2022年苏科版八年级物理上册第四章光的折射 透镜专项训练试卷(含答案详解版)

八年级物理上册第四章光的折射透镜专项训练
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、小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。

盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。

有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（）
A．f=5cm h=10cm B．f=10cm h=12cm
C．f=5cm h=12cm D．f=10cm h=6cm
2、我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。

关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（）
A．这是光的反射现象B．这是光的色散现象
C．“水晶饼”对光有会聚作用D．“水晶饼”对光有发散作用
3、2021年5月26日，天空先后出现超级月亮和月全食的少见天象，与月全食成因相同的是
（）
A．墙上“兔”B．水中“塔”
C．空中“桥” D．镜中“字”
4、2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船成功发射，我国空间站建设又跨出了关键一步。

王大爷从报纸上看到这一消息时，感到无比自豪。

他用放大镜读报时透过镜片看到的文字是（）
A．倒立、缩小的实像B．正立、放大的虚像
C．倒立、放大的实像D．正立、缩小的虚像
5、将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上位置如图所示，此时光屏上得到清晰的像，下列说法正确的是（）
A．此时光屏上的像是放大、正立的虚像
B．此时成像情况符合投影仪成像原理
C．保持凸透镜的位置不动，向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置，当光屏上再次得到清晰的像时，这个像一定是缩小的像
D．保持凸透镜的位置不动，向左移动蜡烛，则光屏一定要向左调整位置才能得到清晰的像
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，O是透镜的光心，来自物体AB的光线a平行于主光轴，经过透镜后的光线过主光轴的一点。

（1）在图中①画出b经透镜后的光线；②标出右侧焦点F的位置；③标出物距u______；
（2）AB经透镜所成的像是______（选填“倒立”“正立”）、______（选填“放大”“等大”“缩小”）的______（选填“实”“虚”）像。

2、甲图为电影放映机，其成像原理如图乙所示．为让观众看到清晰的实像，应将胶片放在距离透镜_____的位置（选填序号：①一倍焦距以内②一倍焦距到二倍焦距之间③二倍焦距以外），白色银幕是为了_____所有颜色的光（选填“反射”或“吸收”）．
3、2021年12月9日，航天员王亚平在太空中为大家直播演示了很多有趣的小实验，其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”如图，一开始王亚平将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的像，这个水球相当于一个______。

随后，王亚平向水球里注射一个气泡，神奇的一幕发生了，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，注入气泡后，中间部分相当于两个______组成的（以上两空选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）。

4、如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播情形，反射角等于___________° ，折射角等
于___________°；MM′的右边是_________（选填水或玻璃）。

5、如图所示，在探究凸透镜成像规律实验中，此时光屏上成清晰的像，这个像是倒立的________（填“放大”或“缩小”）的实像，________就是根据这个成像特点制成的。

现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则光屏上________（填“能”或“不能”）成像。

三、简答题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、在旅途中，利用自拍杆拍照，与直接拿手机自拍相比，可以增大什么？
2、在森林中旅游，导游向想你建议，不要随意丢弃饮料瓶，这不仅是为了环境美观，更是为了保护森林，请你说出其中的道理．
3、阅读下列短文，完成短文后各题。

眼镜的度数
透镜焦距f 能表示它会聚光线（凸透镜）或发散光线（凹透镜）本领的大小。

焦距越短，透镜折光本领越大，所以可用焦距f 的倒数表示透镜的这种折光本领，叫做透镜的焦度D ，即1D f
=，式中f 单位是m 。

D 的单位是1m -。

平时我们说的度数就是透镜的焦度D 乘100的值。

凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。

根据以上内容回答下列问题：
(1)200-︒、300-︒、100+︒、200+︒的眼镜片中，哪些是远视镜片，哪些近视镜片？说出你的理由。

(2)通过（1）中数据分析，近视镜片和远视镜片度数深浅与镜片的焦距有什么关系？
(3)你如何粗略测量出一只老花镜镜片的度数？
4、五一期间小红随父亲到宜昌市磨基山公园游玩，小红父亲用照相机拍摄了夷陵长江大桥的清晰照片，小红发现相机中桥的像有点小，提议能否把桥的像拍得更大一些，她父亲便更换相机镜头后在原地又拍摄了一张夷陵长江大桥的清晰照片，如图所示。

