第四章神奇的透镜单元练习（含解析） 沪科版物理八年级全一册

第四章神奇的透镜
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．《哪吒2》打破了国产动画电影的天花板，也拓宽了全球观众对“中国故事”的想象边界。在电影院放映该影片时，下列说法正确的是（　　）
A．电影放映机的镜头是凹透镜
B．放映时屏幕应置于放映机镜头的二倍焦距内
C．屏幕做的很粗糙是为了让光在屏幕上发生漫反射
D．观影者看到屏幕上的画面是倒立放大的虚像
2．如图为投影式电子白板，它利用投影机将画面投影到屏幕上。下列说法正确的是（　　）
A．屏幕上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
B．镜头到屏幕的距离应在镜头的一倍和二倍焦距之间
C．画面经投影机镜头成的是正立放大的实像
D．投影机的镜头相当于凸透镜，对光有会聚作用，可用来矫正远视眼
3．疫情防控期间，进入公共场所需要用手机给二维码拍照，像会呈在手机影像传感器上（如图所示）。列关于“手机扫码”的说法正确的是（　　）
A．手机的镜头相当于一个凹透镜 B．二维码应在镜头二倍焦距以外
C．影像传感器上成正立、放大的虚像 D．远离二维码时影像传感器上像变大
4．如图所示的是小东使用放大镜欣赏邮票时的情境，下列光路图能反映其成像原理的是（ ）
A． B．
C． D．
5．《重庆市消防条例》规定：2024年7月1日起，禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢，一旦有人违规操作，会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别，电梯将停止运行并发出声、光警报，如图所示，某次警报时，摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm，则凸透镜的焦距可能为（ ）
A．5mm B．10mm C．15mm D．20mm
6．在凸透镜成像的实验中，光屏上获得一个放大的像。如果把烛焰向远离透镜的方向移动，则光屏上的像和像距的变化情况是（　　）
A．像和像距越来越小 B．像和像距越来越大
C．像距变小、像变大 D．像距变大，像变小
7．小婷翻阅资料和询问老师了解到望远镜原理，制作了简易望远镜，在跨学科实践：制作望远镜课上，小婷制作的望远镜受到老师和同学们的一致好评，那么小婷不是根据以下哪个知识点制作出的望远镜（ ）
A．它的物镜和投影仪的原理相同
B．它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像
C．它的目镜和放大镜的原理相同
D．它的目镜焦距要小于物镜焦距
8．在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小明组装的装置如图甲所示，他保持凸透镜的位置不变，不断地移动蜡烛位置，观察到四种烛焰的清晰像，如图乙所示，已知凸透镜的焦距为10cm，按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序，正确顺序为（ ）
A．④③②① B．③②①④ C．①②③④ D．④①②③
9．一束光通过透镜的光路，下列哪幅图是正确的（　　）
A． B．
C． D．
10．下列对图中各光学现象的描述正确的是（　　）
A．面对平面镜画脸谱利用了光的折射成像
B．投影仪不是利用此图中成像原理工作的
C．透过鱼缸侧壁看到的金鱼是倒立、放大的虚像
D．海市蜃楼是光的色散形成的
二、多选题
11．在“探究凸透镜成像规律”实验中，蜡烛，凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜的焦距可能是15cm
B．光屏上成的是倒立放大的实像
C．照相机应用了这一成像规律
D．投影仪应用了这一成像规律
12．如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（　　）
A．凸透镜焦距为10cm
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
13．小静做凸透镜成像规律的实验。将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度，如图所示。则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．若蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
B．若蜡烛放置在20cm刻度线处，移动光屏，在光屏上不能呈现烛焰清晰的像
C．若蜡烛放置在35cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像
D．若蜡烛放置在45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像
14．图a、b是同一人的两幅照片，图b中他拿的眼镜的镜片（ ）
A．属于凸透镜 B．可用于矫正远视眼
C．属于凹透镜 D．可用于矫正近视眼
15．（多选）小阳学习了望远镜的原理之后，自己动手制作了一个望远镜，结构如图甲所示，其中物镜的焦距为20cm，目镜的焦距为5cm。经过不断的调试，他看到了远处物体最大最清晰的像（成像原理的光路图如图乙所示）。下列说法正确的是（ ）
A．远处的物体经过物镜成像在物镜的焦点附近
B．眼睛看到的是远处物体的倒立的实像
C．此时物镜和目镜之间的距离约为25cm
D．物镜的作用相当于照相机，使远处的物体成像在距离眼睛很近的位置
三、填空题
