【单元练】北京第一六一中学八年级物理上册第五章《透镜及其应用》经典题(培优提高)

一、选择题
1．下列事例中属于虚像的是（）
A．小树在地面上的影子
B．水中“倒影”
C．小孔成像
D．幻灯机成的像B
解析：B
A．影子是光的直线传播形成的，由于光射向不透明物体时，被物体挡住，于是在背光一侧留下阴影，而不是像，故A不符合题意；
B．水中倒影是光的反射形成的，此时的水面相当于平面镜，所成的像是虚像，故B符合题意；
C．小孔成像是光的直线传播形成的实像，故C不符合题意；
D．幻灯机的镜头是一个凸透镜，其成像原理是物距离大于一倍焦距而小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，故D不符合题意。

故选B。

2．如图所示，图甲是“测凸透镜焦距”的装置图。

图乙是“探究凸透镜成像规律”的装置图，在图乙所示的位置烛焰能在光屏上成完整清晰的像。

下列说法正确的是（）
A．由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B．图乙的成像特点与投影仪的成像特点相同
C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现烛焰下半部分的像
D．图乙中若将蜡烛与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像D
解析：D
A．由图甲可知凸透镜的焦距是
40.0cm-30.0cm=10.0cm
故A错误；
B．图乙中“物远像近”，物体在凸透镜的二倍焦距外，像在凸透镜的一倍到二倍焦距间，成倒立、缩小的实像，成像特点与照相机的成像特点相同，故B错误；
C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上所成的像的亮度变暗，但光屏上仍能成烛焰完整的像，故C错误；
D．图乙中若将蜡烛与光屏的位置互换，由折射光路的可逆性知光屏上仍能成清晰的像，故D正确。

故选D。

3．如图所示的光现象中，对其所涉及的物理知识，下列解释不合理的是（）
甲：加水后，硬币“再现”
乙：人民币“防伪”
丙：放大镜把字“放大”
丁：近视眼成因
A．甲图中，硬币在“再现”是光从空气中进到水中时光发生了反射
B．乙图中，防伪技术利用了紫外线能使荧光物质发光
C．丙图中，放大镜把字“放大”与显微镜和望远镜的目镜作用相同
D．丁图中，近视眼形成原因是晶状体太厚，折光能力太强，需要用凹透镜矫正A
解析：A
A．硬币在“再现”是光从水中进到空气中时光发生了折射，故A不合理，符合题意；B．紫外线能使荧光物质发光，可验钞，故B合理，不符合题意；
C．显微镜和望远镜的目镜成正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相同，故C合理，
不符合题意；
D．近视眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像成在视网膜的前方，近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，要看清远处的物体需要戴凹透镜进行矫正，故D合理，不符合题意。

故选A。

4．如图所示用手机摄像头扫描商家支付宝收款二维码，可快速完成线上付款，当手机扫描该二维码时（）
A．二维码是光源
B．二维码位于摄像头的二倍焦距以外
C．摄像头相当于近视眼镜的镜片
D．二维码中黑色部分反射光，白色部分吸收光B
解析：B
A．二维码本身不发光，不是光源，故A错误；
BC．手机摄像头相当于凸透镜，是利用物体在2倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，所以，二维码要位于摄像头二倍焦距以外；近视镜片是凹透镜，故B正确，C错误。

D．二维码中黑色部分吸收各种光，白色部分反射各种光，故D错误；
故选B。

5．下列生活中的光学元件原理解释正确的是（）
A．放大镜是凸透镜B．近视镜是凸透镜
C．投影仪镜头是凹透镜D．远视镜是凹透镜A
解析：A
放大镜、投影仪镜头、远视镜对光线有会聚作用，是凸透镜；近视镜对光线有发散作用，是凹透镜。

故A符合题意、BCD不符合题意。

故选A。

6．如图甲、乙所示是光线经过甲、乙两透镜后的折射光线；图丙是某人看远处物体时的成像情况，图丁是一款通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现改变的镜片。

下列分析正确的是（）
A．甲透镜的折射光线会聚于一点，说明甲透镜是凸透镜
B．乙透镜的折射光线是发散的，说明乙透镜是凹透镜
C．该人的视力缺陷是近视眼，矫正时应选择镜片Ⅰ
D．该人的视力缺陷是远视眼，矫正时应选择镜片ⅡC
解析：C
A．光线经过甲之后，折射光线推迟会聚了，即甲透镜有发散作用，故甲应为凹透镜，故A错误；
B．光通过乙透镜后折射光线比入射光线更向主光轴靠拢，即乙透镜有会聚作用，因此乙为凸透镜，故B错误；
CD．丙图像成在视网膜前方，所以是近视眼，应佩戴凹透镜矫正，即矫正时应选择镜片Ⅰ，故C正确，D错误。

