第五章透镜及其应用练习题（含解析）2024-2025学年北师大版八年级上册物理

第五章透镜及其应用练习题
一、单选题
1．在探究“凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像（图中未画出）。则下列说法正确的是（　　）

①凸透镜的焦距可能
②用不透明纸板遮住凸透镜的下半部分，在光屏上能成烛焰一半的像
③若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A．②③ B．②④ C．①③ D．③④
2．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则（　　）
A．透镜焦距一定在10cm到15cm之间
B．透镜焦距一定在15cm到20cm之间
C．把蜡烛向左移动少许，光屏适当向左移动可得到大些的实像
D．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动可得到小些的实像
3．光学器件在我们的生活学习中有着广泛应用，下列说法不符合实际的是（　　）
A．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距
B．照相时，被拍物应在距离镜头两倍焦距以外
C．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用
D．潜望镜是利用凸透镜成像原理工作的
4．图为“探究凸透镜成像规律”的实验中观察到的一种成像情景，下列器械的工作原理与该成像方式相同的是（　　）

A．照相机 B．投影仪 C．潜望镜 D．放大镜
5．某同学利用如图所示的器材做实验，用焦距为10cm的凸透镜进行实验，在光屏上得到了烛焰清晰缩小的实像。要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，下列操作可行的是（　　）

A．保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到45cm处
B．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏向左移动相同的距离
C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移到25cm处，光屏移到70cm处
D．保持蜡烛，凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜
6．某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器（摄像头、雷达）采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。作为传感器之一的摄像头，下列说法正确的是（　　）
A．摄像头的镜头是凹透镜
B．遇障碍物时，要想生成更大的像，镜头应该向前伸
C．摄像头成的像是正立的虚像
D．成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内
7．如图所示，胡灏同学正在探究凸透镜成像规律，在光屏上得到了清晰的像（像未画出）。下列分析正确的是（　　）

A．此时光屏上成的是倒立、放大的实像
B．若只将蜡烛向右移，光屏向左移才能再次成清晰的像，并且像会变大
C．凸透镜成像原理是光的折射
D．若在凸透镜前加一个近视眼镜，光屏向左移动才能再次成清晰的像
8．如图所示，望远镜的物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样做的目的是（　　）
A．这样可以会聚更多的光，使得所成的像更明亮；
B．这样它可以扩大视角，使我们看到更广阔的宇宙；
C．这样做既美观又有气势；
D．这样做可以使物镜焦距更长，从而使人看得更远
9．我们学习了很多光学成像的实例，如：①针孔照相机内所成像（小孔成像）；②“潜望镜”中看到的景物的像；③汽车观后镜中的像；④电影银幕上放大的像；⑤穿衣镜中自己的像；⑥监控器中看到的景象。这些成像实例中所成的像是实像的是（　　）
A．①、③ B．②、③、④
C．①、④、⑥ D．②、③、⑤
10．某同学利用水透镜（注射器和弹性膜制成的凸透镜）、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究。如图所示情况下，光屏上能成清晰的像。下列说法不正确的是（　　）
A．图中所示情况下凸透镜的焦距为10cm
B．用注射器向水透镜中注入水后，凸透镜的焦距会变小
C．向水透镜中注水时，观察成像特点的变化，可以模拟近视眼的成因
D．蜡烛和凸透镜位置不变，向水透镜中注水时，光屏要向右移动才能再次得到清晰的像
11．如图，该望远镜的目镜和物镜是由两组凸透镜组成的，下列说法正确的是（　　）
A．第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家是开普勒
B．目镜的作用相当于投影仪
C．远处景物通过物镜成缩小的像
