第三章 光的折射透镜 同步练习题（含解析）2024---2025学年苏科版八年级上册物理

第三章光的折射透镜同步练习题
一、单选题
1．为严控新冠疫情，保护师生生命安全，我市部分中小学对校园门禁系统进行了升级，配备了人脸识别和测温系统，如图所示。通过校门时，只需将人脸面向屏幕摄像头，该系统就能将测试者的面部信息与备案信息进行比对并获取体温，决定放行与否。关于门禁系统，下列说法中正确的是（　　）
A．系统屏幕边框呈黑色是由于所选材质对光的反射能力较强
B．该系统的核心光学元件是凸透镜
C．该系统的成像原理主要是利用光的反射
D．该系统的摄像头所成的像是正立放大的虚像
2．关于光学现象中实像和虚像的说法正确的是（　　）
A．虚像是人的幻觉，并没有光线进入人眼
B．实像能在光屏上呈现，虚像不能在光屏上呈现
C．实像一定是直线传播形成的，虚像一定是光的反射形成的
D．虚像是影子，实像就是实际光线所成的光斑
3．大门和一楼“刷脸”作为教师考勤识别手段，刷脸成像过程与手机镜头成像原理相同。下列说法正确的是（　　）
A．所成的像在摄像头一倍焦距和二倍焦距之间 B．摄像头的镜片是凹透镜
C．为使屏上半张脸变完整，可适当靠近摄像头 D．获取脸部特征时成的是正立的实像
4．凸透镜的物距与像距之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是16cm
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．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
5．下列说法正确的是（　　）
A．验钞机是利用红外线辨别钞票的真伪
B．自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
C．雨后晴朗的夜晚，迎着月光走，地上发亮的是水
D．小明看到平静的湖面上“云在水中飘，鱼在云上游”，都是光的反射现象
6．小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（　　）
A．f=5cm h=10cm B．f=10cm h=12cm
C．f=5cm h=12cm D．f=10cm h=6cm
7．目前天津的很多路口都安装了监控摄像头，如图所示，它可以拍摄违章行驶或发生交通事故的现场照片，下列光学器材的成像原理与监控摄像头相同的是（　　）
A．放大镜 B．照相机 C．投影仪 D．潜望镜
8．如图所示是“科学探究：凸透镜成像”的实验操作情景，下列说法错误的是（　　）
A．从图甲中可知该透镜的焦距为10.0cm
B．如图乙所示，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像
C．如图乙所示，将蜡烛移至30cm处，光屏上可得到等大的实像
D．如图乙所示，将蜡烛移至45cm处，移动光屏可以得到缩小的实像
9．如图所示的光路图中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，从光源发出的光线，穿过金属板上的小孔进入烟箱，按图示那样传播，则a、b、c三个位置上必然分别放置着（　　）
A．a是凹透镜，b是平板玻璃，c是凸透镜
B．a是凹透镜，b是平板玻璃，c是凹透镜
C．a是平板玻璃，b是凸透镜，c是凹透镜
D．a是凸透镜，b是平板玻璃，c是凹透镜
11．小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像。下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜成像大小与蜡烛距透镜的距离无关
B．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
C．墙上所成的烛焰像是虚像
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
12．下列现象中，由光的折射引起的是（　　）
A．日食的形成 B．放大镜把字放 C．拱桥“倒影” D．汽车“后视镜”
13．如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。下列说法正确的是（　　）
A．折射角大于入射角
B．如果将入射光线适当顺时针偏转一个角度，杯底光斑会适当左移
C．如果光线垂直水面入射，折射角为90°
D．如果往杯中再继续加水，入射光线保持不变，杯底的光斑会向左移动
14．光通过某一个光学元件前后的方向如图所示，图中方框内的光学元件是（　　）

A．凹透镜 B．凸透镜 C．平面镜 D．凸面镜
二、填空题
