（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（B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（B卷）
一、单选题（共10小题，每小题4分，共40分）
1.如图甲，某透镜L正对太阳光，在另一侧与透镜平行放置一张白纸，在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是( )
A.透镜远离白纸，若Ⅰ区变小，则L是凸透镜
B.透镜靠近白纸，若Ⅱ区变大，则L是凹透镜
C.无需操作，就能判断该透镜是凸透镜
D.无需操作，就能判断该透镜是凹透镜
2.如图所示是光通过透镜P、透镜Q和眼睛的光路图，则以下说法正确的是( )
A.图甲中的P是凹透镜 B.图乙中的Q是凸透镜
C.图丙中的眼睛是近视眼 D.图丙中的眼睛可用凸透镜矫正
3.小明去植物园游玩时，用手机拍摄了甲、乙两张同一牡丹的照片，如图所示下列说法正确的是( )
A.手机的镜头相当于凹透镜
B.甲照片中是牡丹缩小的实像，乙照片中是牡丹放大的实像
C.若手机镜头焦距不变，拍摄乙照片时，手机到牡丹的距离更近
D.拍摄乙照片时，牡丹到手机镜头的距离应该在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
4.小明同学在探究凸透镜成像的规律时，如图甲位置时在光屏上得到清晰的像。根据多次实验数据记录，绘制了物距和像距之间的关系图象如图乙。下列说法正确的是( )
A.甲图的成像情况与投影仪成像相同
B.由乙图可知，凸透镜焦距为20cm
C.若在甲图的蜡烛和凸透镜之间放置一个远视眼镜，为得到清晰的像光屏应向右移动
D.如果要让光屏上的像变大，应该把蜡烛靠近透镜，光屏适当远离透镜
5.如图甲所示是生物课上小明用放大镜贴着七星瓢虫观察的情况，在将放大镜逐渐远离瓢虫时，小明观察到的成像情况发生了变化，如图乙。像的变化情况排序正确的是( )
A.①②④③ B.②①③④ C.③④①② D.②①④③
6.世梁同学取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，调整两个放大镜间的距离，可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是( )
A.靠近眼睛的镜片，对光线有会聚作用
B.远处的镜片，成的是正立放大像
C.靠近眼睛的镜片，其作用相当于一个放大镜
D.远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光
7.长时间盯着手机屏幕，容易导致视力下降如图是有关眼睛及其矫正的示意图，下列有关说法正确的是( )
A.甲图和乙图分别是远视眼及其矫正 B.丁图和乙图分别是近视眼及其矫正
C.甲图和丙图分别是近视眼及其矫正 D.丁图和丙图分别是远视眼及其矫正
8.如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正，下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜
9.科学家们利用巨大的天文望远镜观察、接收来自宇宙的信息，让人们对宇宙的了解越来越多。这项伟大的事业与小小的透镜密切相关，下列有关透镜的知识说法错误的是( )
A.甲图把放大镜正对着太阳，可在纸上发现一个很小、很亮的光斑，说明凸透镜对光有会聚作用
B.乙图用照相机给物体照相时，物体离照相机镜头较远，像离镜头较近，像成在焦点以内
C.丙图显微镜的物镜成像原理和投影仪的镜头成像原理一样
D.丁图望远镜目镜的作用相当于一个放大镜
10.如图所示是开普勒望远镜，其物镜和目镜都是凸透镜。下列说法正确的是( )
A.物镜相当于照相机，使远处的物体成像在目镜焦距之内
B.物镜相当于投影仪，把远处的物体先放大，便于观察
C.目镜相当于投影仪，通过目镜看到的是正立放大的虚像
D.目镜相当于放大镜，把物镜成的放大实像再次放大观察
二、填空题（每空1分，共28分）
11.如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断：“削冰令圆”就是把冰块制成______镜，它对光线有______作用。若要“火生”，应把“艾”放在镜的______位置。
12.利用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，通过对水透镜注水或抽水可以达到改变其厚薄的目的。蜡烛位于图示位置时，正好能在光屏中央成清晰的像（像未画出），生活中的_______就是利用此原理工作的。继续向水透镜注水，保持蜡烛的位置不动，若要在光屏上再次成清晰的像，则光屏必须向_______移动。
13.芯片（如图甲所示）是电子设备的心脏和大脑，为了实现我国芯片的自主可控，某种光刻机的原理和照相机的原理相似。如图乙所示，光刻机在工作时，先在硅片表面涂一层光刻胶，再用紫外线光束透过事先设计好集成电路图的镂空掩模，经过凸透镜去照射下面的硅片，被光照射到的光刻胶会发生反应，电路图案就转移到了硅片表面的光刻胶上。紫外线通过镂空掩模后经过凸透镜成一个倒立、_______（填“缩小”或“放大”）的实像，但我国现有技术还不能完成5 nm光刻机的制造，想让我国制造的光刻机成像更小应该使镂空掩模_______（填“远离”或“靠近”）凸透镜，或者更换焦距更_______（填“小”或“大”）的透镜。
14.工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。
（1）凸透镜起到______的作用；
（2）凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的______焦距范围之内；
（3）通过凸透镜看到的是仪表______（填“正立”或“倒立”）的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的______侧。
