 C．像S′沿平行于主光轴方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大 D．像S′沿F2与S′连线方向远离凸透镜方向移动，速度逐渐变大 8．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u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16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个放大的像 C．当u＝20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的 D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变大 9．如图是科技兴趣小组用手机、透镜和纸箱自制的简易投影仪，它能将手机上的画面放大投影到白墙上。下列说法正确的是（　　） A．制作简易投影仪的透镜是凹透镜 B．手机到透镜的距离应大于透镜的二倍焦距 C．墙上呈现的是手机画面正立、放大的虚像 D．要使像变大，应减小手机与透镜间的距离 10．某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距u1＝30cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距u2＝20cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距u3＝10cm时，在光屏上始终得不到像。由此可判断凸透镜的焦距f是（　　） A．f＞10cm B．10cm＜f＜20cm C．f＜15cm D．10cm＜f＜15cm 11．关于人的眼睛下列说法中不正确的是（　　） A．正常人的眼睛具有很强的自我调节本领，可以使远处的物体和近处的物体都能成像在视网膜上 B．如果一束平行光经过眼睛的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜的后方，这就是近视眼 C．近视眼矫正的方法是佩戴一副焦距合适的、由凹透镜片做成的眼镜 D．爷爷是远视眼，当爷爷戴上眼镜时，张丽通过镜片看到爷爷的“眼睛”是通过镜片形成正立、放大的实像 12．如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（　　） A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像可能是放大的 C．P点位置在乙的右侧 D．蜡烛的移动方向向右 二、填空题（本大题共5小题，每空2分，共24分） 13．如图，西汉的《淮南万毕术》中记载“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火”。“削冰令圆”就是把冰块做成__________透镜，对光有________作用，若要“火生”应把“艾”放在冰透镜的________位置处。 14．如图所示的一块长方形玻璃，内部有一个很大的圆形空气泡，当一束平行光从左平行射向它时，它对这束平行光将有_________（填“会聚”或“发散”）作用；实际上，我们可以用图中竖直线将它分作左右两块来看，就相当于是有两个_________透镜。 15．有一款摄像设备——“猎豹”，专门用于比赛的转播工作。它跟踪拍摄运动员比赛时成________（选填“正立”或“倒立”）、_______（选填“放大”或“缩小”）的实像；这种摄像机镜头具有自动变焦功能，要想使被拍摄运动员的像更大一些，镜头应往__________（选填“前伸”或“后缩”）一些。 16．如图甲是一幅立在桌面上的漫画，如图乙，透过水杯，漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，此现象的成因与_________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）工作原理相同。要想老鼠变“更胖”一点，应适当将水_______（选填“远离”或“靠近”）漫画。 17．小伟奶奶的老花眼镜和小伟妈妈的近视眼镜外观几乎一样，早上起床时，奶奶发现两副眼镜放在了一起，于是叫来小伟帮自己挑眼镜。小伟从物理课本中查到老花眼镜的镜片是凸透镜，近视眼镜的镜片是凹透镜。请你用两种物理方法帮小伟挑选出奶奶的眼镜。 方法一：___________________________________________________________。 方法二：__________________________________________________________。 三、作图题（共2小题，每题3分，共6分） 18．如图凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出经凸透镜和凹透镜折射后的光线。 19．如图所示，S'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，请确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线。 四、实验探究题（本大题共3小题，每空2分，共32分） 20．三棱镜是一种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小金用红光以一定角度斜射到三棱镜上，光路如图1所示。