第五章透镜及其应用 单元练习- 2026-2027学年人教版物理八年级上学期

2026-2027学年八年级上学期阶段性调研试题十四 第五章透镜及其应用培优训练难度系数0.45 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 1、 填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（本题2分）小明自制了一个如图甲所示的简易投影仪，在可调范围内推拉纸盒，可以在白墙上看到如图乙所示的像，此时必须将手机以甲图中的___________（选填“A”或“B”）方向放置，且手机到凸透镜的距离可能是___________cm（选填“25”、“8”或“15”）。 【答案】 A 15 【详解】[1]由图乙可知，白墙上像是倒立、放大的实像，此时必须将手机以甲图中的A方向放置。 [2]根据物距大于一倍焦距且小于两倍焦距，成倒立、放大的实像，凸透镜焦距为10cm，此时手机到凸透镜的距离大于10cm小于20cm，则手机到凸透镜的距离可能是15cm。 2．（本题3分）小文把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前，如图所示。装水的圆柱形玻璃杯起到_______（选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”）的作用。透过水杯看到的是老鼠的_______（选填“实”或“虚”）像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足_______（选填“f<u<2f”或“u>2f”）。 【答案】 凸透镜 实 f<u<2f 【详解】[1]中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜，中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。装水的圆柱形玻璃杯，中间厚边缘薄，因此起到了凸透镜的作用。 [2][3]由图可知，透过水杯看到的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的，因凸透镜成像时，虚像都是正立的，实像都是倒立的，所以此时透过水杯看到的是老鼠的实像，根据凸透镜成像的特点可知，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，即此时老鼠到玻璃杯的距离满足f<u<2f。 3．（本题2分）如图甲，小文将盛有水的圆柱形透明水杯贴近观察人偶（如图乙），并逐渐增大杯子到人偶的距离，他所看到像不可能是图丙中的 _______ 。在人偶逐渐远离玻璃杯的过程中，依次看到的像是图丙中 _______ 。 【答案】 A DBC 【详解】[1][2]在人偶逐渐远离玻璃杯的过程中，初始时物体在一倍焦距内，成正立、放大的虚像，对应图D；当物体移动到一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，对应图B；当物体移动到二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，对应图C，因此小文依次看到的像是DBC；小文不可能看到的图丙中的A。 4．（本题3分）有关显隐杯的记载，古籍中不乏其例。其原理是在杯内底中央置一图案，图案上盖一凸透镜，如图所示，没酒的时候，俯视时看不见杯底的图案，是因为图案到凸透镜的距离等于凸透镜的________（选填“一倍”或“二倍”）焦距。杯中倒入一定量酒后，俯视时图案处于酒与凸透镜组合成的新透镜一倍焦距之内，此时新透镜的会聚能力与空酒杯相比________（选填“变强”或“变弱”），于是就可以看到一个________（选填“正立”或“倒立”）、放大的“图案”。 【答案】 一倍 变弱 正立 【详解】[1]图案到凸透镜的距离等于凸透镜的一倍焦距时，不成像，图案到凸透镜的距离等于凸透镜的二倍焦距时成倒立、等大的实像，没酒的时候，俯视时看不见杯底的图案，即不成像，是因为图案到凸透镜的距离等于凸透镜的一倍焦距。 [2][3]杯中倒入一定量酒后，俯视时图案处于酒与凸透镜组合成的新透镜一倍焦距之内，相当于焦距增大，此时新透镜的会聚能力与空酒杯相比变弱，当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，于是就可以看到一个正立、放大的“图案”。 5．（本题2分）智能手机扫码功能可快速获取信息，手机摄像头相当于__________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）；如图所示二维码通过摄像头在手机中所成的是__________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】 凸透镜 实 【详解】[1]手机摄像头的镜头中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜。 [2]用智能手机扫码时，二维码位于凸透镜的二倍焦距以外时，此时成倒立、缩小的实像，所以二维码通过手机摄像头成实像。 6．（本题2分）如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上空气泡下方处较暗，这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向___________透镜一样，出射光线会___________（选填“发散”或“会聚”）。 