【单元练】《常考题》初中八年级物理上册第五章《透镜及其应用》经典练习题(含答案解析).pdf

一、选择题 1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（）光屏上成倒立、放大的实像 照相机是利用这一成像原理工作的 该透镜的焦距 f一定满足 8cmf15cm 透镜遮一半，光屏上的像变得不完整 A只有和 B只有和 C只有和 D只有和C 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 30cm2f 2f16cmf 解得 8cmf15cm，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。2李老师戴着眼镜正在批改作业，听到远处有学生叫她，为了看清该学生的容貌，李老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼。下列说法正确的是（）A李老师所戴眼镜的镜片是凸透镜 B李老师是近视眼 C李老师不戴眼镜看近物时，物体的像会成在视网膜前方 D李老师眼睛的晶状体太厚A 解析：A B李老师要戴眼镜才能批改作业，摘下眼镜才能看清远处学生的容貌，说明李老师不能看清近处物体，但能看清远处物体，是远视眼，故 B错误；A远视眼需佩戴远视镜，远视镜镜片是凸透镜，故 A 正确；C远视眼看近处物体时，成像在视网膜之后，故 C错误；D远视眼的成因是：眼球前后径过短或晶状体曲度过小，故 D 错误。故选 A。3小科同学将凸透镜正对太阳，在纸面上得到一个并非最小的光斑，此时光斑到凸透镜的距离为 10cm。若凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（）A一定小于 10cm B一定等于 10cm C一定大于 10cm D可能小于 10cm，也可能大于 10cmA 解析：A 将凸透镜正对太阳，在纸面上得到一个最小的光斑时，这个最小的光斑是凸透镜的焦点，而此时在纸面上得到一个并非最小的光斑，且凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦距小于光斑到凸透镜的距离，即焦距小于 10cm。故选 A。4某同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将焦距为 10cm 的凸透镜固定在光具座上50cm 刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧如图，此时在光屏上呈现烛焰清晰的像（像未画出）。下列说法中正确的是（）A光屏上的像是虚像 B光屏上的像是缩小的 C光屏上的像是正立的 D将蜡烛与光屏位置对调在光屏上能呈现清晰的像D 解析：D ABC由图可知，蜡烛在 30cm40cm刻度之间，凸透镜在 90cm 刻度处，而焦距为10cm，可知物距小于两倍焦距且大于一倍焦距，此时光屏上成倒立、放大的实像，故 ABC错误；D光的折射中，光路是可逆的，将蜡烛与光屏位置对调后，在光屏上能呈现倒立、缩小的实像，故 D 正确。故选 D。5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，烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像，下列做法中，可行的是（）A透镜不动，蜡烛靠近透镜移动，光屏远离透镜移动 B透镜不动，蜡烛远离透镜移动，光屏远离透镜移动 C蜡烛、光屏都不动，透镜向光屏方向移 D蜡烛、光屏都不动，透镜向蜡烛方向移C 解析：C AB如图，物距小于像距，成倒立、放大的实像。要使光屏上呈现倒立、缩小的实像，要增大物距，同时减小像距，所以在凸透镜不动时，蜡烛远离凸透镜，同时光屏靠近凸透镜，故 AB不符合题意；CD根据折射现象中光路可逆的性质，使蜡烛、光屏都不动，透镜向光屏方向移动，光屏上会再次出现倒立、缩小的实像，故 C 符合题意，D不符合题意。故选 C。6如图所示为“新冠肺炎”疫情期间，各地通过手机扫描二维码进行防疫登记。手机扫描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手机摄像头和老花眼镜的镜片都对光有发散作用 B扫描时二维码位于手机摄像头二倍焦距以外 C当二维码远离摄像头时，影像传感器上的像变大 D影像传感器上成的是正立的虛像B 解析：B A手机摄像头是凸透镜，老花眼镜的镜片也是凸透镜，它们都对光有会聚作用，故 A错误；B手机扫描二维码相当于给二维码拍了一张照片，所以扫描时二维码位于手机摄像头二倍焦距以外，故 B 正确；C凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以当二维码远离摄像头时，影像传感器上的像变小，故 C错误；D扫描时二维码位于手机摄像头二倍焦距以外，此时影像传感器上成的是倒立、缩小的实像，故 D错误。故选 B。