15.身高为的小明站在竖直的平面镜前处时，当他以的速度缓慢向平面镜走近时，他在镜中像的高度将_________（填“大于”“小于”或 “等于”）。小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜前处，光屏上得到了烛焰倒立、__________的清晰像，然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，光屏上烛焰的清晰像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏_________凸透镜。（选填“靠近”“远离”）
16.如图甲是投影仪成像原理图，但在生活中，我们需要装上平面镜来进行使用，如图乙所示，在图乙中平面镜的作用是______。若将凸透镜向上移动一点，屏幕需向______（选填“左”或“右”）移动才能看到清晰的像，此时所成的像比之前更______（选填“大”或“小”）。凸透镜的作用是使投影片在屏幕上成______（选填“等大”、“缩小”或“放大”）的实像，此时如果有一只飞虫停在透镜下表面，则屏幕上 ______（选填“一定能”、“可能”或“不能”）出现飞虫的像。
17.探究透镜对光的作用。
过程 如图所示，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照射，观察试管下方的白纸
现象 可以发现白纸上与空气泡相对应的位置有一椭圆黑影，而其他部分是一条与试管平行的亮线
分析 这是因为试管充满水的地方相当于______透镜，而空气泡与周围的水组成______透镜
推论 若把白纸从靠近试管的位置向下移动到较远处，亮线的变化是______
18.（1）人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中______到凸透镜的距离不变。能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关，于是小林在做探究实验时调整蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示，像清晰，则像的特点是____________，现在保持像距不变，将蜡烛远离凸透镜，要成清晰的像，需更换焦距更______（选填“大”或“小”）的凸透镜。
（2）全飞秒激光近视矫正术是直接用飞秒激光在角膜基质层内制作微透镜，再通过极小的飞秒激光切口，将微透镜取出，相当于在角膜上“制作一副镜片”，这副镜片对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用，以达到矫正近视的目的。
（3）全飞秒激光属于锦上添花的技术，仅仅依靠全飞秒激光技术是不能获得完美视力的，作为中学生，为保护视力，你会如何做？（写一点）
三、实验探究题（共32分）
19.（12分）小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论，请你将空缺部分补充完整。
（1）将一束平行光射向凸透镜，得到如图所示的光路图。则该透镜的焦距为__________ cm；
（2）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__________上；
（3）按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在表中。
实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的实像
2 25 16.7
3 20 20 倒立、等大的实像
4 15 倒立、放大的实像
5 5 正立、放大的虚像
①表中实验序号2中像的性质为__________（选填“正立”或“倒立”）、_________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）、__________（选填“实像”或“虚像”）；实验序号4中像距为__________cm；
②分析表中数据：当烛焰从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向__________（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
20.（20分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）图甲中，将凸透镜正对太阳光，在透镜下方平行放上白纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图线乙。可判断该透镜的焦距f为____________cm；点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜____________上；
（2）将蜡烛和光屏调整到图丙位置时，光屏上出现清晰的倒立、____________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像，生活中的____________（选填“照相机”或“投影仪”、“放大镜”）就是利用这个成像原理制成的；
（3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜的高度____________（选填“调高”、“不调”或“调低”）；
（4）保持图丙中蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向右移动，可以在光屏上再次看到一个清晰的倒立、____________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像，接着用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分，可观察到光屏上的像是____________（选填“完整”或“不完整”）的，且像的亮度比之前更____________（选填“暗”或“亮”）；