改变斜射角度，光路如图2、图3所示。回答下列问题： （1）分析图1、2或3可知，当光线从玻璃中折射向空气中时，折射角__________入射角； （2）经过两次折射后，红光均向三棱镜的_____________（选填“顶角A”或“底面BC”）偏折； （3）了解了小金的探究后，老师建议小金把凸透镜分割成两部分进行思考，如图4所示。小金经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有________作用的原因； （4）小金还利用三棱镜进行了光的色散实验，得到红上紫下的彩色光带。为什么是红上紫下而不是紫上红下排列？小金经过思考，发现其原因是不同色光的折射角度不同造成的。从相同角度斜射入玻璃时，________的折射角会更大一些。 21．高老师指导实验小组同学用如图的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图（用带箭头的线段表示物或像，A′、B′分别表示蜡烛在A、B处像的位置）。 （1）从如图中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、__________的实像，生活中利用这个成像特点制成了_________（选填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”）； （2）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15﹣30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处，但是，当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是________________________________________； （3）为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法： 做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距__________15cm（选填“大于”“小于”或“等于”）； 做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较__________（选填“大”或“小”），将近处物体的像成在视网膜_______方（选填“前”或“后”）。 （4）如图1所示，光屏上呈现清晰的像。此时某实验小组不小心将透镜摔成了三部分，在中间部分未找到的情况下，该小组将凸透镜的上下两部分粘在一起放回原位，继续完成实验，如图3所示。此时该小组在光屏上将看到_________个清晰的像。 22.阅读文字材料，完成后面的问题： 透镜的焦距的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大，通常把透镜焦距的倒数叫做透镜的焦度，用φ＝． 如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是：φ＝m＝2m﹣1。 平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100的值，例如，400度的远视镜片的透镜焦度是4m﹣1，它的焦距是0.25m。 注意：凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。 （1）如图所示是小明眼睛看物体时的成像情况，则他的眼病是_________，需要用来矫正的是_______镜。 （2）若他所戴眼镜片的焦距为0.2m，则该镜片的焦度为__________m﹣1，度数为_________度。 （3）小明仔细观察镜片的形状和厚度，把四种镜片的截面图画成了图中甲、乙、丙、丁所示的形状，则可以知道：近视眼配带度数较大的是________；远视眼配带度数较大的是_________。 五、综合应用题（本题共1小题，共12分） 23．仔细阅读短文，回答问题。 人类的眼睛很像一架照相机，眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的_______、缩小的实像，如图所示；普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。 由眼睛的调节作用所能看清楚的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处；眼睛所能看清楚的最近点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm．眼睛是人体的重要器官，长时间的用眼，如看书、看电视、计算机，都可以引起眼睛的疲劳，眼睛疲劳的常见症状是头疼脑胀、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25cm。 请回答下列问题： （1）请在下面空格把文中像的性质补充完整：__________。 （2）人的眼睛是通过改变晶状体的_________获得清晰的像，普通照相机是在物距确定的情况下通过改变_________使像变得清晰。 （3）如果来自远处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之_________（选填“前”或“后”），这就是近视眼，应该佩戴___________镜来矫正。 （4）根据上文，你认为人的正常眼睛的观察范围是____________。 A.10cm～25cm B.10cm～极远处 C.0～25cm D.0～10cm。 【答案与解析】 1.C 【解析】由题意可知，通过球形透镜聚光之后再发电，则该透镜对光线有会聚作用，由凸透镜对光线有会聚作用、凹透镜对光线具有发散作用可知，此透镜是一个凸透镜；凸透镜可以成实像，也可以成虚像，故C正确，ABD错误。 2.C 【解析】从四个光线通过透镜的情形可知，a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的，所以都是凹透镜；只有c的入射光线经透镜折射后，折射光线变得会聚了，所以是凸透镜，它对光线起会聚作用。 3.D 【解析】根据图乙可知，光斑外亮内暗（其中内部较暗是由于透镜镜框的影子导致的），即光线呈“发散”状，所以该透镜可能为凹透镜；如果该透镜为凸透镜，且白纸在2倍焦距以外时，也会出现外亮内暗的光斑（如答图1），此时光线也呈“发散”状；但是题中白纸到透镜的距离小于焦距，则根据上图可知不可能为凸透镜（如果为凸透镜，其内部应有小的亮斑，如答图2），所以只能是凹透镜，即：无需操作，就能判断该透镜是凹透镜；此外，透镜远离或靠近白纸时，Ⅰ区（透镜镜框的影子）的大小是不变，故ABC错误，D正确。 答图1 答图2 4.A 【解析】图中入射光线经透镜后，折射光线变得发散了，透镜对光线具有发散作用，为凹透镜，故A正确、D错误；凹面镜、凸面镜能反射光，但不能透光，故BC错误。 5.B 【解析】装满水的玻璃杯相当于一个凸透镜，当杯子下移到某一位置时，因为硬币在凸透镜的一倍焦距以内，硬币反射的光经玻璃杯的折射进入人眼，人眼看到了硬币的正立、放大的虚像；水中的硬币反射的光从水中斜射向空气时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，折射光恰好能进入人眼，人眼看到了位置偏浅的硬币的虚像。综上可知，B正确，ACD错误。 6.C 【解析】照相机的镜头是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，不属于同一类透镜，故A错误；照相机成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，照片中花菇的像都是缩小的，故B错误；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；乙照片中花菇大些，像变大了，应增大像距，减小物距，则拍摄乙照片时照相机的镜头需要伸出来一些，同时照相机靠近花菇，故D错误、C正确。 7.D 【解析】S是距凸透镜前距离大于2倍焦距的点光源，当光源S沿平行主轴的方向靠近透镜时，此时所成的像始终是倒立的实像，当物距减小时，像距增大，像变大。如答图所示，所以像S′的移动情况是沿F2与S′连线方向远离透镜，相同时间像移动的距离逐渐变大，故速度逐渐变大。 8.B 【解析】当物距u＝16cm时，像距v＝16cm，这时物体在二倍焦距上，即2f＝16cm，所以凸透镜焦距是8cm，故A不符合题意；当u＝12cm时，物距范围f＜u＜2f，这时成倒立放大的实像，故B符合题意；当u＝20cm时，物距范围u＞2f，这时成倒立缩小的实像，照相机根据此原理制成的，故C不符合题意；把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物距增大，像距减小，像逐渐变小，故D不符合题意。 9.D 【解析】投影仪的透镜为凸透镜，故A错误；投影仪成像规律是物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，所以手机到透镜的距离为一倍焦距和二倍焦距之间，故B错误；投影仪成倒立、放大的实像，故C错误；根据凸透镜成像规律“物近像远，像变大”，所以要使像变大，需要减小手机到透镜间的距离，故D正确。 10.D 【解析】由题可知，说明像的特征与物距和焦距的关系，在光屏上出现倒立、缩小的像，物距大于2倍焦距，u1＞2f，即30cm＞2f﹣﹣﹣﹣①； 在光屏上出现倒立、放大的像时，f＜u2＜2f，即f＜20cm＜2f﹣﹣﹣﹣﹣②； 在光屏上始终得不到像时，u3＜f，10cm＜f﹣﹣﹣﹣﹣﹣③， 联立①②③可得：10cm＜f＜15cm。 11.BD 【解析】正常人的眼睛可以通过调节晶状体的厚度来改变晶状体的焦距，从而可以使远处的物体和近处的物体都能成像在视网膜上，故A正确；如果一束平行光经过眼睛的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜的后方，这就是远视眼，故B错误；近视眼像成在视网膜前面，所以需要一副焦距合适的、具有发散光线作用的、由凹透镜片做成的眼镜，故C正确；爷爷是远视眼，佩戴的眼镜是有聚光作用的凸透镜，眼睛距离眼镜很近，在一倍焦距以内，成的是正立、放大的虚像，故D错误。 12.BCD 【解析】由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据“物远像近像变小”可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动，故CD正确；由于甲处和蜡烛位于凸透镜的两侧，因此甲处只能成实像，故A错误；由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，因此，乙处可能成放大的实像，也可能成缩小的实像，故B正确。 