15．如图1所示是实验室常用的显微镜，它的目镜和物镜都是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）；如图2所示，荷叶上圆形的水珠相当于凸透镜，对直射的阳光有 （选填“会聚”或“发散”）作用，会“烧糊”叶片；如图3所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片，摄像头的镜头相当于凸透镜，摄像头的工作原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相似。
16．疫情期间，医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是 （选填“实像”或“虚像”）；当医护人员面镜时，像的大小 ，为了做好疫情防控工作，学校工作人员每天给学生测温，常用的测温枪是利用人体发出的 来测量体温的。喷洒到地面的消毒液不久之后消失，这是因为消毒液发生了 （填物态变化名称）。
17．如图所示，小江家新买了一个鱼缸，他和妹妹从鱼缸的斜上方观察水中的小鱼，他们观察到的小鱼的位置比小鱼的实际位置要 （选填“深”或“浅”）一些，这是由于光从 （选填“水中斜射入空气中”或“空气中斜射入水中”）时发生了折射。
18．为了防止森林火灾，在森林里不允许随意丢弃遗明的饮料瓶这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个 ， 它对太阳光起 作用，可能导致森林火灾。
19．如图是仿生机械眼球，该装置未来将用于代替有缺陷的人眼，它内部有一块具备自动变焦功能的微型凸透镜，眼球可随意观察一定范围内的物体，并将观察到的像成在内部固定不动的微型底片上，此仿生机械眼球的成像原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理相似。当眼球观察远处物体时，微型凸透镜的焦距与观察近处相比会 。
20．用显微镜观察物体时，物镜对物体所成的像是一个放大的 （填“虚”或“实”）像，道理就像 的镜头成像一样，目镜的作用则像一个 ，再次对这个像成放大的 （填“实”或“虚”）像。
21．（1）小帅在探究水沸腾前后温度变化特点的实验中，某时刻温度计的示数如图1甲所示为 ℃；图1乙是水的温度随时间变化的关系图像，分析图像可知：水在沸腾过程中温度 ；（选填“升高”“不变”或“降低”）
（2）小刚用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图2所示时，只适当调节 的高度后便可开始实验；当蜡烛距凸透镜25cm时，移动光屏，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该成像规律制成的；把蜡烛适当靠近凸透镜，应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，才能再次承接到清晰的像。
22．有一种智能无针疫苗注射机器人，通过一个简单的三维点云相机对人体进行拍摄，准确识别疫苗注射部位及注射角度，云相机的镜头相当于一个 透镜，拍摄识别时，云相机和人体之间的距离应满足 （选填“u>2f”或“2f＜u＜f”机器人靠近接种者，拍摄到接种者的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
三、实验题
23．在探究“凸透镜成像规律”的实验中．
（1）如图甲所示，让平行光正对着凸透镜照射，左右移动光屏，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距f= cm；
（2）如图乙所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，左右移动光屏，在光屏上不能得到清晰的烛焰像。为什么？答： ；
（3）如图丙所示，烛焰能在光屏上形成清晰的像，此像是倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像，成像特点与 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）成像特点相同。如果此时撤去光屏，人眼在如图丙所示的位置 （填“能”或“不能”）直接看到烛焰的实像；
（4）在图丙中，保持凸透镜的位置不变，如果蜡烛向左移动5cm，为了在光屏上得到一个清晰的像，光屏应该向 （填“左”或“右”）移动。
24．实验小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：
（1）如图 甲所示，小明将一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小、最亮的光斑，该凸透镜的焦距为 cm。
（2）实验时，把凸透镜固定在光具座 50cm刻度线处，点燃蜡烛，并调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在 ，目的是 ；
