人教版八年级上册《5.3 凸透镜成像的规律》2023年同步练习卷（含答案）

人教版八年级上册《5.3 凸透镜成像的规律》2023年同步练习卷
一、选择题
1．如图，宇航员王亚平在太空舱中利用失重状态制成了一个完美的水球，我们透过水球也可以看到她的“脸”，此时她的脸到水球的距离（　　）
A．小于一倍焦距
B．大于一倍焦距，小于两倍焦距
C．等于两倍焦距
D．大于两倍焦距
2．将一物体放在凸透镜前，使物距依次为8cm、18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像（　　）
A．f＜8cm B．8cm＜f＜18cm
C．9cm＜f＜12cm D．18cm＜f＜24cm
3．小明在房间里进行探究凸透镜成像的情景如图所示。保持蜡烛的位置不变，只移动透镜，小明发现透镜在A、B两处时，则两次所成的像（　　）
A．都是正立的
B．都是虚像
C．透镜在A处时墙上成的像较大
D．透镜在B处时墙上成的像较大
4．把一个凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜20cm处得到一个最小最亮的光斑，若将一物体放在此透镜前50cm处则可在凸透镜的另一侧得到一个（　　）
A．倒立、放大实像 B．倒立、缩小实像
C．正立、放大虚像 D．正立、缩小虚像
5．如图是平行于主光轴的光线通过凸透镜的光路图，下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜的焦距为10cm
B．把物体放在离凸透镜15cm处，在透镜的另一侧能成一放大倒立的实像
C．把物体放在离凸透镜25cm处，像距大于40cm
D．把物体放在离凸透镜30cm处，所成的像是正立放大的虚像
6．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，下列说法中错误的是（　　）
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：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
7．调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度，移动透镜、光屏，可以在光屏上得到一个清晰的烛焰的像，则在光屏上（　　）
A．只能成上半烛焰的像，像的亮度不变
B．只能成下半烛焰的像，像的亮度变暗
C．仍成整个烛焰的像，像的亮度不变
D．仍成整个烛焰的像，像的亮度减弱
8．物体放在凸透镜前适当位置能在屏上得到一个清晰的像，如果把屏拿开，则下列判断正确的是（　　）
A．像还存在，但眼睛看不到
B．像还存在，眼睛从各个方向看得到
C．像还存在，但眼睛只能在一定范围内看到
D．像不存在
9．蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像，小玉画了图中的光路（　　）
A．小玉画的光路是正确的
B．蜡烛通过透镜成的是虚像
C．透镜的焦距等于20cm
D．透镜的焦距小于10cm
10．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示（　　）
A．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u＝20cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．该凸透镜的焦距是16cm
11．小明将凸透镜靠近如图甲所示的一幅卡通图片，然后移动图片或凸透镜或者光屏的过程中，分别出现了如图乙所示四个不同的像（　　）
A．出现像②是成像原理和平面镜成像原理相同，都是正立的像
B．出现像①后，如果将图片逐渐远离透镜，调整光屏位置，则先后出现像④③
C．出现像①后，如果保持图片和凸透镜的位置不变，换用焦距更小的凸透镜，移动光屏，则在光屏上可能会出现像③
D．实验中，这四个像都可以在光屏上清晰呈现
12．在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断（　　）
A．大于20cm B．小于8cm
C．在8cm到10cm之间 D．在10cm到16cm之间
二、填空题
13．学过光的知识后，我们知道光路是 　 　（选填“可逆”或“不可逆”）的。在一次小组做凸透镜成像实验时，组内同学发现，当物体与光屏之间的距离为30cm，光屏上成清晰、倒立、缩小的实像，保持物体和光屏位置不动　 　（选填“物体方向”或“光屏方向”）移动到某位置时，光屏上又成清晰、倒立、放大的实像。有位同学在主光轴上标出如图的A、B、C、D、E五个点，在这五个点中　 　点可成倒立的像，放在 　 　点光屏上不能成像（如有多点符合条件，请全选出来，少选、错选均不得分）。
三、实验探究题
