第五章 透镜及其应用 单元测试卷-2026-2027学年北师大版物理八年级上册

**基本信息** 初中物理“透镜及其应用”单元卷，涵盖选择、填空、作图、实验探究题型，结合AI化妆镜、人脸识别等科技情境与水凸透镜实验，落实物理观念、科学思维与科学探究素养，适配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|9/27|凸透镜成像规律、视力矫正、照相机原理|以AI化妆镜情境考透镜成像，体现科技前沿| |填空题|4/20|焦距计算、望远镜结构|结合u-v图像分析像的变化，强化科学推理| |作图题|2/16|透镜光路图绘制|考查凸凹透镜特殊光线，落实物理观念| |实验探究|3/37|水凸透镜焦距测量、视力矫正模拟|设计注水改变焦距实验，突出科学探究与创新应用|

第五章 透镜及其应用 一．选择题（共9小题，满分27分，每小题3分） 1．（3分）人眼的晶状体相当于凸透镜。观察物体时，物体在视网膜上所成的像是（　　） A．倒立、缩小的虚像 B．正立、缩小的虚像 C．倒立、缩小的实像 D．正立、缩小的实像 2．（3分）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（像未画出）。下列说法正确的是（　　） A．光屏上的像是正立、缩小的 B．撤去光屏，烛焰的像仍然在原处 C．图中成像特点与投影仪的成像特点相同 D．燃烧的蜡烛不断变短，光屏上成的像会下移 3．（3分）图中，人通过凸透镜观察到的烛焰的像是（　　） A．实像，能用光屏承接 B．实像，不能用光屏承接 C．虚像，能用光屏承接 D．虚像，不能用光屏承接 4．（3分）用镜头焦距为10cm的照相机拍摄人像时，人与照相机镜头的距离应该（　　） A．正好10cm B．在10cm到20cm之间 C．正好20cm D．超过20cm 5．（3分）小林的父亲发现自己最近一段时间看不清近处的小字，但能看清远处的物体，关于小林父亲的视力情况，下列说法正确的是（　　） A．远视眼，用凸透镜矫正 B．远视眼，用凹透镜矫正 C．近视眼，用凸透镜矫正 D．近视眼，用凹透镜矫正 6．（3分）随着科技的发展，AI技术已经进入我们生活的各个领域。如图所示是一款“AI科技化妆镜”，可以用摄像头对人脸拍照，经过AI处理，最终将画面呈现在显示屏上。下列说法正确的是（　　） A．化妆镜的摄像头与近视镜属于同一类透镜 B．人脸通过化妆镜的摄像头成正立、缩小的实像 C．人脸位于化妆镜摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间 D．要想显示屏上的像变小，人应远离化妆镜的摄像头 7．（3分）小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯，并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后，观察结果如图甲所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”；将白纸逐渐远离杯子的过程中，依次观察到情景是（　　） A．丁、乙、丙 B．戊、丙、丁 C．丙、丁、戊 D．丁、丙、乙 8．（3分）将一卡片上的字母“F”（如图）紧靠凸透镜，逐渐增大凸透镜与字母的距离，通过凸透镜观察到“F”不同的像，其中不可能看到图中的（　　） A． B． C． D． 9．（3分）小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．此时成像特点与照相机相同 B．此时“水凸透镜”的焦距为15.0cm C．调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距 D．蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向下移动 二．填空题（共4小题，满分20分） 1．（4分）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跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示。该凸透镜的焦距是 　 　 cm；把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像将 　 　 。（选填“逐渐变小”、“逐渐变大”或“保持不变”） 2．（4分）有一种望远镜也是由两组凸透镜组成，物镜能使远处的物体在焦点附近成　 　 （选填“放大”或“缩小”）的　 　 （“实”、“虚”）像，而目镜的作用也是一个　 　 镜，通过这种望远镜所看到的物体是　 　 的（“倒立”、“正立”）像。 3．（6分）如图所示，这是一款人脸识别门禁一体机，通过摄像镜头来捕捉人脸信息，该摄像镜头相当于 　 　 （凸/凹）透镜，所成的是 　 　 （放大/缩小/等大）的实像；若镜头的焦距为20cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于 　 　 cm。 4．（6分）如图所示在光屏上得到了一个清晰的像，这个像一定是 　 　 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的。不改变蜡烛和光屏位置，将凸透镜向右移动 　 　 cm，屏上即可再次成清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，则在光屏左侧观察时指针所成的像做 　 　 （填“顺时针”或“逆时针”）转动。 三．作图题（共2小题，满分16分，每小题6分） 1．（8分）如图所示，F1、F2分别是凸透镜、凹透镜的焦点，请画出光线分别经过凸透镜、凹透镜后的折射光线。 