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 35cm2f 像距 f20cm2f 故有 10cmf17.5cm 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照相机、投影仪和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应下图，下列中说法错误的是（）A照相机：被拍物体应在甲区域内，成倒立、缩小的实像 B投影仪：被拍物体应在乙区域内成倒立、放大的实像 C放大镜被观察物体应在丙区域内，成正立、放大的虚像 D将物体从甲区域逐渐移动到丙区域的过程中，都可以观察到物体的像D 解析：D A由图可知，物体在甲区域内时，物距大于两倍焦距，成倒立、缩小的实像，照相机是利用这一原理工作的，故 A正确，不符合题意；B由图可知，物体在乙区域内时，物距大于一倍焦距且小于两倍焦距，成倒立、放大的实像，投影仪是利用这一原理工作的，故 B 正确，不符合题意；C由图可知，物体在丙区域内时，物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，放大镜是利用这一原理工作的，故 C正确，不符合题意；D当物距焦于焦距时，不成像，此时也就无法观察到物体的像，故 D错误，符合题意。故选 D。9微信支付从密码支付到指纹支付再到刷脸支付，关于手机刷脸支付，下列说法正确的是（）A手机镜头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用 B刷脸时，人脸位于摄像头二倍焦距以外 C人脸远离摄像头时，通过摄像头成的像变大 D手机屏上成的是正立的虚像B 解析：B A手机镜头是凸透镜对光有会聚作用，近视眼镜的镜片由凹透镜制成，对光有发散作用，故 A 错误；BD刷脸时，人脸即物距应大于 2倍焦距，像距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，故 B正确、D错误；C人脸远离摄像头时，通过摄像头成的像的像距与大小均变小，故 C 错误。故选 B。10小明有一张画有两个箭头的白纸，如图甲所示。一个玻璃杯放置白纸正前方，当向玻璃杯中注水至两箭头中间时，透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变短了，如图乙所示。他拿走白纸让一束光射入杯中，在杯底形成光斑（光斑的位置没有画出），如图丙所示。下列说法中正确的是（）A甲图中直接看到白纸上的两个箭头可能发生镜面反射 B乙图中看到下面的箭头反向变短的现象与照相机成像原理相同 C乙图中如果看到下面的箭头变长的现象与投影仪成像原理相同 D丙图中如果逐渐往杯中加水，杯底光斑会向左移动B 解析：B A白纸粗糙，发生漫反射，故 A 错误；B箭头反向变短，物距在两倍焦距外，成倒立缩小实像，是照相机原理，故 B正确；C如果距离在一倍焦距内，也可能是正立放大的虚像，不一定是倒立放大实像，故 C 错误；D当杯子内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在杯子底的光斑会逐渐向右移动，故 D错误。故选 B。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。13已知图甲、乙、丙所示的三个光路图都成立，则在虚线框中放入凸透镜的是_，在虚线框中放入凹透镜的是_；请写出一种能区分凸透镜和凹透镜的方法_。甲乙丙见解析 解析：甲 乙、丙 见解析 1凸透镜对光线具有会聚作用，甲、乙、丙中只有光线在经过甲折射后发生了会聚，所以只有甲中放入的是凸透镜。2凹透镜对光线具有发散作用，乙、丙中光线在经过折射后发生被发散，所以乙、丙中放入的是凹透镜。3测量透镜的厚度，中间厚边缘薄的是凸透镜，中间薄边缘厚的是凹透镜。14人的眼睛像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，来自物体的光会在视网膜上形成一个_（正立/倒立）的实像，当眼睛患有近视时，远处物体的像成在视网膜的_（前/后）方，近视眼镜对光起_（会聚/发散）作用，可将像的位置矫正到视网膜上。倒立前发散 解析：倒立 前 发散 1晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，照相机成像时物距大于 2倍焦距，像距在1 倍焦距和 2 倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。23当眼睛患有近视时，晶状体对光的折射能力加强，远处物体的像成在视网膜的前方，近视眼镜选用凹透镜制成，对光起发散作用，可将像的位置矫正到视网膜上。15如图所示是医学上常用的内窥镜，它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械，摄像机的镜头是一个_镜。检查时，操作者为使观察更清楚，要减小观察范围，应该使内窥镜细管顶端_（填“靠近”或“远离”）患处一些，所成的像_（填“变大”或“变小”）。凸透靠近变大 解析：凸透 靠近 变大 1摄像机成缩小的实像，镜头相当于一个凸透镜。23凸透镜成实像时，遵循物近像远像变大的原则，操作者为使观察更清楚，要减小观察范围，应该使内窥镜细管顶端靠近患处一些，所成的像变大。16如图所示为涵钰同学戴眼镜后的成像情况，她属于_眼，如果不佩戴眼镜，成像将在她的视网膜的_方。近视前 解析：近视 前 12如图可知眼镜为凹透镜，属于近视眼，凹透镜对光具有发散作用，可以延迟光的会聚，如果不佩戴眼镜，成像将在她的视网膜的前方。17一家汽车美容店的门口，贴着如图所示的“爱车小贴士”，这样的提示_（选填“有”或“没有”）道理，理由是_。有在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜把太阳光进行了会聚使太阳光在焦点位置形成高温导致车漆失去光泽 解析：有 在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚，使太阳光在焦点位置形成高温，导致车漆失去光泽 12在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜，把太阳光进行了会聚在焦点位置形成高温，导致车漆失去光泽，所以“爱车小贴士”是有道理的。