(1)两次成像的大小不同是什么原因造成的呢？
(2)用照相机拍照时，要想成的像更大，除了更换相机镜头外，还可以怎么做？请说出你的办法。

5、给你一个透镜，用什么方法可以很快知道是凸透镜还是凹透镜？写出两种方法即可。

四、实验探究（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小阳将焦距为1f 的凸透镜A 固定在光具座上35cm 刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm 刻度线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示，测量像的高度并记录。

接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A 换为焦距为2f 的凸透镜B 并保持位置不变，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，测量像的高度并记录。

（1）请你写出小阳所探究的问题是_________；
（2）小阳在实验中需要控制_________不变；
（3）请你根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断1f________2f（选填“＝”、“＞”或“＜”）；
（4）图乙所示的实验现象可以说明_________的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。

2、在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小虎同学进行了如下实验：
（1）用平行光正对凸透镜照射，移动光屏到图甲位置时，光屏上出现了最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光有______作用，此凸透镜的焦距是______cm。

（2）接下来的实验过程中需观察像的大小、倒正和虚实，测量______和______。

（3）将凸透镜固定在图乙中的光具座40cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。

将蜡烛移至25cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则该像是______像（选填“实”或“虚”）。

这个成像性质在生活中的应用是______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

（4）实验中，当物距较小时，在光具座上无论怎样移动光屏，光屏上都找不到到像，除了成虚像外，还有可能是______。

（5）实验进行一段时间后，如图丙所示，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方。

能让像重新回到光屏中央的操作是______。

（填序号）
①光屏下调
②蜡烛下调
③透镜下调
（6）为了克服蜡烛燃烧变短带来的问题，小虎从网上购买了利用LED灯做成的F光源进行实验，将F光源放在10cm刻度线处时，看到的清晰的像是图中的______。

3、小波在做“探究凸透镜成像”的实验中｡
（1）实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在_____；
（2）他将凸透镜正对平行光，当光屏移动到图甲所示位置时，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜的焦距f=_____cm；
（3）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。

当光屏上出现清晰的像后，用不透明物体挡住透镜上半部分，光屏上的像将会_____（选填“是”或“不是”）完整的｡
4、在“探究凸透镜成像规律的实验”中：
（1）如图甲所示，是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为________cm，点燃蜡烛，调
整凸透镜和光屏，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在______，这样做可使实验中的像都能成在_______。

（2）当烛焰距凸透镜15cm时，能成倒立、________的实像，生活中的___________就是利用这个原理制成的；
（3）当烛焰向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向________（选填“左”或“右”）移，此时所成像将________（选填“变大”、“变小”或“不变”），如果将蜡烛与光屏的位置互换，在光屏上___________（“能”或“不能”）看到清晰的像，原因是_________。

（4）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图乙，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向______（选填“上”或“下”）调整。

（5）在上一步实验调整好像的位置后，小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能呈清晰的像，可将光屏适当________（选填“左”或“右”）移。

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、D
【详解】
ABCD．盒盖处安装凸透镜，盒底处有昆虫标本，要使凸透镜作放大镜使用时，物距必须小于焦距，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

2、C
【详解】
A．“水晶饼”相当于凸透镜，发生的是光的折射现象，故A错误；
B．光的色散现象是指太阳光（白光）透过三棱镜分解成各种色光的现象，故B错误；
CD．“水晶饼”相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，把一束太阳光的能量会聚到焦点上，从而点燃了焦点处的艾草，故C正确，D错误。

故选C。

3、A
【详解】
月全食是由光在真空或同种均匀介质中沿直线传播形成的；
A．墙上“兔”属于影子，是由光的直线传播形成的，故A符合题意；
B．水中“塔”是倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的现象，故B不符合题意；
C．空中“桥”是彩虹，是光的色散现象，是由光的折射形成的，故C不符合题意；
D．镜中“字”是光的折射形成的，故D不符合题意。

故选A。

4、B
【详解】
用放大镜读报时，放大镜与报纸的距离小于一倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时成正立、放大的虚像，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

