难点解析苏科版八年级物理上册第四章光的折射 透镜同步训练试题(含解析)

八年级物理上册第四章光的折射透镜同步训练
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 15分）
一、单选题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、如图，正确表示了光从空气进入玻璃中的光路图是（）
A．B．
C．D．
2、在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点。

一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心O与入射点1O的连线为法线。

则进入气泡球的折射光线可能为（）
A．①B．②C．③D．④
3、下图是蜡烛通过凸透镜所成像的示意图，此时，蜡烛到凸透镜的距离（）
A．u>2f B．f<u<2f C．u=f D．u<f
4、下列属于光的反射现象的是（）
A．旗杆在太阳下的影子B．雨后的彩虹
C．海市蜃楼D．水塘边树的倒影
5、如图所示，是创新小组的同学们自制的照相机。

在较暗的教室内，让凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像，若想在半透明膜上成实验楼更大清晰的像，下列做法正确的是（）
A．相机向前移，纸筒向前伸B．相机向后移，纸筒向后缩
C．相机不移动，纸筒向后缩D．相机和纸筒的位置均不变
第Ⅱ卷（非选择题 85分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图所示，一束与水面成30°角的光从空气斜射到水面上发生反射和折射，若反射光线与折射光线的夹角为83°，则折射角的大小为______。

人站在岸边看见的水中物体其实在物体实际位置的
______（选填“上方”“原位置”或“下方”）。

2、小静在玩耍时透过爷爷的老花镜看到了小玩偶的像，请你在图中利用光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。

______如图O为老花镜的中心，F为其焦点。

小静通过透镜看到玩偶的像的性质是
______（选填“倒立缩小的实像”、“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”）。

3、新冠疫情防控已是常态，出入公共场所要用手机扫健康码、行程码。

扫码时，手机摄像头的成像原理与 __（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” )相同，其所成的是倒立、__（填“放大”、“缩小”或“不变”）的实像；当手机远离健康码、行程码时，摄像头所成的像将 __（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

4、如图所示，在鉴定文物时，考古学家常用放大镜观察文物的细微部分，这时他看到的是
_________ 、 ____________ 的虚像．如果在文物上有两条相交的裂纹，其夹角是5°．要想看到的像更大些，应该将放大镜离裂纹稍微 ______ 些．此时放大后的两条裂纹的夹角_______ 5°（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

5、某小区楼道设有多功能电子门铃，此装置可以通过其内置摄像头来识别来访者，该摄像头相当于凸透镜，经摄像头所成的是倒立、______的实像，小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景，则图甲中，书本上的字到凸透镜的距离______；要使图乙中看到的字变小一些、他应该______。

三、简答题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、电影院里，电影幕布都是用白色而且粗糙的布制成的。

请你从光学的角度解释其中的道理：
________；
2、五一时候，小明到沙湖去玩，他向湖水中看去，发现好像不太深，但是看到湖边有一块牌子上面写有“水深危险，严禁下水游泳”，他想，是不是有人在吓唬别人？你利用所学知识帮他解释一下其中原因．
3、如图所示，小明手拿一个透明玻璃球，将其放置在距眼睛稍远的位置，透过它能看到远处景物倒立、缩小的像，请问这像是实像还是虚像？请解释这个现象。

4、如图所示，是小强家的一副眼镜，小强通过镜片看到眼镜腿变得粗大了。

请你用学过的光学知识回答下列问题：
（1）这副眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜？
（2）这副眼镜的镜片对光线起会聚作用还是发散作用？
（3）这副眼镜可以用来矫正近视眼还是远视眼？
5、小云在看地图时，有一个细小的位置看不清楚，于是她将地图放在玻璃板下方，在玻璃板上滴了一滴水，透过水滴便看清楚了。

