第五章 透镜及其应用 单元测试 2026-2027学年人教版八年级上册物理

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理“透镜及其应用”，通过生活实例（如矿泉水瓶聚光、自拍杆）、科技情境（智能小巴摄像头）及实验探究（凸透镜成像规律），全面考查透镜种类、成像规律及应用，适配单元复习，培养物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|12|凹透镜识别、凸透镜会聚作用、成像规律（如f=10cm时u=20cm成像）|结合生活情境（矿泉水瓶引发火灾）、科技应用（监控摄像头），考查物理观念| |填空题|9|眼球结构（晶状体调节）、透镜应用（水滴放大文字、自拍杆增大物距）|联系日常现象，体现科学思维（如分析近视成因）| |作图题|3|光路图绘制、焦点确定|注重科学推理，强化模型建构（如凸透镜折射光线作图）| |实验题|4|探究凸透镜成像规律（焦距测量、遮挡透镜影响）、模拟眼睛成像|突出科学探究，包含实验操作与分析（如调节水透镜焦距模拟远视眼）|

第五章 透镜及其应用 单元测试卷 （时间：90分钟 题目：28题） 一、单选题 1．下列生活中常见的物品中，属于凹透镜的是（　　） A．汽车后视镜 B．放大镜 C．老花眼镜片 D．近视眼镜片 【答案】D 【详解】A.汽车后视镜是凸面镜，属于面镜不是透镜，利用光的反射扩大视野，故A不符合题意； B.放大镜是凸透镜，对光线有会聚作用，成正立、放大的虚像，故B不符合题意； C.老花眼镜片是远视眼镜用的，是凸透镜，矫正远视眼，故C不符合题意； D.近视眼是因为晶状体太厚折光能力太强，像成在视网膜前方，需要用对光线有发散作用的凹透镜矫正，因此近视眼镜片是凹透镜，故D符合题意。 故选D。 2．新闻报道随手丢弃的带水的矿泉水瓶引起森林火灾事件，警醒我们务必不要随地乱扔矿泉水瓶。关于该现象下列说法正确的是（     ） A．矿泉水瓶对光有会聚作用 B．装水的矿泉水瓶相当于平面镜 C．发生该现象的原理是光的反射 D．装水的矿泉水瓶相当于凹透镜 【答案】A 【详解】装水的矿泉水瓶中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对光线有会聚作用。当平行的太阳光被它会聚后，焦点处温度会快速升高，容易引燃易燃物引发森林火灾；装水的矿泉水瓶能会聚光的原理是光发生了折射。 故选A。 3．在学习完凸透镜成像规律后，小乐找到了一个焦距为10cm的凸透镜，把一根荧光棒放置在距离该凸透镜光心20cm的地方，然后在凸透镜的另一侧放上一张白纸，通过移动白纸的位置，就能够得到一个清晰的像。对于这个像的具体情况，以下说法正确的是（    ） A．成倒立、缩小的实像 B．成倒立、放大的实像 C．成倒立、等大的实像 D．成正立、放大的虚像 【答案】C 【详解】由题可知，凸透镜的焦距为10cm，荧光棒放置在距离该凸透镜光心20cm的地方，此时物距位于二倍焦距处，成倒立、等大的实像。 故选C。 4．如图为道路上的视频监控摄像头，可用于监控路况和来往车辆的行驶情况。下列有关说法错误的是（     ） A．摄像头的镜头是凸透镜 B．摄像头所成的像是虚像 C．车辆距离摄像头越近，所成的像越大 D．摄像头成像原理与自制望远镜的物镜的成像原理相同 【答案】B 【详解】A．摄像头需要将成像呈现在感光元件上，必须成能被承接的实像，凸透镜可以成实像，凹透镜只能成虚像，因此摄像头的镜头是凸透镜，故A正确，不符合题意； B．摄像头所成的像是可以被感光元件承接的实像，不是虚像，故B错误，符合题意； C．根据凸透镜成实像的规律：成实像时，物距减小，像距增大，像变大。车辆距离摄像头越近，物距越小，所成的像越大，故C正确，不符合题意； D．摄像头和自制望远镜的物镜，成像原理都是物体在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，二者成像原理相同，故D正确，不符合题意。 故选 B。 5．探究凸透镜成像实验时，蜡烛、凸透镜、光屏的中心需要调整到同一高度，目的是（     ） A．使蜡烛更亮 B．使凸透镜成像更清晰 C．使像成在光屏中央 D．方便测量物距和像距 【答案】C 【详解】C．探究凸透镜成像实验中，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心到同一高度，目的是让烛焰的像完整成在光屏的中央，方便观察成像，故C符合题意； ABD．该操作不会改变蜡烛亮度；成像清晰度由物距、凸透镜焦距等因素决定，不是该操作的目的；测量物距、像距和调整三者中心同高无关，故ABD不符合题意。 故选C。 6．据晋代《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火。”意思是：把冰块削成圆形，举起来对着太阳，用艾草放在它投射的光影处，就能引燃生火。如图所示，取火的冰的特点是（     ） A．中间厚边缘薄，对光有会聚作用 B．中间厚边缘薄，对光有发散作用 C．中间薄边缘厚，对光有会聚作用 D．中间薄边缘厚，对光有发散作用 【答案】A 【详解】凸透镜中间厚边缘薄，对光有会聚作用，要用冰块取火，需要冰块能将太阳光会聚，应该将冰块打磨成凸透镜，故选A。 7．如图为某种手电筒的小灯泡，其前端相当于一个凸透镜，可以减小光的发散。灯丝S发出的两条光线经透镜折射的光路，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由凸透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点，如图，若光线自右向左入射时，两条会聚的入射光线经凸透镜折射后应交于左焦点右侧，根据光路可逆，S位于左焦点和光心之间，故ABC错误，D正确。 