16．图甲是一幅立在桌面上的课本插图，透过水杯，插图中的女生变“胖”了，还掉头面向右侧，如图乙，此现象的成因与 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）工作原理相同，要想使观察到的女孩变“瘦”一点，应适当将水杯 （选填“远离”或“靠近”）插图。
17．某同学只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，来自远处物体的光会成像于其视网膜 （前/后）方。该同学可能需用 （凹/凸）透镜进行矫正。
18．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。该透镜是 透镜，焦距 OP（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
19．已知凸透镜L1的焦距为f1，凹透镜L2的焦距为f2，且f1>f2。若把它们的主轴重合相互平行放置，并适当调节两块透镜中心之间的距离，可使一束平行于主轴的入射光通过这两块透镜后仍为平行光束。这时该两块透镜中心间的距离为 。
20．如图，在“自制照相机模型”时，用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒，使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动。
(1)在取材时，另一个纸筒的一端蒙上的材料是 （填“透明”、“半透明”或“不透明”）膜；
(2)观察时，应选择 （填“亮”或“暗”）的物体作为观察对象；
(3)小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体清晰的像，再拍摄近处物体时，应将两筒间的距离变 ；观察到膜上的像变 。（两空填“小”“大”或“不变”）
四、实验题
21．某同学利用焦距为f的凸透镜做了三次实验，透镜、蜡烛、光屏所在位置以及光屏上得到的清晰像的情况如图所示。
(1)由图所示的实验现象可知：随着物距不断变小，像距和像的大小的变化情况是 。
(2)在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为f2的凸透镜（f2五、综合题
22．魔术师通过魔术箱为我们展现神奇的魔术，而它背后则是奇妙的物理原理，请你运用所学知识尝试揭秘。
(1)如图甲是一只魔术箱，正面看起来是一个完整的空纸箱。把纸币从空箱顶端的投币口投入，结果纸币“不翼而飞”，这是因为魔术箱中有一块 （选填“玻璃板”或“平面镜”），它与箱底的夹角为 度；
(2)图乙也是一只魔术箱，同一水平线上箱的左右两侧各有一个小孔，一束光从左侧小孔射入、右侧小孔射出，现将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，正好与入射光线位于同一高度，光仍从右孔射出，丙图三种设计方案中不能完成该魔术的有 。若魔术箱内只使用平面镜，则至少要 块。
23．凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图甲表示，O点为光心，F为焦点。图乙中A′B′是物体AB经透镜所成的像。
(1)请画出图乙中两条入射光线的出射光线，完成成像光路图：
(2)在图乙中，物距用u表示，即u=BO；像距用v表示，即v=OB′；焦距用f表示，即f=OF。请运用几何知识证明∶
24．作出甲图中光线通过三棱镜的折射光线。
(1)根据作出的折射光线可以看出：光通过三棱镜，折射光线将向 （顶角/底面）偏折。
(2)如果把两个三棱镜按图乙、图丙所示两种方式组合在一起，画出它们的折射光线。
(3)由此你能得到透镜对光线作用的奥秘： 。
《第四章神奇的透镜》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D B C B A A A A B
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC AC AB ACD
1．C
【详解】A．电影放映机的镜头是凸透镜，利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作，故A错误；
B．电影放映机根据凸透镜成倒立、放大实像的原理，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距（屏幕到镜头距离 ）大于二倍焦距，所以放映时屏幕应置于放映机镜头的二倍焦距外 ，故B错误；
C．屏幕做的很粗糙，是为了让光在屏幕上发生漫反射，使各个方向的观众都能看到画面，故C正确；
D．观影者看到屏幕上的画面是倒立、放大的实像（ 电影放映机成实像，实像能呈现在光屏上 ），故D错误。
故选C。
2．D
【详解】A．屏幕上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故A错误；
BC．投影机成的像是倒立、放大的实像，像距大于2f，即镜头到屏幕的距离应大于二倍焦距，故BC错误；
D．投影机应用的是凸透镜成倒立放大的实像，镜头相当于凸透镜，对光有会聚作用，可用来矫正远视眼，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】A．手机的镜头实际上是一个凸透镜，而不是凹透镜。凸透镜对光线有会聚作用，能够形成实像，这是手机摄像头能够拍摄照片的基本原理。故A错误；
B．当物体（在这里是二维码）位于凸透镜的二倍焦距以外时，通过凸透镜可以形成一个倒立、缩小的实像。这正是手机摄像头拍摄二维码时所需要的成像条件。故B正确；
C．影像传感器上形成的是倒立、缩小的实像，而不是正立、放大的虚像。虚像是由平面镜等反射面形成的，而手机摄像头是通过凸透镜形成实像的。故C错误；
