（5）第五章 透镜及其应用 本章复习与测试 八年级上册物理北师大版（2024）单元AB卷（A卷）（含解析）

（5）透镜及其应用—八年级上册物理北师大版（2024）单元AB卷（A卷）
一、单选题（共12小题，每小题4分，共48分）
1.如图四种玻璃透镜中( )
A.只有a是凸透镜 B.只有a和b是凸透镜
C.只有d是凹透镜 D.只有c和d是凹透镜
2.如图所示的光路图中，正确的是( )
A. B.
C. D.
3.下列光学仪器中，可以成倒立放大的像的是( )
A.照相机 B.投影仪 C.放大镜 D.潜望镜
4.图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上，投影机的镜头相当于一个凸透镜，下列说法正确的是( )
A.投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
C.画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D.屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成
5.如图是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景。假设她稍稍向前靠近水球，则她在球中所成的像将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.消失
6.在“探究凸透镜成像规律”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的情况是图中的( )
A. B. C. D.
7.在学习了凸透镜成像规律后，小慧同学计划制作一个“手机投影仪”。现有器材如下：焦距分别为10cm、20cm、30cm的凸透镜各一个，手机一部，长为30cm的纸盒，胶带和剪刀等。“投影仪”模型如图所示，将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端，调整“投影仪”到墙面的距离，可在墙上看到手机画面清晰放大的像。下列说法正确的是( )
A.应选择焦距为10cm的凸透镜
B.应选择焦距为20cm的凸透镜
C.将手机正立放置，在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
8.如图所示，在“研究凸透镜成像特点”的实验中，右侧光屏上出现了清晰的烛焰像。已知凸透镜的焦距为f，由此可以判断左侧蜡烛到凸透镜的距离u所在的范围是( )
A. B. C. D.
9.图为眼睛观察远处物体时的光路。可知这是( )
A.近视眼，应戴凸透镜矫正 B.近视眼，应戴凹透镜矫正
C.远视眼，应戴凸透镜矫正 D.远视眼，应戴凹透镜矫正
10.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.投影仪应用了该次实验的成像规律
B.要在光屏上得到更大的清晰的像，需将蜡烛靠近透镜，同时光屏靠近透镜
C.在蜡烛燃烧的过程中，光屏上的像会向上移动
D.在凸透镜前放一近视镜，光屏上的像变得模糊，要使像清晰，应将光屏向左移动
11.眼睛是心灵的窗户，眼球主要的结构如图所示。眼球与下列哪种光学器材成像原理相符( )
A.照相机 B.投影仪 C.放大镜 D.哈哈镜
12.在我县举办的青少年科技节上，某中学天文爱好兴趣小组自制一台天文望远镜，下列说法正确的是( )
A.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B.它的物镜相当于放大镜，用来把物体放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它由两组透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
二、填空题（每空2分，共38分）
13.如图所示，小白用水凸透镜模拟人眼的晶状体，光屏相当于视网膜。当用注射器向胶膜内注水时，水凸透镜的凸起程度增加，光屏上原来清晰的像变模糊了；为了再次得到清晰的像，应将光屏______（填“靠近”或“远离”）水凸透镜，此过程模拟的是______________的成因，该类眼睛用____________进行矫正。
14.【前沿科技主题】芯片是电子设备的核心组件，光刻机是制造芯片的核心装备。某光刻机通过极紫外光照射镂空的集成电路模板，经过透镜组后在硅晶圆表面的光刻胶上刻出缩小的电路图案。该透镜组相当于一个________透镜，极紫外光在制成透镜的玻璃内沿________（选填“直线”或“曲线”）传播，集成电路模板到透镜的距离________（选填“大于”或“小于”）硅晶圆到透镜的距离。
15.将矿泉水瓶遗弃野外易引起山火，是因为瓶中的水相当于________，可会聚太阳光引燃干草或枯枝。隔着薄膜上的水滴看很近的字，会看到通过水滴形成正立放大的________像（具体描述像的性质）；如果想让看到的字再变大点，应让水滴________（选填“靠近字、远离字”或“面积增大”）。
16.如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个_______透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、_______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的_______像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
17.如图甲所示，一束平行光经过凸透镜后，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，则它的焦距是__________cm；用此凸透镜探究成像规律，实验装置如图乙所示，成的是倒立、__________的实像（选填“放大”或“缩小”）；此时乐乐同学将爷爷的老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，应将光屏向_________（选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动，才能使像变得清晰。
18.如图为幻灯机的原理图。当放映幻灯片时，物距_______（填“大于2倍焦距”“大于1倍焦距小于2倍焦距”或“小于1倍焦距”），像距_______（填“大于”“小于”或“等于”）2倍焦距，成倒立、放大的_______（填“实”或“虚”）像。
三、实验探究题（共14分）
19.（4分）“探究凸透镜的成像规律”实验中，小明到室外利用太阳光来测量凸透镜的焦距，他将该凸透镜正对着太阳光，在纸上呈现一个最小最亮的光斑，得到如图甲所示的光路图。
（1）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在______；
（2）当烛焰位于如图乙所示的位置时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的像，这个实验现象能够说明_______（填字母）的成像特点；
A.照相机 B.幻灯机 C.放大镜
（3）眼睛可能观察到烛焰经凸透镜所成的虚像是以下四幅图中的_______（填字母）。
20.（10分）如图所示是小莉、小华和小明三人在做“探究凸透镜成像规律”的实验装置图：
（1）小明将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，直至屏上呈现出__________的光斑时，测量出透镜到光斑的距离为10.0cm，则此凸透镜的焦距是__________cm.