故选D。 8．如图所示，下列是一束光通过透镜的光路图，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．这是凸透镜，入射光线平行于主光轴，凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点，透镜过光心的光线传播方向都不变，符合规律，故A正确； B．这是凸透镜，入射光线从左焦点F发出，根据规律，过焦点的光线经凸透镜折射后应该平行于主光轴，但图中折射光线是发散的，故B错误； C．这是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，图中原本发散的入射光线，经过凹透镜后变成平行光，相比原入射光线更会聚了，不符合凹透镜的发散作用，故C错误； D．这是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，但图中平行于主光轴的入射光线经凹透镜后会聚到了焦点，体现的是会聚作用，不符合凹透镜的性质，故D错误。 故选A。 9．将蜡烛、凸透镜和光屏安装到光具座上，位置如图所示，此时光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．此时凸透镜成放大、正立的虚像 B．成像原理与投影仪成像原理一致 C．保持蜡烛和光屏的位置不动，向左移动凸透镜到35厘米处的位置就能得到清晰的像 D．保持凸透镜位置不动，向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置，当光屏上再次得到清晰的像时，这个像一定是缩小的像 【答案】C 【详解】由图可知，物距 像距 AB．因为且光屏上成清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，成像原理与照相机一致，故AB错误； C. 根据光路可逆，当物距和像距互换时，光屏上仍能成清晰的像。保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜移至35cm刻度处，此时物距 像距 满足物距像距互换条件，能得到清晰的像，故C正确； D．保持凸透镜位置不动，向右移动蜡烛，物距减小。当物距满足 时，光屏上成倒立、放大的实像，故D错误。 故选C。 10．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（     ） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【答案】A 【详解】近视眼的成因：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球前后径过长，导致远处物体的像成在视网膜前方，观察图甲，光线经过晶状体后会聚在视网膜前方，这是近视眼的成因原理图；矫正近视眼需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜，使光线推迟会聚，让像成在视网膜上，观察图丙，佩戴凹透镜后，光线经过发散再由晶状体会聚在视网膜上，这是近视眼的矫正原理图。故A正确，BCD错误。 故选A。 11．在探究“凸透镜成像规律”的实验中使用的凸透镜焦距f=10cm，将蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节在同一高度如图所示。下列做法能使光屏上承接到倒立、缩小的像的是（     ） A．蜡烛和光屏位置不动，凸透镜放在60cm处 B．凸透镜位置不动，蜡烛放在20cm处，向左移光屏 C．凸透镜位置不动，蜡烛放在20cm处，向右移光屏 D．凸透镜位置不动，蜡烛放在35cm处，向右移光屏 【答案】B 【详解】要承接到倒立、缩小的实像，需要满足物距 且像距，即 A．蜡烛光屏不动，凸透镜若放在60cm处，物距 像距，无法承接实像，故A错误； BC．凸透镜位置不动（原50cm处），蜡烛若放在20cm处，物距 成倒立缩小的实像；根据凸透镜成像规律，物距增大，像距减小，原来光屏在70cm处，因此需要向左移动光屏才能接到清晰像，故B正确，C错误； D．凸透镜位置不动，若蜡烛放在35cm处，物距 满足，成倒立放大的实像，故D错误。 故选B。 12．如图所示，欣欣用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（    ） ①第二次成像是缩小的像    ②焦距的变化一定小于 ③一定是从透镜里抽水    ④两次成像时，透镜焦距可能相差11cm A．①② B．①③④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】C 【详解】①．由图可知，此时物距为20.0cm，像距为20.0cm，物距等于像距，成倒立、等大的实像，物距和像距均为二倍焦距，则初始焦距为10.0cm。若保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，此时物距变大，像距不变，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①正确； ③．像距仍为20.0cm，处于一倍焦距和二倍焦距之间，则此时的焦距 说明焦距变大，则凸透镜应变薄，即一定是从透镜里抽水，故③正确； ②．焦距的变化量 根据可知，此时 此时 则 根据数学知识可知 说明焦距的变化一定小于，故②正确。 ④．焦距的差值为 由于 则，故④错误。综上所述，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、填空题 13．