5、D
【详解】
AB．由图可知，物距大于像距，即
u＞2f，2f＞v＞f
成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理，故AB错误；
C．凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点，保持凸透镜不动，向右移动蜡烛并调整光屏到适当的位置，当光屏上再次得到清晰的像时，像将变大，故C错误；
D．保持透镜的位置不动，向左移动蜡烛，物距增大，像距减小，像变小，需要将光屏也向左移动才能得到清晰的像，故D正确。

故选D。

二、填空题
1、
倒立缩小实
【详解】
（1）[1]①过凸透镜光心的光线沿直线传播方向不变，据此画出b经透镜后的光线。

②凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点。

平行于主光轴的光线过焦点，据此标出右侧焦点F的位置。

③物体到凸透镜的距离叫物距。

据此标出物距u，如下图所示：
（2）[2][3][4]由上图可知，AB经透镜成倒立、缩小的像，因为是实际光线会聚而成，所以是实像。

故AB经透镜所成的像是倒立、缩小的实像。

2、②反射
【详解】
第一空．电影放映机的镜头相当于一个凸透镜，可以成放大的实像，则此时物距2f＞u＞f，像距v＞2f，胶片放在一倍与二倍焦距之间，所成的像位于二倍焦距以外；
第二空．白色银幕是为了反射所有颜色的光，让观众看到五彩的画面．
3、凸透镜凹透镜
【详解】
[1][2]王亚平制作了一个大大的水球，并在水球中加入气泡，大水球相当于凸透镜，水球和气泡一起又构成了一个凹透镜，透镜的焦距在水球表面附近，凸透镜成像中物距大于两倍焦距，成倒立、缩小的实像，物像异侧；凹透镜成像中物距大于两倍焦距，成正立、缩小的虚像，物像同侧，即我们看见了一正一倒两个像。

4、 70 40 玻璃
【详解】
[1]根据反射定律知，反射角等于入射角，所以水平方向的直线NN'为法线，竖直方向的直线MM'为界面。

由上图可知，入射角
∠=︒
70
AON
反射角等于入射角，则反射角
70
∠=︒
BON
[2]由图可知折射光线与法线的夹角为
∠=︒-︒=︒
CON'
905040
所以折射角为40°。

[3]由于折射角小于入射角，故MM′的右边是玻璃。

5、放大投影仪能
【详解】
[1][2]由图示知，蜡烛与凸透镜的距离小于光屏与凸透镜的距离，即物距小于像距，所成的是倒立、放大的实像。

投影仪工作时所成的像是倒立、放大的实像，所以是根据这个特点制成的。

[3]保持凸透镜的位置不变，光屏和蜡烛的位置对调，据光的折射现象中，光路是可逆的，可知，光屏上仍能成清晰的像。

三、简答题
1、见详解
【详解】
手机的摄像头相当于一个凸透镜。

根据凸透镜成像规律可知，物距越大，像距越小，像越小，可知利用自拍杆拍照与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。

2、因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，造成火灾．因此，不能在森林中随意丢弃饮料瓶．
【详解】
因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，造成火灾．因此，不能在森林中随意丢弃饮料瓶．
3、 (1)200-︒、300-︒为近视眼镜，100+︒、200+︒为远视眼镜，理由：因为近视镜的镜片为凹透镜，其度数为负数，远视镜的镜片为凸透镜，其度数为正数；(2)焦距越小，度数越大；(3)先用平行光聚焦法测出焦距f ，度数1100f =
⨯ 【详解】
(1)[1][2]由题意知，凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。

所以， 200-︒、300-︒为近视眼镜，100+︒、200+︒为远视眼镜。

(2)[3] 因为镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘以100的值，所以300-︒镜片的焦度是3m -1，又因为
11300=100f -︒⨯
所以焦距是1-0.3m f ≈。

200+︒镜片的焦度是2m -1，又因为
2110=0020f ⨯+︒
所以焦距是2m =0.5f 。

由以上数据知，透镜的度数越大，透镜焦距越小。

(3)[4]晴天把镜片放在阳光下，使阳光与镜片垂直，调整镜片与地面的距离，使地面上的光点最小，
最清楚，以m为单位用刻度尺测量镜面到地面上光点的距离，用f表示。

计算度数
1
100
D
f
=⨯
所以，先用平行光聚焦法测出焦距f，度数
1
100
f
=⨯。

4、 (1)见解析；(2)见解析。

【详解】
(1)两次像的大小不同是由于更换镜头，镜头的焦距不同，成像的像距也就不同，像的大小不同；
(2) 要想成的像更大，除了更换相机镜头外，还可以离桥更近一些，这样让物距减小，像距就会变大，像就更大。

