【单元练】上海彭浦中学八年级物理上册第五章《透镜及其应用》测试(专题培优)

一、选择题
1．关于光现象，下列关联错误的是（）
A．影子的形成——光的直线传播
B．缥缈不定的海市蜃楼——光的反射
C．“老花眼”戴“老花镜”——凸透镜对光有会聚作用
D．朗朗夜空中的星光闪烁——光的折射B
解析：B
A．光在同种均匀介质中沿直线传播，沿直线传播的光照到不透明的物体上，被物体挡住，在物体后面光线照不到的地方形成影子，A选项正确，不符合题意；
B．海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，B选项错误，符合题意；
C．老花镜的镜片是凸透镜，它对光有会聚作用，C选项正确，不符合题意；
D．当繁星发出或反射的光线穿过大气层时，由于大气层的运动，疏密不断变化，大气层对星光折射的折射光线的方向也在不断变化，所以星光时明时暗的闪烁，D选项正确，不符合题意。

故选B。

2．如图所示，是一束光通过透镜（图中未画出）发生折射的光路图，其中所用透镜属于凸透镜的是（）
A．B．C．
D． C
解析：C
ABD．图中折射光线是发散的，所用透镜为凹透镜，故ABD不符合题意；
C．图中折射光线是会聚的，所用透镜为凸透镜，故C符合题意。

故选C。

3．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB。

已知OA=6cm，该凸透镜的焦距可能是（）
A．f=2cm B．f=5cm C．f=7cm D．f=9cm B
解析：B
根据题意可知，A点成像在B点，且AO<OB，即物距小于像距，则f<u<2f，成倒立、放大的实像。

因为AO=6cm，则
f<6cm<2f
解得3cm<f<6cm。

故选B。

4．小欢做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）。

下列说法正确的是
（）
A．光屏上形成的是烛焰倒立缩小的实像
B．图中成像原理与照相机成像原理相同
C．蜡烛和光屏的位置不动，凸透镜移到40cm刻度线处，光屏上能呈现清晰的烛焰像D．将蜡烛移到65cm刻度线处，凸透镜不动，光屏移到适当位置能呈现清晰的烛焰像C 解析：C
A．由图可知，物距v＝40cm，u＝30cm，物距u＜v，成倒立放大的实像，故A错误；B．根据A选项可知，此时成像原理与投影仪相同，故B错误；
C．蜡烛和光屏的位置不动，凸透镜移到40cm刻度线处，物距等于原来的像距，u′＝v＝40cm，像距等于原来的物距，v′＝u＝30cm，根据光的可逆性，光屏上能呈现清晰的烛焰像，故C正确；
D．由图可知，物距v＝40cm，u＝30cm，物距u＜v，成倒立放大的实像，则此时像距大于2f，故40cm＞2f；物距在1倍焦距和2倍焦距之间，即2f＞30cm＞f，故可得焦距的范围是：20cm＞f＞15cm；将蜡烛移到65cm刻度线处，即物距等于15cm，凸透镜不动，则物体处于1倍焦距以内，所以此时光屏上不能成像，故D错误。

故选C。

5．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④B．②和④C．①和③D．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。

6．如图所示的光现象中，对其所涉及的物理知识，下列解释不合理的是（）
甲：加水后，硬币“再现”
乙：人民币“防伪”
丙：放大镜把字“放大”
丁：近视眼成因
A．甲图中，硬币在“再现”是光从空气中进到水中时光发生了反射
B．乙图中，防伪技术利用了紫外线能使荧光物质发光
C．丙图中，放大镜把字“放大”与显微镜和望远镜的目镜作用相同
D．丁图中，近视眼形成原因是晶状体太厚，折光能力太强，需要用凹透镜矫正A
解析：A
A．硬币在“再现”是光从水中进到空气中时光发生了折射，故A不合理，符合题意；B．紫外线能使荧光物质发光，可验钞，故B合理，不符合题意；
C．显微镜和望远镜的目镜成正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相同，故C合理，不符合题意；
D．近视眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像成在视网膜的前方，近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，要看清远处的物体需要戴凹透镜进行矫正，故D合理，不符合题意。