【答案】 凹 发散 【分析】根据凹透镜的特点（中间薄边缘厚）、凹透镜对光具有发散作用进行分析。 【详解】[1][2]由图可知，由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄边缘厚的凹透镜，所以太阳光从试管的正上方向下照时，在气泡的下面对应的位置较暗，这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向凹透镜一样，出射光线会发散。 2、 选择题（共16分。其中第7—12小题为单选题，每小题2分。第13—14小题为双选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分） 7．（本题2分）如图所示是小猫正在观察鱼缸里面小鱼的情景。下列有关该情境的说法正确的是（　　） A．此时的小猫在鱼缸的一倍焦距与二倍焦距之间 B．此时小猫成的是正立、放大的实像 C．此时的成像原理与放大镜原理相同 D．要使看到的像变大，应减小小猫与鱼缸之间的距离 【答案】C 【详解】ABC．装水的鱼缸中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，小猫头处在鱼缸透镜的一倍焦距内，成正立、放大的虚像，与放大镜原理相同，故AB错误，C正确； D．根据凸透镜成虚像时的成像规律，要使看到的像变大，应增大小猫与鱼缸之间的距离，故D错误。 故选C。 8．（本题2分）小华到森林公园游玩时，发现一只漂亮的蝴蝶。他先用照相机（镜头焦距不可变）拍摄了一张蝴蝶站立在花枝上的照片，如图甲；后又拍摄了一张蝴蝶更大的照片，如图乙。下列说法正确的是（　　） A．小华能看到蝴蝶是因为蝴蝶是光源 B．拍摄两张照片时，蝴蝶在感光元件上成的都是正立、放大的实像 C．拍摄图乙时小华的镜头距离蝴蝶更近 D．拍摄图甲时，蝴蝶在镜头的二倍焦距以外；拍摄图乙时，蝴蝶在镜头的一倍焦距到二倍焦距之间 【答案】C 【详解】A．能自行发光的物体才是光源，蝴蝶自身不能发光，只能反射光，因此蝴蝶不是光源，故A错误； B．照相机的成像原理是：物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，故B错误； C．凸透镜成实像时，遵循规律“物近像远像变大”；乙图中蝴蝶的像更大，说明物距更小，即拍摄乙时镜头距离蝴蝶更近，故C正确； D．照相机始终是利用“物距大于二倍焦距，成缩小实像”的原理工作，拍摄乙时蝴蝶也在镜头二倍焦距以外，故D错误。 故选C。 9．（本题2分）如图所示，一盛满水的容器外固定一凸透镜P，容器中有一光源S，光源S的光线经水面折射后射向透镜，经透镜后平行射出，若容器中没有水，要使光线经凸透镜射出后仍然平行，则应将光源S的位置（　　） A．适当提高 B．适当降低 C．保持不变 D．不确定 【答案】A 【详解】从水中S发出的光，经过水面和凸透镜的两次折射后平行射出。光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以光线在水面折射后的光路与水中的光路相比较是发散的，如图： 若容器中没有水，要使光线经凸透镜射出后仍然平行，则应将光源S的位置适当提高，如图： 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．（本题2分）图甲为眼睛的结构示意图，图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变，缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水，从而改变“水透镜”的凸度，发现光屏上的像变模糊，此时适当调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程，以下说法正确的是（　　） A．图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜 B．当抽出适量水时，烛焰的像距随之减小 C．当注入适量水时，光屏上的像变模糊，此时烛焰的像成在光屏的前方 D．当注入适量水时，在水透镜前方放置一个适当的凸透镜，光屏上仍可成清晰的像 【答案】C 【详解】A．眼睛的晶状体和角膜的组合相当于一个凸透镜，对光线起会聚作用，视网膜相当于光屏，用来承接像。在图乙的模拟装置中，水凸透镜相当于眼睛的晶状体，光屏相当于视网膜，故A错误； B．当从“水透镜”中抽出适量水时，水凸透镜的凸度变小，焦距变大。根据凸透镜成像规律，物距不变时，焦距变大，则像距变大，故B错误； C．当向“水透镜”中注入适量水时，水凸透镜的凸度变大，焦距变小，会聚能力变强。物距不变时，像距会变小，所以像会成在光屏的前方，导致光屏上的像变模糊。这模拟了近视眼的成因，故C正确； D．由C的分析可知，当注入适量水时，模拟的是近视眼，像成在光屏前方。为了使像能成在光屏上，应使光线延迟会聚。凹透镜对光线有发散作用，所以应在水透镜前方放置一个适当的凹透镜，而不是凸透镜，故D错误。 故选C。 11．（本题2分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时光屏上呈现了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．图甲中光屏上的像是倒立、缩小的实像 B．凸透镜的焦距可能是10cm C．若将蜡烛靠近凸透镜，在光屏上找不到像了，可以按图乙中a方式观察像 D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个远视眼镜片，要想在屏上再次得到清晰的像，应将光屏向左移动 【答案】D 【详解】A．