D．①是物镜，②是目镜
二、填空题
12．如图所示的四幅图，有的能说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法，其中，图 能说明近视眼的成像原理，图 给出了远视眼的矫正方法。

13．如图甲是疫情期间，无锡学校在“停课不停学”情况下，老师直播上课的场景。教师到摄像头的距离应满足 的条件；如图乙所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像，这个像是倒立 的实像；若将光屏向靠近透镜方向移动一小段距离，保持透镜和蜡烛位置不变，在蜡烛前面放置度数合适的 眼镜（选填“近视”或“远视”），光屏上也能再次成清晰的像。

14．为了防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶，这是由于雨水进入饮料瓶后对光的作用相当于一个凸透镜经过光的 射，对太阳光有 （选填“会聚”或“发散”）作用，可能导致森林火灾。
15．2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲。如图是王亚平在演示“神奇的太空小水球”，一开始将水注入水膜之中形成一个漂亮的完整水球，可以看到一个倒立的 （填“实”或“虚”）像。随后，向水球里注射一个气泡，水球里竟然形成了一正一反的两个人像，此时水球和中间气泡部分相当于两个 （填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”）。
16．如图是2024年新年吉祥物“龙辰辰”的图片及其通过凸透镜所成的像甲和像乙，若想使像甲变大，凸透镜到图片的距离应 一些；成像甲和像乙时物距的大小关系为：u甲 u乙。

17．小明用一个焦距不大的凸透镜自制了一架如图所示的成像装置，外壳的长度为 16cm。 若将凸透镜对准窗外景物，在外壳内前后移动内纸筒，在半透明膜上可以得到景物 （选填“放大”或“缩小”）的像；若要使近处的物体也能在半透明膜上成像，则小明所选的凸透镜的焦距应不超过 cm；若将凸透镜换为带小孔的不透明纸板，在同一位置观察同一个物体时，物体在半透明膜上成像形状 （选填“改变”或“不变”）。
18．某同学在做探究凸透镜成像规律实验时，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时正好能成一清晰的像（像未画出），则该像一定是倒立 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。
三、实验题
19．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如甲图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。生活中 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用这一原理制成；
（2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则凸透镜焦距为 cm；
（3）图甲中只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是 （填字母）；
A．都左移
B．都右移
C．蜡烛左移，光屏右移
D．蜡烛右移，光屏左移
（4）根据“探究凸透镜成像规律”的实验现象，完成下表。
实验现象 分析原因
若点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏，在光屏上始终没能看到烛焰的像。 ①
②
20．小明用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成实像的规律。
（1）探究前，小明让一束平行于透镜主轴的光射向凸透镜。在光屏上形成一个最小、最亮的光斑（如图所示），由图1可知，凸透镜对光有 作用，该凸透镜的焦距是 cm；
（2）探究时，小明依次改变蜡烛的位置，移动光屏找到清晰的像，记录了下表所示的数据；
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
物距/cm 50 40 35 30 25 20 15
像距/cm 12.5 13.3 14 15 16.7 20 30
由上表可知，第3次实验中，凸透镜所成的像为 、缩小的实像，第7次成的像比第6次成的像 （选填“大”或“小”）。实验进行一段时间后蜡烛变短了，要使蜡烛的像仍在光屏中心，应将光屏向 移动；
（3）探究后，小明总结了凸透镜成实像的规律。图2中，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，小明正确判断出了这是倒立、 的实像；如果保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动中间的凸透镜可使光屏上再次出现一个清晰的像，则应向 移动凸透镜。