（2）小莉同学做实验时，小华发现烛焰在光屏上的像如图所示，若要使烛焰在光屏中心成像，只调节透镜，小莉应将透镜向__________（选填“上”或“下”）移动。
（3）小明将燃烧的蜡烛移至距凸透镜15cm处，移动光屏使烛焰在屏上得到清晰的倒立、__________实像，__________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是应用这一原理制成的。
（4）小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近凸透镜）之间，小明移动光屏，直到在光屏上再次得到一个清晰的像，将近视眼镜镜片取下，发现光屏上的像变模糊了。
①为了使屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下，小华应将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动。
②下列四个选项中，正确表示小莉同学近视眼成像和近视眼矫正情况的是__________。
A.乙甲 B.丙甲 C.乙丁 D.丙丁
（5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，如果小明用书遮挡住透镜下半部分，则实验时光屏上所成的像是__________（选填“完整”或“不完整”）的。
答案以及解析
1.答案：C
解析：ABD.abc都是中间厚，两边薄的透镜，都是凸透镜，故ABD不符合题意；
C.d是两边厚，中间薄的透镜，是凹透镜，故C符合题意。
故选C。
2.答案：A
解析：A.经过凸透镜焦点的光线，经过凸透镜后会平行于主光轴，故A正确；
B.凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故B错误；
C.凹透镜对光线有发散作用，过凹透镜虚焦点的光线经过凹透镜会向外侧发散，故C错误；
D.平行于主光轴的光线经过凹透镜后会向外侧发散，其折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点，故D错误。
故选A。
3.答案：B
解析：A.照相机成倒立缩小的实像，故A不符合题意；
B.投影仪成倒立放大的实像，故B符合题意；
C.放大镜成正立放大的虚像，故C不符合题意；
D.潜望镜的原理是平面镜成像，因此成正立等大的虚像，故D不符合题意。
故选B。
4.答案：B
解析：A.投影机的镜头是凸透镜，与近视眼镜是发散透镜，即凹透镜，故是不同的透镜，故A错误；
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射，光经过透镜发生折射，故B正确；
C.画面经投影机镜头成的是倒立的放大的实像，故C错误；
D.屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成，故D错误。
故选B。
5.答案：A
解析：水球具有中间厚、边缘薄的特点，相当于凸透镜，通过水球可以观察到成倒立的像，物近像远像变大，当航天员稍稍向前靠近水球，物距变小，像距变大，所成像的大小将变大。故BCD错误，不符合题意；故A正确，符合题意。
故选A。
6.答案：B
解析：当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，在烛焰的同一侧会成正立、放大的虚像，而A中是倒立的像，D中像没有被放大，故AD错误；
因为凸透镜成虚像时，像距大于物距，所以图中烛焰的像应在烛焰的左侧，故B正确，C错误。
故选：B。
7.答案：B
解析：A.若选择焦距为10cm的凸透镜，此时物距为30cm，物距大于两倍焦距，此时会成倒立的缩小的实像，与题意不符，故A不符合题意；
B.若选择焦距为20cm的凸透镜，此时物距为30cm，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成的是倒立的放大的实像，是投影仪原理，故可以满足题意，故B符合题意；
C.将手机正立放置，在墙上看到的像是倒立的像，故C不符合题意；
D.能够在光屏上承接，说明是实像，故D不符合题意。
故选B。
8.答案：B
解析：凸透镜的成像规律：当物体在1倍焦距以内，物体成正立放大的虚像；当物体在1倍和2倍焦距之间，物体成倒立放大的实像；当物体在2倍焦距以外，物体成倒立缩小的实像。由图可知，蜡烛成的是倒立放大的实像，所以左侧蜡烛到凸透镜的距离是在1倍焦距和2倍焦距之间。
故选B。
9.答案：B
解析：根据图示可知，来自远处点的光经晶状体（凸透镜）成像在视网膜前，说明这是近视眼的光路原理图，要矫正近视眼，需要利用凹透镜对光的发散作用，在近视眼睛前面放一个凹透镜，就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上，故应戴凹透镜矫正近视眼，故B正确。
故选：B。
10.答案：C
解析：A.由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，故A错误；
B.要在光屏上得到更大的清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，需将蜡烛靠近透镜，同时光屏远离透镜，故B错误；
C.在蜡烛燃烧的过程中，蜡烛会变短，根据过光心的光线传播方向不变可知，光屏上的像会向上移动，故C正确；
D.在凸透镜前放一近视镜，近视镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像，要使像清晰，应将光屏向右移动，故D错误。