故选A。

7．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为15cm，固定在光具座的50cm处，如图所示，移动蜡烛和光屏，能得到下列哪种实验结果（）
A．将蜡烛移动位置，发现蜡烛越靠近35cm处时，像就越大
B．将蜡烛移到10cm处，移动光屏，光屏上成倒立的放大的实像
C．将蜡烛移到30cm处，成像特点与照相机成像特点相同
D．将蜡烛移到40cm处，移动光屏，光屏上可得到正立放大的虚像A
解析：A
A．凸透镜的焦距为15cm，在物距大于一倍焦距时，会成实像，根据凸透镜成像规律可知，物距越小，像距越大，实像会变大，故A正确；
B．将蜡烛移到10cm处，此时物距等于40cm，物距大于二倍焦距，移动光屏，光屏上成倒立的缩小的实像，故B错误；
C．将蜡烛移到30cm处，此时物距等于20cm，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，成像特点与投影仪成像特点相同，故C错误；
D．将蜡烛移到40cm处，此时物距等于10cm，小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，故D错误。

故选A。

8．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。

9．显微镜的结构如图所示，则下列说法正确的是（）
A．物镜是凹透镜，目镜是凸透镜
B．物镜成倒立缩小的实像
C．目镜成正立放大的虚像
D．反光镜利用光的折射提高载玻片亮度C
解析：C
A．物镜是凸透镜，目镜是凸透镜，故 A选项错误；
B．物镜成倒立放大的实像，故B选项错误；
C．目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像，故C选项正确；
D．由于是面镜，反光镜利用光的反射提高载玻片亮度，故D选项错误。

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．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。

12．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℃。

13．如图是生物老师借助幻灯机给同学们展示虾的结构情景，为了得到屏幕上虾的画面，胶片上的虾头应朝______放置（选填“上”或“下”），若胶片到凸透镜的距离为10cm ，则幻灯机镜头的焦距f 的取值范围为______（用不等式表示）。

下
解析：下 5cm 10cm f <<
[1]凸透镜成实像时，像与物是相互倒立的，因此，胶片上虾的头部应该在下方。

[2]因为投影仪的原理是物距大于f 小于2f 时，成倒立放大的实像，故可得
f ＜10cm ＜2f
即
5cm ＜f ＜10cm
14．如图表示一种光学仪器的成像原理，这种仪器是______（选填“望远镜”或“显微镜”），目镜的作用相当于______（选填“放大镜”或“投影仪”）。

望远镜放大镜
解析：望远镜 放大镜
[1][2]由图可知，远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，然后用目镜把这个
实像再放大成正立、放大的虚像，就能看清很远处的物体，这就是望远镜的原理，目镜相当于一个放大镜。

15．一幅如图甲所示的漫画立在桌面上。

小明把一个装水的玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现：透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还掉头奔向猫，如图乙。

小明观察分析透过水杯看到的是老鼠的_____（选填“实”或“虚”）像。

实
解析：实
圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由乙图可知，此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像。

16．小明两眼视力缺陷不同，将一只2B铅笔紧贴他所佩戴眼镜的两个镜片，透过镜片看到铅笔的像如图甲所示。

则图中右侧的镜片是______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）；如图乙所示，光会聚于b点，在虚线区域内放入图甲中眼镜的______（选填“左侧镜片”或“右侧镜片”）后，光会聚于主光轴MN上的c点。

凸透镜左侧镜片
解析：凸透镜左侧镜片
[1]将一只铅笔紧贴眼镜的两个镜片，透过眼镜看到铅笔的形状，左侧是正立、缩小的虚像，右侧是正立、放大的虚像。

根据透镜成像规律可知，左侧的镜片是凹透镜，右侧的镜片是凸透镜。

[2]由题意可知，两条光线沿直线传播会聚于主光轴上b点，在虚线框内放入镜片后，光会聚于主光轴上的c点，镜片对光起到了发散作用，则镜片是凹透镜，即左侧镜片。

17．为了加强管理，某单位利用人工智能技术，实行刷脸考勤制度。

如图，当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮______（选填“人脸”或“显示屏”）。

当人脸往摄像头靠近时，所成的像______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

人脸变大【分析】想看清物体必须有足够的光线物体
的光线足够明亮成的像才更清晰；凸透镜成实像时物距减小像距变大像变大
解析：人脸变大
【分析】
想看清物体必须有足够的光线，物体的光线足够明亮成的像才更清晰；凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大。

