第五章 透镜及其应用 期末复习题 2022-2023学年人教版物理八年级上册（江西地区专用）（含答案）

第五章 透镜及其应用
一、单选题
1．如图，以下物品中，有一定会聚光线能力的是（　　）
A．圆柱形瓶装水 B．方形玻璃砖
C．近视眼镜片 D．凸面镜
2．关于透镜，下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点
B．平行于主光轴的光，通过透镜后必过焦点
C．凸透镜只对平行光有会聚作用
D．凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜光一定会聚在焦点
3．人工智能飞速发展的今天，智能配送机器人已被广泛使用，用户可通过人脸识别、输入（扫描）取货码等多种方式取货。图是某款机器人正在送货的情景，下列分析正确的是（　　）
A．机器人旁边的影子，是光的折射形成的
B．机器人送货时相对路面是静止的
C．用户进行人脸识别时，摄像头所成的像是倒立缩小的实像
D．行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了镜面反射
4．图中，下列光现象与手影的形成原理相同的是（　　）
A．树荫下的圆形光斑 B．斑马在水中倒影
C．雨后彩虹 D．景物在手机里成的像
5．倡导“理性使用智能手机，远离网络不良诱惑”也是为了预防我们中学生的近视，下列四幅图分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是（　　）
A．②① B．③① C．②④ D．③④
6．如图是眼睛的成像原理，下列关于眼睛的说法正确的是（　　）
A．近视眼总是看不清近处的物体
B．近视眼是因为正常距离的物体所成清晰的像在视网膜前方
C．近视眼应该佩戴凸透镜矫正
D．远视眼要佩戴凸透镜矫正，看近处的物体时在视网膜上形成的是虚像
7．对下列四幅图阐述不正确的是
A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凹透镜矫正
B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C．丙图：显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪的镜头
D．丁图：天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机的镜头
二、多选题
8．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜24cm处，在透镜另一侧距透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．光屏上所成的是倒立、放大的实像
B．该透镜的焦距f一定满足8cmC．将点燃的蜡烛移至距透镜8cm处，不能观察到烛焰放大的虚像
D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像
9．现在很多地方设了电子眼，当汽车经过十字路口违章时，监控摄像头就会拍下照片，摄像头相当于一个透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是（　　）
A．监控摄像头能够成像是由于光的折射
B．当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变大
C．影像传感器上成的是正立的虚像
D．拍照时，汽车位于摄像头二倍焦距以外
三、填空题
10．如图所示是南昌海昏侯博物馆“刘充国印”的展台，透过上方镜能看到放大的印章，这属于光的___________现象；通过下方镜能看到印章底部的字，这属于光的___________现象。
11．如图所示，两束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点，取走透镜后，光线相交于B点，则该透镜为_____（填“凸透镜”或“凹透镜”），由此说明，能把光线相交于一点的透镜_____（填“一定”“不一定”或“一定不”）是凸透镜。
12．某小区楼道装有多功能电子门铃，可以通过其内置摄像镜头来识别来访者，其摄像镜头相当于凸透镜，该摄像镜头所成的是________（填“正立”、“倒立”或“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；若镜头的焦距为10cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于________cm。
13．小雨拿着放大镜到处观察各种物体。当他尝试对着房间的顶灯观看时，被妈妈及时制止了。这是因为放大镜是___________透镜，对光有___________作用。对着灯光看可能会对眼睛产生伤害。
14．12月9日15时40分“天宫课堂”第一课正式开讲！王亚平用注射器制作一个水球，可以看到水球中映出了航天员的像，这时的水球相当于_______（填“凸”或“凹”）透镜，我们看到的是航天员的_______（填“实”或“虚”）像。