（5）如图丁所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，在保持透镜位置不变的条件下，下列操作可行的是____________。
①将光屏远离透镜②将光屏靠近透镜
③将蜡烛远离透镜④将蜡烛靠近透镜
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案以及解析
1.答案：D
解析：由图乙知，透镜对太阳光有发散作用，因为中间的Ⅰ区比边缘的Ⅱ区暗，太阳光不是向中间会聚，而是向四周发散，所以可判断为凹透镜，故ABC错误，D正确。
故选D。
2.答案：C
解析：由图甲可知，折射光线比入射光线靠近主光轴，故透镜P是凸透镜，故A错误；由图乙可知，折射光线比入射光线远离主光轴，故透镜Q是凹透镜，故B错误；由图丙可知，像成在视网膜的前方，故该眼睛是近视眼，近视眼的成因是晶状体曲度变大，对光的会聚能力增强，即折光能力增强，应戴发散透镜，使光提前发散，即用凹透镜矫正，故C正确，D错误。
3.答案：C
解析：A.手机的镜头相当于凸透镜，对光具有会聚作用，故A错误；
B.照相机成的像都是倒立、缩小的实像，所以甲和乙都是牡丹缩小的实像，故B错误；
C.若手机镜头焦距不变，拍摄乙照片时，乙照片的像距较大，物距较小，则拍摄乙照片时手机到牡丹的距离更近，故C正确；
D.照相机成的是倒立缩小的实像，根据凸透镜成像规律可知牡丹到手机镜头的距离应该大于二倍焦距，故D错误。
故选C。
4.答案：D
解析：B.由乙图可知
时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图像知道
所以，凸透镜的焦距
故B错误；
A.由图甲知道，凸透镜成像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，即照相机是利用这一成像规律工作的，故A错误；
C.在蜡烛和凸透镜之间放一个远视眼镜，远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，可以使光线提前会聚，所以需要将光屏靠近凸透镜，即左移，故C错误；
D.根据凸透镜成像的规律知道，当物体由远处向凸透镜逐渐靠近的过程中，物体所成的像逐渐变大，并且像逐渐远离凸透镜，所以光屏适当远离透镜，故D正确。
故选D。
5.答案：D
解析：小明将放大镜贴着七星瓢虫观察情况，说明物距小于一倍焦距，成的是正立、放大的虚像，如图②；将凸透镜逐渐远离的过程中，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，如图①；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，如图④；当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，如图③。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6.答案：B
解析：A.目镜和物镜均为凸透镜，对光线有会聚作用，故A正确，不符合题意；
B.两个不同焦距的放大镜组成了望远镜，远处的镜片是物镜，成的是倒立缩小的实像，故B错误，符合题意；
C.靠近眼睛的镜片是目镜，成的是正立放大的虚像，相当于放大镜，故C正确，不符合题意；
D.远处的镜片，直径比我们眼睛的瞳孔大得多，这样可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮，故D正确，不符合题意。
故选B。
7.答案：C
解析：甲图，像成在视网膜的前方，故是近视眼；乙图配戴凸透镜是用来矫正远视眼的；丙图配戴凹透镜是用来矫正近视眼的；丁图，像成在视网膜的后方，故是远视眼。综上所述，C正确，A、B、D错误。
8.答案：A
解析：由图可知，患者眼球中的晶状体太厚，折光能力太强，形成的物像就会落在视网膜的前方，形成近视眼，因此应戴近视眼镜即凹透镜加以矫正。
故选A。
9.答案：B
解析：A.甲图把放大镜正对着太阳，可在纸上发现一个很小、很亮的光斑，说明通过放大镜的光被会聚于一点，说明凸透镜对光有会聚作用，故A正确，不符合题意；
B.照相机成倒立、缩小的实像，照相时，物距大于二倍焦距，像距在一、二倍焦距之间，故B错误，符合题意；
C.显微镜的物镜成倒立、放大的实像，成像原理和投影仪的镜头成像原理一样，故C正确，不符合题意；
D.望远镜的物镜成倒立缩小的实像，像成在目镜一倍焦距以内，故望远镜目镜相当于放大镜，故D正确，不符合题意。
故选B。
10.答案：A
解析：开普勒望远镜由物镜和目镜组成，物镜和目镜都是凸透镜，物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，使远处的像成在目镜的一倍焦距以内，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。
11.答案：凸透；会聚；焦点
解析：削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则得火。将冰削圆，对着太阳能生火，说明削成的圆冰对光有会聚作用，所以冰块制成凸透镜。
太阳光都会会聚到凸透镜的焦点位置，此处温度最高，要快速生火，需把“艾”放在镜的焦点位置。
12.答案：照相机；左
解析：由题图可知，此时物距u大于像距v，根据凸透镜成像规律可知，此时，，光屏上成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用此原理工作的。继续注水，水透镜变厚、焦距f变小，蜡烛发出的光经过水透镜后的会聚点更靠近水透镜，即像距变小，因此需要向左移动光屏，才能在光屏上再次成清晰的像。
13.答案：缩小；远离；小
解析：镂空掩模到凸透镜光心的距离u应该满足，紫外线通过镂空掩模后经过凸透镜成的像是倒立、缩小的实像；想让我国制造的光刻机成像更小，需要增大物距，减小像距，故应该使镂空掩模远离凸透镜，或者更换焦距更小（会聚能力更强）的透镜。