2．（8分）将图中的光路补充完整。 四．实验探究题（共3小题，满分37分） 1．（13分）如图所示，某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜，并利用这种水凸透镜探究“凸透镜成像规律”。 （1）按照图甲测出水凸透镜的焦距是 　 　 cm；若在透镜中继续注入少许水，发现焦点位置左移，这一现象说明：凸透镜的凸出程度越大，焦距越 　 　 。 （2）按图乙安装好器材，并调节好烛焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在同一 　 　 。 （3）移动蜡烛和光屏，当处于图乙位置时，光屏上恰好能得到清晰的像，生活中的 　 　 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）是利用这一原理制成的。 （4）若保持图乙中透镜位置不变，将蜡烛向右移动3cm，要在光屏上得到清晰像，光屏要向右移动的距离应 　 　 （选填“大于3cm”、“等于3cm”或“小于3cm”）。 （5）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，则光屏上 　 　 （选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。 2．（12分）小王同学进行“视力矫正”的探究活动。如图甲所示他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，在光屏上得到了一个缩小的清晰实像，此处用凸透镜模拟人眼的晶状体，用光屏模拟人眼的 　 　 。 （1）在图甲实验中“取下”近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应将光屏 　 　 A．保持在原来的位置 B．靠近透镜 C．远离透镜 D．无论怎样移动光屏都不能使像清晰 （2）如图乙四幅图中，正确表示近视眼成像情况的是 　 　 图（填“A”、“B”、“C”或“D”），其中矫正做法正确的是 　 　 图。 3．（12分）小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，如图所示。 （1）测得焦距小于10cm的是图 　 　 。 （2）在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距最大的是 　 　 图。 （3）目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 　 　 0.05mm（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 参考答案 一．选择题 1．【解答】解：若将人眼的晶状体当作凸透镜，视网膜当作光屏，那么在人观察物体时，物距往往要远大于2倍焦距，因此成的像应该是倒立、缩小的实像。 故选：C。 2．【解答】解：ABC、由图可知，物距大像距，由凸透镜成像的规律可知，此时光屏上成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像特点相同，只撤去光屏，物距不变，则像距不变，像仍在原处，故AC错误，B正确； D、通过凸透镜光心的光线传播方向不变，蜡烛变短后，通过光心的光线向上移动，所以光屏上的像向上移动，故D错误。 故选：B。 3．【解答】解：如图，通过凸透镜观察蜡烛像，蜡烛和蜡烛的像在凸透镜的同侧，能看到正立、放大的虚像，不能用光屏承接。 故选：D。 4．【解答】解：照相机是根据物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的。所以要在底片上成缩小的清晰的像，物体到镜头的距离即焦距应大于2倍焦距， 即满足u＞2f＝20cm，所以人与照相机镜头的距离应该大于20cm。 故选：D。 5．【解答】解：由于经过晶状体的折射后，近处的物体的像没有成在视网膜上，而是成在了视网膜的后面，这说明晶状体对光线的会聚能力在下降，这是远视眼； 由于人的眼睛对光线的会聚能力变弱，为了光线会聚在视网膜上，就需要对光线提前会聚一下，所以戴一个对光线有会聚作用的凸透镜加以矫正。 故选：A。 6．【解答】解：A、化妆镜的摄像头是凸透镜，近视镜是凹透镜，不属于同一类透镜，故A错误； BC、u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机，故BC错误； D、人远离化妆镜的摄像头，此时物距变大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，屏上的像变小，故D正确。 故选：D。 7．【解答】解：圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜，将白纸逐渐远离杯子的过程中，开始靠近玻璃杯，位于1倍焦距以内，成正立放大的虚像，箭头方向不变，左右变长，是丁图，接着移动到1倍焦距到2倍焦距之间，成倒立放大的实像，左右方向改变，左右变长，是丙图，移动到2倍焦距以外，成倒立缩小的实像，左右变短，方向改变，故是乙图，正确的顺序是丁、丙、乙。 故选：D。 8．【解答】解：紧靠凸透镜，逐渐增大凸透镜与字母的距离，通过凸透镜观察到“F”不同的像，其中字母先在凸透镜的一倍焦距以内成正立放大的虚像，故B选项的图可能看到，字母移动到凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立放大的实像，故D选项的图可能看到，字母移动到凸透镜的二倍焦距以外成倒立缩小的实像，故C选项的图可能看到，因此不会看到成正立缩小的像。