请解释这样做的道理。

四、实验探究（5小题，每小题8分，共计40分）
1、在探究凸透镜成像规律的实验中，小明进行了如下操作。

（1）如图甲，将平行光正对凸透镜，在此时的光屏上得到一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距是____________cm；光屏放在58.0cm处和__________cm处的光斑是一样大的；
（2）如图乙，若光屏上能得到一个清晰的像，这是一个：____________（选填“倒立”或“正立”）缩小的实像；其成像特点与_____________（选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）的特点是一样的；小明还发现蜡烛的像不在光屏的正中央，仔细观察图乙中的信息，可知造成这个现象的原因是________的位置偏高；
（3）实验时，某组同学将凸透镜固定在了光具座上20.0cm刻度线处，其他器材的位置可以任意调节；该组同学们____________（选填“能”或“不能”）探究物体在二倍焦距以外的成像特点；
（4）某小组觉得蜡烛燃烧产生烟雾，不环保，于是换用“F”形LED光源做实验，并思考：不借助光屏，肉眼能不能直接观察到“F”形状光源的实像。

以下说法不正确的是__________；
A．某次实验，如果用光屏接不到像，说明此时并不成像
B．用光屏承接实像更方便比较像和物体的大小关系，也更方便确定像的位置
C．用肉眼直接观察“F”形状光源的实像可能会损伤眼睛
2、小明做“探究凸透镜成像规律”实验：
(1)调整实验器材高度时，蜡烛 ______ （选填“需要”或“不需要”）点燃；
(2)他用同一凸透镜做了两次实验，如图甲、乙所示，光屏上均有清晰的像（未画出），其中成缩小像的是图 ______ ；
(3)凸透镜的焦距可能是 ______ （填字母）；
A．5cm B．8cm C．10cm D．15cm
(4)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图 ______ （选填“丙”或“丁”）的视力缺陷。

3、小明用薄膜充水后制成如图中图甲所示水透镜，并用它来进行“探究凸透镜成像规律”的实验，实验中测得图甲中水透镜的焦距为10cm，将水透镜甲固定在光具座上50cm处。

（1）实验时，为了能使像清晰地成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、水透镜、光屏的高度，使它们
的中心大致在______；
（2）当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时，为了找到清晰的像，应将光屏在光具座上移到______cm 的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、______的实像。

该成像规律在生活中的应用是______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（3）在（2）的基础上保持蜡烛和透镜的位置不变，在水透镜中继续注入水。

使之成为如图乙所示透镜，发现光屏上的像变得模糊，通过______（选填“向左”或“向右”）移动光屏，光屏上又可得到清晰的像；
（4）由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，要使像继续成在光屏中央，可将凸透镜适当向______（填“上”或“下”）调节。

4、某同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。

（1）为了测出凸透镜的焦距，他将凸透镜正对一束平行光，用一个光屏在透镜的另一侧移动，直到光屏上得到一个最小、最亮的光斑，由甲图可知，该透镜的焦距为______cm；
（2）他将烛焰移至光具座上25cm 刻度线处如图乙所示位置时，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，应用这一成像特点可制成的光学仪器是______ .如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，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，同时观察到光屏上清晰的像变______（选填“大”或“小”）；
（3）他又将蜡烛移至光具座上 35 cm 刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向______选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是______；此时他把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，若要在光屏上再次成清晰的像，则需要将光屏向______（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动；
（4）他又将蜡烛移至光具座上45 cm 刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，他在光屏一侧透过凸透镜看到正立、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的虚像，他将蜡烛继续靠近透镜，看到的像将______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

5、同学们用如图甲的装置探究影响凸透镜成像虚实的因素，进行如下实验。

（1）为更好地观察实验现象，应选择在 ___________（选填“较暗”或“较亮”）的环境下进行实验。

（2）用手电筒的光水平照射凸透镜，通过确定光的会聚点来测量凸透镜的焦距，在相同实验条件下，小丁和小刚测量相同透镜的焦距，小刚的测量结果总比小丁的测量结果小，经对比发现两人使用的手电筒略有不同（如图乙），则使用手电筒 ___________的测量结果准确度较高，小刚使用的应该是手电筒 ___________。

（3）正确测出焦距f后，点燃蜡烛继续实验。

发现当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，但直接用眼睛透过透镜能观察到烛焰的像，说明该像是 ___________（选填“实”或“虚”）像；当u=f 时，___________（选填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u>f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是 ___________（选填“实”或“虚”）像。

同学们分析得出结论：像的虚实由u和f的大小关系决定。

-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．光从空气斜射入玻璃中，折射角应小于入射角，而图中折射角却大于入射角，故A不符合题意。