（3）将蜡烛移至光具座 20cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、 的实像，生活中的 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）就是利用这种成像规律工作的；
（4）保持凸透镜在光具座上的位置不动，仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像，此时观察到的像比位置互换前的像 （选填“大”或“小”）。
25．在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中；
（1）如图甲所示，该实验小组的同学们通过一束平行光射向凸透镜后会聚在光屏上，则该凸透镜的焦距为 。
（2）调整后，把蜡烛放在距凸透镜处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。
（3）在图乙中，小华把自己的远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向 （填“远离”或“靠近”）透镜的方向移动光屏，可再次得到清晰的像。
（4）如图丙是小华设计的表格和记录的实验数据。表中A处内容是 。该实验存在的问题是 。
序号 物距 A 像的性质
1 30 15 倒立缩小的实像
（5）网课期间，老师指出部分同学用手机拍照上传作业的图片一头大一头小，如图所示，由凸透镜成像规律可知，这是由于成像大的那端离镜头的距离更 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．门禁系统屏幕边框呈黑色的原因：选择的材质对光的反射能力较弱，故A错误；
BCD．门禁系统的摄像头成像原理与照相机的成像原理相同，利用了当物距大于二倍焦距时凸透镜使物体成倒立、缩小的实像的原理，凸透镜是利用光的折射来改变光的传播路径的，所以该系统的成像原理主要是利用光的折射，故B正确，CD错误。
故选B。
2．B
【详解】A．虚像是由光的反向延长线会聚而成，仍然有光线进入人眼，故A错误；
B．实像是实际光线会聚而成，能在光屏上呈现，而虚像不能，故B正确；
C．实像可能是由直线形成如小孔成像，也可能是折射形成的，如凸透镜成像，虚像也有可能由折射形成的，如放大镜成像，故C错误；
D．影子是由光沿直线传播而形成的，虚像和实像都不是光斑，故D错误。
故选B。
3．A
【详解】ABD．摄像头的镜片是凸透镜，获取脸部特征时，根据凸透镜成像规律，人应位于其镜头的二倍焦距之外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，故A正确，BD错误；
C．凸透镜成实像时，物远像近像变小，为使屏幕上半张脸变完整，即要使像小一些，则物距应变大，人可适当远离摄像头，故C错误。
故选A。
4．D
【详解】A．由图得
则该凸透镜的焦距是
故A错误；
B．当
时，物距在f~2f之间，则在光屏上能得到一个放大的实像，故B错误；
C．当
时，物距大于2f，成缩小的实像，照相机就是根据这一原理制成的，故C错误；
D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物距变大，像距变小，像逐渐变小，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．紫外线能使钞票上的荧光物质发光，判别钞票的真伪，故A错误；
B．自行车的尾灯是利用了光的反射，故B错误；
C．迎着月光走，地上的水面对月光发生镜面反射，反射光线全部能入射到人的眼睛，地面对月光发生漫反射，反射光线进入眼睛的相对较少，所以地上发亮的是水，故C正确；
D．“云在水中飘，鱼在云上游”，云在水中飘是云在水面成像，是光的反射，人在岸上看到水中鱼是光的折射，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】ABCD．盒盖处安装凸透镜，盒底处有昆虫标本，要使凸透镜作放大镜使用时，物距必须小于焦距，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．B
【详解】监控摄像头利用的是物体在凸透镜二倍焦距之外时成倒立、缩小的实像的特点制成的。
A．放大镜利用的是物体在凸透镜一倍焦距内成正立、放大的虚像的原理，故A不符合题意；
B．照相机利用的是物体在凸透镜二倍焦距之外时成倒立、缩小的实像的特点制成的，故B符合题意；
C．投影仪利用的是物体在凸透镜一倍到二倍焦距之间时成倒立、放大的实像的特点制成的，故C不符合题意；
D．潜望镜利用的是平面镜反射成像原理，故D不符合题意。
故选B。
8．D
【详解】A．平行与主光轴的光线经凸透镜折射后在光屏上成最小最亮的光点为凸透镜的焦点，从凸透镜光心到焦点的距离即为焦距，从刻度尺上可以测得该透镜的焦距为10.0cm。故A正确，不符合题意；