21．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）小松将蜡烛、凸透镜（f=10cm）和光屏依次安装在水平放置的光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ；
（2）某次实验中光屏上呈现的像如图甲所示，该像的性质是 像，接下来，小松把凸透镜换成f=5cm的凸透镜，若保持蜡烛和凸透镜位置不动，仍要在光屏上得到清晰的像，他应将光屏向 （选填“靠近凸透镜”或“远离凸透镜”）方向移动，这是因为凸透镜的焦距变小，对光的会聚能力 （选填“变强”或“变弱”）；
（3）小北认为更换透镜后，还可以保持同时蜡烛、凸透镜和光屏不动，只要给凸透镜佩戴一只度数合适的“眼镜”，同样可以使像再次清晰地成在光屏上，于是将如图乙所示水透镜放在图甲中的 点（选填“A”、“B”或“C”）， 直至光屏上出现清晰地像；
（4）小松和小北交流发现，（3）中的操作是在模拟 （选填“近视眼”或“远视眼”）调配合适眼镜的过程。
参考答案：
1．D
【详解】①根据题意知道，蜡烛距离凸透镜为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
在透镜的另一侧，像到透镜的距离
80.0cm-50.0cm=30.0cm
处光屏上得到一个清晰的像，像距大于物距，成倒立放大的实像，此时
2f＞u=15.0cm＞f
v=30.0cm＞2f
则
15.0cm＞f＞7.50cm
故①错误；
②用不透明的纸板遮住凸透镜的下半部分，会遮住一部分穿过凸透镜的光线，光屏上的像会变暗，但仍能成完整的像，故②错误；
③凸透镜成实像时的动态变化规律是：物远像近像变小，则若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故③正确；
④若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时
u＞2f，2f＞v＞f
根据光的可逆性，可知此时光屏上成倒立缩小的实像，故④正确。
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．A
【详解】AB．由图可知物距u=20cm，像距v=30cm，此时光屏上得到清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上得到的是倒立、放大的实像，则有
联立可得透镜焦距的范围为
故A符合题意，B不符合题意；
C．把蜡烛向左移动少许，物距变大，光屏上要想得到清晰的像，则需像距变小即光屏适当向左移动，此时所成像变小，故C不符合题意；
D．把蜡烛向右移动少许，物距变小，光屏上要想得到清晰的像，则需像距变大即光屏适当向右移动，此时所成像变大，故D不符合题意。
故选A。
3．D
【详解】A．放大镜是根据物距小于1f时，凸透镜成正立放大虚像的原理制成的，借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，故A符合实际，不符合题意；
B．照相机是根据物距大于2f时，成倒立缩小实像的原理制成，照相时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外，故B符合实际，不符合题意；
C．凸透镜对光线具有会聚作用，可以将太阳光会聚到焦点，阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用，故C符合实际，不符合题意；
D．潜望镜内部是两块相互平行的平面镜，利用了平面镜对光线的反射作用，故D不符合实际，符合题意。
故选D。
4．A
【详解】从图可知，所成的像为倒立、缩小的实像。
A．照相机的原理：物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，故A符合题意；
B．投影仪的原理：物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，故B不符合题意；
C．潜望镜成正立等大的虚像，故C不符合题意；
D．放大镜的原理：物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像，故D不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】A．保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向右移动到45cm，此时物距等于35cm，像距等于10cm，像距等于焦距，光屏上不能成像，故A不符合题意；
B．由图可知，此时的物距远远大于2倍焦距，像在凸透镜的一倍焦距向二倍焦距移动，物体移动的速度大于像移动的速度，所以若将蜡烛向左移动，则需要将光屏向左移动小于物体移动的距离才能再次得到清晰的像，故B不符合题意；
C．根据光路可逆可知，将蜡烛移到25cm处，光屏移到70cm处，此时的物距等于原来的像距，此时的像距等于原来的物距，所以光屏上可以成像，故C符合题意；