故选C。
11.答案：A
解析：人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，所以眼睛相当于照相机。
12.答案：D
解析：A.望远镜的物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，显微镜的物镜相当于幻灯机，成倒立、放大的实像。故A错误；
B.望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，故B错误；
C.用望远镜观察远处物体时，物体通过物镜成的是倒立、缩小的实像，故C错误；
D.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，故D正确。
故选D。
13.答案：靠近；近视眼；凹透镜
解析：当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，焦距变小，光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏靠近水凸透镜，光屏上再次得到清晰的像，这说明像成在光屏的前方，这是近视眼的成因，由于凹透镜对光线具有发散作用，所以可以用凹透镜矫正近视眼。
14.答案：凸；直线；大于
解析：由题可知，光线经过透镜组之后成倒立、缩小的实像，说明该透镜组对光具有会聚作用，相当于一个凸透镜；光在同种均匀介质中沿直线传播，所以极紫外光在制成透镜的玻璃内沿直线传播；由题意知，集成电路模板相当光源，到凸透镜的距离大于凸透镜的二倍焦距，硅晶圆相当于光屏，到凸透镜的距离在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，所以集成电路模板到透镜的距离大于硅晶圆到透镜的距离。
15.答案：凸透镜；虚；远离字
解析：矿泉水瓶中的水，中间厚，两边薄，相当于一个凸透镜。
隔着薄膜上的水滴看很近的字，此时薄膜上的水滴相当于一个放大镜，物距在一倍焦距内，放大镜成正立的放大的虚像。
若要让看到的字再变大点，此时应该在一倍焦距的范围内增大物距，即应让水滴远离字。
16.答案：凸；缩小；实；变大
解析：摄像机在使用时相当于照相机，利用的是凸透镜成像，所以其镜头相当于一个凸透镜。根据凸透镜成像的规律，照相机、摄像机利用的是物距在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”，当小巴车靠近公交站牌时，物距变小，像距变大，站牌在摄像机感光元件上所成的像变大。
17.答案：10.0；缩小；靠近
解析：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即为焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，则焦距为
由图乙可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像。
乐乐同学将爷爷的老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，老花眼镜是凸透镜，会将光线提前会聚成像，所以应将光屏向靠近凸透镜方向移动，才能使像变得清晰。
18.答案：大于1倍焦距小于2倍焦距；大于；实
解析：由题图可知，此时屏上成倒立、放大的实像，则由凸透镜成像规律可知，此时，.
19.答案：（1）同一高度
（2）B
（3）B
解析：（1）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在同一高度；
（2）由图甲可知此凸透镜的焦距是20cm，分析乙图可知此时物距是，即物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，幻灯机或投影仪就是利用该原理制成的，故选B；
（3）看虚像的方法：眼睛透过凸透镜往蜡烛一侧观察，故B正确。
20.答案：（1）最小最亮；10.0；（2）下；（3）放大；投影仪；（4）①左；②B；（5）完整
解析：（1）根据凸透镜焦点的定义，平行于主光轴的入射光经凸透镜折射后相交于一点，就是焦点，因为光相交于此点，所以此点最小最亮，因此在测量凸透镜焦距时需凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，直至屏上呈现出一个最小最亮的光斑就是焦点，用刻度尺测出焦点到透镜中心的距离就是焦距，所以焦距是10.0cm。
（2）由图可知，此时像呈现在了光屏的上方，为了使像呈现的光屏的中心，需要将凸透镜向下移动，经过光心的光线向下移动，像随之向下移动，移动到光屏中央。
（3）凸透镜的焦距是10cm，蜡烛到凸透镜的距离就是物距是15cm，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，投影仪就是利用这一原理制成的。
（4）近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，拿掉近视眼镜后，发散作用减弱，折射光更加会聚，像距离凸透镜更近，为了使屏上的像变清晰，需要将光屏向左移动。
由图可知，近视眼所成的像位于视网膜前，丙图是近视眼的成像情况，近视眼应该戴凹透镜矫正，甲图是近视眼的矫正情况，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（5）小明用书遮挡住透镜下半部分，上半部分仍能够折射成像，只不过到达像点的光变少了，像变暗了，但光屏上的像仍然是完整的。