2021学年第1节 透镜优秀课时练习

2022-2023学年上学期第五章单元检测卷A卷（人教版）

八年级 物理·全解全析

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。

1．（2022·湖北鄂州·中考真题）实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。如图，小明正在做凸透镜成像实验，此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是（　　）

A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜

B．该透镜的焦距是30cm

C．此时成的是倒立、等大的实像

D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像

【答案】C

【解析】A．实验中的透镜是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，所以不是同种透镜，故A错误；

BC．由图可知，此时的物距为：40cm-10cm=30cm，像距为：70cm-40cm=30cm，成的是倒立、等大的实像，则u=2f，故f=15cm，故B错误，C正确；

D．凸透镜成实像时，具有物远像近像变小，将蜡烛向左移，光屏需要适当左移才能再次形成清晰的像，故D错误。

故选C。

2．（2022·山西临汾·八年级期末）小明把彩色珠子放入碗中，用保鲜膜封住碗口，用手轻轻把碗口上的保鲜膜向下按一些，使保鲜膜成倒锥形。将水倒在保鲜膜上，通过保鲜膜上的水珠看碗中的物体（如图所示），下列说法正确的是（　　）

A．保鲜膜上的水珠形似凹透镜 B．通过水珠看到碗里珠子的像一定变小

C．保鲜膜上的水珠对光有会聚作用 D．通过水珠看到的像一定是放大的实像

【答案】C

【解析】由题意知保鲜膜成倒锥形后将水倒在保鲜膜上，这时就构成了一个类似于凸透镜的装置。凸透镜有会聚作用，根据凸透镜成像规律，物体经凸透镜成像有可能成倒立缩小的实像，也有可能成正立放大的虚像，故ABD错误，C正确。

故选C。

3．（2022·上海松江·二模）在探究凸透镜成像规律的实验中，若在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，这时测得光屏到凸透镜的距离为12厘米，则该凸透镜的焦距可能为（　　）

A．15厘米 B．8厘米 C．6厘米 D．4厘米

【答案】B

【解析】据凸透镜成像实验，发现光屏上有一个清晰缩小的像，此时像处于透镜的1倍焦距和二倍焦距之间，即

2f＞μ＞f

光屏距离凸透镜12cm，所以

2f＞12cm＞f

即

12cm＞f＞6cm

故B符合题意，ACD不符合题意

故选B。

4．（2022·四川省成都市七中育才学校二模）疫情防控期间，进入医院、超市、车站等公共场所必须用手机扫场所码，如图所示，手机扫场所码相当于给场所码拍照，像会呈在手机影像传感器上，然后凭“绿码”放行。下列关于“手机扫码”的说法正确的是（　　）

A．打印在纸上的场所码是光源

B．我们能看见场所码是因为光在场所码图案上发生了反射

C．影像传感器上成正立、放大的虚像

D．手机镜头远离场所码时影像传感器上像变大

【答案】B

【解析】A．二维码本身不发光，不是光源，故A错误；

B．二维码自身不能发光，我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射，故B正确；

C．手机摄像头相当于凸透镜，其成像原理为：物体在2倍焦距以外时，凸透镜成倒立、缩小实像；所以，扫码时二维码要位于摄像头的二倍焦距以外，影像传感器上（相当于光屏）成的是倒立、缩小的实像，故C错误；

D．当二维码远离摄像头时，物距变大，像距变小，影像传感器上的像变小，故D错误。

故选B。

5．（2022·山东淄博·八年级期末）小明照了一张像后，他远离了照相机几步，又拍一张，如果照相机的位置不变，拍照的人应该（　　）

A．把镜头向外拉一些，人像变大 B．把镜头向里缩一些，人像变大

C．把镜头向外拉一些，人像变小 D．把镜头向里缩一些，人像变小

【答案】D

【解析】小明远离照相机几步，即物距变大。如果照相机位置不变，根据凸透镜成像规律，物距变大，像距变小，像变小，即需要将镜头向里缩一些，人像变小，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

6．（2022·河南·新乡市第十中学八年级期末）如图所示，位于主光轴P点的物体A经过凸透镜L成像B于Q点。若在透镜和Q之间放一个凹透镜，那么所成的像将位于（　　）