D．根据凸透镜成实像的规律，当物体远离凸透镜时（即物距增大），像距会减小，同时像也会变小。因此，当远离二维码时，影像传感器上的像应该会变小，而不是变大。故D错误。
故选B。
4．C
【详解】放大镜的原理：当物距小于凸透镜的焦距时，成正立放大的虚像。
A．图中是小孔成像现象，原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A不符合题意；
B．图中是平面镜成像，原理是光的反射，故B不符合题意；
C．图中蜡烛与凸透镜的距离小于凸透镜的焦距，因此成正立放大的虚像，反映了放大镜的原理，故C符合题意；
D．图中蜡烛的位置大于凸透镜的焦距，成倒立的实像，故D不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】摄像头凸透镜成倒立缩小的实像，物距大于2倍焦距，像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以
2f>10.1mm>f
10.1mm>f>5.05mm
故选B。
6．A
【详解】由题意“光屏上获得一个放大的像”。可知2f＞u＞f，如果把烛焰向远离透镜的方向移动，则物距增大，由凸透镜成像规律可知，物距增大，像距变小，像变小。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．A
【详解】望远镜是由两组透镜组成，靠近眼睛的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜；物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像。
A．物镜的作用是成倒立、缩小的实像，与照相机原理相同，与投影仪原理不同，故A符合题意；
B．物镜的作用是成倒立、缩小的实像，使两倍焦距以外的物体，成像在一倍焦距和两倍焦距之间，即远处的物体在焦点附近成实像 ，故B不符合题意；
C．目镜的作用相当于一个放大镜，与放大镜原理相同，故C不符合题意；
D．望远镜的目镜相当于放大镜，物镜成的像在物镜一倍焦距附近，这个像在目镜在一倍焦距以内，经过目镜成一个正立、放大的虚像，所以目镜焦距要小于物镜焦距，故D不符合题意。
故选 A。
8．A
【详解】按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的像进行排序，刚开始时，物距小于一倍焦距，成的是正立的放大的虚像④；蜡烛慢慢远离，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成的倒立的放大的实像③，物体慢慢远离，像变近，且像变小，故成的像是②，最后物体大于两倍的焦距，成的是倒立的缩小的实像①，故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
9．A
【详解】A．对于凸透镜，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，故A正确；
B．对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，故B错误；
C．对于凹透镜，过焦点的光线不属于特殊光线，折射光线将远离主光轴，故C错误；
D．对于凹透镜，平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点，故D错误。
故选A。
10．B
【详解】A．京剧演员对着镜子画脸谱时是利用平面镜成像，平面镜成像属于光的反射，故A错误；
B．图中是小孔成像，是光的直线传播形成的，投影仪属于凸透镜成像，是光的折射形成的，不是利用此图中成像原理工作的，故B正确；
C．金鱼缸外形中间厚边缘薄，与凸透镜相似，透过它看到的是金鱼正立、放大的虚像，故C错误；
D．海市蜃楼是光在密度不均匀的大气层中传播时，发生折射形成的，故D错误。
故选B。
11．BD
【详解】CD．由图可知，此时的像距大于物距，且光屏上能成像，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像，是投影仪的成像原理，不是照相机的成像原理。故C错误，D正确；
AB．由图可知，此时物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距为
v=95.0cm-50.0cm=45.0cm
根据凸透镜成像的规律可知
2f>u>f
成倒立、放大的实像，像距v>2f；则
2f>30.0cm>f
45.0cm>2f
解得
15cm故A错误，B正确。
故选BD。
12．AC
【详解】A．当u＝v＝2f时，成等大的实像，读图像有
u＝v＝2f＝20cm
解得
f＝10cm
故A正确；
B．f＝10cm，当u＝5cm时，小于一倍焦距10cm，此时凸透镜成虚像，在光屏上得不到像。故B错误；
C．f＝10cm，当u＝15cm时，大于一倍焦距小于二倍焦距，所以成倒立放大的实像，应用事例为投影仪。故C正确；
D．f＝10cm，此过程中物距大于一倍焦距，成实像。物距由15cm增大到30cm的过程中，物距变大，像距变小，则像变小。故D错误。
故选AC。
13．AC
【详解】A．该凸透镜的焦距为10cm，固定在光具座上50cm刻度线处，若蜡烛放置在10cm刻度线处，物距大于二倍焦距，移动光屏，会在光屏上呈现清晰倒立缩小的实像，故A正确；
B．若蜡烛放置在20cm刻度线处，物距大于二倍焦距，移动光屏，会在光屏上呈现清晰倒立缩小的实像，故B错误；
C．若蜡烛放置在35cm刻度线处，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰倒立放大的实像，故C正确；
D．若蜡烛放置在45cm刻度线处，物距在一倍焦距之内，此时蜡烛的像为正立放大的虚像，光屏上无像，故D错误。