14．如图所示是利用光具座探究凸透镜成像规律的实验装置。
（1）实验时，调节烛焰、透镜和光屏三者中心在同一高度，目的是使像呈现在 　 　。
（2）固定透镜的位置，调整物距，再移动光屏，这个像是 　 　（选填“实”或“虚”）像，生活中的 　 　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律制成的。
（3）当物距 　 　时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰的像　 　（选填“烛焰”或“光屏”）一侧通过透镜观察，可以看到一个正立、放大的虚像。
（4）某次实验中，小明将自己的近视眼镜放在烛焰和透镜之间，调节光屏，光屏上的像变模糊了，为了再次在光屏上得到清晰的像，可将光屏 　 　（选填“靠近”或“远离”）透镜。
（5）小明为探究焦距不同的凸透镜成实像时，像的大小与焦距之间的关系，用三个焦距不同的凸透镜和一个“F”形LED光源（代替蜡烛），实验记录如表：
凸透镜焦距/cm 物距a/cm 像距a′/cm 像的大小
5.0 15.0 7.5 较小
10.0 25.0 16.7 较大
15.0 35.0 26.3 最大
老师指出，根据小明的实验记录，无法得出凸透镜成实像时，其原因是 　 　。
15．在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10厘米。调整凸透镜和光屏的中心与烛焰中心大致在同一 　 　，以保证像成在光屏中央。移动光屏至图所示位置时，在光屏上得到一个清晰的像，像是 　 　的（选填“放大”或“缩小”），烛焰离凸透镜的距离 　 　10厘米（选填“大于”“等于”或“小于”）。
16．安安和康康在老师指导下完成“探究凸透镜成像的规律”的实验，实验所用凸透镜的焦距为f＝10cm。他们把凸透镜固定在光具座上50cm处，调节蜡烛的烛焰与凸透镜和光屏的中心在同一高度。
（1）如图甲所示，若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像，光屏应在 　 　（填“50～60cm”“60～70cm”或“70～100cm”）范围内移动。
（2）他们保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，调整光屏到透镜的距离　 　（填“放大”“缩小”或“等大”）、倒立的像。
（3）他们想模拟投影仪的成像原理，康康应在步骤（2）的基础上将蜡烛向 　 　（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动并调节光屏的位置，使烛焰在光屏上成清晰的像。
（4）他们保持凸透镜的位置不变，同时取下光屏，直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，根据你所学的知识，判断最先看到的像的编号是 　 　（填代表像编号的数字）。
（5）请在图丙中完成从烛焰发出的一束光通过透镜的光路。
四、解答题
17．在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，他保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d点，发现：
①烛焰放在 　 　点时，屏上出现的像最小。
②烛焰放在 　 　点时，屏上出现的像最大。
③烛焰放在 　 　点时，屏上不出现烛焰的像。
④烛焰放在 　 　点时，当屏上出现清晰的像时，屏距凸透镜最远。
人教版八年级上册《5.3 凸透镜成像的规律》2023年同步练习卷参考答案与试题解析
一、选择题
1．【解答】解：图中所成的像为倒立、缩小的实像，边缘薄的特点，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距。
故选：D。
2．【解答】解：当物距为8cm时，成放大的虚像；
当物距为18cm时，成放大的实像，则9cm＜f＜18cm﹣﹣﹣﹣﹣②；
当物距为24cm时，成缩小的实像，则f＜12cm﹣﹣﹣﹣﹣③。
综合4个不等式可得，凸透镜的焦距范围为：9cm＜f＜12cm。
故选：C。
3．【解答】解：墙相当于凸透镜成像实验中的光屏，墙上能接到像，实像都是倒立的。
当凸透镜在A处时，物距小，像较大。
当凸透镜在B处时，物距大，像较小。
故选：C。
4．【解答】解：将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜20cm的地方得到一个最小亮点。
一个物体放在这个透镜前50cm处，U＞2f、缩小的实像。
故选：B。
5．【解答】解：A、平行光经凸透镜折射后过透镜的焦点，故A错误；
B、把物体放在离凸透镜15cm处，故B错误；
C、把物体放在离凸透镜25cm处，像距大于二倍焦距，故C正确；
