【单元练】北京日坛中学分校八年级物理上册第五章《透镜及其应用》经典练习题(含答案)

一、选择题
1．现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降。

图中关于近视眼及其矫正后的原理图正确的是（）
A．甲和丙B．甲和丁C．乙和丙D．乙和丁D
解析：D
近视眼是由于晶状体对光的折射能力增强或眼睛的前庭过长，使像成于视网膜前方，由图知，乙图表示近视眼的成像情况，为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人眼前发散一些，所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，则丁图是近视眼的矫正原理图。

故选D。

2．如图所示，小明将蜡烛、凸透镜（f=10cm）、光屏依次摆放在光具座上，光屏上成清晰的烛焰像，然后进行了如下的操作和判断（每次操作均在图中基础上），下列说法正确的是（）
A．根据图中凸透镜成像原理可制成投影仪
B．将蜡烛放在45cm刻度线处，移动光屏，光屏上成正立放大的烛焰像
C．小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间，然后向左移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像，由此可以判断小明戴的是近视镜
D．将蜡烛沿光具座移动15cm，再适当移动光屏，一定能在光屏上成清晰放大的烛焰像D 解析：D
A．由图可知，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小实像，是照相机的原理，故A错误；
B．将蜡烛放在45cm刻度线处，此时的物距小于焦距，成正立、放大的虚像，光屏上不能接收虚像，故B错误；
C．小明把自己的眼镜放在蜡烛和透镜之间，然后向左移动光屏，光屏上可再次成清晰的烛焰像，这说明该眼镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，凸透镜可以矫正远视眼，小明戴的是远视镜，故C错误；
D．将蜡烛沿光具座向右移动15cm，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，故D正确。

故选D。

3．如图是小明通过一块透镜观察物理课本的情况，此时他将这块透镜由图示位置慢慢远离
课本，他在草稿纸上随手记录了成像情况如下：①倒立放大的像；②倒立缩小的像；③正立放大的像，那么，在这过程中像变化的正确顺序是（）
A．①②③B．②③①C．③①②D．③②①C
解析：C
由图可知，此时透镜使课本成正立、放大的虚像，这块透镜是一个凸透镜，此时物距小于凸透镜的焦距；当凸透镜远离课本至物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像；当继续远离课本至物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。

故C符合题意，ABD 不符合题意。

故选C。

4．用如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。

下列说法正确的是（）
A．该凸透镜的焦距是30.0cm
B．图乙中烛焰成的是倒立缩小的实像
C．保持蜡烛、光屏位置不变，将凸透镜向右移动，烛焰可在光屏上再次成清晰的像D．保持蜡烛位置不动，在凸透镜原位置换一个焦距更小的凸透镜，向右移动光屏，烛焰可在光屏上再次成清晰的像C
解析：C
A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将会聚于一点，此点即为此透镜的焦点，从焦点到透镜中心的距离即为焦距，则透镜的焦距为
30.0cm-20.0cm=10.0cm
故A错误；
B．图乙中，像距大于物距，由凸透镜成像规律可知，图乙中烛焰成的是倒立放大的实像，故B错误；
C．保持蜡烛、光屏位置不变，要成清晰的像，可使物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距；或使物距大于二倍焦距，像距处于一倍焦距和二倍焦距之间；所以向
右移动凸透镜，烛焰可在光屏上再次成清晰的像，故C正确；
D．在凸透镜原位置换一个焦距更小的凸透镜，会聚能力会更强，成像会更靠近透镜，故应将光屏靠近凸透镜，可在光屏上再次成清晰的像，故D错误。