15．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_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，利用此成像原理可以制成___________。
16．眼球的结构类似于______（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”），把来自外界物体的光会聚在视网膜上形成物体______（选填“倒立”或”正立”）的像，小明同学由于不注意用眼卫生，形成了近视眼，应当戴______镜进行矫正。
17．观测月球等天体时应选用 ________镜，观察细胞内部结构时应选用 ________镜．
四、作图题
18．（1）请根据图中的入射光线AO，画出光进入水中后大致的折射光线OB；
（2）根据下图的光路在虚线框内补充合适的透镜（画出透镜）。
19．(1)如图所示，入射光线与镜面成30°，请按照要求作答：①画反射光线；②标出反射角 ______ 。
(2)如图所示，光线经过平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数。 ______
　　
20．如图所示，点发出的一条光线经平面镜反射后，再经凸透镜折射，折射光线平行于主光轴射出。请画出：
(1)S点发出的入射光线；
(2)经平面镜的反射光线；
(3)凸透镜左侧焦点的位置。
21．如图给出物体AB及像A′B′的位置，请在图中画出凸透镜及其焦点F的大致位置。（水平的虚线为凸透镜的主光轴） ( )
22．如图所示，请画出两条入射光线经过凸透镜后的光路图。
五、实验题
23．在探究“近视眼的矫正”课外实验中，小明同学用水袋做成一个水凸透镜来模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注水或吸水量来调节。
（1）当该水透镜正对太阳光时，在光屏上得到一个最小最亮的点，如图甲所示，可知此时该透镜的焦距f=______cm；
（2）在调整烛焰（模拟远处所视物）、水透镜、光屏（模拟人眼视网膜）在光具座上的位置，如图乙所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，然后再向水凸透镜内______（填“注入”或“吸取”）适量的水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像。说明近视眼将远处的物体成像在视网膜______（选填“前”或“后”）方；
（3）若光屏不移动，要让光屏上得到清晰的像，则应在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的______透镜；
（4）下列四幅图，分别表示近视眼、远视眼成像情况和矫正做法，以其中第______图属于远视眼患者示意图；第______图表示矫正远视眼的做法。
24．琪琪和同学们在探究“凸透镜成像规律”的实验。
（1）如图甲是琪琪实验中的情景，此时光屏上出现了等大的清晰的像，则凸透镜的焦距f为______cm；
（2）保持图甲中蜡烛位置不变，移动透镜至刻度线25cm处，调节光屏位置，直到光屏上呈现清晰的像，此时像的特点是倒立、______的实像，生活中的______就是利用该原理制成的；
（3）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，如图乙所示，则在______（选填“A”、“B”、“C”）处的人眼能观察到蜡烛由于折射所成的像，像是如图丙中的______（选填“1、2、3、4”）；
（4）另一组的芳芳同学在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上原来清晰的像变得模糊了，将光屏往靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是______（选填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正______（选填“近视眼”或“远视眼”）。
25．学习完透镜知识后，小伟同学用纸盒、凸透镜、手机、白纸板做了一个简易投影仪，想把手机里的视频放大看，如图（a）所示。
（1）小伟首先测凸透镜的焦距，由图（b）可知该凸透镜的焦距为________cm；
（2）若想在光屏上得到清晰放大的实像，则手机应位于透镜左侧图（c）中的a、b、c、d四个位置中的________位置；
（3）当手机里播放视频时，调整光屏的位置，使光屏得到清晰的像，光屏的像相对于手机里的视频是________（选填“正立”或“倒立”）的，它的成像原因是光的________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）；
（4）小伟想要在光屏上得到更大的像，手机应该向透镜________一些，光屏位置应该________透镜方向移动。（均选填“靠近”或“远离”）