由图可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像，故A错误； B．由图可知，，且成实像，说明，，即，此实验所用透镜的焦距不可能是，故B错误； C．若将蜡烛靠近凸透镜，在光屏上找不到像了，当，成正立、放大的虚像，此时物像同侧，可以按图乙中b方式观察像，不能按a方式观察像，故C错误； D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个远视眼镜片，远视眼镜片是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会使光线提前会聚，因此要想在屏上再次得到清晰的像，应将光屏向左移动，故D正确。 故选D。 12．（本题2分）如图所示，小明在做“探究凸透镜成像规律”实验，此时光屏上呈现清晰的像。下列说法中不正确的是（    ） A．该凸透镜的焦距是10cm B．图甲中光屏上呈现倒立、缩小的实像 C．若实验中有只虫子落在了凸透镜上，光屏上不能呈现完整的像 D．图甲中，若在透镜和蜡烛之间放一近视镜，则需要将光屏向右移动，才能再次呈现清晰的像 【答案】C 【详解】A．凸透镜成倒立、等大的实像时 所以，故A正确，不符合题意； B．图甲中 此时的物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故B正确，不符合题意； C．若实验中有只虫子落在了凸透镜上，则凸透镜的其他部分仍能折射光线，成烛焰完整的像；由于凸透镜折射光线的数量比原来减少，像比原来变暗，故C错误，符合题意； D．图甲中，若在透镜和蜡烛之间放一近视镜，近视镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使光线推迟会聚，则需要将光屏向右移动，才能再次呈现清晰的像，故D正确，不符合题意。 故选C。 13．（本题2分）以下关于科技与生产、生活中凸透镜成像的说法，正确的是（  ） A．甲图，电脑的光电鼠标离开鼠标垫升空后，鼠标垫上光点所成的像在光学感应器下方 B．乙图，无人机高空拍照时，拍摄对象在镜头中成的像到镜头中心的距离小于镜头焦距 C．丙图，显微镜是通过物镜和目镜两次成放大的像来观察微小物体，两次成像的情况相同 D．丁图，光刻机的成像镜头，将特殊强光照射的掩膜，成极小实像到涂有光刻胶的硅片上 【答案】AD 【分析】根据凸透镜的成像规律，分析不同场景下凸透镜成像的特点，判断选项的正确性。 【详解】A．当鼠标离开鼠标垫升空时，物距增大，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知，像距减小，即在光学感应器下方，故A正确； B．无人机高空拍照时，物距大于二倍焦距、像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即像到镜头中心的距离应在镜头焦距的一倍焦距和二倍焦距之间，故B错误； C．显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，故C错误； D．光刻机的成像镜头为凸透镜，掩膜到镜头的距离大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，像成在涂有光刻胶的硅片上，故D正确。 故选AD。 14．（本题2分）小琳利用图甲所示的装置完成“探究凸透镜成像规律”的实验，把凸透镜固定在光具座上50cm处，记录并绘制了像到凸透镜的距离v与蜡烛到凸透镜的距离u之间的关系图像，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．如图甲所示，若此时想用光屏承接到烛焰的实像，则光屏应在60~70cm范围内移动 C．将蜡烛从10cm刻度线处移动到30cm刻度线处的过程中，像逐渐变大 D．如图丙所示是一张妙趣横生的照片，手机照相机的镜头相当于凸透镜，摆拍时人距离手机比较远，鞋子成放大的像 【答案】BC 【详解】A．由图乙可知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像规律可知，则凸透镜焦距f=10cm，故A错误； B．根据图甲所示可知，蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以外，即物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，像距在一倍焦距到2倍焦距之间，所以像的位置在60cm与70cm之间，即光屏应在60cm~70cm范围内移动，才能承接到烛焰的实像，故B正确； C．当蜡烛从10cm移到30cm刻度线处的过程中，蜡烛靠近凸透镜，根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律，可知其所成像逐渐变大，故C正确； D．照相机的镜头相当于凸透镜，用照相机拍照时人和鞋子距离凸透镜都大于二倍焦距，人和鞋子都成缩小的实像，根据图丙所示照片，人所成的像比鞋小，可判断出摆拍时人距离手机比鞋远，像距更小，所成的像更小，故D错误。 故选BC。 三、作图题（每题2分，共4分） 15．（本题2分）如图所示，一束光平行于主光轴入射到凸透镜，经凸透镜折射后进入水中，再经过水中的平面镜反射恰好经过点P，最后从水面射出。请按上述描述完成光路。 【答案】 【详解】平行于凸透镜主光轴的入射光经过凸透镜折射后折射光线会经过焦点然后射入水中，如图，先延长平面镜，然后过凸透镜的右焦点作出垂直与水面与平面镜的法线，再作凸透镜右焦点关于平面镜的对称点F’，连接F’P，同时连接右边焦点与F’P与平面镜的交点，并延长F’P交水面与一点，又射入空气中，折射角大于入射角，光路图如下图所示： 16．