眼球的结构如图甲所示，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，把来自物体的光会聚在视网膜上，在视网膜上成___________（填“正立”或“倒立”）、缩小的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，当睫状体放松时，晶状体比较___________（填“厚”或“薄”），对光的偏折能力比较___________（填“强”或“弱”），从而看清远处的物体。青少年如果不注意用眼，就容易形成近视眼，图乙中能解释近视眼成因的是___________（填标号）。 【答案】 倒立 薄 弱 A 【详解】照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的，由凸透镜成像规律可知，物体在二倍焦距外成倒立、缩小的实像。 睫状体放松时，晶状体较薄，对光的偏折能力较弱，可使远处物体的像成在视网膜上，从而看清远处的物体。 近视眼的成因是远处物体的像成在视网膜前方，图A符合该成像特点。 14．透镜在生活中有许多应用，下面是小红同学观察到的一些现象： (1)小红在家写作业时在书桌的玻璃台板上面滴了一滴水，透过水滴看下去，他发现压在台板下面的动画图片上的文字变大了。这是由于此时的水滴相当于一个________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），图片上的文字经过水滴折射后形成一个放大的________像（选填“实”或“虚”）。 (2)小红为了外出游玩时拍照方便，购买了“自拍神器”，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以__________物距（选填“增大”或“减小”），使人和景物成的像________（选填“变大”或“变小”），从而达到增大取景范围，取得更好的拍摄效果。 【答案】(1) 凸透镜 虚 (2) 增大 变小 【详解】（1）[1][2]水滴的中间比边缘厚，是水凸透镜，动画图片与水滴间的距离很小，小于水滴的焦距，所以动画图片上的文字经过水滴折射后成正立、放大的虚像；相当于放大镜，图片上的文字经过水滴折射后形成一个放大的虚像。 （2）[1][2]根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，根据凸透镜成实像时遵循“物远像近像缩小”的原则可知，像距减小，像变小，即使人和景物成的像变小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。 15．如图所示是角膜塑形镜矫正原理示意图，可知这是在矫正____________眼的原理图，通过角膜塑形镜调节，使晶状体对光的偏折能力____________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 近视 不变 【详解】角膜塑形镜用于矫正近视眼：近视眼成因是晶状体折光能力过强，光线提前会聚在视网膜前方；角膜塑形镜压平角膜，改变角膜的折射，延后光线会聚点，使其落在视网膜上。晶状体本身形状没有发生改变，因此晶状体对光的偏折能力不变；矫正依靠改变角膜曲率，而非晶状体。 16．如图是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个_________，行人在摄像机感光元件上成_________、缩小的实像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 凸透镜 倒立 变大 【详解】摄像机的镜头遵循凸透镜成像规律，因此镜头相当于凸透镜；摄像机工作时，行人到镜头的距离大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时在感光元件上成倒立、缩小的实像； 根据凸透镜成实像的规律∶物近像远像变大，当小巴车靠近公交站牌时，物距减小，因此站牌在感光元件上成的像会变大。 17．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倒立___________（选填“放大”或“缩小”）的实像；当运动员远离“猎豹”时，运动员所成的像将会___________。 【答案】 缩小 变小 【详解】摄像设备的镜头是凸透镜，摄像机的成像原理和照相机相同：当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像； 根据凸透镜成实像的规律：物远像近像变小，当运动员远离摄像设备时，物距增大，所成的像将会变小。 18．如图甲所示一幅漫画立在桌面上，把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，透过水杯看到的老鼠横向放大。此时老鼠到玻璃杯的距离满足_______（填“”、“”或“”）。若将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“_______”一些（填“胖”或“瘦”）。 【答案】 瘦 【详解】装有水的圆柱形玻璃杯，横向相当于凸透镜，透过水杯看到老鼠倒立、放大的像，根据凸透镜成像规律：当物距满足时，凸透镜成倒立、放大的实像； 根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”：当漫画离水杯更远（物距变大），像会变小，因此透过水杯看到的老鼠会变“瘦”。 19．小明用图示装置研究眼睛成像，此时烛焰在光屏上成清晰像，水透镜的焦距范围________。