D．保持蜡烛，凸透镜和光屏的位置不变，在蜡烛和凸透镜之间放一个合适的近视眼镜，由于近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，会延迟光的会聚，故光屏上不能得到清晰的像，故D不符合题意。
故选C。
6．B
【详解】AC．物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，应用是照相机，摄像头成像的原理与照相机原理相同，摄像头的镜头相当于凸透镜，故AC错误；
B．凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大，故遇障碍物时，要想成更大的像，镜头应该向前伸，故B正确；
D．在物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，故摄像头成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以外，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】A．由上图可知，因物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故A错误；
B．若只将蜡烛向右移，物距变小，像距变大，像变大，故光屏向右移才能再次成清晰的像，并且像会变大，故B错误；
C．凸透镜成像是光线经过凸透镜发生折射形成的，故原理是光的折射，故C正确；
D．若在凸透镜前加一个近视眼镜，因近视眼镜对光线有发散作用，延迟像的会聚，故光屏向右移动才能再次成清晰的像，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】望远镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜，物镜的作用是物体在焦点附近成实像，天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了会聚更多的光线，使得所成的像更加明亮，从而观测到更暗的星。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．C
【详解】①针孔照相机属于小孔成像原理，因此成的是实像，它是光的直线传播原理形成的；
②从潜望镜中观察景物，观察到的是虚像，利用的是平面镜成像原理，属于光的反射现象；
③汽车观后镜是凸面镜，成的像是正立缩小的虚像；
④电影银幕上的像是光的折射现象，是倒立放大的实像；
⑤穿衣镜中自己的像，属于平面镜成像原理，是虚像；
⑥监控器中看到的景象，是光的折射现象，成的是倒立放缩小的实像。
综上所述，属于实像的是①④⑥；属于虚像的是②③⑤。
故选C。
10．D
【详解】A．如图所示，光屏上能承接到像，说明此时通过透镜所成的是实像，而像距为20.0cm，物距也为20.0cm，所成的是等大的实像，所以
20.0cm=2f
那么凸透镜的焦距
f=10.0cm
故A正确，不符合题意；
B．向水透镜注入水后，凸透镜变厚，聚光能力变强，则其焦距变小，故B正确，不符合题意；
C．向水透镜注水后，凸透镜变厚，聚光能力变强，而近视眼是由于晶状体太厚聚光能力太强，而让远处的光会聚在视网膜前，故C正确，不符合题意；
D．图示中蜡烛和凸透镜位置不变，向水透镜注水时，凸透镜聚光能力变强，则蜡烛发出的光线未达到光屏便已会聚，所以应将光屏向左移动，才能再次得到清晰的像，故D错误，符合题意。
故选D。
11．C
【详解】A．第一个用望远镜观测天体并进行绘制的科学家是伽利略，故A错误；
B．目镜的作用相当于放大镜，故B错误；
C．望远镜的物镜相当于照相机的镜头，成倒立、缩小的实像，故C正确；
D．靠近眼睛的是目镜，离眼睛较远的是物镜，故D错误。
故选C。
12． 丁 甲
【详解】[1][2]近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚。因此图丁能够说明近视眼的成像原理；远视眼是晶状体曲度变小，会聚能力减弱，即折光能力减弱，像呈在视网膜的后方，应佩戴会聚透镜，使光线提前会聚，因此图乙能够说明远视眼的成像原理，图甲给出了远视眼的矫正方法。
13． 大于二倍焦距 缩小 远视
【详解】[1]摄像头相当于一个凸透镜；摄像头成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知物距应大于二倍焦距，所以教师到摄像头的距离应满足大于二倍焦距的条件。
[2]如图乙所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像（实像），且u=30.0cm，v=15.0cm，根据凸透镜成像规律可知，当u>v时，凸透镜成的像是倒立、缩小的实像。
[3]若将光屏向靠近透镜方向移动一小段距离，保持透镜和蜡烛位置不变，要使光屏上再次成清晰的像，即要使像距变小，可在蜡烛与凸透镜之间放置一个对光有会聚作用的凸透镜（能使光线提前会聚成像），即放一个远视眼镜可达到目的。
14． 折 会聚