B．折射光线与入射光线在法线的同侧了，所以画法错误，故B不符合题意。

C．光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，故C符合题意。

D．光从空气斜射入玻璃，光的传播方向没有变，故D不符合题意。

2、A
【详解】
如图所示，连接O2与O，即为第二次折射的法线；
B．从水中斜射入空气，会发生偏折，而②是传播方向不变，故B不符合题意；
C．从水中斜射入空气，折射角大于入射角，故C不符合题意；
D．根据折射光线与入射光线分居法线两侧，故D不符合题意；
A．综上所述，只有①满足折射光线与入射光线分居法线两侧，且折射角大于入射角，故A符合题意。

故选A。

3、A
【详解】
根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，则像在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。

由图可知，蜡烛通过凸透镜所成像为倒立的，且像距在1倍焦距和2倍焦距之间，故物距即蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距。

故选A。

4、D
A．影子是由于光的直线传播产生的，旗杆挡住了射向地面的太阳光，在地面上形成的光照射不到的区域，故A不符合题意；
B．彩虹是光的色散现象，太阳光通过雨后天空中的小水滴分解成各种色光形成了彩虹，故B不符合题意；
C．海市蜃楼是光的折射现象，沙漠或者海面上空的空气由于不同高度的温度不同导致了空气的密度不同，光在不均匀的空气中传播方向发生了偏折，故C不符合题意；
D．水中倒影是平面镜成像（光的反射现象），水面相当于镜面，水中的倒影是水塘边的树通过水面形成的像，故D符合题意。

故选D。

5、A
【详解】
A．相机向前移，物距减小，根据凸透镜成像规律可知，像距会变大，像也变大，所以纸筒向前伸来增大像距，则可在半透明膜上成更大的清晰的像，故A正确；
B．相机向后移，物距增大，根据凸透镜成像规律可知，像将变小，故B错误；
C．相机不移动，物距不变，所像距也不会变，所以纸筒向后缩不能得到更大清晰的像，故C错误；
D．相机和纸筒的位置均不变，像的大小不会发生变化，故D错误。

故选A。

二、填空题
1、37°上方
【详解】
[1]由题意知，入射光线与液面成30°角，则入射角为
i=90°-30°=60°
根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，入射角为60°，则反射角也为60°，反射光线与折射
光线的夹角为83°，则折射角
β=180°-60°-83°=37°
[2]在岸上看水中的物体，水中物体反射的光线射向空气中时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看到的是物体的虚像，位置比物体的实际位置浅，在物体实际位置的上方。

2、正立放大的虚像
【详解】
[1]根据三条特殊光线，由玩偶点S反射的光线，其中一条通过光心的光线经凸透镜传播方向不变，另一条平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，这两条光线的反向延长线的交点即为S 点的像点S′，如图所示
[2]由图可知，物距小于焦距，根据凸透镜成像规律可知，小静通过透镜看到玩偶正立放大的虚像。

3、照相机缩小变小
【详解】
[1][2]用于扫码的手机摄像头相当于一个凸透镜，物体在两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像；与照相机的成像原理相同。

[3]当手机远离健康码、行程码时，物距变大，像距变小，摄像头所成的像将变小。

4、正立放大远等于
【详解】
[1][2]因放大镜成像时物距小于焦距，所以成的像是正立放大的虚像；
[3]而物体通过放大镜成虚像时物距越小，像距越小，虚像越小，要想像变大，就要增大物距，将放大镜离裂纹稍微远些；
[4]无论放大镜的倍数多大，只能放大物体本身，但不能改变物体之间的角度，所以看到的角度仍为5°。

5、缩小小于1倍焦距将凸透镜远离书本上的字
【详解】
[1]根据凸透镜成像的规律，物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。

摄像头与照相机原理相同，故经摄像头所成的是倒立、缩小的实像。

[2]根据凸透镜成像的规律，物体在1倍焦距以内，成正立、放大的虚像，如图甲所示，物体所成的像为正立、放大的像，故此时书本上的字到凸透镜的距离小于1倍的焦距。

[3]根据凸透镜成像的规律，物体在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，物距变大，像距变小，像变小，故要使图乙中看到的字变小一些，他应该增大物距，即将凸透镜远离书本上的字。