接着模拟远视眼，操作注射器使活塞在筒内向________移动，此时若再将蜡烛向________移动适当距离，又能在光屏上看到清晰像。 【答案】 左 左 【详解】由图可知，物距，像距，物距大于像距，此时光屏成倒立缩小实像，则有，，解得焦距范围 远视眼的成因是晶状体太薄，折光能力太弱，焦距偏大，因此需要抽出部分水，注射器活塞向左移动可将水抽出。 水透镜变薄后，折光能力变弱，像会成在光屏后方，要在原光屏位置得到清晰像，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，需要增大物距，也就是让蜡烛向左（远离透镜）移动，就能让像距减小，重新在光屏上呈现清晰像。 20．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。 21．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜与光屏放置如图所示时，光屏上得到一个清晰像。此时物体通过凸透镜成倒立、___________的实像，___________（选填“照相机”或“幻灯机”）的原理与此相同。保持透镜位置不动，在装置将光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动___________s后，在光屏上会再次出现清晰的像；若只将蜡烛远离透镜，在凸透镜前放置合适的___________（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”），仍能在光屏上得到清晰的像。    【答案】 缩小 照相机 5 近视眼镜 【详解】[1][2]当烛焰、凸透镜与光屏放置如图所示时，光屏上得到一个清晰像，从图中可以看到，烛焰和凸透镜的距离为40.0cm，凸透镜和光屏的距离为15.0cm，物距大于像距，根据凸透镜的成像规律可知，此时物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像；照相机是成倒立、缩小的实像，而幻灯机是成倒立、放大的实像，所以照相机的原理与烛焰成像情况相同。 [3]由上述解析可知，烛焰通过凸透镜成倒立、缩小的实像，物距为40.0cm，像距为15.0cm，将光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动相应的时间，在光屏上会再次出现清晰的像，根据凸透镜的动态成像规律，物近像远像变大，可知成的是倒立、放大的实像，根据光路的可逆性，这时物距为15.0cm，像距为40.0cm，物距和像距都同时变化了25.0cm，光屏和蜡烛的移动速度为5cm/s，根据可知，光屏和蜡烛向右移动的时间为 即光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动5s后，在光屏上会再次出现清晰的像。 [4]若只将蜡烛远离透镜，根据凸透镜的动态成像规律，物远像近像变小，烛焰通过凸透镜成的清晰像，在光屏前方了，要是想仍能在光屏上得到清晰的像，需要推迟成像，已知近视眼镜是凹透镜，具有发散功能，折射光线延迟会聚，远视眼镜凸透镜，具有会聚功能，折射光线提前会聚，那么在凸透镜前放置合适的近视眼镜，即可在光屏上得到清晰的像。 三、作图题 22．完成图中的光路图。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜会聚后过焦点，通过凸透镜光心的光线传播方向不变，据此作图。 23．如图所示，请画出入射光线经过透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线会经过凸透镜另一侧的焦点；过凸透镜光心的光线，折射后传播方向不改变；据此作图。 24．如图所示是发光点，是发光点经凸透镜所成的实像。作图确定此凸透镜左侧焦点的位置并用标出。 【答案】 【详解】【小题1】根据凸透镜的特殊光线，即平行于主光轴的入射光线，经过凸透镜折射后，其折射光线会通过另一侧的焦点，且透镜的两个焦点对称；所以从发光点画一条平行于主光轴的直线，交凸透镜于点 ，连接点和像点，与主光轴相交于一点，即凸透镜右侧的焦点。我们将其标记为 ，然后在主光轴上，找到与关于光心对称的点，该点就是凸透镜左侧的焦点 ，如下图所示： 四、实验题 25．如图1所示是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，所用凸透镜的焦距； (1)图1中固定凸透镜在50cm刻度线处，将蜡烛放在32cm刻度线处，此时应向________（选填“左”或“右”）移动光屏直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质； (2)当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上所成的像是________（选填“完整”或“不完整”）的； (3)实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是________（选填“近视”或“远视”）眼镜； (4)如图2所示，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图3中凸透镜主光轴上的________（填“a”“b”“c”或“d”）点。 【答案】(1)右 (2)完整 (3)远视 (4)b 【详解】（1）图1中固定凸透镜在50cm刻度线处，将蜡烛放在32cm刻度线处，此时物距为18.0cm，在一倍焦距和两倍焦距之间，像距需要在两倍焦距开外，故光屏需要向右移动。 （2）小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，烛焰全身的光线通过凸透镜其它地方折射，仍然能够形成完整的像。 （3）将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，说明该透镜对光线有会聚作用，该透镜是凸透镜，是远视眼镜。 （4）如图2所示，当无人机在高空拍摄地面场景时，成的倒立的缩小的实像，此时物距远大于两倍焦距，像距在一倍焦距到两倍焦距之间，根据成实像规律“物远像近像变小”，故像更靠近一倍焦点，所成的像最靠近图3中凸透镜主光轴上的b点。 26．小林用带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等器材“探究凸透镜的成像规律”。 (1)如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑时停止移动光屏，测出该凸透镜的焦距为__________cm； (2)在某次实验中，小林将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，生活中利用这个成像特点制成了__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向__________（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动适当距离，光屏上才能再次呈现清晰的像； (3)若实验中用手遮住凸透镜的一半，则光屏上__________（选填“能”或“不能”）出现完整的像； (4)小林将自己的眼镜放在图乙中蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰了，说明小林的眼镜是使光线__________（选填“会聚”或“发散”） 【答案】(1)11.0 (2) 投影仪 靠近 (3)能 (4)发散 【详解】（1）平行光正对凸透镜，最小最亮的光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距。由图甲得该凸透镜的焦距为 （2）由图乙得，物距 [1]已知焦距，则，成倒立放大的实像，投影仪根据此原理制成。 [2]根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，烛焰远离凸透镜，物距变大，像距会变小，因此光屏需要向靠近透镜的方向移动，才能再次得到清晰的像。 （3）用手遮住凸透镜一半，凸透镜的剩余部分仍然可以会聚来自烛焰的光线，因此光屏上能出现完整的像，只是像的亮度会变暗。 （4）将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间后，需要向右移动光屏才能重新得到清晰的像，说明像延后会聚，像距变大，因此该眼镜对光线有发散作用。 27．小华同学佩戴眼镜后深知爱眼护眼的重要性，于是和小组同学开展了“保护视力，远离近视”的项目化学习活动。下面是小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成以下内容，其中已查询到人的眼球结构如图甲所示。 (1)眼睛的视物原理： ①为了探究视物的原理，小组同学组装如图乙的实验装置，其中用点燃的蜡烛代替物体，水透镜（如图丙所示，可通过注水、抽水改变焦距）模拟眼睛中的___________，光屏模拟眼睛中的___________。现将水透镜放在光具座上，点燃蜡烛，调节器材高度，使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在___________； ②调节器材的位置至图乙的位置，光屏上出现清晰的像，该像是___________（填字母）； A．倒立、放大的实像   B．倒立、缩小的实像 C．倒立、等大的实像   D．正立、放大的虚像 ③小组同学保持水透镜焦距不变，将光源向靠近透镜方向移动，模拟观察近处的物体，为了在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向___________（选填“远离”或“靠近”）水透镜方向移动。然而根据资料，眼睛主要依靠睫状肌调节晶状体的厚度使像成在视网膜上，于是小组同学保持水透镜、发光物位置不变，通过注射器使水透镜的焦距___________（选填“变大”或“变小”），使光屏上重新成清晰的像； (2)近视眼的矫正：在上述实验基础上，小华用图丁的水透镜放在光具座上的合适位置，代替眼镜模拟近视眼矫正视力，根据两种透镜对光的作用，小组应选择图丁中的___________（选填“a”或“b”）透镜放于原来的水透镜前，利用该透镜对光的___________（选填“会聚”或“发散”）作用。 (3)据此，请你为预防近视提一条科学合理的建议：___________。 【答案】(1) 晶状体 视网膜 同一高度 B 远离 变小 (2) b 发散 (3)看书写字时眼睛离书本的距离要保持在33cm左右 【详解】（1）人的眼睛中，晶状体相当于凸透镜，对光线折射成像，视网膜相当于光屏承接像，因此水透镜模拟晶状体，光屏模拟视网膜； 为了使像成在光屏的中央，实验时需调节光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在同一高度。 图乙中物距（蜡烛到透镜）大于像距（透镜到光屏），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像（与眼睛视物原理一致），故选B。 