【单元练】2021年八年级物理上册第五章《透镜及其应用》基础卷(答案解析)(1)

一、选择题
1．关于凸透镜，下列说法正确的是（）
A．凸透镜把光能量聚集的点就是焦点
B．在成像实验中，若蜡烛、凸透镜、光屏不在同一直线上，则凸透镜不能成像
C．2倍焦点处是凸透镜成实像、虚像的分界点
D．凸透镜成实像时，物距越大，所成的像越小D
解析：D
A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上的一点，这点才是凸透镜的焦点，故A错误；
B．在成像实验中，若蜡烛、凸透镜、光屏不在同一直线上，则凸透镜仍能成像，只是不再光屏的中央成像，故B错误；
C．凸透镜成像规律的特点是二倍焦距分大小，一倍焦距分虚实，故C错误；
D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小，所以物距越大，像越小，故D 正确。

故选D。

2．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。

则下列相关说法正确的是（）
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该透镜的焦距f一定满足8cm<f<15cm
④透镜遮一半，光屏上的像变得不完整
A．只有①和③B．只有②和④C．只有②和③D．只有①和④C
解析：C
物距大于像距，成倒立缩小实像，是照相机的原理，此时物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即
30cm＞2f
2f＞16cm＞f
解得8cm＜f＜15cm，透镜遮一半，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，只是此时的像比遮住前的像要暗一些，故ABD错误，C正确。

故选C。

3．如图所示，小明同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（）
A．投影仪就是利用这一成像原理制成的
B．实验中烛焰在光屏上成的像是放大的
C．为了从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板
D．将蜡烛向右移动靠近凸透镜，当放置在F和O之间时，光屏上将找不到像D
解析：D
AB．由图可知，物体在2倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，投影仪成倒立、放大的实像，不是利用这一成像原理制成的，故A、B错误；
C．从不同方向观察光屏上的像，光屏应该发生漫反射，表面应该是粗糙的，故C错误；D．将蜡烛向右移动靠近凸透镜，当放置在F和O之间时，位于一倍焦距之内，成正立、放大的虚像，不能呈现在光屏上，故D正确。

故选D。

4．如图所示，手机扫描物品上二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏。

下列说法正确的是（）
A．物品上的二维码是光源
B．要使屏幕上二维码的像变小，需将手机远离二维码
C．扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距与二倍焦距之间
D．影像传感器上成的是正立的实像B
解析：B
A．二维码本身不发光，不是光源，故A错误；
B．凸透镜成实像时，物远像近像变小，如果要让像变小一些，应增大物距，需将手机远离二维码，故B正确；
CD．手机摄像头相当于凸透镜，其是利用物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小实像的原理制作的，故CD错误。

故选B。

5．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。

6．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 。

7．如图所示，购物支付已进人“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当一个凸透镜）前约1m 的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。

则下列说法正确的是（ ）
A ．摄像头的焦距可能是40cm
B ．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
C ．人脸通过摄像头成像是利用了光的反射
D ．“刷脸”时，面部应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间A
解析：A
【分析】
(1)凸透镜成像的原理是光的折射；
(2)摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，当2u f >时，凸透镜才成倒立、缩小的实像。

当2u f >时，凸透镜成倒立、缩小的实像，所以，“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外，即100cm>2f ，则50cm f <，故B 、D 错误，A 正确。

摄像头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故C 错误。

故选A 。

8．下列关于成像的说法正确的是（ ）
A ．面镜成的像是虚像，像与物体等大
B ．透镜成的像是实像，像可以是放大的，也可以是缩小的
C ．海市蜃楼是光通过折射成的物体的虚像
D ．放大镜只能成放大的虚像C
解析：C
A ．面镜包括平面镜、凸面镜、凹面镜，只有平面镜所成的像一定是虚像，像与物体的大小相同，故A 错误；
B ．由凸透镜成像规律可知，u ＜f 时成正立、放大的虚像，故B 错误；
C ．海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象，它是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像，故C 正确；
D．放大镜是凸透镜，当u＜f时，成正立、放大的虚像，放大镜是根据这一原理制成的，放大镜不是只能成放大的像，也可以成缩小的实像，也可以成倒立、等大的实像，故D错误。

故选C。

9．如图，小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照，洗出的底片分别为甲和乙，则（）
A．小红和小明离小强的距离相同
B．小红离小强比较近
C．小红要使底片上的像与小明的一样大，小红远离小强后，再增大镜头到底片的距离D．小红要使底片上的像与小明的一样大，小红靠近小强后，再增大镜头到底片的距离D 解析：D
AB．图中乙的像比甲小，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知，乙胶片的相机离小强较远，即小红离小强比较远。

故AB不符合题意；
CD．小红要使底片上的像与小明的一样大，即像要变大，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知，镜头要靠近小强，同时镜头到底片的距离要变大。

故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

10．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。

二、填空题
11．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。

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．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___________立、___________（填像的大小）的像，利用此原理可以制成___________。

此时蜡烛距凸透镜12cm，若蜡烛向透镜靠近至5cm
时，则此时成___________的___________像。

倒放大投影仪正立放大虚
解析：倒放大投影仪正立放大虚
[1][2][3]由图可知，物距小于像距，并且能在光屏上成实像，所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之间，所以成的是倒立、放大的实像，利用此原理可以制成投影仪或幻灯机。

[4][5]由于
f＜u=12cm＜2f
则有
6cm＜f＜12cm
若蜡烛向透镜靠近至5cm时，物距为5cm，小于焦距，成正立、放大的虚像。

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．用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，其中凸透镜的焦距15cm。

