第2章 光（凸透镜成像）提升训练（含解析）

初中科学八年级下册第二章 凸透镜成像提升训练
一、选择题
1．放在凸透镜主光轴上焦点 F 以内的光源 s 发出的光，通过凸透镜后的光路如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜可以对光线起发散作用
B．焦点 F 是凸透镜起会聚作用和发散作用的分界点
C．该光路可以表示照相机成像时的情况
D．通过凸透镜后的光线发散程度比原来小，因此凸透镜的作用是对光线起会聚作用
2．有一圆柱体PQ，放在凸透镜前如图位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的（　　）
A．A B．B C．C D．D
3．若空中有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来(始终保持u>f)。下列叙述：①小演员每走一步，像也走一步；②像的脚步始终比小演员大；③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步；④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。其中正确的是（　　）
A．只有①②正确 B．只有①②④正确
C．只有①③④正确 D．只有③④正确
4．如图是某同学制作的某一光学仪器模型，内纸筒的左端贴有半透明膜，外纸筒的左端装有凸透镜，通过调整内外纸筒的位置，可以在半透明膜上看到远处景物的像。该像的性质是（　　）
A．正立缩小的虚微 B．倒立缩小的实像
C．正立放大的虚像 D．倒立放大的实像
5．如图是放置在水平桌面上的一本科学教科书，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜在不同位置所看到教科书的像。若凸透镜从较远处逐渐靠近教科书，则看到教科书像出现的顺序是（　　）
A．甲→丁→乙→丙 B．甲→丁→丙→乙
C．丙→乙→丁→甲 D．丙→乙→甲→丁
6．图甲是透过空玻璃杯观察到的玻璃杯后白纸上的箭头方向；逐渐向杯中加入半杯水，水静止时观察到箭头的方向发生了变化，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙都是光的反射形成的实像
B．甲、乙都是光的折射形成的虚像
C．甲是光的折射形成的实像，乙是光的折射形成的虛像
D．甲是光的折射形成的虚像，乙是光的折射形成的实像
7．如图所示，在研究凸透镜成像的实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像可能是图中的（　　）
A． B．
C． D．
8．将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，该凸透镜的焦距（　　）
A．一定小于L B．一定等于L
C．一定大于L D．可能小于L，也可能大于L
9．如图所示，将凸透镜看成是眼睛的晶状体，光屏看成是眼睛的视网膜，烛焰看成是被眼睛观察的物体。拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　）
A．将蜡烛远离凸透镜 B．将光屏远离凸透镜
C．将光屏靠近凸透镜 D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
10．直线AB上的P1、P2、P3处分别放上蜡烛、凸透镜、光屏，恰好在光屏上得到烛焰的清晰、放大、倒立的像，那么（　　）
A．AB上只移动蜡烛肯定可以在光屏上得到清晰，缩小，倒立的像
B．AB上只移动光屏肯定可以再得到清晰、缩小、倒立的像
C．AB上只移动透镜肯定可以在光屏上得到清晰、缩小、倒立的像
D．无论移动什么均不可能在光屏上得到清晰、缩小，倒立的像
11．如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S是放在凸透镜前的点光源，S’为S经凸透镜所成的像。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时（始终保持u>f），像S’的移动情况是（　　）
A．沿平行主轴方向远离透镜移动
B．沿O与S’连线方向远离透镜移动
C．沿F2与S’连线方向远离透镜移动
D．沿F1与S’连线方向远离透镜移动
12．如图所示，OO'为凸透镜的主光轴，将点光源放在A点时，像在B点；将点光源放在B点时，像在C点．当将点光源放在C点时，则（　　）
A．一定在B点成一个实像 B．一定在A点的左侧成一个虚像
C．可能在B、C之间成一个实像 D．可能在C点的右侧成一个虚像
二、填空题
13．观看电影后，小科利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况，如图所示：
（1）请在图中标出透镜的焦点F　 　。