故选C。

5．如图为某款照相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。

拍照时，镜头对准景物，相机通过自动调节，就能得到清晰的像，下列说法正确的是（）
A．为了拍摄到更大的像应该将镜头远离景物
B．景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
C．影像传感器上成的是正立的实像
D．景物在镜头前任何位置都能在影像传感器上成像B
解析：B
A．根据凸透镜成像规律，发现物近像远像变大，故为了拍摄到更大的像应该将镜头靠近景物，故A选项错误；
B．景物在二倍焦距以外才能成缩小的像，是照相机的原理，故B选项是正确；
C．影像传感器上成的是倒立的实像，因为照相机成的是倒立的缩小的实像，故C选项错误；
D．景物在镜头的一倍焦距内，在影像传感器上不成像，故D选项错误。

故选B。

6．在①眼睛在视网膜上成像；②国家大剧院的倒影；③用放大镜观察邮票；④照相机成像；⑤投影仪成像中，正确归纳的是（）
A．一定成放大像的是①③⑤B．成正立像的是①②③
C．成实像的是①④⑤D．属于反射成像的是②③④C
解析：C
①眼睛在视网膜上成倒立缩小的实像；
②国家大剧院的倒影是光的反射现象，成虚像；
③放大镜看邮票成正立放大的虚像；
④照相机成成倒立缩小的实像；
⑤投影仪成倒立放大的实像。

所以，一定成放大像的是③⑤，成正立像的是③，成实像的是①④⑤，属于反射成像的是②，故C正确，ABD错误。

故选C。

7．小何同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。

下列说法中正确的是（）
A．该凸透镜的焦距可能为 20cm
B．当蜡烛向透镜焦点移动的过程中，所成的像逐渐变小
C．随着蜡烛的燃烧蜡烛会变短，蜡烛在光屏上像的位置会上升
D．当蜡烛向远离透镜的方向移动时，要在光屏上得到清晰的像，光屏应远离透镜C
解析：C
A．由图可知物距
35cm＞2f
像距
f＜20cm＜2f
故有
10cm＜f＜17.5cm
故A错误；
B．当蜡烛向透镜焦点移动的过程中，物距始终大于一倍焦距，物距变小，像距变大，像变大，故B错误；
C．因为经过光心的光线方向不发生改变，则蜡烛变短时，像应该向上移动，故C正确；D．当蜡烛向远离透镜的方向移动时，物距变大，像距变小，光屏应靠近凸透镜，故D错误。

故选C。

8．下列现象中，与小孔成像的原理相同的是（）
A．屏幕上的“手影”
B．海市蜃楼
C．露珠下的叶脉
D．水中的“倒影”A
解析：A
A．屏幕上的“手影”，是光的直线传播，小孔成像原理也是光的直线传播，故A符合题意；B．海市蜃楼是光的折射，故B不符合题意；
C．露珠下的叶脉，是光的折射，故C不符合题意；
D．水中的“倒影”，是光的反射形成的，故D不符合题意。

故选A。

9．下列现象中，由于光的直线传播形成的是（）
A．手影
B．用放大镜看字
C．水中筷子“弯折”
D．湖中倒影A
解析：A
A．手影是光射到不透明的手上，在手后面留下阴影，所以是光的直线传播形成的，故A 符合题意；
B．用放大镜看字，是透镜的应用，光的折射形成的，故B不符合题意；
C．水中筷子弯折，是光从水中斜射到空气中，发生折射形成的，故C不符合题意；D．湖中倒影是光在水面发生反射形成的，故D不符合题意。

故A。

10．费县的许家崖水库是著名的风景区，湖光山色相映成趣，如图。

下列说法正确的是
（）
A．拍摄这幅照片时，照相机所成的是正立的虚像
B．青山在水中的倒影是光的色散
C．水看起来比实际要浅是光的折射
D．小鸟掠过水面，它在水中的虚像越来越大C
解析：C
A．照相机在底片上成倒立缩小的实像，故A错误；
B．倒影是光的反射形成，故B错误；
C．水底反射的光由水斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的“水底”比水底的实际位置浅一些，是光的折射现象，故C正确；
D．小鸟掠过水面时，小鸟反射的光经水面反射后形成等大的虚像，像的大小不变，故D 错误。

