人教版八年级上册物理 5.3凸透镜成像的规律 同步测试（含解析）

5.3凸透镜成像的规律
同步测试
一．选择题（共10小题）
1．红外半球摄像头通过捕捉红外线增强夜晚监控效果。下列关于该摄像头的说法正确的是（　　）
A．摄像头相当于一个凹透镜
B．摄像头捕捉到的红外线是红色的光
C．被监控的物体在摄像头二倍焦距以外
D．摄像头的成像特点与投影仪相同
2．下列与照相机成像原理相同的是（　　）
A．太阳镜
B．放大镜
C．监控摄像头
D．电影放映机
3．如图所示，小明同学在做探究凸透镜成像规律的实验，当蜡烛、透镜、光屏分别处于图中所示位置时，光屏上出现了清晰的烛焰的像，则凸透镜的焦距可能是（　　）
A．3cm
B．7cm
C．19cm
D．20cm
4．利用凸透镜可以看到叶脉清晰的纹路，如图所示。以下说法正确的是（　　）
A．叶脉应在凸透镜一倍焦距以内
B．叶脉应在凸透镜一倍焦距以外
C．投影仪的成像原理与它的相同
D．照相机的成像原理与它的相同
5．如图是一种被称为“七仙女”的神奇酒杯，空杯时什么也看不见，倒上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图，下列对仙文女图形成原因的探讨正确的是（　　）
A．可能是酒的液面反射
B．可能是酒的液面折射
C．可能是加了酒后整体焦距比原本凸透镜大
D．可能是加了酒后整体焦距比原本凸透镜小
6．在研究凸透镜的实验中，把点燃的蜡烛放在距凸透镜40厘米处，就会在凸透镜另一侧成一个倒立、等大的实像。若把物体放在距凸透镜30厘米处，则经凸透镜后会产生一个（　　）
A．正立、放大的虚像
B．倒立、放大的实像
C．倒立、缩小的实像
D．不能成像
7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，发现蜡烛、凸透镜和光屏如图所示位置放置时，光屏上形成一个清晰的烛焰像。下列说法正确的是（　　）
A．所成的像是倒立、放大的实像
B．此成像特点的应用是照相机
C．若凸透镜被遮去一半，则像的亮度不变
D．若只将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上不能成清晰的像
8．用如图所示装置模拟人眼成像情况，此时烛焰在光屏上成清晰的像。将蜡烛远离凸透镜时，光屏上的像变模糊。若用此实验模拟人眼的调节功能，重新在光屏上得到清晰的像，应该进行的操作是（　　）
A．将光屏靠近凸透镜
B．将光屏远离凸透镜
C．换焦距更大的凸透镜
D．换焦距更小的凸透镜
9．如图所示，小明将凸透镜（f＝10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律．下列说法错误的是（　　）
A．将蜡烛从图中28cm处向0cm处移动过程中，像逐渐变小
B．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像
C．将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像
D．当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像
10．将一凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上，位置如图所示。下列分析中正确的是（　　）
A．此时在80cm﹣90cm刻度间移动光屏，可以在光屏上观察到清晰、缩小的像
B．将蜡烛移到30cm刻度处，移动光屏，可在光屏上得到清晰、等大的像
C．将蜡烛移到40cm刻度处，移动光屏，可在光屏上得到清晰、放大的像
D．上述分析均不正确
二．填空题（共5小题）
11．小明外出游玩用手机拍摄美丽的风景，手机的摄像头相当于一个　
　透镜，他想近距离拍摄一朵花时，摄像头应该　
　（选填“靠近”或“远离”）底片，在底片上能形成　
　（选填“实像”或“虚像”）。
12．在探究凸透镜成像实验中，物距从12cm变化到18cm的过程中，调节光屏的位置，光屏上先后成放大和缩小的像，那么凸透镜焦距f的取值范围是　
　cm＜f＜　
　cm。
13．如题图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰　
　（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向　
　（选填“左“或“右”）移动；一段时间后，蜡烛变短了，烛焰在光屏上成的像会向　
　（选填“上”或“下”）移。
14．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，图甲测凸透镜的焦距，当光具座上各元件位置如图乙所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是　
　
A．由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B．图乙的成像的特点与照相机的成像原理相同
C．图乙中若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大
D．图乙中若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
选择理由：　
　。
