【单元练】西安高新第一中学初中校区东区初级中学八年级物理上册第五章《透镜及其应用》测试

一、选择题
1．下列图中关于光学现象的描述或解释错误的是（）
A．甲图中小孔成的是倒立的实像，是由光的直线传播形成的
B．乙图中凹透镜可以矫正远视眼，凹透镜对光有会聚作用
C．丙图中白光通过三棱镜会分解成多种色光
D．丁图中漫反射的光线遵循光的反射定律B
解析：B
A．小孔成像所成的像是倒立的实像，其成像的原理是光沿直线传播，故A正确，不符合题意；
B．凹透镜可以矫正近视眼，凹透镜对光有发散作用，故B错误，符合题意；
C．白光通过三棱镜会分解成多种色光，故C正确，不符合题意；
D．漫反射也是反射的一种，所以也遵循光的反射定律，故D正确，不符合题意。

故选B。

2．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上出现了清晰的像，则这个像是（）
A．倒立缩小的实像B．倒立放大的实像
C．倒立等大的实像D．正立放大的虚像A
解析：A
从图中可以看到，烛焰到凸透镜的距离是物距，物距大小是
50cm-4cm46cm
u==
光屏到凸透镜的距离是像距，像距大小是
v==
74cm-50cm24cm
可知物距大于像距，此时光屏上出现了清晰的像，根据凸透镜的成像规律可知，这时成的是倒立缩小的实像。

故选A。

3．如图所示，给凸透镜“戴”上远视眼镜，此时光屏上能成一清晰的像，若“取”下远视眼镜，光屏上的像变模糊。

为使光屏上的像清晰，某小组提出的做法如下：①将光屏远离透镜；②将光屏靠近透镜；③将蜡烛远离透镜；④将蜡烛靠近透镜，你认为可行的是
（）
A ．①和④
B ．②和④
C ．①和③
D ．②和③C
解析：C 探究凸透镜成像时，给凸透镜“戴”上远视眼镜，远视眼镜是一个凸透镜，光屏上出现清晰的像。

凸透镜对光线有会聚作用，使原来会聚成像的光线提前会聚。

当取下远视眼镜时，像会远离凸透镜，要使光屏上再次得到清晰的像，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应该将光屏要远离凸透镜；若光屏位置不变，需要减小像距，增大物距，即将蜡烛远离透镜，故①③正确。

故选C 。

4．对下列四幅图阐述正确的是（ ）
A ．甲图：近视眼形成原因，用凸透镜矫正
B ．乙图：远视眼形成原因，用凹透镜矫正
C ．丙图：显微镜的物镜呈缩小的像
D ．丁图：天文望远镜的物镜呈缩小的像D
解析：D
A ．甲图是折光能力太强，形成的像在视网膜前，故应该佩戴发散光线的凹透镜矫正，故A 选项错误；
B ．乙图折光能力变弱，成像在视网膜后，需要佩戴凸透镜会聚光线，故B 选项错误；
C ．丙图显微镜的物镜呈放大的像，故C 选项错误；
D ．天文望远镜的物镜相当于照相机，呈缩小的像，故D 选项正确。

故选D 。

5．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像。

下列分析正确的是（ ）
A ．凸透镜的焦距取值范围5cm 10cm f <<
B ．凸透镜的焦距取值范围10cm 15cm f <<
C ．当蜡烛向右移动时，光屏要向左移动，才能再次获得清晰像
D ．当蜡烛向左移动时，光屏要向右移动，才能再次获得清晰像B
解析：B
AB ．此时物距小于像距，所以物距在一倍和二倍焦距之间，像距在二倍焦距之外，可得
20cm 2f f ＜＜
30cm 2f ＞
解得
10cm 15cm f ＜＜
故A 错误，B 正确；
C ．当蜡烛向右移动时，物距减小，像距增大，光屏要向右移动，才能再次获得清晰像，故C 错误；
D ．当蜡烛向左移动时，物距增大，像距减小，光屏要向左移动，才能再次获得清晰像，故D 错误。