（5）小伟在调节过程中，光屏上曾经得到过倒立缩小的像，生活中的________就是根据此成像原理工作的；
26．小明用光具座、F光源、凸透镜、光屏等器材，探究“凸透镜成像规律”。
（1）如图甲所示，将光源放在30.0cm刻度处时，移动光屏可得倒立、等大的清晰像，此时光屏在_____cm刻度处，凸透镜的焦距是_____cm；
（2）把光源向左移至20.0cm刻度处时，将光屏向_____（选填“左”或“右”）调节，可得_____（选填“倒立”或“正立”）、_____（选填“缩小”或“放大”）的清晰像；
（3）把光源放在45.0cm刻度处时，移去光屏，人眼通过透镜看到的像是图乙中的_____；
（4）如图丙所示是物体AB经凸透镜成像原理示意图，当AB沿主光轴远离镜头时，则物体上A点的像A'会沿_____。
A．A'O方向移动 B．A'F方向移动
C．水平向右移动 D．水平向左移动
参考答案：
1．A
【解析】A.圆柱形瓶装水后放在桌面水，竖直方向上厚度相同，而水平方向上两边薄中央厚，相当于凸透镜，具有会聚作用，故A符合题意；
B.方形玻璃砖厚度相同，平行的入射光线透过玻璃砖后仍平行射出，既没有会聚作用，也没有发散作用，故B不符合题意；
C.近视眼镜片是凹透镜，对光线有发散作用，故C不符合题意；
D.平行的入射光线经凸面镜反射后分散开，具有发散作用，故D不符合题意。
故选A。
2．A
【解析】A．凸透镜的焦点是由实际光线的会聚点，是实焦点，凹透镜的焦点是折射光线的反向延长线的会聚点，是虚焦点，故A正确；
B．平行于主光轴的光线，通过凸透镜后必过焦点，通过凹透镜后不过焦点，而是折射光线的反向延长线一定通过焦点，故C错误；
C．凸透镜不仅对平行光有会聚作用，对发散光也有会聚作用，故C错误；
D．凸透镜的会聚作用是指通过凸透镜的折射光线相对入射光线而言，是会聚了一些或发散程度减小了一些，只有平行于凸透镜主光轴的光线经透镜折射后通过焦点，因此通过凸透镜的光不一定会聚在焦点，故D错误。
故选A。
3．C
【解析】A．机器人旁边的影子，是光的直线传播形成的，故A错误；
B．机器人送货时相对路面是位置发生了改变，故机器人相对于地面是运动的，故B错误；
C．摄像头的镜头相当于凸透镜，摄像时符合凸透镜成像规律中的：物距大于二倍焦距，所成的像是倒立、缩小的实像，故C正确；
D．行人从各个方向都能看到机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射，故D错误。
故选C。
4．A
【解析】A．树荫下的圆形光斑的形成原因是光沿直线传播传播，与手影的形成原理相同，故A符合题意；
B．斑马在水中倒影属于光的反射，与手影的形成原理不相同，故B不符合题意；
C．雨后彩虹的形成是光的色散，与手影的形成原理不相同，故C不符合题意；
D．景物在手机里成的像凸透镜成像，与手影的形成原理不相同，故D不符合题意。
故选A。
5．B
【解析】近视眼是晶状体变厚，会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，即凹透镜进行矫正，所以③是近视眼的成因，①是矫正方法。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．B
【解析】AB．近视眼是因为眼睛晶状体对光的会聚能力过强，看远处物体时，将物体的像成在视网膜前方，所以看不清楚远处的物体，故A错误，B正确；
C．近视眼应该佩戴凹透镜，使进入眼睛的光线变得发散一些，延迟会聚，使物体的像呈现在视网膜上，故C错误；
D．远视眼是晶状体对光线会聚能力较弱，近处物体所成的像落在视网膜之后，视网膜上呈现的是倒立缩小的实像，但是不清晰，所以需要佩戴凸透镜，会聚光线，让像会聚在视网膜上，故D错误。
故选B。
7．B
【解析】A、由甲图可知：像成在视网膜的前方，故该眼睛是近视眼，近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚；故A正确；
B、乙图中像成在了视网膜的后面，该眼睛是远视眼，远视眼应该佩戴凸透镜进行矫正；故B错误；
C、显微镜的物镜相当于投影仪的镜头，成放大实像，目镜相当于放大镜，成放大的虚像，故C正确；
D、望远镜中物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成倒立缩小的实像，这个倒立缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜相当于放大镜，再对这个像进行放大．故D正确．
故选B．
【点睛】本题主要考查学生对近视眼和远视眼的成因，掌握正常的眼睛看远处和近处时，晶状体的变化情况及近视眼和远视眼的成因、戴什么眼镜来矫正．本题还考查了显微镜、望远镜的物镜和目镜的成像特点．它们都是利用了凸透镜的成像规律．
8．BD
【解析】AB．蜡烛距离凸透镜24cm时，在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立、缩小实像；此时物体的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即