三、简答题
1、见解析
【详解】
白色幕布可以反射所有颜色的光，使所看到的像更加逼真，幕布表面粗糙使光线发生漫反射，使光线向各个方向传播，以便使坐在不同位置上的人都能看到。

2、答：站在水面上方看水池底部变浅，是因为光从水中斜射入空气中发生折射，偏离法线，人看起来光是从它的反向延长线射出，所以会感到水底的位置比实际位置要高一些，因此人盲目跳入水中遇到危险
【详解】
池底的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，形成虚像的位置偏高；
所以折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，看到的是池底的虚像，会觉得池底变浅了．
3、见解析
【详解】
小明手拿一个透明玻璃球，相当于凸透镜，将其放置在距眼睛稍远的位置，远处景物在2倍焦距之外，透过它能看到远处景物倒立、缩小的实像。

4、（1）凸透镜；（2）会聚；（3）远视眼
【详解】
（1）透过眼镜看到的眼镜腿变粗大，说明此时的像是正立、放大的像，这时透镜相当于放大镜的作用，镜腿在一倍焦距之内，所以这副眼镜是凸透镜。

（2）凸透镜能会聚光线，所以这副眼镜对光线起会聚作用。

（3）近视眼用凹透镜来矫正，远视眼用凸透镜来矫正，所以这副眼镜可用来矫正远视眼。

5、见详解
【详解】
水滴（或玻璃板和水滴）相当于凸透镜，由于水滴离地图的距离较小，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，相当于放大镜的作用。

四、实验探究
1、 10.0 62.0 倒立照相机凸透
镜能 A
【详解】
（1）[1]平行于凸透镜主光轴的平行光，经过凸透镜后，会聚于凸透镜的焦点，从图甲可以看到，将平行光正对凸透镜，此时这束平行光平行于凸透镜的主光轴，光屏上得到一个最小最亮的光斑，这个光斑的位置即为焦点的位置，凸透镜所在的位置为50.0cm刻度，光屏所在的位置为60.0cm刻度，则凸透镜的焦距为
f=-=
60.0cm50.0cm10.0cm
[2]由[1]根据光的直线传播规律可知，两处等大的光斑位置在焦点的两侧，即另一处等大的光斑在60.0cm的右侧；58.0cm处与焦点之间的距离为
60.0cm-58.0cm=2.0cm
根据对称性可知，另一处等大的光斑与焦点之间的距离也为2.0cm，所对应的刻度为
60.0cm 2.0cm62.0cm
+=
即光屏放在58.0cm处和62.0cm处的光斑是一样大的。

（2）[3]从图乙可以看到，物距大于像距，并且光屏上能得到一个清晰的像，根据凸透镜的成像规律可知，这时成的是倒立、缩小的实像。

[4]照相机成的是倒立、缩小的实像，放大镜成的是正立、放大的虚像，投影仪成的是倒立、放大的实像，所以此时成像特点和照相机是相同的。

[5]要使蜡烛的像在光屏的正中央，则要蜡烛、凸透镜、光屏的中心，在同一条高度上，观察图乙可知，蜡烛、凸透镜、光屏的中心没有在同一条高度上，凸透镜的高度较高，可知造成这个现象的原因是凸透镜的位置较高。

（3）[6]该组同学能探究物体在二倍焦距以外的成像特点，由题知，二倍焦距为20.0cm。

因为凸透镜固定在了光具座上20.0cm刻度线处，这时蜡烛在凸透镜的左边，无论蜡烛在凸透镜的左边如何放置，物距都不可能大于二倍焦距，无法探究；如果把蜡烛和光屏互换位置，蜡烛在凸透镜的右边，蜡烛与凸透镜的距离可以大于二倍焦距，根据凸透镜的成像规律，此时成倒立、缩小的实像，像距大于一倍焦距小于两倍焦距，可见物体和光屏的位置都可以满足要求，能探究物体在二倍焦距以外的成像特点。