[1]只有将更多的光射到人脸上时，才会有更多的光被反射，才能清楚地看到人脸通过镜头所成的像，所以当人靠近摄像头时，光源自动打开，照亮人脸。

[2]凸透镜成实像时，物距减小，像距变大，像变大，因此当人脸往摄像头靠近时，所成的像变大。

18．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。

19．我们常常会看到花草树叶上有一些露珠，如图甲，透过水珠能看到水珠后面远处的景象，是______的像（填倒正和虚实）。

如图乙，通过树叶上的水珠能观察到树叶清断的叶脉，这时看到是叶脉的______的像（填倒正和虚实）。

手机摄像头的成像原理与______（选填“甲”或“乙”）图相同。

倒实正虚甲
解析：倒、实正、虚甲
[1]透过水珠能看到水珠后面远处的景象，水珠此时相当于一个凸透镜，因为远处的物体离凸透镜较远，在二倍焦距以外，所以成倒立缩小的实像。

[2]通过树叶上的水珠能观察到树叶清断的叶脉，叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内，所以这时看到是叶脉正立放大的虚像。

[3]手机摄像头成像时，物体在二倍焦距以外，所以成像原理与甲图相同。

20．许多场所都装有人脸识别门禁一体机，通过摄像镜头捕捉人脸信息，并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行比对。

该摄像镜头相当于某种透镜，利用这种透镜可用来矫正_____（选填“近视”或“远视”）眼；若以行走的人为参照物，该摄像镜头是_____（选填“运动”或“静止”）的。

远视运动
解析：远视运动
[1]摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。

因此需要用凸透镜来矫正远视眼，用凹透镜来矫正近视眼。

[2]若以行走的人为参照物，行走的人与镜头之间的位置不断发生改变，所以该摄像镜头是运动的。

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．如图所示，平面镜前一点燃的蜡烛恰好在凸透镜的二倍焦距上，SC、SD是蜡烛发出的两条光线，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点。

请画出：①光线SC经过凸透镜折射后的光线；②光线SD经过平面镜反射后的光线。

解析：
过凸透镜作点光源S的像S′′，连接CS′′即为光线SC经过凸透镜折射后的光线；过平面镜作点光源S的像S′，连接S′D并延长即为光线SD经过平面镜反射后的光线，如下图所示：
23．如图，请作出凸透镜的折射光线和凹透镜的入射光线。

解析：
凸透镜中，平行主光轴的必然过焦点，故连接折射点和焦点，变标上斜向下的箭头即可为折射光线，过焦点的必然平行主光轴，故过折射点画一条平行主光轴的直线，并带上向右的箭头即可；对于凹透镜，指向虚焦点的必然平行，故只需用虚线连接折射点和焦点，并过折射点延长，画实线，并标上箭头，即为入射光线，折射光线的反向延长线过虚焦点，则入射光线必然平行主光轴，故过折射点做一条平行主光轴的直线，并标上向右的箭头，即为入射光线，如下图所示：。

24．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：
25．在图中，根据给出的入射光线，画出相应的折射光线。

解析：
①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，据此作出对应的折射光线，从焦点发出的光线经过凸透镜后平行于主光轴；
②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，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，如图所示：。

26．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
27．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。

28．请在如下图甲、乙所示的虚线框内分别画一个适当的光学器件，使它满足图中改变光路的要求。

（_____________）
解析：；。

从图甲图中可以看出，入射光线平行于主光轴，折射光线相交于一点，因此对光线起会聚作用，故为凸透镜；如图所示：
图乙的折射光线比起入射光线更加远离主光轴，透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜。

如图所示：。