故选C。

二、填空题
11．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，恰能在光屏上成一个清晰的像，该像的性质为倒立___________实像（选填放大或缩小、等大），利用此原理可以制成___________。

放大投影仪
解析：放大投影仪
[1][2]由图像可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时成的倒立放大的实像，投影机就是利用这个原理制成的。

12．如图所示，是小红同学利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验。

(1)实验室里的凸透镜有焦距分别为2cm、10cm和30cm的三种，为了便于根据现有的器材
完成全部实验，应选择的凸透镜的焦距最合适的是（填答案序号）______；
A．2cm
B．10cm
C．30cm
D．都可以
(2)把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上，点燃蜡烛后，还应调整烛焰的中心、凸透镜中心和光屏中心在______；
(3)器材处于如图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，这与______（选填“照相机、“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同；将老花眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了，若此时使光屏______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。

(4)如图乙所示，当蜡烛移动到B点时无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰的像，这时，通过透镜向烛焰方向观察能看到烛焰的虚像，把B点的蜡烛向其______（选填“左”或“右”）移动，可以看到虚像变大；
(5)实验中，当小红用白纸遮掉凸透镜的下半部分时，光屏上成像的情况是______；
A．只出现烛焰的上半部分的像
B．只出现烛焰的下半部分的像
C．成像情况像不受任何影响
D．仍然是完整的像，只是变暗些
(6) 随着蜡烛燃烧而变短，光屏上的像不在正中间，为了便于观察，使像呈现在光屏中央，下列最合理的调整是______。

A．只需将凸透镜向上移动一些
B．只需将光屏向上移动一些
C．只需将蜡烛向下移动一些
D．以上三种方法均可B同一高度上照相机靠近左DB
解析：B同一高度上照相机靠近左D B
(1)[1]当凸透镜焦距为2cm时，由于焦距太小，实验效果不明显，当凸透镜的焦距为30cm 时，光具座的长度太短，无法满足物距大于二倍焦距时像距大于一倍焦距的长度，故选焦距为10cm的凸透镜。

(2)[2]为了使物体的像呈在光屏中央，就要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上。

(3)[3][4]由图甲可知，此时u＞2f，其应用是照相机；因凸透镜对光线有会聚作用，会使像呈在光屏的前面，为使像呈在光屏上，故应将光屏靠近凸透镜。

(4)[5]当u＜f，凸透镜成虚像，此时当物体远离物体时，成的虚像变大，所以想要看到的虚像变大，可以将蜡烛左移。

(5)[6]如下图所示，蜡烛上的某一点发出无数条光线（只画出了四条）经过凸透镜后成像在光屏上，当遮住凸透镜的上半部分时，蜡烛发出的光线1、2给挡住了，但仍有光线3、4通过凸透镜的下半部分而照在光屏上成像。

只不过是通过的光线减少，图象的亮度变暗，如下图所示：
故选D。

(6)[7]蜡烛在燃烧中不断变短，烛焰向下移动，则光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可将凸透镜向下移动一些，或者将光屏向上移动一些，或将蜡烛上移，或者将凸透镜和光屏都向下移动一些（即烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度），故选B。

13．在流感疫情防范中，水银体温计发挥了重要作用，读数时看到的是水银柱的正立、
______的______像，下图中体温计的示数是______℃。

放大虚365
解析：放大虚36.5
[1][2]水银温度计是根据液体的热胀冷缩制成的，读数时透过凸透镜的表面，因为水银柱离凸透镜很近，在一倍焦距之内，所以看到是正立放大的虚像。

[3]由图可知，温度计的分度值是0.1℃，则读数为36.5℃。

14．如图所示，甲同学拿着焦距为10cm的放大镜去看离他1.5m远处的乙同学，乙同学却通过放大镜看到了甲同学眼睛成清晰的正立、放大的虚像，则放大镜与甲同学眼睛的距离____（选填“大于”、“小于”或“等于”）10cm，甲同学____（选填“能”或“不能”）看到乙同学的像。