（4）[7]A．某次实验，如果用光屏接不到像，不一定不成像，还可能是成一个不能用光屏接收的虚像，故A错误，符合题意；
B．用光屏承接实像，这可以同时观察到像和物体，更方便比较像和物体的大小关系，也更方便观察刻度尺上的刻度，即更方便确定像的位置，故B正确，不符合题意；
C．用肉眼直接观察“F”形状光源的实像，这时像成在人的视网膜上，“F”形状光源的光照强度较大，可能会损伤眼睛，故C正确，不符合题意。

故选A。

2、需要甲 C 丁
【详解】
(1)[1]只有将蜡烛点燃，才可以调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。

(2)[2]图甲中物距大于像距，光屏上成倒立、缩小的实像。

(3)[3]图乙中，物距小于像距，成倒立、放大的实像，物距
u=50cm-32cm=18cm
2f＞18cm＞f①
像距
v=73cm-50cm=23cm
23cm＞2f②
由①②得到
11.5cm＞f＞9cm
故选C。

(4)[4]将一个眼镜片放在透镜和烛焰之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次呈现清晰的像，说明该镜片将光线会聚了，对光线起到会聚作用的是凸透镜，可以矫正远视眼，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，丁图是远视眼，此镜片可以矫正丁图的视力缺陷。

3、同一高度60.070.0cm缩小照相机向
左下
【详解】
（1）[1]实验中需调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心在同一高度，目的是让像成在光屏的中央。

（2）[2][3][4]凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛移至光具座上20cm处，此时
=>
30.0cm2
u f
光屏应处于1倍焦距和2倍焦距之间，即应将光屏移动到60.070.0cm之间，在光屏上可以得到倒立、缩小的实像；生活中的照相机应用了这一成像规律。

（3）[5]保持蜡烛和透镜的位置不变，在水透镜中继续注入水，水透镜变厚，折光能力增强，使光线提前会聚，故像距变小，光屏上要想得到清晰的像，应向左移动光屏，在光屏上观察到的像与原来相比将变小。

（4）[6]由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，由于过光心的光线方向不发生改变，蜡烛在光屏成的像将上移，要使像继续成在光屏中央，可将凸透镜适当向下移动。

4、 10.0 缩小照相机靠近小远
离投影仪远离放大变小
【详解】
（1）[1]由图甲知道，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑（即凸透镜的焦点），则凸透镜的焦距为
f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
（2）[2][3]在图乙中，烛焰放在距凸透镜25.0cm处时，因为u＞2f，所以此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。

[4][5]将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，物距变大，像距变小，像变小，所以将光屏应向靠近透镜的方向移动。

（3）[6][7]将蜡烛移至光具座上 35.0cm 刻度线处，即2f＞u＞f时，由凸透镜成像规律知道，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的。

由于物距变小，像距变大，所以，将光屏应向远离透镜的方向移动。

[8]把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，由于凹透镜对光线有发散作用，延迟会聚，所以，若要在光屏上再次成清晰的像，则需要将光屏向远离透镜的方向移动。

（4）[9][10]把蜡烛移至光具座上45.0cm刻度线处，物距
u=50.0cm-45.0cm=5.0cm＜f
成正立、放大的虚像，虚像和物体在凸透镜的一侧，为了观察此时的成像特点，需要取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰；小明将蜡烛继续靠近透镜，根据凸透镜成虚像时，根据物近像近像变小，看到的像变小。

5、较暗 A A 虚不能实
【详解】
（1）[1]蜡烛点燃时比较亮，在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，烛焰的像会更清晰。

（2）[2][3]测量凸透镜的焦距，需要用平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚成的最小、最亮的点才是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是焦距，所以手电筒A出来的光线是平行光，测量结果比较准确；手电筒B出来的光线是发散光线，测量的焦点比平行光测量的焦点距离凸透镜远一些，用它测量的焦距较大，小刚使用的应该是手电筒A。

（3）[4]当物距u＜f时，光屏上不能出现烛焰的像，该像是正立放大的虚像。

[5]当u=f时，经过凸透镜折射光线是平行光，不能得到蜡烛的像。

[6]实像可以成在光屏上，当u>f时，光屏上能出现烛焰的像，说明该像是实像。