故选C。

7．如图所示，小明透过水晶球看到远处建筑物的像，下列器材工作时的成像特点与图示情形中水晶球成像特点相同的是（）
A．放大镜B．照相机C．潜望镜D．投影仪B
解析：B
【分析】
当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。

小明透过水晶球看到远处建筑物的像，水晶球相当于凸透镜，建筑物离得比较远，在凸透镜的两倍焦距以外，此时会看到一个倒立、缩小的实像，照相机成像特点与它相同，故B 符合题意，A、C、D不符合题意。

故选B。

8．下列光学元件在常规使用过程中能成等大虚像的是（）
A．平面镜B．近视镜C．远视镜D．放大镜A
解析：A
A．平面镜所成的像是正立等大的虚像，故A符合题意；
B．近视镜是凹透镜，根据凹透镜成像的特点，不能成等大的虚像，故B不符合题意；C．远视镜是凸透镜，根据凸透镜成像的规律，不能成等大的虚像，故C不符合题意；D．放大镜成的像是正立、放大的虚像，故D不符合题意。

故选A。

9．显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（）
A．物镜是凹透镜，目镜是凸透镜
B．物镜成倒立缩小的实像
C．目镜成正立放大的虚像
D．反光镜利用光的折射提高载玻片亮度C
解析：C
A．物镜是凸透镜，目镜是凸透镜，故 A选项错误；
B．物镜成倒立放大的实像，故B选项错误；
C．目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像，故C选项正确；
D．由于是面镜，反光镜利用光的反射提高载玻片亮度，故D选项错误。

故选C。

10．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于图所示的位置时，光屏上得到了烛焰清晰的像。

关于屏幕上所成的像，下列说法中正确的是（）
A．屏幕上成放大的、倒立的虛像
B．屏幕上成缩小的、倒立的实像
C．屏幕上成放大的、倒立的实像
D．屏幕上成放大的、正立的实像C
解析：C
由图示知，物距小于像距，且在光屏上成清晰的像，则所成的是放大、倒立的实像，故ABD错误，C正确。

故选C。

二、填空题
11．疫情期间，要求大家进入公共场合时，戴口罩量体温。

熔喷布是口罩的核心材料，生产时，由喷丝孔挤出液态聚丙烯，通过高速空气流对其进行牵伸，再经______（填物态变化）形成超细纤维，组合成布。

体温计水银柱较细，难以读数，因此体温计外部设计成凸起的弧形玻璃面，透过弧形玻璃面能看到水银柱的______（填“实”或“虚”）像。

凝固虚
解析：凝固虚
[1]喷丝孔挤出液态聚丙烯，最终形成超细纤维，由液态变为固态，所以经凝固形成超细纤
维。

[2]体温计外部设计成凸起的弧形玻璃面，相当于一个放大镜，所有透过弧形玻璃面能看到水银柱的虚像。

12．小海在家中做“研究光的传播”实验，在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图所示，这属于光的______（选填“反射”、“折射”或“色散”）现象。

当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是______。

大部分近视眼患者是由于用眼过度，导致晶状体变厚，折射光的能力变强，为了能正常学习和生活，近视眼患者需要佩戴______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）。

折射同种均匀介质凹透镜
解析：折射同种均匀介质凹透镜
[1]图中光线发生偏折，是因为光经过不均匀的糖水发生折射形成的。

[2]当搅拌缸中的水后，糖水均匀了，现察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是同种均匀介质。

[3]近视眼患者由于用眼过度，晶状体变厚，折射光的能力变强，因此要佩戴让光线发散的眼镜，应选用凹透镜。

13．学完光学的知识后，小明将所学的各种光学仪器所成像的虚实和成像原理进行整理：①小孔成像②平面镜成像③照相机成像④投影仪成像⑤放大镜成像，其中成实像的有
______；成倒立的像有______；由光的反射形成的有______；由光的折射形成的有
______。

（填序号）①③④①③④②③④⑤【分析】首先明确这四种事物的成像规律才可做出判断哪些是反射成像哪些是折射成像哪些成实像哪些成虚像
解析：①③④①③④②③④⑤
【分析】
首先明确这四种事物的成像规律，才可做出判断，哪些是反射成像，哪些是折射成像。

哪些成实像，哪些成虚像。

[1][2][3][4]①小孔成像，是利用光的直线传播，成倒立的实像；②平面镜成像，是利用光的反射，成正立等大的虚像；③照相机成像，是利用光的折射成倒立、缩小的实像；④投影仪成像，是利用光的折射成倒立、放大的实像；⑤放大镜成像，是利用光的折射成正立、放大的虚像。