（本题2分）如图，SP、SQ是光源S发出的两条射向凸透镜的光线，请先画出S经凸透镜成的像，并标明，再画出SQ经凸透镜后的折射光线。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】SP平行于主光轴经凸透镜折射后将过焦点，从S发出的过凸透镜光心的光线传播方向不改变，这两条折射光线的交点为发光点S的像点S′，光线SQ经凸透镜折射后过像点，如图所示： 四、实验探究题（共3小题，每空1分，共19分） 17．（本题6分）小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中： (1)使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上。 (2)当蜡烛、透镜和光屏的位置如图-1所示时，光屏上成清晰的像。由此可知，该透镜的焦距为______cm。 (3)固定图-1中透镜的位置不变，他将蜡烛移到35cm刻度线处，将光屏移到80cm刻度线处看到清晰的像，此像的性质是倒立、______的实像，生活中的______应用了此成像规律。若此时将蜡烛移到20cm刻度线处，则应将光屏移到______cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。 (4)实验结束后，小明将凸透镜紧靠书上的鹦鹉图片（如图-2），然后将透镜逐渐远离书的过程中，通过凸透镜观察到三个不同的像（如图-3），则三个像出现的先后顺序是______。 【答案】(1)主光轴 (2)10 (3) 放大 投影仪 65 (4)①③② 【详解】（1）在探究凸透镜成像实验中，为使像能成在光屏的中央，根据实验要求，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在凸透镜的主光轴上。 （2）由图可知，此时物距 像距 此时光屏上成清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时，成倒立等大的实像，即，所以可得焦距。 （3）[1][2]将蜡烛移到35cm刻度线处，此时物距 由于，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像，生活中的投影仪（或幻灯机）应用了此成像规律。 [3]根据光路可逆性，若将蜡烛移到20cm刻度线处，此时物距为30cm，则像距应为15cm，则应将光屏移到刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。 （4）当凸透镜紧靠书上的鹦鹉图片时，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，且在一倍焦距内，物距越大，像越大，所以先看到①，再看到③；当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，即看到②，所以三个像出现的先后顺序是①③②。 18．（本题6分）在某次探究凸透镜成像规律的实验中： (1)小明想知道实验中某块透镜的焦距，他做了图甲所示的实验，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（白纸与透镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图乙所示的图像，可判断该透镜的焦距f为_________ (2)如图丙所示，当把该凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在_________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像； (3)图丙中，老师取下自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊，小文将光屏向左移动适当距离后像又变清晰。由此他判断：老师是_________（近视/远视/正常）眼； (4)随着蜡烛燃烧变短，为使图丙中的像回到光屏中央，光屏应向_________（上/下/左/右）； (5)在露天电影走进社区活动中，准备放映时，发现画面小于整个屏幕，为了使画面占满整个屏幕，如果你是放映员应将_________。（填以下选项字母代号） A．放映机靠近屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离 B．放映机远离屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离 C．放映机靠近屏幕，同时要增大镜头和胶片间的距离 D．放映机远离屏幕，同时要增大镜头和胶片间的距离 (6)实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如丁图所示，该过程中像距v与t的大致变化关系为图中的_________。 A． B． C． D． 