18扫二维码时，通过手机镜头的_（选填“凸透镜”或“凹透镜”）形成缩小的_（选填“实像”或“虚像”），被手机识别，镜头的透镜焦距为 f，则二维码距镜头的距离应_。凸透镜实像大于 2f【分析】解析：凸透镜 实像 大于 2f 【分析】123手机镜头相当于凸透镜，用手机扫描二维码时，二维码在 2 倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像，镜头的透镜焦距为 f，则二维码距镜头的距离应大于 2f。【点睛】19“影”是生活中常见的光现象，做光学游戏“手影”；留下美好记忆的“摄影”；湖岸景色在水中形成的“倒影”；剧场表演的“皮影”，这些情景中应用了光的直线传播原理的是_（填序号）。【分析】各种影的形成都与光的传播有关利用光的直线传播光的反射光的折射解释这几种影形成的原因 解析：【分析】各种影的形成都与光的传播有关，利用光的直线传播、光的反射、光的折射解释这几种“影”形成的原因。做光学游戏“手影”，手影是影子，光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体，在物体的后面形成的光照不到的暗区叫影子，属于光的直线传播现象；留下美好记忆的“摄影”，摄影利用的是凸透镜成像规律，属于光的折射现象；湖岸景色在水中形成的“倒影”，倒影是平面镜成像，平静的水面相当于平面镜，是由光的反射形成的；剧场表演的“皮影”，皮影同手影，属于光的直线传播现象。故应用了光的直线传播原理的是。【点睛】影子、日月食、小孔成像都是光的直线传播原理；倒影、照镜子、潜望镜都是光的反射原理；透镜、看水下的物体等都是光的折射原理，此题是一道光学的综合题，也是物理中考的一个热点知识。20小蓓同学上学前走向穿衣镜整理校服，她在不断靠近镜子的过程中，所成_（选填“实”或“虚”）像的大小_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。眼睛近视的同学为了能看清老师写在黑板上的字，需要佩戴镜片为_（选填“凸”或“凹”）透镜的眼镜。虚不变凹 解析：虚 不变 凹 1平面镜所成的像是虚像。2小蓓同学靠近镜子的过程，其大小不变，所以所成的像的大小也不变。3近视眼需要佩戴凹透镜。三、解答题 21如图所示，S为一点光源，S为其像点：(1)请作图确定凸透镜左侧焦点 F的位置；(2)画出 S 发出的光线 SA 通过凸透镜后的光路图。（表示凸透镜，作图时请保留必要的辅助光线，只画出折射光线的不给分）解析：(1)；(2)(1)根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点可知，从 S点作平行于主光轴的光线，与透镜交于一点即为入射点，连接入射点与 S像点，标上光线方向，与主光轴交点即为凸透镜左侧焦点 F 的位置，如图所示：(2)延长光线 SA与凸透镜交点入射点，连接入射点与 S像点即为折射后的光路图，标上光线方向，如下图所示：22使用一些光学器材可以使一细束光的光路发生如图的改变。请在图中比较准确画出其中一种情况的示意图。解析：有 3种可能，根据光反射定律知，反射角等于入射角，故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置，再过入射点作出法线的垂线，就是平面镜所在的位置；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点。23请在图中完成光路图。解析：光线过凸透镜光心的传播方向不变，光线过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，两条折射光线的交点即 S 的像S，像S到主光轴的距离即蜡烛的像，如图所示 24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。25如图所示，S是点光源 S在平面镜中的像，ab是射向平面镜后的一条反射光线，这条反射光线又射向凹透镜的焦点 F。请画出：(1)光源 S 的位置；(2)ab 的入射光线；(3)ab 经凹透镜后的折射光线。解析：(1)平面镜成像中，物与像关于平面镜对称，画出像 S关于平面镜的对称点 S，可得光源 S的位置；(2)a 点为入射点，连接 Sa，可得 ab 的入射光线；(3)ab 的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，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如图所示，O 是凸透镜的光心，F 是凸透镜的焦点，2F 点到透镜光心的距离是焦距的两倍，SA 是点光源 S 射向凸透镜的一条光线，请你准确地画出它经过透镜折射后的光路。（_）解析：凸透镜的三条特殊光线：通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。可以先根据平行主光轴的入射光，折射光线过对侧焦点；经过光心的入射光，传播方向不变，两条折射光相交于一点，即为像的位置。入射光 SA 经过透镜后，折射光线必过像点，经过透镜折射后的光路，如图所示：28完成下图中的入射光线或折射光线。（_）解析：对于凸透镜而言，平行于主光轴射入的光线折射后过焦点，如下图所示：对于凹透镜而言，平行于主光轴射入的光线折射后反向延长线过焦点，过光心的光线不发生折射，如下图所示：【点睛】反向延长线应用虚线表示。