15．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜的焦距为15cm。
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的　
　，利用此原理可以制成　
　。（选填“照相机”、“幻灯片”、“放大镜”）
（2）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜18cm处，在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是　
　。
三．实验探究题（共2小题）
16．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距为10cm。
（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在
　
　。
（2）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，观察到光屏上有烛焰清晰的像（像未画出），该像是　
　（填“正立”或“倒立”）、　
　（填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。生活中的　
　（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这个原理制成的。
（3）实验过程中由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向　
　移动。为了使烛焰的像再次成在光屏中央，应将凸透镜向　
　移动。（两空均填“上”或“下”）
17．小明对如图甲所示的投影仪产生了兴趣，了解到投影仪主要由一个镜头（相当于一个凸透镜）和靠近镜头的液晶元件（相当于投影片）组成。于是利用蜡烛（S为烛焰中心）、焦距f＝10cm的凸透镜和光屏等器材，探究屏幕上成放大像时物距应满足的条件。
（1）正确安装和调整器材后，保持透镜位置不动，将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动，同时移动光屏，光屏上一直出现的是　
　（填“光斑”或“像”）。
（2）请在图乙中画出光线SP经过透镜后的折射光线。
（3）继续将蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，同时移动光屏发现：
①光屏上烛焰的像　
　（填“变大”、“变小”或“不变”）。
②从30cm刻度线处开始，光屏上不再出现放大的像。
（4）通过实验得出：屏幕上成放大的像时，物距u应满足　
　（填“u＜f”、“f＜u＜2f”或“u＞2f”）。
参考答案
1．解：
ACD、摄像头相当于凸透镜，是利用物体在凸透镜的2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理工作的，其应用与照相机的成像原理相同，故AD错误，C正确，
B、摄像头捕捉到的红外线属于不可见光，在红光以外，不是红色的光，故B错误；
故选：C。
2．解：照相机利用的是凸透镜成像，成的是倒立、缩小的实像；
太阳镜是用来保护眼睛的，不是凸透镜；放大镜成的是正立、放大的虚像；监控摄像头的成像原理与照相机是相同的，也成倒立、缩小的实像；电影放映机成的是倒立、放大的实像，故C正确。
故选：C。
3．解：由图可在，此时的物距为36cm＞2f，像距：f＜12cm＜2f，解得：6cm＜f＜12cm。
故选：B。
4．解：利用凸透镜可以看到叶脉清晰的纹路，当叶脉在凸透镜的一倍焦点以内，成正立、放大的虚像，其应用是放大镜，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．解：加入酒后，酒凹透镜对光线有发散作用，使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大，图片在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像。故C符合题意。
故选：C。
6．解：把点燃的蜡烛放在距凸透镜40厘米处，就会在凸透镜另一侧成一个倒立、等大的实像，则此时的物距等于二倍焦距，即2f＝40cm，则f＝20cm；
若把物体放在距凸透镜30厘米处，此时物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像。
故选：B。
7．解：
AB、由图知，物距小于像距，且光屏上成一个清晰的烛焰像，成倒立、放大的实像，投影仪就是根据这个原理工作的，故A正确，B错误；
C、当凸透镜的一部分被遮住时，烛焰上任一点射向凸透镜其他部分的光，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C错误。
D、根据光路是可逆的，若只将蜡烛和光屏的位置互换，此时物距等于原来像距（即此时物距大于二倍焦距），仍可在光屏上得到清晰的像，此时成倒立、缩小的实像，故D错误；
故选：A。
8．解：人眼是通过调节晶状体的焦距来获得清晰的实像，实验中蜡烛相当于物体，光屏相当于视网膜，凸透镜相当于晶状体；
凸透镜成实像时：物远像近像变小，将蜡烛远离凸透镜时，物距增大，像距变小，光屏上的像变小；因此像成在光屏的前方；
AB、视网膜与晶状体之间的距离不变，所以不能通过调节光屏来得到清晰的像，不符合人眼的调节原理，故AB错误；