光源靠近透镜（物距减小），根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，为了在光屏上再次得到清晰的像，像距应增大，故光屏需远离透镜； 眼睛通过睫状体调节晶状体厚度，使像成在视网膜上，应增强晶状体的会聚能力，使像提前会聚，因此需减小水透镜的焦距。 （2）近视眼需用凹透镜矫正，凹透镜对光有发散作用，图丙中b是凹透镜，可使光线先发散，再经晶状体会聚，使像成在视网膜上。 （3）根据前面材料分析可知，当长时间近距离盯着书本时，要使像成在视网膜上，通过睫状肌调节使晶状体变厚，焦距变小，易患近视，故看书写字时眼睛离书本的距离要保持在33cm左右眼睛不易疲劳，可预防近视。 28．小周同学“探究凸透镜成像的规律”（如图所示）。 (1)如图（a）所示，小周让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距____________cm； (2)小周在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节凸透镜光心、光屏的中心与烛焰中心在同一高度，目的是____________________； (3)如图（b）所示，小周将凸透镜固定在50cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像，如果将蜡烛在原基础上靠近透镜，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；若不移动光屏，也可以在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的________（选填“近视镜”或“远视镜”），在光屏上也能出现清晰的像。 (4)一段时间后，原来成在光屏中央的像跑到了图（c）所示的位置，为了让像重新回到光屏中央，可以将蜡烛向________（选填“上”或“下”）移一段距离。 【答案】(1)10.0 (2)使烛焰的像成在光屏的中央 (3) 缩小 远离 远视镜 (4)上 【详解】（1）平行于主光轴的光经凸透镜后会聚成的最小最亮的光斑就是焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距。由图a可知，凸透镜位于50.0cm刻度处，光斑位于60.0cm刻度处，因此焦距 （2）实验中调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度，目的是让像完整成在光屏的中央，便于观察成像。 （3）由图可知，此时蜡烛到透镜的距离大于像到透镜的距离，即物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知，蜡烛靠近透镜时，物距减小，像距会变大，因此光屏应向远离透镜的方向移动；若不移动光屏，需要让光线提前会聚，使像向左移动到光屏上，远视镜是凸透镜，对光线有会聚作用，因此需要放置远视镜。 （4）根据过光心的光线传播方向不变，像成在光屏上方时，将蜡烛向上移动，像会随之下移，重新回到光屏中央。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 透镜及其应用 单元测试卷 （时间：90分钟 题目：28题） 一、单选题 1．下列生活中常见的物品中，属于凹透镜的是（　　） A．汽车后视镜 B．放大镜 C．老花眼镜片 D．近视眼镜片 2．新闻报道随手丢弃的带水的矿泉水瓶引起森林火灾事件，警醒我们务必不要随地乱扔矿泉水瓶。关于该现象下列说法正确的是（     ） A．矿泉水瓶对光有会聚作用 B．装水的矿泉水瓶相当于平面镜 C．发生该现象的原理是光的反射 D．装水的矿泉水瓶相当于凹透镜 3．在学习完凸透镜成像规律后，小乐找到了一个焦距为10cm的凸透镜，把一根荧光棒放置在距离该凸透镜光心20cm的地方，然后在凸透镜的另一侧放上一张白纸，通过移动白纸的位置，就能够得到一个清晰的像。对于这个像的具体情况，以下说法正确的是（    ） A．成倒立、缩小的实像 B．成倒立、放大的实像 C．成倒立、等大的实像 D．成正立、放大的虚像 4．如图为道路上的视频监控摄像头，可用于监控路况和来往车辆的行驶情况。下列有关说法错误的是（     ） A．摄像头的镜头是凸透镜 B．摄像头所成的像是虚像 C．车辆距离摄像头越近，所成的像越大 D．摄像头成像原理与自制望远镜的物镜的成像原理相同 5．探究凸透镜成像实验时，蜡烛、凸透镜、光屏的中心需要调整到同一高度，目的是（     ） A．使蜡烛更亮 B．使凸透镜成像更清晰 C．使像成在光屏中央 D．方便测量物距和像距 6．据晋代《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影得火。”意思是：把冰块削成圆形，举起来对着太阳，用艾草放在它投射的光影处，就能引燃生火。如图所示，取火的冰的特点是（     ） A．中间厚边缘薄，对光有会聚作用 B．中间厚边缘薄，对光有发散作用 C．中间薄边缘厚，对光有会聚作用 D．中间薄边缘厚，对光有发散作用 7．如图为某种手电筒的小灯泡，其前端相当于一个凸透镜，可以减小光的发散。灯丝S发出的两条光线经透镜折射的光路，可能正确的是（     ） A． B． C． D． 8．如图所示，下列是一束光通过透镜的光路图，正确的是（　　） A． B． C． D． 9．将蜡烛、凸透镜和光屏安装到光具座上，位置如图所示，此时光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是（     ） A．此时凸透镜成放大、正立的虚像 B．成像原理与投影仪成像原理一致 C．保持蜡烛和光屏的位置不动，向左移动凸透镜到35厘米处的位置就能得到清晰的像 D．