小于不能
解析：小于不能
[1]当物距小于焦距时，凸透镜成正立，放大的虚像。

则放大镜与甲同学眼睛的距离小于10cm。

[2]乙同学与凸透镜的距离为1.5m，大于二倍焦距，此时成倒立缩小的实像，成像位置在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，此时甲的眼睛在一倍焦距之内，不能看到乙同学的像。

15．小明发现自己能看得清近处的课本，看不清楚远处的黑板，于是去医院检查视力，医生根据检查结果诊断小明为__________（选填“近视眼”，“远视眼”），需要佩戴眼镜进行矫正，下图中______便为其眼睛的矫正原理（选填“甲”、“乙”）。

近视眼甲
解析：近视眼甲
[1]看不清远处的物体是近视眼的特征，所以诊断为近视眼。

[2]近视眼需要佩戴凹透镜进行矫正，所以要用图甲中的矫正原理。

16．光从空气射入透镜时，凸透镜对光有______作用，凹透镜对光有______作用会聚发散解析：会聚发散
[1]当光照到凸透镜发生折射时，折射光线相对于入射光线向内偏折，说明凸透镜对光具有会聚作用。

[2]当光照到凹透镜发生折射时，折射光线相对于入射光线向外偏折，说明凹透镜对光具有发散作用。

17．手机屏幕呈现的彩色画面是由红、绿、____三种色光混合而成，当用微信扫描商户的黑白两色纸质二维码付款时，二维码应处在距离手机镜头的______（选填“1倍焦距以内”、“1倍焦距和2倍焦距之间”或“2倍焦距以外”），纸质二维码的黑色部分会
_____（选填“反射”或“吸收”）所有色光。

蓝2倍焦距以外吸收
解析：蓝2倍焦距以外吸收
[1]红、绿、蓝三种色光称为光的三原色，将红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，能够产生其他任意色光。

[2]当用微信扫描商户的黑白两色纸质二维码付款时，成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像规律可知二维码应处在距离手机镜头的2倍焦距以外。

[3]纸质二维码的黑色部分会吸收所有色光，不反射任何光，所以看起来是黑色。

18．为了丰富市民业余文化生活，我市开展了露天电影走进社区活动。

准备放映时，画面超出了整个屏幕，如果你是放映员应将放映机______（选填“远离”或“靠近”）屏幕，同时要______（选填“增大”或“减小”）镜头与胶片间的距离。

观众能够从各个角度看到电影画面是因为画面投射到屏幕上后发生了______（填“镜面反射”或“漫反射”）。

靠近增大漫反射【分析】要解决此题需要掌握凸透镜成像的规律掌握投影仪的构造特点及制作原理放映机的镜头相当于凸透镜胶片相等当于物体屏幕相等当于光屏放映机是根据物距处于f与2f之间时成倒立放大的实像的原理
解析：靠近增大漫反射
【分析】
要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律。

掌握投影仪的构造特点及制作原理。

放映机的镜头相当于凸透镜，胶片相等当于物体，屏幕相等当于光屏。

放映机是根据物距处于f与2f之间时，成倒立、放大的实像的原理制成的。

并且物距越小，所成的像越大，像距也越大。

反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑的反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这
种反射是漫反射。

[1][2]放映机是根据物距处于f和2f之间时，成倒立、放大的实像的原理制成的。

画面超出了整个屏幕，说明画面大了，应减小物距，增大像距，所以将放映机靠近屏幕，同时要增大镜头与胶片间的距离。

[3]银幕是凹凸不平的，平行光线入射到粗糙的银幕上，反射光线射向四面八方，进入不同方向的人的眼睛，不同方向的人们都能看到。

因此光在银幕上发生漫反射，观众才能够从各个角度看到电影画面。

【点睛】
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用，一定熟练掌握成像规律的内容，还考查了成像规律的变化，要搞清像距和物距的关系。