【详解】[1]因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，太阳光经凸透镜会折射。
[2]凸透镜将太阳光会聚于焦点，温度最高，可点燃枯草、枯枝和树叶等易燃物，造成火灾，故凸透镜是会聚透镜，对光线有会聚作用。
15． 实 凹透镜
【详解】[1]水球具有中间厚、边缘薄的特点，则水球相当于一个凸透镜，所以可以看到王亚平的倒立、缩小的实像。
[2]向水球里注射一个气泡，由图可知，中间部分相当于两个凹透镜，凹透镜成正立、缩小的虚像，所以水球里形成了一正一反的两个人像。
16． 远 ＜（小于）
【详解】[1]“龙辰辰”的图片及其通过凸透镜所成的像甲时是放大的，此时凸透镜相当于放大镜，要使像变大，则像距应该变大，物距也要变大，凸透镜到图片的距离应大一些。
[2]成像甲时，物距小于1倍焦距，像乙是缩小的，故成像乙时，物距大于2倍焦距，所以u甲＜u乙。
17． 缩小 8 不变
【详解】[1]根据题意知道，若将凸透镜对准窗外景物，此时物距远大于2f，在外壳内前后移动内纸筒，在半透明膜上可以得到景物倒立缩小的实像。
[2]当凸透镜物距最小时，像距最大，根据题意知道，外壳的长度为 16cm，所以成实像时最大像距为16cm，且满足
由此可知
[3]在同一位置观察同一个物体时，若将凸透镜换为带小孔的不透明纸板，则会发生小孔成像，物体在半透明膜上成实像，形状不变。
18．等大
【详解】根据图像可知，此时有
u＝v＝30.0cm
此时可得
u＝v＝2f
凸透镜成倒立、等大的实像。
19． 放大 投影仪 10 A 可能是物距小于一倍焦距 可能烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上
【详解】（1）[1][2]由甲图得，此时物距小于像距，成的像是倒立、放大的实像，投影仪利用这一原理制成。
（2）[3]由图乙得
则凸透镜焦距为
（3）[4]照相机成的是倒立、缩小的实像，物距大于2f，像距在f~2f之间，则图甲中只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是都左移，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（4）[5]当物距小于一倍焦距时，凸透镜成的像是放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现。
[6]若烛焰、凸透镜和光屏的中心不在同一高度上，由过光心的光线不发生偏转得，像可能在光屏上方或者下方，此时像不在光屏上，因此光屏上看不到像。
20． 会聚 11.0 倒立 大 上 放大 右
【详解】（1）[1][2]由图知道，凸透镜对光线有会聚作用。最小、最亮的光斑即为凸透镜的焦点，所以焦距
f=41.0cm-30.0cm=11.0cm
（2）[3]由上表知道，第3次实验中，u＞2f，故根据凸透镜成像的特点知道，凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像。
[4]由凸透镜成像规律知道，第7次成的像是倒立放大的实像，第6次成的像是倒立等大的实像，所以第7次成的像比第6次成的像大。
[5]根据光线过光心不改变方向，蜡烛变短了，要使像成在光屏的中央位置，光屏向上移动。
（3）[6][7]物距小于像距，成倒立、放大的实像；当蜡烛和光屏的位置不变时，只移动中间的凸透镜，要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像，可以向右移动凸透镜，物距等于像距，成倒立、等大的实像；物距大于像距，成倒立、缩小的实像。
21． 同一高度 倒立缩小的实 靠近凸透镜 变强 B 抽水 近视眼
【详解】（1）[1]为了使像成在光屏上，蜡烛烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心大致在同一高度。
（2）[2][3][4]由图甲可知，物距
50.0cm-10.0cm=40.0cm
物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像；把焦距10cm的凸透镜换成焦距为5cm的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，这是因为凸透镜的焦距变小，对光的会聚能力变强，光线提前会聚了，像成在光屏的前方；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，若保持蜡烛和凸透镜位置不动，仍要在光屏上得到清晰的像，他应将光屏向靠近凸透镜方向移动。
（3）[5][6]更换透镜后，光线提前会聚了，像成在光屏的前方，保持同时蜡烛、凸透镜和光屏不动，将水透镜放在蜡烛和透镜之间，即在图甲B点，由于抽水对光线的偏折能力减弱，能够使成像延迟，所以抽水直至光屏上出现清晰地像。
（4）[7]近视眼是晶状体变厚，折光能力变强，使像成在视网膜的前方，需要佩戴具有发散光线作用的凹透镜来矫正，（3）中像成在光屏的前方，通过抽水能够使成像延迟，直至光屏上出现清晰地像，在模拟近视眼调配合适眼镜的过程。