（2）放映过程中影像大小超出了银幕边界，要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰，在放映机镜头靠近银幕的同时，还要将胶片到镜头的距离调　 　(填“大”或“小”)一些。
14．如图甲所示是一个昆虫观察盒，将昆虫放入盒中，盖上盖子，透过盖子上的凸透镜，可以看到放大的昆虫。
（1）已知，盒子深度为10cm，现有3个焦距不同的凸透镜，①4cm；②8cm；③18cm；可以选择　 　(填序号) 作为盒子上的凸透镜。
（2）当我们将凸透镜靠近昆虫的时候，所看到的像会　 　(填“变大”、“变小”或“不变“)。
（3）若我们用两个同样的凸透镜制作一个简易的显微镜(如图乙所示)，需要调整物体与物镜的距离为H1，物镜与目镜之间的距离为H2，调整后，H2　 　H1 (填“大于”、“等于”或“小于”)
15．如图（a）所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，将试管水平固定在白纸上方，并使光线竖直向下照射到试管上，观察试管下方的白纸，发现呈现在白纸上的竟是一条与试管平行的亮线，而在与空气泡相对应的位置上，则是一个橄榄形的黑影如图（b）所示。原来，试管中充满水的部分相当于　 　透镜，而试管上空气泡所处的位置相当于一个　 　透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？ 　 　（选填“不变”、“一直变粗”、“一直变细”、“先变粗后变细”或“先变细后变粗”）。
16．如图甲是人正常眼球解剖图。
（1）在离眼球前较远处放置一支图乙蜡烛，则在视网膜上可成一个清晰的烛焰的像。这个像是图丙中的　 　(选字母)。
（2）眼球中视网膜能感受光刺激，产生神经冲动，视网膜相当于反射弧组成部分中的　 　。
（3）每年6月6日是全国“爱眼日”，今年“爱眼日”的主题是“目”浴阳光，预防近视。丁图是王同学眼的成像示意图。他想通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为戊图中的　 　。
17．如图是投影仪成像示意图，其中凸透镜的作用是成倒立、　 　的实像，平面镜的作用是　 　；如果图中h=40cm，则凸透镜焦距不可能小于　 　cm。
三、作图题
18．
（1）如图所示，O′是O在平面镜中成的像，在图中画出平面镜的位置，并画出线段AB在该平面镜中所成的像A′B′。
（2）如图所示，请将光线补充完整。
19．如图所示，凹透镜的主光轴处于水平位置，F是其焦点，平面镜与水平方向成45°，请画出竖直激光束AO经平面镜反射，再经凹透镜折射的光路图。
20．如图所示，两个透镜共一根主光轴放置且两透镜的焦点正好重合，请依次画出经过凸透镜和凹透镜折射后的折射光线。
答案解析部分
1．D
【解析】根据图片可知，S点发出的光线经过凸透镜后，虽然不能相交于一点，但是光柱比原来变细了，即发散程度减小了，因此凸透镜对光线具有会聚作用，故D正确，A、B错误；
发光点在一倍焦距内，成正立、放大的虚像，应用为放大镜，故C错误。
2．B
【解析】根据图片可知，P点比Q点的物距大，根据“物远像近小”的规律可知，P点比Q点的像距小，即P'在左，Q'在右，且P端像较小，而Q端像较大，故B正确，而A、C、D错误。
3．C
【解析】①根据“物近像远大，物远像近小”的规律可知，物距发生变化，那么像距肯定同时发生变化，因此小演员每走一步，像也走一步，故①正确；
②③根据“物近像远大，物远像近小”的规律可知，像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步，故②错误，③正确；
④根据“物近像远大，物远像近小”的规律可知，当物距减小时，像距肯定增大，即像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离，故④正确。
那么正确的是①③④。
4．B
【解析】因为是看到远处物体的像，说明u＞2f，半透明膜上应该看到倒立缩小的实像。所以，A、C、D都不符合题意，只有B符合题意。
5．A
【解析】当凸透镜从较远处逐渐靠近教科书时，当教科书在凸透镜的一倍焦距以外时，由于物距减小，根据“物近像远大”可知，所成的实像是倒立的，且越来越大。当教科书在凸透镜的一倍焦距以内时，成正立放大的虚像，那么所成像的排列顺序依次为：甲→丁→乙→丙。
6．D
【解析】甲：箭头发出的光线，从空气→玻璃→空气→玻璃→空气，从而发生光的折射形成虚像；
乙：玻璃杯中装满水后，在水平方向上中间后两边薄，相当于凸透镜。箭头在水透镜的一倍焦距以外，成倒立的实像。
7．B
【解析】在研究凸透镜成像的实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，成正立放大的虚像，且与蜡烛在凸透镜的同一侧，故B正确，而A、C、D错误。
8．A
【解析】根据纸上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后的，也可能是焦点之前的光斑，根据凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大可推断焦点在光斑之前，从而判断焦距。