【答案】(1)12 (2)Ⅱ (3)远 (4)上 (5)B (6)C 【详解】（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm时，白纸被烤焦的时间t=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距 （2）凸透镜焦距是12cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为 大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间，则光屏应在Ⅱ区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像； （3）老师取下自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊，小文将光屏向左移动适当距离后像又变清晰，故镜片对光线有会聚作用，为凸透镜，远视眼镜为凸透镜，由此他判断老师是远视眼； （4）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致烛焰的像不在光屏的中央，为了使像能成在光屏中央，根据过光心的光线传播方向不变可知，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏；或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。 （5）在露天电影走进社区活动中，准备放映时，发现画面小于整个屏幕，为了使画面占满整个屏幕，即像变大，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，应减小物距，增大像距，所以放映机远离屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离，故选B。 （6）当物距大于焦距时，凸透镜成的是实像，将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距变小，像缩小，并且当物距无限远时，像无限靠近焦点但始终无法到达焦点处。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 19．（本题7分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，凸透镜焦距f为。 (1)实验前，先将______、光屏和凸透镜三者的中心调到______； (2)实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏安放在光具座上，如图甲所示，左右移动光屏，直到光屏上出现______（选填“光斑”或“清晰的像”）才能记录像距和物距。保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏______透镜或保持光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置合适的______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。当蜡烛放在位置时，发现无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像，原因是______； (3)乙图中，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A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法不正确的是______。（选填字母） A．A处像可能是缩小的 B．B处像可能是缩小的 C．P点位置在B的右侧 D．蜡烛的移动方向向左 【答案】(1) 烛焰 同一高度 (2) 清晰的像 靠近 凹透镜 像距太大，光具座长度不够 (3)D 【详解】（1）[1][2]为了让像成在光屏中央，应将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。 （2）[1]当蜡烛和透镜在如图所示位置时，物距大于像距，左右移动光屏，成倒立、缩小的清晰的实像，这是照相机的成像原理； [2]保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，此时物距变大，像距变小，所以为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏靠近透镜。 [3]若光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间应放置具有发散作用的凹透镜，延迟光线的会聚，使像向后移动到光屏上。 [4]当蜡烛放在30cm位置时，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（或像距超出了光具座的长度范围）。 （3）由于题干未提供物距，因此A、B处可能成放大的实像也可能成缩小的实像；由于两次都能在光屏上成清晰的像，所以A、B两处都成实像，光屏先后在P同侧的A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大。根据“凸透镜成实像时，物远像近像变小”可知，像在不断地靠近凸透镜，因此凸透镜（P点位置）在B的右侧，蜡烛也在凸透镜的右侧，此时蜡烛的像在靠近凸透镜，因此蜡烛在远离凸透镜，向右移动。故选D。 五、计算题（共17分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位） 20．（本题9分）小敏同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，记录数据并根据数据绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的关系图像，如图甲所示。如图乙所示，小敏把蜡烛起始位置放在9cm刻度线处，移动光屏在63cm刻度线处得到一个清晰的像，然后在7s内匀速将蜡烛移动到30cm刻度线处，又同时移动光屏最后得到清晰的像。