B．图乙物距为40.0cm，大于二倍焦距，则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间，图中光屏位于二倍焦距的位置上，向左适当移动光屏可以得到缩小的实像。故B正确，不符合题意；
C．将蜡烛移至30cm处，物距为20cm，蜡烛位于二倍焦距的位置上，像距也在二倍焦距的位置上，此时在光屏上成倒立等大的实像。故C正确，不符合题意；
D．将蜡烛移至45cm处，蜡烛位于一倍焦距以内，成正立放大的虚像，所以在光屏上不能得到缩小的实像。故D错误，符合题意。
故选D。
9．A
【详解】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。
10．D
【详解】a处会聚光线，是凸透镜，b处没有改变光线方向，是平板玻璃，c处使光线发散，是凹透镜，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11．D
【详解】AC．由题意可知，墙上出现一个倒立缩小清晰的像，根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像，凸透镜成像大小与蜡烛距透镜的距离（物距）有关，故AC错误；
B．手和透镜的影子是光的直线传播形成的，若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子变小，故B错误；
D．图中，蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像，此时物距u＞2f，若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，根据折射光路是可逆的，在f＜u＜2f还能成倒立放大的实像，即能再次呈现清晰的烛焰像，故D正确。
故选D。
12．B
【详解】A．日食是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．放大镜是凸透镜，原理是光通过凸透镜折射后成正立、放大的虚像，故B符合题意；
C．倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故C不符合题意；
D．汽车后视镜是凸面镜，原理是光的反射，故D不符合题意。
故选B。
13．B
【详解】A．根据光的折射规律可知，光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，故A错误；
B．如果将入射光线适当顺时针偏转一个角度，此时的入射角增大，折射角随着入射角的增大而增大，所以杯底光斑会适当左移，故B正确；
C．光线垂直水面入射，光的传播方向不变，此时的折射角为0°，故C错误；
D、当杯子内逐渐加水时，光的折射程度不变，但是水面上升，入射点会向右移动，所以光斑将向右移动，故D错误。
故选B。
14．B
【详解】由图知，入射光线经光学元件后变得会聚（折射光线比原来的入射光线更靠近主光轴），说明该元件对光线有会聚作用，因此虚线框内的光学元件是凸透镜，如图所示：

故选B。
15． 凸透镜 会聚 照相机
【详解】[1]凸透镜对光线有会聚的作用，实验室常用的显微镜，它的目镜和物镜都是凸透镜。
[2]凸透镜对光线有会聚的作用，荷叶上圆形的水珠相当于凸透镜，对直射的阳光有会聚作用，会“烧糊”叶片。
[3]摄像头和照相机的工作原理是相同的，都是利用凸透镜成像，根据物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像的原理工作的。
16． 虚像 不变 红外线 汽化/蒸发
【详解】[1]平面镜成像是由光的反射现象产生的，并不是实际的光会聚而成，因此平面镜所成的像是虚像。
[2]根据平面镜成像时像和物体大小相等可知，当他面镜时，像的大小不变。
[3]测温枪是利用人体发出的红外线来测量体温的。
[4]喷洒到地面的消毒液不久之后消失，这是因为消毒液由液态变为了气态，发生了汽化现象。
17． 浅 水中斜射入空气中
【详解】[1][2]水中的鱼反射的光由水斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的“鱼”比鱼的实际位置浅一些，如图所示，A点是鱼，点是人看到的“鱼”。
18． 凸透镜 会聚
【详解】[1][2]雨水进入瓶中后，瓶中水的形状是中间厚、边缘薄而且透光，符合凸透镜的形状特点，所以相当于一个凸透镜，对太阳光起会聚作用，使热量集中，会造成树叶燃烧，可能导致森林火灾。
19． 照相机 变大
【详解】[1]仿生机械眼球相当于一个凸透镜，与人眼的成像特点相同，即成倒立、缩小的实像，其成像原理与照相机的成像原理相同。
[2]与人眼类似，当该眼球观察远处物体时，在像距不变的情况下，凸透镜应自动变薄，对光的偏折能力变小，焦距变大，远处物体射来的光刚好会聚在底片上，眼球可以看清远处的物体。
20． 实 投影仪 放大镜 虚
【详解】[1]显微镜成像原理告诉我们，物体经物镜后成一个倒立放大的实像，这个实像在目镜的焦点以内，再经目镜成一个正立放大的虚像。