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 9．【解答】解：A、由图可知，物距u＝40.0cm﹣25.0cm＝15.0cm；像距v＝69.0cm﹣40.0cm＝29.0cm；物距小于像距，此时应成倒立放大的实像，投影仪根据这个原理制成；故A错误； B、由A分析知，物距小于像距，凸透镜成倒立放大的实像，故f＜u＜2f，v＞2f，即f＜15.0cm＜2f，29.0cm＞2f，所以7.5cm＜f＜14.5cm， 故B错误； C、“水凸透镜”的厚度变大，会聚作用变强，水透镜的焦距变小；“水凸透镜”的厚度变小，会聚作用变弱，水透镜的焦距变大；故C正确； D、蜡烛燃烧变短后，烛焰的位置向下移动，根据光线过透镜的光心不改变方向可知，像的位置向上移动，故D错误。 故选：C。 二．填空题 1．【解答】解：u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝20cm 时，所以f＝10cm。 物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像逐渐变小。 故答案为：10；逐渐变小。 2．【解答】解：望远镜由两组凸透镜组成，物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像， 这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜， 这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像，通过这种望远镜所看到的物体是倒立的。 故答案为：缩小；实；凸透；倒立。 3．【解答】解：摄像头的镜头相当于凸透镜，所成的像是倒立、缩小的实像， 若镜头的焦距是20cm，人脸到凸透镜的距离应大于40cm时，才能成倒立、缩小的实像。 故答案为：凸；缩小；40。 4．【解答】解：当如图位置时，物距u＝25cm，像距v＝40cm，物距小于像距，光屏上恰能成一个清晰倒立的像，由凸透镜成像规律可知，成倒立放大的实像； 若将凸透镜向右移动15cm，此时物距u＝15cm+25cm＝40cm，像距变为40cm﹣15cm＝25cm，则根据折射时光路是可逆的，此时屏上即可再次成清晰倒立缩小的实像； 若一个指针发光的钟表，其表面正对透镜，指针作顺时针转动时，因凸透镜成实像时像是上下左右都颠倒的，由下图可知，左边的“红色”指针指向里面时，则右边像的“红色”指针指向外面，所以在光屏左侧观察时指针所成的像做逆时针转动。 故答案为：放大；15；逆时针。 三．作图题 1．【解答】解：通过凸透镜左侧焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出；该光线又平行于凹透镜的主光轴入射到凹透镜上，其折射光线的反向延长线过焦点，如图所示： 2．【解答】解：根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点作出入射光线； 根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴作出折射光线，如图所示： 四．实验探究题 1．【解答】解：（1）由图可知凸透镜的焦距为52.0cm﹣40.0cm＝12.0cm；在透镜中继续注入少许水，发现焦点左移，则焦距减小，抽出少许水后，焦点右移，则焦距变大，故水透镜的凸出程度越大，焦距越小； （2）点燃蜡烛后，调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心大致在同一高度上，其目的是使像成在光屏中央，便于观察像的性质； （3）移动蜡烛和光屏，当处于图乙位置时，2f＞u＞f，光屏上恰好能得到清晰的像，则像的特点为倒立、放大的实像，应用于投影仪； （4）凸透镜成倒立、放大的实像，像距大于物距，将蜡烛向右移动3cm，物距减小，像距变大，像变大，故光屏应向右移动，且移动距离大于3cm； （5）凸透镜上溅了一个小泥点，小泥点在一倍焦距以内，成虚像，无法在光屏上显示，光线仍能通过凸透镜的其他地方会聚成像，因此光屏上不会出现小泥点的像或影子。故答案为：（1）12.0；小；（2）高度；（3）投影仪；（4）大于3cm；（5）没有。 2．【解答】解：人的眼睛与照相机原理相同，用凸透镜相当于人眼的晶状体，用光屏相当于人眼的视网膜。 （1）给凸透镜“戴”上近视眼镜，近视眼镜是一个凹透镜，光屏上出现清晰的像。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。当取下近视眼镜时，像会靠近凸透镜，要使光屏上再次得到清晰的像，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应该将光屏要靠近凸透镜。 （2）近视眼是由于像成在了视网膜的前方，是A图；近视眼要用凹透镜来矫正，是D图。 故答案为：视网膜；（1）B；（2）A；D。 3．【解答】解： （1）实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距； 凸透镜的凸度越大，焦距越小，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则测得焦距小于10cm的是图乙； （2）凸透镜的凸度越小，对光的会聚能力越弱（焦距越大），像距越大；由图可知，3个透镜分别对着远处的某一物体时，丙图中凸透镜的凸度最小，其对应的像距最大。 （3）近视眼患者戴的是凹透镜，凹透镜四周的厚度要比中间的厚度厚，故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm。 故答案为：（1）乙；（2）丙；（3）大于。 学科网（北京）股份有限公司 $