9．B
【解析】远视镜为凸透镜，对光线有会聚作用，则拿走远视镜后，光线会比原来发散，即像距会增大。为了使像成在光屏上，则光屏应该远离凸透镜，故B正确，而A、C、D错误。
10．C
【解析】根据凸透镜成像的“物近像远大，物远像近小”的规律可知，当蜡烛屏的位置发生改变时，像的位置看到发生改变，因此只有移动蜡烛和光屏，才能出现清晰的实像，故A、B错误；
根据图片可知，向右移动凸透镜，当现在的物距等于原来的像距时，光屏上肯定会出现清晰倒立、缩小的实像，故C正确，D错误。
11．C
【解析】由凸透镜的三条特殊光线知：当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动到A点时（始终保持u＞f），物体始终在凸透镜的焦距以外，此时所成的像始终是倒立的实像，当物距减小时，像距增大，像变大，所以像S′的移动情况是沿F2与S′连线方向远离透镜移动到S″．如图所示：
12．D
【解析】如果凸透镜放在C点右侧，那么当点光源放在A点时，成像在A点左侧，而不是右侧的B，所以不可能；
当光源在A点时，若像在透镜另一侧，说明成实像，那么像距应在一倍焦距外，这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像，（也就是A的一侧）而不是成像在C点。所以透镜不可能在AB和BC之间。
如果凸透镜放在A点左侧，那么当点光源放在A点时，成像在B点，当点光源放在B点时，成像在C点，成像都是虚像，故此时凸透镜只能放在A点的左侧；所以该情况下有如下几种可能，即若C点在透镜的1倍焦距以外，像应成在透镜左侧的1倍焦距以外；另一种可能是，若C点还在透镜的1倍焦距以内，即此时所成的像应在C点的右侧，只有D是正确的。
13．（1）
（2）大
【解析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变也会经过焦点，故答案为：
（2）要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰，则物距变大，像距变小，即胶片到镜头的距离变大，镜头到银幕的距离变小，故答案为：大。
14．（1）③
（2）变小
（3）大于
【解析】(1)当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。即可以看到放大的昆虫。故可以选择③ 作为盒子上的凸透镜。
(2)当我们将凸透镜靠近昆虫的时候，此时物距变小，像距变小，像变小。
(3)物体在物镜处成倒立放大的实像，像呈现在目镜上，此时物距大于1倍焦距，小于2倍焦距，则像距大于2倍焦距。
故H2大于H1。
15．凸；凹；先变细再变粗
【解析】（1）试管中充满水的地方中间厚边缘薄，相当于凸透镜。而在空气泡的位置，中间薄边缘厚，相当于凹透镜；
（2）如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，那么亮线先变细再变粗。
16．（1）D
（2）感受器
（3）B
【解析】(1)在视网膜上成的是倒立、缩小的实像。所以选D。
(2)视网膜具有接受刺激并产生神经冲动的作用，所以相当于感受器。
(3)对于近视眼患者，可以借助相应的凹透镜，使来自远处物体的光聚焦在视网膜上，由此可知眼角膜手术后应该也类似于中间薄的凹透镜，故B符合题意。
17．放大；改变光的传播方向；20
【解析】（1）如图是投影仪成像示意图，其中凸透镜的作用是成倒立、放大的实像；
（2）如果没有平面镜，那么像成在天花板上。放上平面镜后，借助光的反射，像可以成在竖直的墙壁上，则平面镜的作用：改变光的传播方向。
（3）当凸透镜成放大的实像时，f即凸透镜的焦距不小于20cm。
18．（1）
（2）
【解析】（1）①连接OO'，作出它的垂直平分线，这就是平面镜的位置；
②通过A点做镜面的垂线，然后根据“物像等距”在镜面另一侧这条直线上找到对应的像点A'；同理，找到B点对应的像点B'，最后将A'B'连接即可，如下图所示：
（2）①与主轴平行的光线，经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点；
②通过入射点作垂直分界面的法线，根据“反射角等于入射角”在法线右侧画出对应的反射光线；
③光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，如下图所示：
19．解：如图所示：
【解析】①在平面镜上，首先通过入射点作垂直镜面的法线，然后根据“反射角等于入射角”在法线下面画出对应的反射光线；
②这条反射光线也是凹透镜的入射光线，此时与主轴平行，经过凹透镜后，折射光线反向延长线的交点通过入手光线同侧的虚焦点，如下图所示：
20．解：如图所示：
【解析】①从焦点射出的光线，经过凸透镜后，折射光线与主轴平行；
（2）与主轴平行的光线，经过凹透镜后，折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点，如下图所示：