A．Q点的右侧

B．仍然在Q点

C．Q点的左侧

D．以上答案都有可能

【答案】A

【解析】因为凹透镜对光线有发散作用，所以原本成像位置在Q处的像将向Q点右侧移动，故A符合题意。

故选A。

7．（2022·全国·八年级）如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（　　）

A．一定是倒立的 B．一定是正立的

C．一定是放大的 D．一定是缩小的

【答案】C

【解析】该透镜焦距12cm，两倍焦距为24cm。蜡烛距焦点6cm，有可能离透镜12cm+6cm=18cm，此时位于该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像；也有可能离透镜12cm-6cm=6cm，此时位于该透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像。故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

8．（2022·山东济南·二模）人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，如图所示，是某同学的眼睛成像光路图，对于该同学的眼睛分析，以下说法中正确的是（　　）

A．近视眼，可利用凸透镜的会聚作用来矫正

B．远视眼，可利用凹透镜的发散作用来矫正

C．近视眼，可利用凹透镜的发散作用来矫正

D．远视眼，可利用凸透镜的会聚作用来矫正

【答案】D

【解析】由图可知，像成在视网膜的后面，属于远视眼，远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，可用对光线具有会聚作用的凸透镜去矫正，使光线会聚能力增强，能使像成在视网膜上，从而看清近处的物体。

故选D。

9．（2022·宁夏银川·二模）2021 年 12 月 9 日，“太空教师”王亚平为我们展示了神奇的水球光学实验，她在水球里注入一个气泡，产生了双重成像，我们能看到一个正立的像和一个倒立的像，如图所示。其中水球的外圈相当于一个凸透镜，成一个倒立、缩小的像，下列说法正确的是（　　）

A．该水球外部成所的倒立的像原理与投影仪相同

B．如果向水球继续注水，外部变厚，折光能力变强，焦距变长

C．当王亚平向靠近“水球”，“倒影”会变小

D．无论正立的像还是倒立的像，都是由于光的折射形成的

【答案】D

【解析】A．水球的外圈相当于一个凸透镜，成一个倒立、缩小的像，成像原理与照相机相同，故A错误；

B．如果向水球继续注水，外部变厚，折光能力变强，焦距会变短，故B错误；

C．当凸透镜成实像时，物体离透镜越近像越大，所以王亚平向靠近“水球”，“倒影”会变大，故C错误；

D．凸透镜和凹透镜成像原理都是光的折射，所以虚像实像都是光的折射形成的，故D正确。

故选D。

10．（2022·内蒙古北方重工业集团有限公司第一中学三模）下列说法正确的是（　　）

A．图中，将凹透镜放到凸透镜与蜡烛之间，可模拟近视眼的矫正

B．钓鱼时看到水中的“鱼”和“白云”都是由于光的反射而形成的虚像

C．水中的“倒影”是由光的反射形成的成倒立等大的实像

D．“杯弓蛇影”的成因与树荫下圆光斑的成因相同

【答案】A

【解析】A．人眼的晶状体相当于凸透镜，近视眼是由于晶状体过厚，远处的平行光线经晶状体折射后会聚在视网膜的前方，需要佩戴凹透镜使光线先发散，然后再经晶状体会聚在视网膜上，从而矫正近视眼，故A正确；

B．水中的“鱼”是鱼反射的光线经过水面折射后进入人眼的，人眼看到的是鱼的虚像，“白云”是云反射的光线经水面反射后形成的虚像，故B错误；

C．根据平面镜成像特点，水中的“倒影”是物体反射的光线经水面反射后形成的虚像，像与物关于水面对称，像与物的大小相等，故C错误；

D．“杯弓蛇影”是光的反射现象，树荫下圆光斑是光的直线传播，二者成因不同，故D错误。

故选A。

第Ⅱ卷

二、填空题。（每空2分，24分）

11．（2022·广西柳州·中考真题）人的眼球结构如图所示，眼睛的成像原理跟 ___________（选填“凸”或“凹”）透镜类似，其中 ___________相当于光屏。

【答案】     凸     视网膜

【解析】[1][2]人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜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，形成物体倒立缩小的实像，视网膜相当于光屏。

12．（2022·全国·八年级）某同学把一个凸透镜正对着太阳光，再把一张白纸放在它的另一侧，适当调整位置后，在白纸上出现一个很小很亮的光斑，经过测量得出光斑到凸透镜中心的距离为20cm，则该凸透镜的焦距为 ___________cm。