5、详见解析
【详解】
（1）透镜对光线有会聚作用；凹透镜对光线有发散的作用。

透镜正对着太阳光移动，另一侧能得到最小最亮的点说明是凸透镜，出现一个暗圈的是凹透镜；
（2）凸透镜能作为放大镜使用成放大的像；凹透镜成缩小的像。

把透镜放在字的附近去看字，能起放大作用的是凸透镜，缩小的是凹透镜。

四、实验探究
1、凸透镜成像大小与凸透镜焦距大小的关系物距 > 照相机
【详解】
（1）[1]依题意得，两次实验的物距相同，凸透镜的焦距不同，所成的像的大小不同，因此探究的问题是凸透镜成像大小与凸透镜焦距大小的关系。

（2）[2]实验中，要探究凸透镜成像大小与凸透镜焦距大小的关系，要控制物距相同，改变凸透镜的焦距。

（3）[3]凸透镜成像中，成放大、倒立的实像，物距在一倍到两倍焦距之间；成缩小、倒立的实像，物距大于两倍焦距，由图得两次实验的物距为
=35.0cm-5.0cm=30.0cm
u
且图甲成的像是放大、倒立的实像，图乙中成的像是缩小、倒立的实像，因此
1130.0cm 2f f << ，2230.0cm f <
所以12f f >
（4）[4]图乙中成的像是缩小、倒立的实像，与照相机成像特点相同。

2、 会聚 10.0 物距 像距 实 投影仪 可能像距过大，像的位置超过了光具座的范围 ③ B
【详解】
（1）[1][2]平行光正对凸透镜照射，移动光屏到图甲位置时，光屏上出现了最小最亮的光斑，这说明凸透镜对光有会聚作用，凸透镜与光屏间的距离为焦距，故凸透镜焦距是10.0cm 。

（2）[3][4]实验过程中，需要观察像的大小、虚实、正倒以及像距和物距。

（3）[5][6]将蜡烛移至25cm 刻度线处，此时物距为15cm ，位于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；应用为投影仪。

（4）[7]实验中，当物距较小时，像距很大，可能像距过大，像的位置超过了光具座的范围。

（5）[8]如图丙所示，实验一段时间后，像移动到光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，能让像重新回到光屏中心的操作是③。

（6）[9]将F 光源放在10cm 刻度线处时，此时物距为30cm ，大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故选B 。

3、 光屏中央 11.0 靠近 是
【详解】
（1）[1]烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，这样做的目的是使像成在光屏的中央位置，便于观察成像情况｡
（2）[2]凸透镜正对平行光，平行光线平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是
f =41.0cm ﹣30.0cm=11.0cm
（3）[3]如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，物距变大，像距变小，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向靠近透镜的方向移动｡
[4]当光屏上出现清晰的像后，遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部的光线，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，由于折射光线减少，会聚成的像变暗｡
4、 11.0 同一高度 光屏中央 放大 投影
仪 左 变小 能 光路的可逆性 下 右
【详解】
（1）[1]如图甲所示，是小明确定焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为
41.0cm 30.0cm 11.0cm f =-=
[2][3]点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，这样做可使实验中的像都能成在光屏的中央，便于观察成像情况。

（2）[4][5]把蜡烛放在距凸透镜15cm 处时，2f u f >>，像在二倍焦距以外，2v f > ，能成倒立、放大的实像；生活中的投影仪应用了这一规律。

（3）[6][7]把蜡烛远离凸透镜时，物距在不断增大，由凸透镜成像规律可知：物距增大，像距减小，像变小。

所以当蜡烛逐渐远离凸透镜时，像距变小即光屏应向左移，烛焰所成的实像将变小。

[8][9]如果将蜡烛与光屏的位置互换，光屏上能看到清晰的像，原因是光路的可逆性，此时成倒立放大的实像。

（4）[10]蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，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）[11]近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使原来会聚的光线推迟会聚，则此时应将光屏向右移动，才能在光屏上再次承接到清晰的像。

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。