24cm>2f，2f>16cm>f
解得8cmC．将点燃的蜡烛移至距透镜8cm处，此时物距小于一倍焦距，可以能观察到烛焰放大的虚像，故C错误；
D．光的折射现象中光路可逆，所以保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置互换，光屏上仍能得到清晰的像，故D正确。
故选BD。
9．AD
【解析】A．监控摄像头相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，属于光的折射，故A正确；
B．凸透镜成实像时，物远像近像变小，则当汽车远离摄像头时，影像传感器上的像变小，故B错误；
CD．监控摄像头是利用物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理工作的，即影像传感器上成的是倒立、缩小的实像，故D正确，C错误。
故选AD。
10． 折射 反射
【解析】[1]光通过透镜时，由空气进入玻璃、再进入空气。光由一种物质进入另外一种物质时，会发生折射。
[2]印章底部反射出来的光射到下方镜面上时，发生反射，进入人的眼中，人才能看见印章的底部。
11． 凹透镜 不一定
【解析】[1][2]放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜，由此可知，该透镜对光线有发散作用；所以该透镜是发散透镜，即凹透镜；可见，在此种情况下，会聚的入射光线经过凹透镜折射后也会会聚于一点；而凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜也可以将光线会聚于一点。
12． 倒立、缩小 20
【解析】[1][2]摄像头的镜头相当于一个凸透镜，摄像头是根据凸透镜成倒立、缩小的实像来工作的。镜头的焦距是10cm，为了能成清晰的像，人到镜头的距离应大于镜头的二倍焦距即大于20cm。
13． 凸 会聚
【解析】[1]放大镜中间厚、边缘薄是凸透镜。
[2]凸透镜对光有会聚作用，当对着顶灯观看时，会聚的光可能会对眼睛造成伤害。
14． 凸 实
【解析】[1][2]水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，成倒立缩小的实像，依据凸透镜成像规律，当物体成缩小倒立的实像时，表示物体在2倍焦距以外。
15． 放大 投影仪##幻灯机
【解析】[1][2]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，投影仪或幻灯机利用此原理制成的。
16． 照相机 倒立 凹透
【解析】（1）[1][2]眼球好像一架照相机，晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜。把来自外界物体的光会聚在视网膜上成倒立、缩小的实像。
（2）[3]不注意用眼卫生，患上近视是因为晶状体变厚，对光线的会聚能力增强，要矫正近视眼需要使光线发散一些，由于凹透镜对光线有发散作用，故用凹透镜来矫正。
17． 望远 显微
【解析】开普勒望远镜是由两组凸透镜组成的．靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜．望远镜的物镜（相当于照相机的镜头）所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜（相当于放大镜）的放大作用，视角就可以变得很大，这样我们就能看清远处的物体；
光学显微镜也是由两组凸透镜组成的．靠近眼睛的凸透镜叫做目镜（相当于放大镜），靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜（相当于投影仪的镜头），可以把物体两次放大；
月球是远处的物体，应选用望远镜观测；细胞是微小的物体应选用显微镜观察。
18．（1）；（2），
【解析】（1）光线AO从空气中斜射入水中，折射光线靠近法线，折射角小于入射角，光进入水中后大致的折射光线OB如下所示：
（2）通过左侧透镜的光线比入射光线更加远离主光轴，透镜对光线有发散作用，因此左图中是凹透镜，如下所示：
通过右侧图中透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，透镜对光线有会聚作用，因此为凸透镜，如下所示：
19．
【解析】(1)过入射点O做出法线ON，已知入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角等于90°-30°=60°，根据反射角等于入射角，在法线的右侧即可做出反射光线OB。
(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，由题知，入射到平面镜的光线与镜面的夹角为60°，则入射角为90°-60°=30°，则反射角也为30°，根据反射角等于入射角，在法线的上侧作出经过平面镜反射后的反射光线，并标明度数。
20．
【解析】通过平面镜作出S的对称点S′，即为光源S的像位置，连接S′与凸透镜的入射点，即反射光线，反射光线与主光轴的交点即凸透镜的焦点F。