D、把物体放在离凸透镜30cm处，故D错误。
故选：C。
6．【解答】解：A、当物体在甲区域内时，通过凸透镜所成的像为缩小的像，故A正确；
B、当物体在乙区域内时，通过凸透镜所成的像为倒立放大的实像，故B正确；
C、当物体在丙区域内时，凸透镜成放大，应用于放大镜；
D、将物体从甲区域逐渐移动到丙区域的过程中（出去焦点位置），都可以观察到物体的像，故D错误。
故选：D。
7．【解答】解：用一不透光的物体挡住半个透镜，透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线，只是像比原来变暗，D正确。
故选：D。
8．【解答】解：用光屏承接的像，是实像，撤去光屏，眼睛只要在光的传播方向上，即眼睛只能在一定范围内看到。
故选：C。
9．【解答】解：
（1）由图知，物距为20cm、缩小的像，即20cm＞2f，故D正确；
（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，而f＜10cm，故A错误；
（3）凸透镜所成虚像是正立的、实像是倒立的，所以是实像。
故选：D。
10．【解答】解：
（1）观察图片可知，当物距u＝16cm时，这时物体在二倍焦距上，所以凸透镜焦距是8cm；
（2）当物体成实像时，物距增大，那么把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，故A正确。
（3）因为8cm＜12cm＜16cm，所以这时f＜u＜4f，故B错误；
（4）当u＝20cm时，u＞2f，故C错误；
故选：A。
11．【解答】解：
A、平面镜成正立，像②是正立，与平面镜成像原理不同；
B、小明将凸透镜紧靠书上的一幅卡通图片，凸透镜成的虚像是放大的，像越接近物体的大小，故先看到②，看到的像逐渐变大，成倒立的像，继续远离大于2倍焦距时，即为③，物距越远，因此最后看到的是④；
C、出现像①时，如果保持图片和凸透镜的位置不变，此时如果物距大于二倍焦距成倒立，移动光屏，故C正确；
D、虚像不能成在光屏上，不能在光屏上呈现。
故选：C。
12．【解答】解：由图可知：u＝20cm，v＝16cm；
由凸透镜成像规律可知：此时的像是倒立缩小的实像；
则u＝20cm＞2f，2f＞16cm＞f，
解得10cm＞f＞3cm。
故选：C。
二、填空题
13．【解答】解：在光的传播中，光路是可逆的；
当物体与光屏之间的距离为30cm，且物体到凸透镜的距离为18cm时、倒立，保持物体和光屏位置不动，此时物距等于原来的像距，且像距大于物距，光路是可逆的，光屏上又成清晰、放大的实像；
当物距大于焦距时，成倒立的实像，物体放在A、B；
当物距等于焦距时，不成像，成正立的虚像、E点光屏上不能成像。
故答案为：可逆；物体方向；A、B、C；D、E。
三、实验探究题
14．【解答】解：（1）实验前，依次将蜡烛、光屏放在光具座上、凸透镜光心；
（2）由图可知，此时的物距大于二倍焦距、缩小的实像；
（3）当物距小于焦距时，成正立，虚像不能成在光屏上，都不能在光屏上得到烛焰的像，所以眼睛在光屏一侧通过透镜观察、放大的虚像；
（4）近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，像会提前会聚，才能在光屏上呈现清晰的像；
（5）探究焦距不同的凸透镜成实像时的特点，采用的是控制变量法，改变焦距的大小，物距发生了变化。
故答案案为：（1）光屏中央；（2）实；（3）小于一倍焦距；（4）靠近。
15．【解答】解：
（1）实验前，把蜡烛、光屏从左向右依次放在光具座上、凸透镜，使它们的中心大致在同一高度；
（2）由图可知像距大于物距，所以凸透镜成倒立放大的实像，故烛焰离凸透镜的距离大于10厘米。
故答案为：高度；放大。
16．【解答】解：（1）凸透镜的焦距：f＝10cm，如图，u＞2f，所以光屏在60cm～70cm。
（2）保持凸透镜位置不变，把蜡烛放在30cm刻度线处，u＝2f时、等大的实像。
（3）凸透镜成像时，f＜u＜6f时、放大的实像，所以蜡烛要从30cm刻度线处靠近凸透镜，所以蜡烛靠近凸透镜。
（4）康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜，会依次经过u＞2f成倒立缩小的实像、f＜u＜2f成倒立放大的实像，又因为探究凸透镜成像时，眼睛在光屏一侧透过凸透镜观察蜡烛，也可以看到虚像、倒立等大的实像、正立放大的虚像。
（5）如图，光线过焦点。
故答案为：（1）60～70cm；（2）等大；（4）2。
四、解答题
17．【解答】解：①使烛焰位于a点时，U＞2f、缩小的实像，即a点物距最大，像最小。
②使烛焰位于c点时，2f＞U＞f、放大的实像，即c点物距最小，像最大。
③使烛焰位于d点时，U＜f，但通过透镜能看到一个成正立。
④使烛焰位于c点时，4f＞U＞f、放大的实像，即c点物距最小，像最大。
故答案为：①a；②c；④c；