故选B 。

6．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 。

7．烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的像，若保持透镜位置不变，把烛焰与光屏的位置对调一下，则（ ）
A ．光屏上不能呈现出像，但眼睛透过透镜能看到像
B ．光屏上没有像，需调节光屏的位置像才能呈现出来
C ．光屏上仍呈现出一个缩小的像
D ．光屏上将呈现出一个放大的像D
解析：D
烛焰放在凸透镜的二倍焦距以外，在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间得到倒立、缩小的实像，凸透镜的位置不变，调换烛焰和光屏的位置，物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，在凸透镜的二倍焦距以外光屏上得到一个倒立、放大的实像，由折射光路是可逆的可知，成放大的像，故ABC 不符合题意，D 符合题意。

故选D 。

8．在抗击新型冠状病毒期间，举国上下，万众一心，进行科学防治，下列这些与抗击疫情有关的说法错误的是（ ）
A ．新冠状病毒的直径约为100nm ，合10-7m
B ．网课期间同学们提交书面作业时，通常需要先将作业拍照，然后上传到班级群或作业小程序，拍照时手机与作业间的距离要大于二倍焦距
C ．护目镜采用厚度均匀的平光玻璃镜片制作，人们能通过护目镜看到的是物体的实像
D．冬天，戴了口罩后，眼镜会变“模糊”，这是呼出的水蒸气液化形成的C
解析：C
A．根据长度的单位换算，1nm=10-9m，所以病毒直径100nm=10-7m，A正确，不合题意；B．手机拍照时，和照相机相同，物体要在镜头的二倍焦距以外，B正确，不合题意；C．人通过护目镜看物体时，光线经过玻璃镜片，发生了折射，人看到的像是虚像，C错误，符合题意；
D．冬天，眼镜变模糊，是水蒸气在镜片上液化造成的，D正确，不合题意。

故选C。

9．在凸透镜的主光轴上放一根粗细均匀的木棒，A端在2倍焦距之外，B端在1倍焦距与2倍焦距之间，如图所示。

木棒经凸透镜所成的像A B''与木棒AB比较，呈现的特点是（）
A．A'端变细，B'端变细
B．A'端变粗，B′端变粗
C．A'端变细，B′端变粗
D．A'端变粗，B′端变细C
解析：C
A端在凸透镜的2倍焦距之外，所成的是倒立缩小的实像，所以A端的像'A会变细。

B 端到凸透镜的距离在1倍和2倍焦距之间，所成的是倒立放大的实像，所以B端的像'B会变粗。

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．学习光的折射时，老师让我们用盛水的玻璃杯来探究光的折射现象。

如图所示，在白纸上写两个字母“B”（图甲），用玻璃杯装半杯水放在白纸前（图乙），人眼正面观察到位于下方的字母发生了变化，让白纸前后移动，出现图丙和图丁现象，那是因为玻璃杯下半部相当于一个______镜；出现图丙现象时，保持白纸位置不动，让玻璃杯向右侧移动，发现像______（选填“向左移动”或“向右移动”或“保持不动”）；图丁下方字母“B”成的是______像（选填“实”或“虚”）。

凸透镜保
持不动实
解析：凸透镜保持不动实
[1]人眼观察到位于下方的字母发生了变化，那是因为玻璃杯下半部相当于一个凸透镜，两次物距不同。

[2]图丙是一个正立放大的虚像，故u小于f，保持白纸位置不动，让玻璃杯向右侧移动，u 始终小于f，故像不动。

[3]图丁是一个倒立缩小的像，根据u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像可知，图丁下方字母“B”成的是实像。

12．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。

13．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。

14．小明想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，他应该把小灯泡放在凸透镜______上。

望远镜中有两组透镜，每组透镜的作用都相当于一个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）焦点凸透镜
解析：焦点凸透镜
[1]平行于凸透镜主光轴的平行光，经凸透镜后，会聚于凸透镜的焦点；根据光路可逆原理，从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜后，会变成一束平行于凸透镜主光轴的平行光；所以，应该把小灯泡放在凸透镜的焦点上。