故选AC。
14．AB
【详解】由图a、b比较可以看出人眼被放大了，而凸透镜能成正立、放大的虚像，远视眼的矫正需要用到凸透镜，所以AB符合题意，CD不符合题意。
故选AB。
15．ACD
【详解】A．望远镜的物镜就是使远处的物体在焦点附近成一个倒立缩小的实像，故A正确；
B．望远镜的物镜使远处物体在焦点附近成一个倒立缩小的实像，实像在目镜的焦点以内，目镜相当于放大镜，成正立放大的虚像，所以，这个望远镜最终看到的是倒立的虚像，故B错误；
C．这个望远镜的物镜的焦点与目镜的焦点几乎是重合的，所以物镜到目镜的距离约为两个透镜的焦距之和25cm，故C正确；
D．物镜成倒立缩小的实像，与照相机的成像特点相同，相当于照相机，同时使特别远的物体成像在距离眼睛很近的位置，增大视角，使看到的像感觉大一些，故D正确。
故选ACD。
16． 投影仪 远离
【详解】[1]由图乙得，透过水杯，插图中的女生是左右相反、放大的实像，此现象的成因与投影仪工作原理相同。
[2]凸透镜成实像时，物远像近像变小，要想使观察到的女孩变“瘦”一点，应适当将水杯远离插图，增大物距，减小像距。
17． 前 凹
【详解】[1]只能看清近处的物体，而看不清远处的物体，说明该同学患上了近视眼，是由于晶状体的折射能力过强，使得像呈现在视网膜的前方。
[2]凹透镜对光线有发散作用，可以矫正近视眼。
18． 凸 大于
【详解】[1]可知，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。经透镜的作用后光线会聚，由此可判定此透镜为凸透镜。
[2] 因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点，而a光线如果不发生折射，将射向OP的外侧，又因为a不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧，所以此时OP小于焦距，焦距大于OP。
19．f1-f2
【详解】根据凹透镜的三条特殊光线，平行于主光轴的光线经凹透镜后，折射光线的反向延长线将过平行光所在侧的焦点；过凸透镜的三条特殊光线，过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴，因此左边放凹透镜，右边放凸透镜，让凸透镜左侧的焦点与凹透镜的左侧的焦点重合，此时该两块透镜中心间的距离为：f1-f2，如图所示：
20．(1)半透明
(2)亮
(3) 大 大
【详解】（1）在自制照相机模型时，为了既能承接像，又能观察到像，应用半透明薄膜做光屏。
（2）为了能在半透明膜上成清晰的像，选择亮的物体做观察对象较好。
（3）[1][2] 根据凸透镜成像的规律“物近像远像变大”可知，小明用自制的照相机先拍摄到了远处的物体，再拍摄近处物体时，即物距减小，像距应增大，薄膜上的像变大，则应将两筒间的距离变大。
21．(1)像距变大，像变大
(2)左
【详解】（1）由图甲、乙、丙可知，随着物距不断变小，像距逐渐变大，由物近像远像变大可知，光屏上的像逐渐变大。
（2）在图乙所示的实验中，只将凸透镜换为焦距为f2的凸透镜（f222．(1) 平面镜 45
(2) B 3
【详解】（1）[1][2]从甲图观察口看到正前方是方格子，整体好像是一个空箱子，甲图中的空箱子是利用平面镜成像得到 的，因此镜面与箱底的夹角为45度；把纸币从空箱顶端的投币口投入，实际上纸币在平面镜后面，观众不能看 见平面镜后面的纸币。
（2）[1]ABC．图中平行于主光轴的入射光线，折射后通过焦点，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴可以实现一束光从左侧的小孔射入，将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，正好挡住光线，可光仍从右孔射出，故A不能完成；B中为一凹透镜和一凸透镜，左边的凹透镜 对光线有发散作用，而图中凹透镜对光线却有会聚的作用，故B不能实现；C中有两个凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，延长线过另一侧 焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，故C能实视，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
[2]由激光束从乙图左侧的小孔射入，需要至少经过三次反射才能从右侧小孔射出时，光线的方向没有发生改变， 其实就是通过三块平面镜的反射实现的。
23．(1)
(2)见解析
【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过凸透镜光心的光线不发生偏折。如图所示：
（2）由于
△A′B′O~△ABO
所以
即像和物的大小之比等于像距与物距之比。又由于
△A′B′F~△COF
所以
即像和物的大小之比等于相距焦距之和比焦距，所以得
化简得
24．(1)，底面
(2)，
(3)见解析
【详解】（1）光先从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，光线会靠近法线；当光线从玻璃中射向空气时，折射角大于入射角，光线会远离法线。如图所示：
由图可知，光通过三棱镜，折射光线将向底面偏折。
（2）同理作出两个三棱镜按图乙、图丙两种方式组合在一起的折射光线，如图所示：

（3）将两个三棱镜按图乙组合，是一个凸透镜，由图可知，让两束平行光如图照射，光经过三棱镜后向中间靠拢，由此可得凸透镜对光线有会聚作用；将两个三棱镜按图丙组合，是一个凹透镜，由图可知，让两束平行光如图照射，光经过三棱镜后发散，由此可得凹透镜对光线有发散作用。