问： (1)凸透镜的焦距是多少？（直接写出） (2)移动后的物距为多少？像距又为多少？ (3)7s内蜡烛和像移动时的速度分别是多少？ 【答案】(1) 10cm (2) 20cm，20cm (3) 0.03m/s，0.01m/s 【详解】（1）根据甲图可知，当物距时，像距，根据凸透镜成像规律，当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距也等于二倍焦距，即，所以， f =10cm。 （2）由图乙可知，凸透镜位于光具座的50cm刻度线处，蜡烛移动到30cm刻度线处时，移动后的物距 根据凸透镜成像规律可知，此时的像距 （3）在7s内，蜡烛从9cm刻度线处移动到30cm刻度线处，移动的速度为 蜡烛移动前，光屏在63cm刻度线处，移动后，像距，此时光屏应移动到凸透镜右侧20cm处，即光具座的70cm刻度线处，7s内，像移动的距离为 像移动的速度为 21．（本题8分）如图所示，物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大、倒立的实像，物距u=OB，像距v=OD，凸透镜的焦距为，其中物距、像距和焦距之间的关系。 (1)请你结合数学知识证明：物距、像距和焦距之间的关系。 (2)请你结合数学知识证明凸透镜成等大实像的条件是； (3)物理学中用像距和物距的比值的大小来表示凸透镜的放大率，即，请你结合公式和投影仪成像时和的大小关系，求：放大率为时，物距的大小。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3) 【详解】（1）在图中标出点E，如图所示： 由题图，由和相似，可知 由和相似，可知 因，则 即 方程两边同除以得 （2）在和中，，，则，即；因为 化简得 （3）已知放大率 可得 代入透镜公式 解得 王牌物理 河南中考风向标 王牌物理 河南中考风向标 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年八年级上学期阶段性调研试题十四 第五章透镜及其应用培优训练难度系数0.45 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 1、 填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（本题2分）小明自制了一个如图甲所示的简易投影仪，在可调范围内推拉纸盒，可以在白墙上看到如图乙所示的像，此时必须将手机以甲图中的___________（选填“A”或“B”）方向放置，且手机到凸透镜的距离可能是___________cm（选填“25”、“8”或“15”）。 2．（本题3分）小文把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前，如图所示。装水的圆柱形玻璃杯起到_______（选填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”）的作用。透过水杯看到的是老鼠的_______（选填“实”或“虚”）像，此时老鼠到玻璃杯的距离满足_______（选填“f<u<2f”或“u>2f”）。 3．（本题2分）如图甲，小文将盛有水的圆柱形透明水杯贴近观察人偶（如图乙），并逐渐增大杯子到人偶的距离，他所看到像不可能是图丙中的 _______ 。在人偶逐渐远离玻璃杯的过程中，依次看到的像是图丙中 _______ 。 4．（本题3分）有关显隐杯的记载，古籍中不乏其例。其原理是在杯内底中央置一图案，图案上盖一凸透镜，如图所示，没酒的时候，俯视时看不见杯底的图案，是因为图案到凸透镜的距离等于凸透镜的________（选填“一倍”或“二倍”）焦距。杯中倒入一定量酒后，俯视时图案处于酒与凸透镜组合成的新透镜一倍焦距之内，此时新透镜的会聚能力与空酒杯相比________（选填“变强”或“变弱”），于是就可以看到一个________（选填“正立”或“倒立”）、放大的“图案”。 T4 T5 T6 5．（本题2分）智能手机扫码功能可快速获取信息，手机摄像头相当于__________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）；如图所示二维码通过摄像头在手机中所成的是__________（选填“实”或“虚”）像。 6．（本题2分）如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上空气泡下方处较暗，这是因为太阳光射向空气泡和水如同射向___________透镜一样，出射光线会___________（选填“发散”或“会聚”）。 2、 选择题（共16分。其中第7—12小题为单选题，每小题2分。第13—14小题为双选题，每小题2分，多选、错选不得分，漏选得1分） 7．（本题2分）如图所示是小猫正在观察鱼缸里面小鱼的情景。下列有关该情境的说法正确的是（　　） A．此时的小猫在鱼缸的一倍焦距与二倍焦距之间 B．此时小猫成的是正立、放大的实像 C．此时的成像原理与放大镜原理相同 D．要使看到的像变大，应减小小猫与鱼缸之间的距离 T7 T8 8．（本题2分）小华到森林公园游玩时，发现一只漂亮的蝴蝶。他先用照相机（镜头焦距不可变）拍摄了一张蝴蝶站立在花枝上的照片，如图甲；后又拍摄了一张蝴蝶更大的照片，如图乙。下列说法正确的是（　　） A．小华能看到蝴蝶是因为蝴蝶是光源 B．拍摄两张照片时，蝴蝶在感光元件上成的都是正立、放大的实像 C．拍摄图乙时小华的镜头距离蝴蝶更近 D．拍摄图甲时，蝴蝶在镜头的二倍焦距以外；拍摄图乙时，蝴蝶在镜头的一倍焦距到二倍焦距之间 9．