保持凸透镜位置不动，向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置，当光屏上再次得到清晰的像时，这个像一定是缩小的像 10．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是（     ） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 11．在探究“凸透镜成像规律”的实验中使用的凸透镜焦距f=10cm，将蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节在同一高度如图所示。下列做法能使光屏上承接到倒立、缩小的像的是（     ） A．蜡烛和光屏位置不动，凸透镜放在60cm处 B．凸透镜位置不动，蜡烛放在20cm处，向左移光屏 C．凸透镜位置不动，蜡烛放在20cm处，向右移光屏 D．凸透镜位置不动，蜡烛放在35cm处，向右移光屏 12．如图所示，欣欣用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（    ） ①第二次成像是缩小的像    ②焦距的变化一定小于 ③一定是从透镜里抽水    ④两次成像时，透镜焦距可能相差11cm A．①② B．①③④ C．①②③ D．①②③④ 二、填空题 13．眼球的结构如图甲所示，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，把来自物体的光会聚在视网膜上，在视网膜上成___________（填“正立”或“倒立”）、缩小的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状，当睫状体放松时，晶状体比较___________（填“厚”或“薄”），对光的偏折能力比较___________（填“强”或“弱”），从而看清远处的物体。青少年如果不注意用眼，就容易形成近视眼，图乙中能解释近视眼成因的是___________（填标号）。 14．透镜在生活中有许多应用，下面是小红同学观察到的一些现象： (1)小红在家写作业时在书桌的玻璃台板上面滴了一滴水，透过水滴看下去，他发现压在台板下面的动画图片上的文字变大了。这是由于此时的水滴相当于一个________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），图片上的文字经过水滴折射后形成一个放大的________像（选填“实”或“虚”）。 (2)小红为了外出游玩时拍照方便，购买了“自拍神器”，如图所示，与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以__________物距（选填“增大”或“减小”），使人和景物成的像________（选填“变大”或“变小”），从而达到增大取景范围，取得更好的拍摄效果。 15．如图所示是角膜塑形镜矫正原理示意图，可知这是在矫正____________眼的原理图，通过角膜塑形镜调节，使晶状体对光的偏折能力____________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 16．如图是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个_________，行人在摄像机感光元件上成_________、缩小的实像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 17．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倒立___________（选填“放大”或“缩小”）的实像；当运动员远离“猎豹”时，运动员所成的像将会___________。 18．如图甲所示一幅漫画立在桌面上，把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙所示，透过水杯看到的老鼠横向放大。此时老鼠到玻璃杯的距离满足_______（填“”、“”或“”）。若将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“_______”一些（填“胖”或“瘦”）。 19．小明用图示装置研究眼睛成像，此时烛焰在光屏上成清晰像，水透镜的焦距范围________。接着模拟远视眼，操作注射器使活塞在筒内向________移动，此时若再将蜡烛向________移动适当距离，又能在光屏上看到清晰像。 20．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”）。 21．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜与光屏放置如图所示时，光屏上得到一个清晰像。此时物体通过凸透镜成倒立、___________的实像，___________（选填“照相机”或“幻灯机”）的原理与此相同。保持透镜位置不动，在装置将光屏和蜡烛同时以5cm/s的速度向右移动___________s后，在光屏上会再次出现清晰的像；若只将蜡烛远离透镜，在凸透镜前放置合适的___________（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”），仍能在光屏上得到清晰的像。    三、作图题 22．完成图中的光路图。 23．如图所示，请画出入射光线经过透镜后的折射光线。 24．如图所示是发光点，是发光点经凸透镜所成的实像。作图确定此凸透镜左侧焦点的位置并用标出。 四、实验题 25．