综上分析，其中成实像的有①③④；成倒立的像有①③④；由光的直线传播形成的有①；由光的反射形成的有②；由光的折射形成的有③④⑤。

【点评】
掌握小孔成像、平面镜成像、凸透镜成像、凸镜、凹镜成像的大小、虚实、倒正、原理等，进行对比归纳，记忆效果好。

14．手机“自拍神器”给旅行者拍照带来更多方便。

如图所示，与直接拿着手机拍相比，拍摄的物距______（选填“增大”或“减小”），拍出来的旅行者自己像______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

增大变小
解析：增大变小
[1]利用手机“自拍神器”拍照与直接拿着手机拍相比，镜头与人之的距离增大，所以物距增大。

[2]照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的，物距越大，像距越小，所成的像也越小，所以用手机“自拍神器”拍照时，拍出来的旅行者自己的像变小。

15．读图填空。

(1)如图甲所示，温度计的读数为______℃；
(2)如图乙所示，由点光源S发出的光，经平面镜反射后，其中一条反射光线经过A点，试完成其光路图______；
(3)如图丙所示，f是凸透镜的焦点，请完成凸透镜的折射光路图______。

-8
解析：-8
(1)[1]温度计液面在零刻度以下，分度值2℃，故读数为-8℃。

(2)[2]先做出光源关于平面镜的对称点，连接对称点与A点，找到入射点，补全入射光线，作图如下：
(3)[3]由凸透镜对光线的折射作用可知，过光心的光线传播方向不发生改变，平行于主光轴的光线经过异侧焦点，作图如下：
16．老花镜是矫正_____的，它的度数等于焦距（用m做单位）的倒数乘以100。

小明拿爷爷的老花镜正对太阳光，将纸放在老花镜下来回移动，直到纸上得到一个最小的光斑，测得此光斑距老花镜25cm，则老花镜的度数是_____度。

老花镜的度数越大，其焦距越_____（选填“大”或“小”），对平行于主光轴的入射光线偏折的角度越_____（选填“大”或“小”）。

远视眼400小大
解析：远视眼400小大
[1]老花镜是矫正远视眼的。

[2]该老花镜焦距为
f=25cm=0.25m
根据所给计算方法，它的度数是
1
⨯=度
100400
0.25m
[3]当凸透镜的焦距越小时，它的倒数越大，即老花镜的度数越大。

[4]平行于主光轴的入射光线经过凸透镜偏折后过焦点，所以老花镜度数越大对平行于主光轴的入射光线偏折的角度越大。

17．为了监控取款机前的实时情况，银行A TM自动取款机上方安装有摄像头。

人站在摄像头前所成的像是倒立、______（选填“缩小”或“放大”）的实像；当取款人逐渐靠近取款机时，他所成的像会逐渐______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

缩小变大解析：缩小变大
[1]摄像头与照相机的成像原理相同，物体在两倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像
[2]当人靠近取款机时，物距减小，像距增大，像变大。

18．在做凸透镜成像实验过程中，当烛焰距离凸透镜20cm时，在光屏上成放大的像。

(1)凸透镜的焦距可能是______（填字母）cm；
A．10
B．15
C．20
D．25
(2)当烛焰距离凸透镜40cm时，______（填“一定”或“可能”）成______（填“放
大”“缩小”或“等大”）的实像。

B一定缩小
解析：B一定缩小
(1)[1]物体离凸透镜20cm时，在光屏上成放大的像，那么这个像是一个倒立的、放大的实像，此时2f>u>f，即2f>20cm>f，所以凸透镜焦距的范围：20cm>f>10cm，故B符合题意。

(2)[2][3]因为20cm>f>10cm，使用当烛焰距离凸透镜40cm时，u>2f，一定成倒立缩小的实像
19．请将下列原理图与光学仪器一一对应起来（在括号内选填“潜望镜”、“放大镜”、“电影放映机”、“照相机”）
（_____________）（_____________）（_____________）（_____________）电影放映机潜望镜照相机放大镜
解析：电影放映机潜望镜照相机放大镜
[1]该原理图为凸透镜成像的应用，此时物距小于像距，成倒立放大的实像，所以该仪器为电影放映机。

[2]该原理图是平面镜成像的应用，该仪器为潜望镜。

[3]该原理图为凸透镜成像的应用，此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，所以该仪器为照相机。

[4]该原理图为凸透镜成像的应用，此时物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，所以该仪器为放大镜。

20．童话世界里也有很多物理知识。

图甲是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：鱼眼晶状体的形状比人眼更加______一些（填“平”或“凸”）。