CD、像成在光屏的前方说明焦距较小，为了能得到清晰的像应换用焦距更大的凸透镜，故D错误，C正确。
故选：C。
9．解：
A、根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A正确；
B、发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，发光体通过凸透镜成像之后，实像在眼睛二倍焦距外成倒立缩小实像再次成像，即可观察到像．故B正确；
C、当蜡烛放在10cm处，物距u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f，成倒立缩小的实像，故C正确；
D、若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误．
故选：D。
10．解：根据焦点和焦距的定义，当拿着凸透镜正对太阳光，在距透镜中心15cm处得到一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为该点到透镜的距离，即焦距为15cm。
A、从图上看出，物距u＝50.0cm﹣10.0cm＝40.0cm。v＝85cm﹣50cm＝35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，此时像距大于二倍焦距，不会得到清晰的像，故A错误；
B、将蜡烛移到30cm刻度处，u′＝50cm﹣30cm＝20cm，2f＞u′＞f，凸透镜成倒立放大的实像，由图可知，将蜡烛移到30cm刻度处，u＝50cm﹣30cm＝20cm≠2f，故移动光屏不能在屏上得到清晰等大的像。故B错误；
C、将蜡烛移到40cm刻度处，u″＝50cm﹣40cm＝10cm，物距满足u＜f，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上。故C错误。
D、上述分析均不正确，故D正确；
故选：D。
11．解：手机的摄像头相当于一个凸透镜，他想近距离拍摄一朵花时，此时物距应减小，像距应变大，所以摄像头应该远离底片，在底片上能形成倒立、缩小的实像。
故答案为：凸；远离；实像。
12．解：由图可知，物距u＝18cm，凸透镜成缩小的实像，
则18cm＞2f，
物距u＝12cm，凸透镜成放大的实像，
f＜12cm＜2f，
解得：6cm＜f＜9cm。
故答案为：6；9。
13．解：如题图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰放大的实像，实像是倒立，光屏应在大于2倍焦距的地方，即v＞30cm，需将光屏向右移动；
凸透镜成倒立的实像，蜡烛变短，相对于凸透镜向下移动，所以其像向上移动。
故答案为：倒立；右；上。
14．解：A、由图可知，焦距为40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm，故A错误；
B、由图可知，物距大于像距，u＞2f，2f＞v＞f，此时光屏上成倒立缩小的实像，照相机利用了此原理。故B正确；
C、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C错误；
D、若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，此时2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故D错误；
故选B。
故答案为：由图可知，物距大于像距，u＞2f，2f＞v＞f，此时光屏上成倒立缩小的实像，照相机利用了此原理。故B正确。
15．解：
（1）已知凸透镜的焦距为15cm，由图甲可知，物距为40cm，则u＞2f，所以，凸透镜成倒立缩小的实像，这个像是图乙中的D，利用此原理可以制成照相机；
（2）把蜡烛放在距凸透镜18cm处（即u＝18cm），物距在一倍焦距与二倍焦距之间，凸透镜成实像，像距大于2倍焦距，像可能在100cm刻度线之外，所以在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像。
故答案为：（1）D；照相机；（2）像在100cm刻度线之外。
16．解：（1）实验中，应调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上，这样烛焰的像才能成在光屏的中央。
（2）由图可知，物距小于像距，物距处于f和2f之间，成倒立、放大的实像。应用是投影仪或幻灯机；
（3）实验中，燃烧的蜡烛逐渐变短，向下运动，所以光屏上的像逐渐向上移动；为了使像成在光屏的中心，应向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。
故答案为：（1）同一高度；（2）倒立；放大；投影仪；（3）上；下。
17．解：（1）将蜡烛从贴近透镜的位置向焦点移动过程中，物距始终小于一倍焦距，光屏上不会出现像，而是光斑；
（2）由图乙可知，蜡烛距凸透镜10cm，S点在凸透镜主光轴上，即凸透镜焦点处，则SP是由焦点发出的，经凸透镜折射后，平行于主光轴射出，如图所示；
（3）蜡烛从焦点位置向远离透镜的方向移动，物距变大，像距变小，像变小；
（4）成放大的像时，物距应满足大于一倍焦距，小于二倍焦距。
故答案为：（1）光斑；（2）；（3）变小；（4）f＜u＜2f。