【答案】20

【解析】[1]凸透镜对光起会聚作用，当平行光照射在凸透镜上时，会会聚到异侧焦点，太阳光可看做平行光，当太阳光经过凸透镜在异侧20cm处形成最小最亮的光斑，则可得到焦距为20cm。

13．（2022·江西赣州·八年级期末）如图所示，甲成像情况是______的工作原理图（选填“照相机”或“放大镜”），乙成的像______在光屏上显示（选填“能”或“不能”）。

【答案】     照相机     不能

【解析】[1]如图甲，物体到凸透镜的距离大于二倍焦距，成倒立缩小实像，是照相机的原理。

[2]如图乙，物体到凸透镜的距离小于一倍焦距，在物体的同一侧成正立放大的虚像，光屏上不能显示。

14．（2022·广西贺州·中考真题）如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有______，属于凹透镜的有______（两空均填编号）。

【答案】     ②③     ①④

【解析】[1]中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜，如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有②③。

[2]中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜，如图所示的四个透镜，属于凹透镜的有①④。

15．（2022·四川广元·中考真题）生活中随处可见摄像头，摄像头的镜头相当于一个凸透镜。摄像头拍摄实景所成的像是___________像（选填“实”或“虚”），人在靠近摄像头的过程中，人所成的像逐渐___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】     实     变大

【解析】[1]摄像头成像原理与照相机成像原理相同，成倒立缩小的实像，故摄像头拍摄的像是实像。

[2]人靠近摄像头的过程中，是物距变小，物体靠近凸透镜，由“物近像远像变大”可知像逐渐变大。

16．（2022·青海·中考真题）某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了___________（选填“反射”或“折射”），矿泉水瓶相当于___________。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。

【答案】     折射     凸透镜

【解析】[1][2]装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄；由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。

17．（2022·浙江温州·七年级期中）1590年，荷兰的眼镜制造商造出类似显微镜的放大仪器器，1610年前后，科学家伽利略和开普勒在研究显微镜，得出了显微镜的光路图，图甲是光学显微镜，图乙是物体AB过显微镜放大后，观察到的像A2B2，请结合凸透镜成像规律，解释乙图成像原理：___________。

【答案】见详解

【解析】有图可知，AB与物镜的距离在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，为投影仪的成像原理，成倒立、放大的实像；A1B1与目镜的距离小于目镜的一倍焦距，成正立、放大的虚像，其成像原理与放大镜一致。

三、实验探究题（每空2分，共28分)

18．（2022·广东东莞·一模）小明做“探究凸透镜成像规律”实验，凸透镜的焦距是10cm。

（1）为了使像成在光屏的中央，小明需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ______；

（2）接着小明同学调节光屏如图1所示，发现光屏上得到一个倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的 ______（选填“照相机”或“投影仪”或“测焦距”）就可以利用这样的成像原理；

（3）如图2，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中 ______处能观察到烛焰的像；

（4）如图3，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 ______眼镜（选填“近视”或“远视”）；

（5）透镜位置不变，若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方，我们能看到的清晰的像是图丁中 ______。

【答案】     同一高度     缩小     照相机     B     远视     B

【解析】（1）[1]实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央。

（2）[2][3]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距在大于2倍焦距，凸透镜能成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的。

（3）[4]此时物距为

u=16cm-10cm=6cm

物距小于焦距，成正立、放大的虚像，则人眼在图中B处能观察到烛焰的像。

（4）[5]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。

（5）[6]若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

19．（2022·山东·青岛市崂山区育才学校二模）探究凸透镜成像规律：小明用和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。

（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜的焦距为 ______cm；

（2）固定凸透镜位置不变，将蜡烛移至光具座20.0cm处，应将光屏向 ______（填“左”或“右”）移动，才能在光屏上找到一个清晰的、 ______（填“放大”或“缩小”）的像，据此可以制成 ______；

（3）固定凸透镜位置不变，将蜡烛移至光具座45.0cm处，此时无论如何移动光屏都找不到像，出现这一实验现象的原因是   ______。

【答案】     10.0     左     缩小     照相机     凸透镜成虚像，并且像与物同侧

【解析】（1）[1]如图，光屏上出现了等大清晰的像，物距等于像距等于2倍焦距为20.0cm，故凸透镜的焦距为10.0cm。

（2）[2][3][4]将蜡烛移至光具座20.0cm处，物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，光屏应向左边移动。此时物距为30.0cm，大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据这个原理制成的。