（本题2分）如图所示，一盛满水的容器外固定一凸透镜P，容器中有一光源S，光源S的光线经水面折射后射向透镜，经透镜后平行射出，若容器中没有水，要使光线经凸透镜射出后仍然平行，则应将光源S的位置（　　） A．适当提高 B．适当降低 C．保持不变 D．不确定 T16 T10 10．（本题2分）图甲为眼睛的结构示意图，图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变，缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水，从而改变“水透镜”的凸度，发现光屏上的像变模糊，此时适当调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程，以下说法正确的是（　　） A．图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜 B．当抽出适量水时，烛焰的像距随之减小 C．当注入适量水时，光屏上的像变模糊，此时烛焰的像成在光屏的前方 D．当注入适量水时，在水透镜前方放置一个适当的凸透镜，光屏上仍可成清晰的像 11．（本题2分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时光屏上呈现了一个清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．图甲中光屏上的像是倒立、缩小的实像 B．凸透镜的焦距可能是10cm C．若将蜡烛靠近凸透镜，在光屏上找不到像了，可以按图乙中a方式观察像 D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个远视眼镜片，要想在屏上再次得到清晰的像，应将光屏向左移动 12．（本题2分）如图所示，小明在做“探究凸透镜成像规律”实验，此时光屏上呈现清晰的像。下列说法中不正确的是（    ） A．该凸透镜的焦距是10cm B．图甲中光屏上呈现倒立、缩小的实像 C．若实验中有只虫子落在了凸透镜上，光屏上不能呈现完整的像 D．图甲中，若在透镜和蜡烛之间放一近视镜，则需要将光屏向右移动，才能再次呈现清晰的像 13．（本题2分）以下关于科技与生产、生活中凸透镜成像的说法，正确的是（  ） A．甲图，电脑的光电鼠标离开鼠标垫升空后，鼠标垫上光点所成的像在光学感应器下方 B．乙图，无人机高空拍照时，拍摄对象在镜头中成的像到镜头中心的距离小于镜头焦距 C．丙图，显微镜是通过物镜和目镜两次成放大的像来观察微小物体，两次成像的情况相同 D．丁图，光刻机的成像镜头，将特殊强光照射的掩膜，成极小实像到涂有光刻胶的硅片上 14．（本题2分）小琳利用图甲所示的装置完成“探究凸透镜成像规律”的实验，把凸透镜固定在光具座上50cm处，记录并绘制了像到凸透镜的距离v与蜡烛到凸透镜的距离u之间的关系图像，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该凸透镜的焦距是20cm B．如图甲所示，若此时想用光屏承接到烛焰的实像，则光屏应在60~70cm范围内移动 C．将蜡烛从10cm刻度线处移动到30cm刻度线处的过程中，像逐渐变大 D．如图丙所示是一张妙趣横生的照片，手机照相机的镜头相当于凸透镜，摆拍时人距离手机比较远，鞋子成放大的像 三、作图题（每题2分，共4分） 15．（本题2分）如图所示，一束光平行于主光轴入射到凸透镜，经凸透镜折射后进入水中，再经过水中的平面镜反射恰好经过点P，最后从水面射出。请按上述描述完成光路。 T15 16．（本题2分）如图，SP、SQ是光源S发出的两条射向凸透镜的光线，请先画出S经凸透镜成的像，并标明，再画出SQ经凸透镜后的折射光线。（保留作图痕迹） T16 四、实验探究题（共3小题，每空1分，共19分） 17．（本题6分）小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中： (1)使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上。 (2)当蜡烛、透镜和光屏的位置如图-1所示时，光屏上成清晰的像。由此可知，该透镜的焦距为______cm。 (3)固定图-1中透镜的位置不变，他将蜡烛移到35cm刻度线处，将光屏移到80cm刻度线处看到清晰的像，此像的性质是倒立、______的实像，生活中的______应用了此成像规律。若此时将蜡烛移到20cm刻度线处，则应将光屏移到______cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。 (4)实验结束后，小明将凸透镜紧靠书上的鹦鹉图片（如图-2），然后将透镜逐渐远离书的过程中，通过凸透镜观察到三个不同的像（如图-3），则三个像出现的先后顺序是______。 18．（本题6分）在某次探究凸透镜成像规律的实验中： (1)小明想知道实验中某块透镜的焦距，他做了图甲所示的实验，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（白纸与透镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图乙所示的图像，可判断该透镜的焦距f为_________ (2)如图丙所示，当把该凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在_________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像； (3)图丙中，老师取下自己的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变得模糊，小文将光屏向左移动适当距离后像又变清晰。