21．
【解析】连接AA′与主光轴相交于一点O，则O为凸透镜的光心，从而确定凸透镜的位置。由A做平行于主光轴的光线，则通过凸透镜的会聚后过焦点而会聚在A′点。则折射光线与主光轴的交点F为焦点的位置，过A′画出平行于主光轴的折射光线，对应的入射光线过焦点，如图所示：
22．
【解析】如图中由S点发出的光线，经过凸透镜光心的光线传播方向不变；经过焦点入射到凸透镜上的光线，经过凸透镜的折射，平行于主光轴射出，如图：
【点睛】涉及凸透镜的作图，应牢记凸透镜的三条特殊光线，在画图中灵活运用，像这一类的作图即可迎刃而解。
23． 10.0 注入 前 凹 ② ④
【解析】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以由图可知该凸透镜的焦距
（2）[2][3]根据近视眼的成因，向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射作用变强，像将成在光屏之前，即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前。
（3）[4]要使像能成在原来光屏的位置，应在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像。说明近视眼镜是凹透镜。
（4）[5][6]远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，像落在视网膜的后方；②图的入射光线会聚在视网膜的后方，所以②图表示了远视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下，因此配戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正，即④图能正确表示远视眼的矫正情况。
24． 10.0 放大 投影仪 B 4 凸透镜 远视眼
【解析】（1）[1]由凸透镜成像规律可知，当物距和像距相等，且等于二倍焦距时，凸透镜成倒立等大的实像，由题可知，光屏上出现了等大的清晰的像，则
所以焦距为
（2）[2][3]保持图甲中蜡烛位置不变，移动透镜至刻度线25cm处，此时的物距为15cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是利用该原理制成的。
（3）[4][5]蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处时，此时物距为6cm，物距小于一倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时成正立、放大的虚像，如图丙中的4，虚像不能成在光屏上，此时像与物在凸透镜的同侧，则人眼在B处透过凸透镜能观察到蜡烛的像。
（4）[6][7]在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上原来清晰的像变得模糊了，将光屏往靠近凸透镜的方向移动适当距离后，此时的像距减小了，说明该镜片对光线具有会聚作用，所以是凸透镜，利用凸透镜可以矫正远视眼。
25． 10.0 c 倒立 折射 靠近 远离 照相机
【解析】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是
（2）[2]由屏上得到清晰放大的实像可知，此时
时，其应用是投影仪或幻灯机，由图可知，c点正好在f和2f之间。
（3）[3][4]凸透镜成倒立的实像，是根据光的折射原理成像的。
（4）[5][6]想要在光屏上得到更大的像，物距要减小，像距要变大，所以手机应该靠近透镜，光屏要远离凸透镜。
（5）[7]物体在二倍焦距以外成倒立缩小的实像，照相机就是根据此成像原理工作的。
26． 70.0 10.0 左 倒立 缩小 C B
【解析】（1）[1][2]当烛焰放在30.0厘米刻度处时，在光屏上得到一个等大清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，物体在两倍焦距处成倒立等大的实像，此时像距等于物距。由图知物距
所以，焦距为
此时，光屏在
刻度处。
（2）[3][4][5]把光源向左移至20.0cm刻度处时，此时的物距为
根据凸透镜成像规律可知
在光屏上可得到一个倒立、缩小的清晰的实像，此时
即光屏应向左移动。
（3）[6]保持凸透镜位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座45.0cm刻度处，物距
此时成正立、放大的虚像，像和物体在凸透镜的同侧。所以应该在光屏一侧透过透镜观察像，故ABD不符合题意；故C符合题意。
故选C。
（4）[7]当AB沿主光轴远离镜头时，物距变大，根据凸透镜成像规律知，此时像距应该减小，成的像也减小，由图知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后始终通过焦点并会聚到像点，所以像会沿A'F的方向移动，故ACD不符合题意；故B符合题意。
故选B。