（3）[5]固定凸透镜位置不变，将蜡烛移至光具座45.0cm处时，物距小于一倍焦距，在物体的同一侧成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接，无论如何移动光屏都找不到像。

20．（2022·浙江湖州·中考真题）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？小越用红光以一定角度射到三棱镜上，光路图如图甲所示。改变入射角度，光路图如图乙、图丙所示。

（1）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。这个规律对于其他的单色光成立吗？小越选用其他不同的单色光重复上述实验，发现了同样的规律；

（2）了解了小越的探究后，老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考，如图丁所示。小越经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有______作用的原因；

（3）利用三棱镜还可以进行的探究实验是______。

【答案】     底边BC     会聚     研究白光是由哪些颜色的光组成的

【解析】（1）[1]由图甲、图乙、图丙分析可知，经过两次折射后，红光都向底边BC偏折。

（2）[2]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。

（3）[3]三棱镜还可以研究光的色散，研究白光是由哪些光组成的。

四、综合题：本题共3小题，共18分。

21．(6分)（2022·贵州·遵义四十二中八年级开学考试）小东同学通过调查，得到如下关于近视眼和远视眼的一些信息：

（a）人的眼球就像一架照相机，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。正常人眼的晶状体厚度可以改变，对光的偏折能力随之改变，使得近处和远处物体射来的光都能够会聚在视网膜上，所以正常人眼睛既可以看清近处的物体又能看清远处的物体。当晶状体太厚或太薄，对光的偏折能力太强或太弱时，使得近处和远处物体射来的光在前后方向偏离视网膜，导致近视眼或远视眼的产生。

（b）眼镜度数的计算方法是：当焦距单位为 m 时，用透镜焦距的倒数乘以 100 即可。

请你根据所学的物理知识和以上的信息，回答问题：

（1）人的眼球的晶状体和角膜共同组成一个凸透镜。由于近视眼的晶状体太厚， 对光的偏折能力太强，因此来自远处某点的光经过晶状体折射后会聚在视网膜之_______（填“前”或“后”），所以近视眼看不清远处的物体；

（2）近视眼的矫正措施：近视者应该佩带凹透镜，利用这种透镜对光线的______作用，使图象聚焦在人眼的视网膜上，以便看清远处的物体；

（3）现有一度数为 200 度的眼镜，它的焦距应该为_______m。

【答案】     前     发散     0.5

【解析】(1)[1]眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，满足成倒立、缩小的实像；近视眼是像成在视网膜的前面，原因是晶状体过厚或眼睛的前后距离过长。

(2)[2]凹透镜对光线有发散作用，因此近视者应该佩带凹透镜，使光线推迟会聚，使像正好呈在视网膜上，以便看清远处的物体。

(3)[3]由眼镜度数用透镜焦距的倒数乘以100得

解得f=0.5m，即此眼镜的度数为0.5m。

22．(6分)（2022·安徽阜阳·八年级期末）将物体放在焦距为f的凸透镜主轴上，分别离透镜18cm、12 cm 和4 cm 时，各能得到缩小的实像、放大的实像、放大的虚像，则该凸透镜焦距f 满足什么取值范围？

【答案】

【解析】根据凸透镜成像的规律：当物体离透镜18cm时，成缩小的实像，则物体在二倍焦距以外，即18cm>2f

解得

f<9cm

当物体离透镜12cm时，成放大的实像，则物体在一倍焦距和二倍焦距之间，即f<12cm<2f，解得

6cm<f<12cm

当物体离透镜4cm时，成放大的虚像，则物体在一倍焦距以内，即4cm<f

综上所述可得

6cm<f<9cm

所以该凸透镜焦距f 满足6cm<f<9cm。

23．(6分)（2022·贵州贵阳·八年级期末）将一张画有箭头的纸条放于圆柱形的空水杯后一定距离处，透过水杯观察到如图甲所示的情景。向水杯中倒入适量的水后，再透过水杯观察到箭头发生了如图乙所示的变化。请你回答：

(1)此时水杯相当于哪种光学元件？

(2)分析并写出产生这一现象的成因。

【答案】(1)凸透镜；(2)见解析

【解析】(1)水杯装有水的部分中间厚、边缘薄，所以相当于一个凸透镜。

(2)透过乙杯可以看到一个上下和左右都颠倒且放大的像，说明此时的物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，能成倒立、放大的实像，原理与投影仪相同。