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．有些小朋友喜欢玩如图所示的激光笔，但是非常危险！因为激光有一个特点是亮度高，如果激光照射到人眼，由于眼球的晶状体相当于______（填“凸透镜”或“凹透镜”），激光经过眼球______（填“会聚”或“发散”）在视网膜上，会严重灼伤视网膜，造成永久性伤害。

凸透镜会聚
解析：凸透镜会聚
[1][2]如果激光照射到人眼，由于眼球的晶状体相当于凸透镜，凸透镜对光线的会聚作用，激光经过眼球会聚在视网膜上，因为激光的亮度高，会严重灼伤视网膜，造成永久性伤
害。

三、解答题
21．小强在研究透镜成像特点，请你帮他完成图中物体AB经凸透镜所成像A1B1的光路图，并作出图中光线AC经凸透镜折射后的光线。

解析：
平行于主光轴的光线经过凸透镜后折射光线会过焦点；过光心的光线经过凸透镜后传播方向不变，两条折射光线的交点为A1，即为A的像；A C经过凸透镜后，折射光线会经过A1点，再过A1点垂直于主光轴作出B的像点B1，如图所示
22．按要求完成光路图：
在图中画出入射光线对应的折射光线。

解析：
通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，如图所示：
23．作图题
(1)根据凸透镜对光线的作用完成图中的光路。

______
(2)光与镜面成30°角射在平面镜上，如图所示，请画出反射光线并标出反射角的大小。

______
(3)请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。

______
解析：
(1)[1]对于凸透镜，入射光线与主光轴平行，则折射光线过焦点，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。

(2)[2]先过入射点垂直平面镜作出法线，再在法线的左侧画出反射光线，注意反射角等于入射角，光与镜面成30°角，入射角为60°反射角也等于60°。

(3)[3]分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB 在平面镜中的像。

24．请补充完成光线通过透镜的光路图；
解析：
根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴作出入射光线，如图所示：25．(1)请在图中，尝试画出光线AO的反射光线和折射光线的大致方向。

(2)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折射后的光路图。

解析：(1) ；(2)
(1)光线AO从水中斜射向空气中，在水面处发生反射和折射；先画出法线，反射光线返回到水中，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；折射光线进入空气中，折射光线也与入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角，向远离法线的方向偏折，故作图如下：
(2)过凹透镜光心的光线，经凹透镜后，方向不变；对准凹透镜另一侧焦点的光线，经凹透镜后，平行于凹透镜的主光轴，故作图如下：
26．黑箱内有一只焦距为3cm的凸透镜和一个平面镜，请画出黑箱内的光路图，标出反射角度数。

解析：
平行于主光轴的光线经过凸透镜后经过焦点，然后照射到平面镜上，平面镜反射光线，使反射的光线平行于主光轴，经凸透镜折射后，再经过焦点射出，由于入射光线与主光轴的距离和焦距都等于3cm，所以根据几何关系可知，射向平面镜的入射光线与其反射光线的夹角为45°，故反射角为22.5°，如图所示。

27．如图所示，M、N为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛在光屏上所成的像。

根据凸
透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点F，并把它们画出来。

（______）
解析：
(1)在烛焰上取一点S，在其成的像上找出对应的像点S'，连接SS'，其与主光轴的交点O就是凸透镜的光心，由此可以确定凸透镜的位置。

(2)过S点做平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后要过S'，折射光线与凸透镜右侧的主光轴的交点就是凸透镜的焦点F位置，同理可以作出凸透镜左侧的焦点F，如图所示：。

28．在画光路图时，为了减小作图误差，凸透镜可用图甲表示，O点是光心，F为其焦点。

请根据凸透镜对光的折射规律，在下图中画出物体通过凸透镜所成的像。

（_______）
解析：
由凸透镜的三条特殊光线知道，过凸透镜光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过对侧的焦点，两条折射光线的交点即为A的像点A′，然后做主光轴的垂线即可得出物体AB所成的像A′B′，成像如下图。