14.答案：（1）放大镜；（2）一倍；（3）正立；同
解析：（1）中间厚两边薄的透镜叫凸透镜，工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，便于观察仪表的细微之处，凸透镜起到放大镜的作用。
（2）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，成正立、放大的虚像，故凸透镜与仪表的距离应在一倍焦距范围之内。
（3）当物体在凸透镜一倍焦距范围内时，通过凸透镜看到的是仪表正立的像，像的位置与仪表的位置在凸透镜的同侧。
15.答案：等于；放大；靠近
解析：平面镜成正立、等大的虚像，所以当他面镜时，他在镜中像的高度将不变。
凸透镜焦距为10cm，将烛焰放在距离凸透镜18cm处，此时物距，成倒立、放大的实像。
将远视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，经过凸透镜的光线会比原来提前会聚成像，所以应将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上重新得到清晰的像。
16.答案：改变光的传播方向；右；小；放大；不能
解析：投影仪中的平面镜可以将透镜会聚的光反射到屏幕上，起到改变光的传播方向的作用。
若将凸透镜向上移动一点，则物距增大，要使屏幕上呈清晰的像，应减小像距，故屏幕向右移动，像距变小，像变小。
投影仪是利用物体位于凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像工作的。
凸透镜成像属于光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果有一只飞虫在透镜和投影片之间飞过，则屏幕上不能形成小虫清晰的像。
17.答案：凸；凹；先变细再变粗
解析：试管充满水的地方，中间比边缘厚，相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，会聚成一条亮线：由于空气泡的存在，空气泡与周围的水形成中间薄、边缘厚的凹透镜，凹透镜对光有发散作用，在空气泡下方对应的位置有黑影；在把白纸从靠近试管的位置向下移动的过程中，经过焦点时亮线最细，从焦点处向下移动时，亮线变粗，是因为光经过焦点后向前沿直线传播。
18.答案：（1）光屏；倒立、放大的实像；大
（2）发散
（3）看书写字保持正确的姿势。（合理即可）
解析：本题考查对眼睛的结构、成像原理本质的认识，关注科学技术对人类生活的影响，渗透追求健康生活方式的理念。
（1）人眼结构中，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，光屏到凸透镜的距离不变。根据图示可知，此时物距小于像距，成倒立放大的实像。现在保持像距不变，将蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距变小，要使光屏上成清晰的像，需要更换焦距更大的凸透镜。
（2）手术时相当于在角膜上“制作一副镜片”，则这副镜片对光具有发散作用，可以矫正近视眼。
（3）为了保护视力，应采取的措施是不在光线太强或太暗的地方看书写字，看书写字保持正确的姿势控制使用电子产品的时间等。
19.答案：（1）10；（2）同一高度；（3）①倒立；缩小；实像；30；②远离
解析：（1）如图，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，焦点和光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10cm。
（2）实验前要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央。
（3）①实验序号2中，物距u为25cm，此时
成倒立、缩小的实像。
光的折射时光路是可逆的，实验序号1中，当物距为30cm时，像距是15cm，所以，实验序号4中，当物距为15cm时，像距是30cm。
②成实像时，物近像远像变大，所以烛焰从远处向透镜靠近，像将远离透镜，则光屏应向远离透镜的方向移动。
20.答案：（1）12；主光轴；（2）放大；投影仪；（3）调低；（4）缩小；完整；暗；（5）D
解析：（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距
时，白纸被烤焦的时间
所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸距离即为焦距
根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让烛焰、凸透镜和光屏中心位于凸透镜主光轴上，使其成像在光屏的中心。
（2）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图丙时，此时的像距大于物距，所以在光屏上可得到一个清晰的倒立、放大的实像，这是投影仪的原理。
（3）根据光线过凸透镜光心不改变传播方向，蜡烛因燃烧变短，所成像向上移动，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜的高度调低。
（4）保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向右移动，根据光路可逆性，当物距等于前一次成像的像距时，可以在光屏上再次看到一个清晰的倒立、缩小的实像。
用一块遮光布遮住凸透镜的下半部分，整个物体发出的光有一部分被挡住，仍有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，变暗了。
（5）给凸透镜“戴”上近视眼镜（凹透镜），可使光线发散一些，增大了像距，此时像成在光屏上，若取下近视眼镜，像距变小，即像成在光屏前。要使光屏上重新出现清晰的像，需要光屏靠近透镜或蜡烛靠近透镜，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。