如图1所示是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置，所用凸透镜的焦距； (1)图1中固定凸透镜在50cm刻度线处，将蜡烛放在32cm刻度线处，此时应向________（选填“左”或“右”）移动光屏直至出现最清晰的像，记录物距、像距、像的性质； (2)当光屏上出现清晰的像时，小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分，这时光屏上所成的像是________（选填“完整”或“不完整”）的； (3)实验中，小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是________（选填“近视”或“远视”）眼镜； (4)如图2所示，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图3中凸透镜主光轴上的________（填“a”“b”“c”或“d”）点。 26．小林用带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等器材“探究凸透镜的成像规律”。 (1)如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑时停止移动光屏，测出该凸透镜的焦距为__________cm； (2)在某次实验中，小林将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，生活中利用这个成像特点制成了__________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；保持凸透镜的位置不变，将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离，则应将光屏向__________（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动适当距离，光屏上才能再次呈现清晰的像； (3)若实验中用手遮住凸透镜的一半，则光屏上__________（选填“能”或“不能”）出现完整的像； (4)小林将自己的眼镜放在图乙中蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰了，说明小林的眼镜是使光线__________（选填“会聚”或“发散”） 27．小华同学佩戴眼镜后深知爱眼护眼的重要性，于是和小组同学开展了“保护视力，远离近视”的项目化学习活动。下面是小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成以下内容，其中已查询到人的眼球结构如图甲所示。 (1)眼睛的视物原理： ①为了探究视物的原理，小组同学组装如图乙的实验装置，其中用点燃的蜡烛代替物体，水透镜（如图丙所示，可通过注水、抽水改变焦距）模拟眼睛中的___________，光屏模拟眼睛中的___________。现将水透镜放在光具座上，点燃蜡烛，调节器材高度，使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在___________； ②调节器材的位置至图乙的位置，光屏上出现清晰的像，该像是___________（填字母）； A．倒立、放大的实像   B．倒立、缩小的实像 C．倒立、等大的实像   D．正立、放大的虚像 ③小组同学保持水透镜焦距不变，将光源向靠近透镜方向移动，模拟观察近处的物体，为了在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向___________（选填“远离”或“靠近”）水透镜方向移动。然而根据资料，眼睛主要依靠睫状肌调节晶状体的厚度使像成在视网膜上，于是小组同学保持水透镜、发光物位置不变，通过注射器使水透镜的焦距___________（选填“变大”或“变小”），使光屏上重新成清晰的像； (2)近视眼的矫正：在上述实验基础上，小华用图丁的水透镜放在光具座上的合适位置，代替眼镜模拟近视眼矫正视力，根据两种透镜对光的作用，小组应选择图丁中的___________（选填“a”或“b”）透镜放于原来的水透镜前，利用该透镜对光的___________（选填“会聚”或“发散”）作用。 (3)据此，请你为预防近视提一条科学合理的建议：___________。 28．小周同学“探究凸透镜成像的规律”（如图所示）。 (1)如图（a）所示，小周让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距____________cm； (2)小周在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节凸透镜光心、光屏的中心与烛焰中心在同一高度，目的是____________________； (3)如图（b）所示，小周将凸透镜固定在50cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像，如果将蜡烛在原基础上靠近透镜，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；若不移动光屏，也可以在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的________（选填“近视镜”或“远视镜”），在光屏上也能出现清晰的像。 (4)一段时间后，原来成在光屏中央的像跑到了图（c）所示的位置，为了让像重新回到光屏中央，可以将蜡烛向________（选填“上”或“下”）移一段距离。 学科网（北京）股份有限公司 $