[2]望远镜的目镜和物镜，都是利用凸透镜成像原理工作的，所以，望远镜中的两组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。

15．阅读短文，回答问题。

智能手机
智能手机具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线接入。

很多同学喜欢用手机上网，用耳机听音乐，若使用不当会对我们的身体造成伤害。

眼睛长时间近距离靠近手机屏幕，使眼睛内的睫状肌、晶状体长期处于绷紧状态，容易患近视眼；长期使用耳机听音乐容易对耳朵造成伤害。

小明在智能手机上安装了一些应用软件后，打开手机中的北斗导航系统，可以通过卫星精确定位手机所在的位置，可以根据位置的移动进行测速、测距、导航等；手机前后有两个摄像头，后置摄像头是透镜组合，相当于焦距为2.1cm的凸透镜，前置摄像头利用应用软件，可以实现自拍和照镜子的功能。

(1)下列关于手机的说法中，正确的是______；
A．增大音量是增大了声音的响度
B．卫星是通过超声波对手机进行定位的
C．利用手机软件照镜子，看到自己的完整脸蛋是放大的像
(2)如图甲是生活中常用的二维码，用手机扫描二维码时，是利用______（选填“黑色”或“白色”）部分获取所含的信息。

某次扫描时，发现画面中二维码太大而不完整，为了扫描到清晰完整的二维码，可以将手机______（选填“靠近”或“远离”）二维码，二维码到镜头的距离要大于______cm；
(3)人眼内的晶状体和角膜的共同作用相当于一个______镜，近视眼患者应配戴合适______的镜制成的眼镜；
'''”表示时间(4)如图乙所示，小明打开手机中的跑步软件记录了一次跑步数据，图中“0615
为6min15s 、“平均配速”是物体每运动lkm 需要的时间，则小明此次跑步的平均配速为______min/km ，他这次运动的路程为______km 。

A 白色远离42凸透凹透
62511
解析：A 白色 远离 4.2 凸透 凹透 6.25 11
(1)[1] A ．响度是指声音的大小，增大音量是改变了声音的响度，故A 正确；
B ．卫星是通过电磁波对手机进行定位，故B 错误；
C ．利用手机照镜子，看到手机上的自己是等大的虚像，故C 错误。

故选A 。

(2)[2]当扫描黑白相间的条纹时，黑色条纹吸收所有色光，而白色条纹能够反射所有色光。

所以是利用白色部分获取信息的。

[3]根据凸透镜成实像时“物近像远像变大、物远像近像变小”可知，发现画面中二维码太大而不完整，原因是物距太小，所成的像太大，为了扫描到清晰完整的二维码，应增大物距，故可以将手机远离二维码。

[4]凸透镜的焦距为2.1cm ，要想在相机上成实像，物体应在其二倍焦距以外，故利用后置摄像头拍照，二维码到镜头的距离最好大于4.2cm ，拍照时成在传感器上的是倒立缩小的实像。

(3)[5]人眼内的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。

[6]近视眼患者当眼在调节放松状态下，平行光线进入眼内，其聚焦在视网膜之前，这导致视网膜上不能形成清晰像，称为近视眼。

所以需要佩戴凹透镜制成的眼镜，让平行光在进入眼睛前变得发散，正好会聚在视网膜上。

(4)[7]图中“0615'''”表示时间为
t =6min15s=6.25min ，
运动路程为1km ，则小明此次跑步的平均配速为
1 6.25min 1km
t v s ===6.25min/km [8]总时间
t =1h8min45s=4125s
其平均速度
1000m 660s 15s s v t =
=⨯+=83
m/s 则他这次运动的路程
s=vt=8
3
m/s×4125s=11000m=11km
16．如图所示是热成像筒型网络摄像机，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮______（选填“人”或“显示屏”），人通过摄像头成一个倒立、______（选填“缩小”或“放大”）的实像，并利用______（选填“红外线”或“紫外线”）实时测量人体温度，从而达到监测的目的。