[2]因物镜对物体所成的像为倒立放大的实像，故就像投影仪的镜头成像一样。
[3]因目镜对物体所成的像为正立放大的虚像，故目镜的作用就像一个放大镜。
[4]由题意可知，目镜的作用是再次对这个像成放大的虚像。
21． 94 不变 蜡烛 照相机 远离
【详解】（1）[1]由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为94℃。
[2]由图像可知，水在沸腾时，吸收热量，温度不变，故水在沸腾过程中温度变化的特点是温度不变。
（2）[3]调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中央位置，如图所示，烛焰的中心位置过高，应适当向下调节。
[4]由题意知，凸透镜的焦距为10cm，当蜡烛距凸透镜25cm时，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像特点可知，此时蜡烛经凸透镜在光屏上成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该成像规律制作而成的。
[5]根据凸透镜成实像规律可知，物远像近像变小，当烛焰向右移动靠近凸透镜时，像距会变大，所以应将光屏向右移动远离凸透镜，才能再次承接到清晰的像。
22． 凸 变大
【详解】[1][2]云相机的镜头相当于一个凸透镜，根据照相机的成像原理，拍摄识别时，物距大于2倍焦距，即云相机和人体之间的距离为
[3]凸透镜成实像时，物近像远像变大，机器人向接种者靠近，物距变小，像距变大，拍摄到接种者的像将变大。
23． 15.0 物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像 放大 投影仪 能 左
【详解】（1）[1]由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用；光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为
f=35.0cm-20.0cm=15.0cm
（2）[2]由图可知此时的物距为
u=20cm-10cm=10cm<15cm
根据凸透镜成像的规律，此时成正立放大的虚像，不能用光屏接收。
（3）[3][4][5]由图可知此时物距为
u=30cm-10cm=20cm
这时，2f >u>f，成倒立放大实像，与投影仪的成像原理相同，当撤去光屏，人眼睛在光屏的位置能看到物体的实像。
（4）[6]凸透镜成实像时，物远像近像变小，所以当凸透镜位置不变，将蜡烛向左移动5cm，此时物距增大，要想在光屏上再一次成清晰的像，需要将像距减小，即将光屏向左移动。
24． 10.0 同一水平高度 使烛焰的像能够成在光屏中央，便于观察 缩小 照相机 大
【详解】（1）[1]当平行光经过凸透镜时，会发生偏折，汇集于凸透镜焦点，焦点到凸透镜光心的距离，称为焦距，由图可知，该凸透镜的焦距为10.0cm。
（2）[2][3]实验时要将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度，这样可以使使烛焰的像能够成在光屏中央，便于观察。
（3）[4][5]将蜡烛移至光具座 20cm刻度线处，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这种成像规律工作的。
（4）[6]保持凸透镜在光具座上的位置不动，如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换，发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中，光路是可逆的，此时所成的像是倒立、放大的实像，像比之前的大。
25． 10.0 放大 靠近 像距v/cm 实验次数太少，结论不具有普遍性 近
【详解】（1）[1]平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是
f= 40.0cm- 30.0cm= 10.0cm （2）[2]把烛焰放在距凸透镜16cm处，物距处于f和2f之间，成倒立、放大的实像。
（3）[3]小华把自己的远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，远视眼镜是凸透镜，对光线具有会聚作用，使得像提前会聚，光屏向左移动才能在光屏上再次得到清晰的像。
（4）[4][5]探究凸透镜成像实验时，在实验过程中，需要测量物距、像距的大小和光屏上像的特点，所以A处为：像距v/cm ； 实验中为了获得普遍的规律，应多次测量，根据表格中的数据可知，实验次数过少。
（5）[6]在成实像的情况下，物体到凸透镜的距离越近，所成的像越大，所以是大的一头离镜头近。
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