象鱼这样的眼睛如果到陆地上观察物体，像将成在视网膜的______（填“前面”或“后面”），因此童话世界中生活在水里的美人鱼上岸后，若要看清远处的物体，应该配戴______（填“近视眼镜”或“远视眼镜”）；乙图中小红帽能分辨出说话的不是外婆，是根据声音的______来判断的；丙图中白雪公主手上的毒苹果______（填“发出”、“反射出”或“折射出”）诱人的红色光，使她上当受骗。

凸前面近视眼镜音色反射出
解析：凸前面近视眼镜音色反射出
[1][2][3]由图可知：鱼眼的晶状体曲度大，焦距短，会聚能力强，在陆地上看远处的物体，像成在视网膜的前面，相当于近视眼，所以应佩戴近视镜使光线的会聚能力减弱。

[4]我们能辨别不同的发声体是根据不同的发声体音色不同来判断的。

[5]红苹果之所以呈红色，是因为它只能反射红光，而吸收了其它颜色的光，它的颜色是由它反射的色光的颜色决定的。

三、解答题
21．如图所示，平面镜前一点燃的蜡烛恰好在凸透镜的二倍焦距上，SC、SD是蜡烛发出的两条光线，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点。

请画出：①光线SC经过凸透镜折射后的光线；②光线SD经过平面镜反射后的光线。

解析：
过凸透镜作点光源S的像S′′，连接CS′′即为光线SC经过凸透镜折射后的光线；过平面镜作点光源S的像S′，连接S′D并延长即为光线SD经过平面镜反射后的光线，如下图所示：
22．如图所示，凸透镜的主光轴与水面重合，即：上半部分在空气中，下半部分在水中，请在图中作出已知光线的入射光线，以及入水后的折射光线。

解析：
平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后会射向对面焦点；光从空气中斜射入水中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。

如图所示：
23．用作图法画出烛焰S点的像S’；
解析：
平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线会聚在焦点上，经过光心的光线传播方向不变，做出两条入射光线对应的折射光线，折射光线的反向延长线会聚所成的就是S点的像，如图所示：
24．如图所示，请将光路补充完整。

（_______）
解析：
从图中可以看到，一条光线平行于凹透镜的主光轴，此光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过焦点，用虚线连接凹透镜左边的焦点和入射光线与凹透镜的交点，再用实线延长即可得到折射光线；另一条光线通过光心，经凹透镜折射后不改变传播方向；所作的光路如下图所示。

25．图中L为凸透镜，MN为其主光轴，O为光心，若物体AB经凸透镜成的实像为A′B′，试用作图的方法确定凸透镜的2个焦点F，并在图中标出F的位置。

解析：
在物体AB上从A点开始作一条与主光轴平行的光线，经凸透镜折射后射到A′点，折射光线与主光轴相交的点为右焦点F；同样利用光路是可逆的，在A′B′上从A′点开始作一条与主光轴平行的光线，经凸透镜折射后过A点，折射光线与主光轴相交的点为左焦点F，如图所示：。

26．如图所示，一光源发出的光经平面镜反射后照射到凹透镜上，光线ab与凹透镜的主光轴平行，其中F为凹透镜的焦点，O为光心。

请画出其对应的入射光线及通过凹透镜后的折射光线。

解析：
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，据此画出折射光线；过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线左侧作出入射光线，如下图所示：
27．（1）如图所示，学校教学楼楼梯拐角处墙上装了一面镜子，在方便同学们日常整理仪容的同时，也“能更好地在节电的情况下通过光的反射对楼道进行照明。

请面出灯S在镜中的像S'，及灯S经过镜子照射到下层楼道A点的光路。

（________）
（2）如图所示，A'B'是物体AB在平面镜中的像，请你在平面镜前作出物体AB。

（_______）
（3）如图所示，F点是凹透镜的虚焦点，O点是光心，请画出两条光线经过凹透镜的光路图。

（_______）
解析：
(1)[1]平面镜所成的像和物体关于镜面对称，做出点S关于镜面的对称点S'即为S在平面镜所成的像；因为平面镜缩成的像是反射光线的反向延长线会聚所成的，所以S'在反射光线所在的直线上，因为A也在反射光线上，所以连接S'A即为反射光线，与镜面的交点O为入射点，连接SO即为入射光线，如下图：
(2)[2]平面镜所成的像和物体关于镜面对称，做出像关于平面镜的对称图像即为物体，如下图：
(3)[3]经过光心的光线传播方向不变；射向另外一侧虚焦点的光线经过凸透镜折射，折射光线平行于主光轴，如下图：
28．在图中画出经凸透镜后折射光线对应的入射光线。

（____）
解析：
由图可知，折射光线是平行于主光轴的，则入射光线从凸透镜的另一侧的焦点入射，所以做图如下：。