人缩小红外线
解析：人缩小红外线
[1]摄像机是利用凸透镜成像原理工作的，人的像是由人反射的光线经镜头折射后形成的，人反射的光线足够强，才能成清晰的像，所以要照亮人。

[2]摄像头相当于凸透镜，人距摄像头的距离大于它的二倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像。

[3]物体会向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强，所以，可以利用红外线来实时测量人体温度。

17．为了加强管理，鞍钢用人工智能技术刷脸考勤，如图所示。

当人脸到摄像头的距离
______时，人脸通过摄像头成一个倒立、______的实像，与录入信息进行对比，从而记录考勤。

当人脸靠近摄像头，人脸较暗时，闪光灯会自动打开，照亮______（选填“人脸”或“显示屏”），画面会清晰些。

大于二倍焦距缩小人脸
解析：大于二倍焦距缩小人脸
[1][2]摄像头是利用物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的。

[3]人脸发射的光线经过摄像头在底片上成像，反射的光越强像越亮，因此要照亮人脸。

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．如图为中国海军的“九江号”护卫舰，退役后“九江舰”启程“回家”，于2019年7月20
日下午抵达九江湖口，9月29日，位于湖口县石钟山脚下的九江舰爱国主义教育基地建成开放相儒同学在研学活动中想把旁边的一些景物也拍进画面中，他需要将相机离“九江号”_____（选填“近”或“远”）一些，并且把镜头向_____（选填“内”或“外”）调一些，才能成清晰的像。

远内
解析：远内
[1][2]想把旁边的一些景物也拍进画面中，即像变小，则由凸透镜成实像的规律可知，物距应变大，像距应变小，所以他需要将相机离“九江号”远一些，并且把镜头向内调一些。

20．如图所示为神舟十号宇航员王亚平在太空授课时通过悬浮水球成像的情景，该水球成像的原理可以应用于矫正__（选填“远视眼”或“近视眼”），若该水球的焦距为12cm，此时王亚平的脸离水球中心的距离应______。

近视眼大于24cm【分析】(1)近视眼戴凹透镜加以矫正远视眼戴
凸透镜进行矫正；(2)凸透镜成实像时物距大于像距成倒立缩小的实像应用于照相机来解答此题
解析：近视眼大于24cm
【分析】
(1)近视眼戴凹透镜加以矫正，远视眼戴凸透镜进行矫正；
(2)凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机来解答此题。

[1]图中的水珠相当于凸透镜；如果眼球晶状体的曲度过小，或眼球前后径过短，近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方，导致看不清近处的物体，形成远视眼，可以戴凸透镜进行矫正。

[2]图中所成的像为倒立、缩小的实像,此时王亚平的脸距离球心的距离(物距)应大于2倍焦距，已知水球的焦距为12cm，则王亚平到水球的距离应大于24cm。

三、解答题
21．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。

22．如图所示，一条光线入射到凹透镜后，再折射到水中，画出该条光线照射到凹透镜的入射光线及在水中传播的大致光路。

解析：
图中经过凹透镜的光线被发散后的反向延长线过虚焦点，说明射向凹透镜的光线是平行于主光轴的；射到水面的光线是斜射入水中，先作出法线，根据折射规律可知，此时折射角小于入射角。

如图：
23．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：
24．在图中的方框内填入合适的透镜。

解析：
如图，一束会聚光经第一个透镜后，变为一束平行光，变得比原来发散了，故第一个方框内应该填凹透镜；平行光经第二个透镜后，变为一束会聚光，故第二个方框内应该填凸透镜；故作图如下：
25．如图所示，图中已画出由烛焰上S点发出的两条入射光线，请画出其经过凸透镜折射后的两条折射光线，并标明发光点S的像点S的位置。

（保留必要的作图痕迹）
解析：
过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。

两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′，光路如下图
26．如图所示，凸透镜的主光轴刚好与水面相平，F是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光入射到凸透镜上，请你作出经凸透镜折射后进入水中光线的大致位置，并标出入射角i 和折射角r。

解析：
平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；再过焦点作法线，并根据折射角小于入射角画出从空气到水中的折射光线，并标上入射角与折射角，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。