由此他判断：老师是_________（近视/远视/正常）眼； (4)随着蜡烛燃烧变短，为使图丙中的像回到光屏中央，光屏应向_________（上/下/左/右）； (5)在露天电影走进社区活动中，准备放映时，发现画面小于整个屏幕，为了使画面占满整个屏幕，如果你是放映员应将_________。（填以下选项字母代号） A．放映机靠近屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离 B．放映机远离屏幕，同时要减小镜头和胶片间的距离 C．放映机靠近屏幕，同时要增大镜头和胶片间的距离 D．放映机远离屏幕，同时要增大镜头和胶片间的距离 (6)实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如丁图所示，该过程中像距v与t的大致变化关系为图中的_________。 A．B．C． D． 19．（本题7分）在“探究凸透镜成像规律”实验中，凸透镜焦距f为。 (1)实验前，先将______、光屏和凸透镜三者的中心调到______； (2)实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏安放在光具座上，如图甲所示，左右移动光屏，直到光屏上出现______（选填“光斑”或“清晰的像”）才能记录像距和物距。保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸透镜，为使光屏上再次呈现清晰的像，可将光屏______透镜或保持光屏位置不动，在蜡烛与凸透镜之间放置合适的______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。当蜡烛放在位置时，发现无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像，原因是______； (3)乙图中，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A、B两处得到烛焰清晰的像，且A处的像比B处大，则以下说法不正确的是______。（选填字母） A．A处像可能是缩小的 B．B处像可能是缩小的 C．P点位置在B的右侧 D．蜡烛的移动方向向左 五、计算题（共17分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位） 20．（本题9分）小敏同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，记录数据并根据数据绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的关系图像，如图甲所示。如图乙所示，小敏把蜡烛起始位置放在9cm刻度线处，移动光屏在63cm刻度线处得到一个清晰的像，然后在7s内匀速将蜡烛移动到30cm刻度线处，又同时移动光屏最后得到清晰的像。问： (1)凸透镜的焦距是多少？（直接写出） (2)移动后的物距为多少？像距又为多少？ (3)7s内蜡烛和像移动时的速度分别是多少？ 21．（本题8分）如图所示，物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大、倒立的实像，物距u=OB，像距v=OD，凸透镜的焦距为，其中物距、像距和焦距之间的关系。 (1)请你结合数学知识证明：物距、像距和焦距之间的关系。 (2)请你结合数学知识证明凸透镜成等大实像的条件是； (3)物理学中用像距和物距的比值的大小来表示凸透镜的放大率，即，请你结合公式和投影仪成像时和的大小关系，求：放大率为时，物距的大小。 王牌物理 河南中考风向标 王牌物理 河南中考风向标 1 学科网（北京）股份有限公司 2026-2027学年八年级上学期阶段性调研试题十四 第五章透镜及其应用培优训练难度系数0.45 参考答案 1． A 15 2． 凸透镜 实 f<u<2f 3． A DBC 4． 一倍 变弱 正立 5． 凸透镜 实 6． 凹 发散 7．C 8．C 9．A 10．C 11．D 12．C 13．AD 14．BC 15． 16． 17．(1)主光轴 (2)10 (3) 放大 投影仪 65 (4)①③② 18．(1)12 (2)Ⅱ (3)远 (4)上 (5)B (6)C 19．(1) 烛焰 同一高度 (2) 清晰的像 靠近 凹透镜 像距太大，光具座长度不够 (3)D 20．(1) 10cm (2) 20cm，20cm (3) 0.03m/s，0.01m/s 【详解】（1）根据甲图可知，当物距时，像距，根据凸透镜成像规律，当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距也等于二倍焦距，即，所以， f =10cm。 （2）由图乙可知，凸透镜位于光具座的50cm刻度线处，蜡烛移动到30cm刻度线处时，移动后的物距 根据凸透镜成像规律可知，此时的像距 （3）在7s内，蜡烛从9cm刻度线处移动到30cm刻度线处，移动的速度为 蜡烛移动前，光屏在63cm刻度线处，移动后，像距，此时光屏应移动到凸透镜右侧20cm处，即光具座的70cm刻度线处，7s内，像移动的距离为 像移动的速度为 21．(1)见解析 (2)见解析 (3) 【详解】（1）在图中标出点E，如图所示： 由题图，由和相似，可知 由和相似，可知 因，则 即 方程两边同除以得 （2）在和中，，，则，即；因为 化简得 （3）已知放大率 可得 代入透镜公式 解得 学科网（北京）股份有限公司 $