保持凸透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上40cm刻线处时，可以得到烛焰 ______ 的像（选填“放大”或“缩小”），此成像规律的应用是 ______ （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。

放大放大镜
解析：放大放大镜
[1]当蜡烛放在40cm处时，物距为10cm，小于焦距，此时烛焰的像为放大的虚像。

[2]物体在焦距内，此成像规律的应用于放大镜。

16．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。

17．小明为辨别直径相同的两个透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，其操作正确的是______（选择“A”或“B”）。

透镜与光斑的大小如图所示（d1<d<d2）。

其中，形成甲光斑的是______（选填“凸”或“凹”）透镜，为了判断形成乙光斑的是哪种类型的透镜，小明将透镜远离纸片，观察光斑的大小一直变大，你认为该透镜______（选填“一定”“可能”或“一定不”）是凹透镜。

B凸可能
解析：B 凸可能
[1]要辨别两个透镜的类型，应分别将它们正对太阳，即让凸透镜与太阳光垂直，由图可知，操作正确的是B。

[2][3]因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，所以根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，形成放大的光斑，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜。

18．把一滴水滴在玻璃上，然后透过水滴和玻璃看书上的字，发现字______了，这一现象中水滴相当于______镜，此时它的成像原理相当于______镜。

变大凸透放大
解析：变大凸透放大
[1][2]玻璃板上滴一滴水，水珠中间厚边缘薄，形成一个水凸透镜，字在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，所以玻璃板下书上的字变大了。

[3]字放在凸透镜的一倍焦距以内，此时的凸透镜是一个放大镜。

19．一圆柱形敞口容器内装有适量的水（如图甲所示）用激光笔从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，这束激光在水面发生偏折，折射角______入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）；保持激光笔不动，逐渐向杯中加水，则光斑向______（选填“左”或“右”）移动；若把一个凸透镜固定于容器内，在凸透镜的焦点F处放一个点
光源S，然后注入水，使水面处于光源S和凸透镜之间（如图乙所示），为使凸透镜折射后的光线仍是一束平行光，则光源的位置应_______（选填“适当升高”、“适当降低”、“不动”）。

小于左适当降低
解析：小于左适当降低
[1]根据光的折射定律，空气中的角大，故入射角大于折射角，折射角小于入射角。

[2]当像其中加入水后，折射点左偏，偏折程度不变，故光斑向左偏。

[3]如图下图所示
若没有水的时候，光线从光源发出，经过凸透镜折射后，发出的是一束平行光。

有了水后，会发生光的折射，此时折射光线不变，才能发出一束平行光，根据折射规律，空气中的角大，故向内偏折，故光源的高度适度降低即可实现经凸透镜射出的光线是平行光线。

20．如图所示，鱼缸中只有一条小鱼，而眼睛从A点可以观察到两条：一条鱼的位置变浅，另一条鱼变大。

前者是由于光的____形成的像；后者是由于鱼缸的右侧部分等效____（填光学仪器）而成的____（填“实像”或“虚像”）。

折射凸透镜虚像
解析：折射凸透镜虚像
[1]我们看到的第一条鱼，不是鱼的实际位置，而是由于光的折射形成的鱼的虚像，所以虚像比鱼的实际位置浅一些。

[2][3]当从鱼缸侧面看水中鱼时，这时鱼缸的右侧部分相当于一个凸透镜，由凸透镜成像的规律知，鱼在1倍焦距以内成正立放大的虚像。

三、解答题
21．完成光路图。

解析：
对于凸透镜，过光心的光线传播方向不改变；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；对于凹透镜，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；延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，如图所示
22．如图的光学黑箱内，入射光线与出射光线如图，请你在光学黑箱内画出符合要求的器材以及其摆放方式，要求：必须用到凸透镜、凹透镜与平面镜。

解析：见解析
根据光的反射定律，利用平面镜将竖直向下的光线水平向右反射，根据平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，使折射光线斜向上折射；根据过焦点的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴，可使光路符合黑箱中入射光线与出射光线的要求，如图所示：
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．如图所示，一条射向水面的光线在水面发生了反射和折射，其反射光恰好射向回透镜的焦点F，请画出：
(1)画出其入射光线；
(2)画出其折射光线；
(3)经凹透镜射出的光线。

解析：见解析
(1)(2)(3)根据光的反射定律可知，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。

根据光的折射定律可知，由空气射向水中时，折射角小于入射角，向法线方向偏折。

根据凹透镜的特点可知，入射光线延长线过虚焦点时，射出光线平行于主光轴，如图所示：
25．如图所示，已知一条经过凸透镜折射后的光线与主光轴平行，请画出对应的入射光
线。

解析：
通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴，由此画出对应的入射光线如图所示。

26．(1)请在图中作出AB物体在平面镜中成的像，并保留作图痕迹________；
(2)请在图中画出两入射光线通过透镜后的折射光线________。

解析：
[1]先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B'，用虚线连接A'、B'即为物体AB的像，如图所示：
[2]对于凸透镜，过光心的光线经凸透镜后方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，如图所示：
27．在下图虚线框内画上适当的透镜。

（______）
解析：
由图可知，会聚的光线经透镜后变得会聚程度减小，因此该透镜对光线起发散作用，为凹透镜。

如下图所示：。

28．如图丙所示，完成图中的光路。

（____）
解析：
根据凸透镜三条特殊光线的作法，通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；通过光心的光线经凸透镜折射后不改变传播方向。

根据上述作图，如下图所示。