13.凸 会聚 焦点 【解析】“削冰令圆”就是把冰磨制成凸透镜；因凸透镜对光线有会聚作用，则当凸透镜正对太阳光时，太阳光将会聚在焦点处，从而使焦点处温度升高，所以，若要“火生”，应把“艾”放在镜的焦点位置。 14.发散 凹透镜 【解析】由图可知，竖直线将它分作左右两块，形成两个中间簿、边缘厚的凹透镜，因此，当一束平行光从左平行射向它时，它对这束平行光将有发散作用。 15.倒立 缩小 前伸 【解析】摄像机的镜头相当于一个凸透镜，拍摄时成倒立、缩小的实像；根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”可知，要想使被拍摄运动员的像更大一些，像距应更大，同时物距更小，则应使镜头向前伸一些。 16.投影仪 靠近 【解析】装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚、边缘薄，形成水凸透镜。图乙中老鼠的像与图甲中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像，即倒立、放大的实像，与投影仪的成像原理相同；要想老鼠变“胖”一点，即老鼠的像大一些，需要增大像距、减小物距，应适当将水杯靠近漫画。 17.触摸法：用手摸，边缘薄、中间厚的镜片是老花眼镜，边缘厚、中间薄的镜片是近视眼镜； 聚光法：把镜片对着太阳光（或光源），在另一侧用白纸相对于镜片前后移动，能看到亮点的是老花眼镜，不能看到亮点的是近视眼镜。 18.如图所示： 19.如图所示： 【解析】（1）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（入射点），该光线为入射光线； （2）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。 20.（1）大于 （2）底面BC （3）会聚 （3）红光 【解析】（1）分析图1、2或3可知，当光线从玻璃中折射向空气中时，折射角大于入射角； （2）由图1、图2、图3分析可知，红光都向底面BC偏折； （3）凸透镜可以看出是两个三棱镜，两个三棱镜底边BC重合，当光线传播到凸透镜上，光线会向BC偏折，即起到会聚作用； （4）这是因为红色光较紫色光偏折能力弱，故从相同角度斜射入玻璃时，红光的折射角会更大一些。 21.（1）放大 幻灯片 （2）像距太大（或超出光具座的长度范围） （3）小于 后 凸 （4）1 【解析】（1）从图乙中可以看出，蜡烛在A，B位置时，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像，应用为幻灯片； （2）蜡烛放在C位置时，此时物距接近于15.0cm，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距接近于焦距，像距太大，不能成在光屏上，此时像距太大（或超出了光具座的长度范围）； （3）保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，焦距变小，像距也变小，此透镜焦距小于15cm。 产生远视眼的原因是，晶状体太薄，折光能力太弱，焦距变大，近处的物体的像成在视网膜之后，因此远视眼看不清近处的物体，可以用凸透镜的镜片进行矫正； （4）当透镜的摔烂将上下两部分重新粘在一起后，光屏上仍能成1个完整的像，只是凸透镜会聚光线数量比原来减少，像比原来变暗。 22.（1）近视 凹透 （2）5 ﹣500 （3）丙 乙 【解析】 （1）由左图可知，远处物体成像在视网膜前面，所以小明的眼病是近视；近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴对光线起发散作用的凹透镜，使光线推迟会聚，才能使得像成在视网膜上； （2）因为焦度Φ＝，此透镜的焦距是0.2m，所以它的焦度Φ＝＝5m﹣1， 其镜片的度数为5m﹣1×100＝500度；由于是凹透镜，所以是﹣500度。 （3）中间薄边缘厚的是凹透镜，且近视眼越严重，所佩戴的凹透镜的中间就越薄，所以近视眼配带度数较大的是丙图；中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，且远视眼越严重，所佩戴的凸透镜中间越厚，所以远视眼配带度数较大的是乙图。 23.（1）倒立（2）焦距 像距 （3）前 凹透 （4）B 【解析】（1）眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，即是利用物体处于2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理制成的。 （2）人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度即厚度，改变晶状体的焦距来获得清晰的像，普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。 （3）近视眼的成因是只能看清近处的物体，看不清远处的物体，晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前；对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行矫正。 （4）正常眼的远点在极远处，正常眼的近点约距眼睛10cm，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $