5.3 凸透镜成像的规律 同步检测 2021-2022学年人教版物理八年级上册（含答案）

12357100110617005.3 凸透镜成像的规律

一、单项选择题（共12小题；共48分）
1. 在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为 26?cm 时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像，已知蜡烛位于凸透镜的左侧。下列说法正确的是 ?
A. 该凸透镜的焦距大于 13?cm
B. 只将凸透镜向左移动，可以在光屏上得到清晰放大的像
C. 只将蜡烛和光屏的位置互换，可以在光屏上得到清晰缩小的像
D. 将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜

2. 燕同学在做“探究凸透镜成像规律’’实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，在光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法中正确的是 ?

A. 凸透镜焦距为 25?cm
B. 屏上的像是倒立、缩小的实像
C. 蜡烛燃烧变短，屏上像的位置会下降
D. 取走光屏，则凸透镜不成像

3. 某班同学在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离 u 跟像到凸透镜的距离 v 之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是 ?

A. 该凸透镜的焦距是 20?cm
B. 当 u=15?cm 时，在光屏上能得到一个缩小的像
C. 当 u=25?cm 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 10?cm 处移动到距凸透镜 30?cm 处的过程中，像逐渐变小

4. 如图所示，此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像，现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则光屏上 ?

A. 无像 B. 成倒立缩小的实像
C. 成倒立放大的实像 D. 成正立放大的实像

5. 把一个凸透镜对准太阳光，在距凸透镜 10?cm 处得到一个最小最亮的光斑，若将一物体放在此透镜前 15?cm 处，经凸透镜所成的像是 ?
A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像
C. 正立、放大的虚像 D. 正立、缩小的虚像

6. 甲同学拿着焦距为 10?cm 的放大镜去看离他 1.5?m 远处的乙同学，乙同学却通过放大镜看到了甲同学眼睛成正立放大的、清晰的虚像。则放大镜与甲同学的距离 ?

A. 小于 10?cm B. 大于 10?cm 小于 20?cm
C. 大于 20?cm D. 等于 10?cm

7. 某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。他继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像 ?

A. 光屏应向左移动，成缩小的像 B. 光屏应向右移动，成放大的像
C. 光屏应向左移动，成放大的像 D. 光屏应向右移动，成缩小的像

8. 某同学为了探究“视力矫正”原理，利用探究凸透镜成像规律的装置做了以下实验。如图所示，光屏上得到的是模糊的倒立实像，他将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰了，他移走眼镜片，稍微将光屏远离凸透镜，屏上再次得到清晰的像，则该眼镜片是 ?

A. 近视眼镜片，对光线有发散作用 B. 近视眼镜片，对光线有会聚作用
C. 远视眼镜片，对光线有发散作用 D. 远视眼镜片，对光线有会聚作用

9. 当烛焰离凸透镜 40 厘米时，在凸透镜另一侧的光屏上可得到一个倒立、放大的实像。该凸透镜的焦距可能为 ?
A. 10 厘米 B. 30 厘米 C. 40 厘米 D. 50 厘米

10. 如图所示，凸透镜竖直放置，蜡烛与光屏如图摆放，光屏上恰好成清晰的像。设想烛焰中心以 1?cm/s 的速度垂直于光具座向下运动，则 ?

A. 光屏上的像向上移动，移动的速度大于 1?cm/s
B. 光屏上的像向上移动，移动的速度小于 1?cm/s
C. 光屏上的像向下移动，移动的速度大于 1?cm/s
D. 光屏上的像向下移动，移动的速度小于 1?cm/s

11. 如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约 1?m 的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作，则下列说法正确的是 ?

A. 摄像头的焦距可能是 40?cm
B. “刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像
C. 人脸通过摄像头成像是利用了光的反射
D. “刷脸”时，面部应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间

12. 某物体通过凸透镜在光屏上成一个缩小的清晰的像，现将物距减半，则下列判断正确的是 ?
A. 一定在屏上成一个缩小的像 B. 一定在屏上成一个放大的像
C. 在屏上可能不成像 D. 在屏上一定有像，可能是缩小的像
二、填空题（每空2分，共26分）
13. 若用镜头焦距为 f 的照相机拍照，被拍景物到镜头的距离应 ? 2f（填“大于”“小于”或“等于”）；若要使取景范围变大一些，则照相机镜头距景物的距离应（填“增大”“减小”或“不变”）。

14. 如图是小阳制作的多用途手电筒，AB 处是可插人胶片的小插口，CDFE 是可左右伸缩的套筒，DF 处装人凸透镜当作为手电筒照明用时，调节套筒，使灯泡灯丝处于 ? 位置，射出平行光线；在此基础上，作为幻灯机使用时，在 AB 处插入幻灯片，接下来应把套筒向 ?（填“左”或“右’）移动，才能在前方屏幕上观察到 ?（填“正立”或“倒立”）放大的实像。请你再动脑思考指出该手电筒另外一项不同的功能： ?。


15. 如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，调整实验装置时，要使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在 ?。若凸透镜焦距为 12 厘米，将凸透镜置于光具座上 A 点处，在距 B 点 5 厘米的光屏上能找到清晰的像，则这个像一定是 ?的（选填“放大”或“缩小”），此时蜡烛位于光具座 ?厘米的刻度线之间：若要得到烛焰的虚像，应使蜡烛位于光具座 ?厘米的刻度线之间。[最后两空均选填“0?26”、“26?38”或“38?50 ″]


16. 小文用蜡烛、凸透镜、光屏、长直尺、火柴探究“凸透镜成像的规律”。实验前把蜡烛、凸透镜、光屏沿 ?依次放在桌面上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ?。

17. 如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，若将点燃的蜡烛依次放在 a 、 b 、 c 三处，其中蜡烛放在 ?处得到的实像最大，放在 ?处得到的实像最小。

三、实验题（共3小题；18题12分，19题14分，共26分）
18. 在"探究凸透镜成像的规律"实验中，所用凸透镜的焦距是 10?cm。
（1）将点燃的蜡烛、凸透镜放在如图所示的位置，移动光屏，在光屏上得到了清晰的倒立、 ?（填"放大"或"缩小"）的实像； ?（填光学仪器名称）就是利用这一成像规律工作的。

（2）保持凸透镜位置不变，若将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 ?（填"靠近"或"远离"）透镜的方向移动，此时的像与原来的像相比 ?（填"变大"或"变小"）。


19. 实验桌上有高度不同的发光物体 A 和 B，焦距分别为 5?cm 、 10?cm 的凸透镜两个，刻度尺、光具座和光屏各一个。小华选用这些器材，计划探究“凸透镜成实像时，像的高度 ? 与物体到凸透镜的距离 u 是否有关”。小华的主要实验步骤如下：
①将焦距为 10?cm 的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体 A 、光屏分别放在凸透镜两侧。调节发光物体 A 、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在同一水平高度。
③将发光物体 A 放在光具座，上距凸透镜 30?cm 处，移动光屏，在光屏上得到发光物体 A 清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。
④保持发光体 A 到凸透镜的距离不变，将透镜更换为焦距为 5?cm 的凸透镜，移动光屏，在光屏上得到发光物体 A 清晰的像，用刻度尺测量像的高度，并记录在表格中。
根据以上叙述，回答下列问题：
（1）小华计划探究的问题中的自变量是 ?。
（2）请针对小华探究过程中存在的问题，写出改正措施： ?。
答案
1. B
【解析】由 26?cm>2f，解得 f<13?cm，A错误；当凸透镜成缩小的实像时 u>v，透镜向左移动，物距变小，光屏固定不动，则当 u2. B
3. D
4. C
【解析】由题意知，u>2f，由凸透镜成像规律可知，在光屏上能成倒立、缩小的实像，此时 2f>v>f；
若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，则 2f>u>f，根据光路是可逆的，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像。
5. B
【解析】（1）将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜 10?cm 的地方得到一个最小亮点，所以凸透镜的焦距 f=10?cm。
（2）一个物体放在这个透镜前 15?cm 处，此时 f6. A
7. A
【解析】本题主要考查对凸透镜成像规律的理解及应用，难度中等。根据凸透镜成像规律，由图可以看出，该物体是放在两倍焦距以外，注水后焦距变小，则相当于物体远离透镜，根据凸透镜成像规律，物体远离透镜，则像靠近透镜，即向左运动，则光屏应向左移动，像缩小，A选项正确。
8. D
【解析】由图可知，物距大于像距，光屏上能成倒立缩小的实像，此时物距应大于 2 倍焦距，像距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间，但光屏上得到的是模糊的倒立实像，说明像距不合适，由稍微将光屏远离凸透镜，屏上再次得到清晰的像，可知像距太近了，所以当将一个眼镜片放在凸透镜和烛焰之间，发现光屏上的像变清晰，说明该透镜对光线有会聚作用，因此是远视眼镜片。
9. B
10. B
【解析】凸透镜成实像时，实像都是倒立的，烛焰中心以 1?cm/s 的速度垂直于光具座向下运动，光屏上的像会向上移动，蜡烛与光屏如图摆放，光屏上恰好成清晰的像，此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，由于像是缩小的，所以相同时间内像移动的距离小于物体移动的距离，像移动的速度小于物体移动的速度，则移动的速度小于 1?cm/s。
11. A
【解析】由题意可知，人脸在距摄像头 1?m 处时，成倒立缩小的实像，说明人脸在凸透镜二倍焦距之外，可知 2f<100?cm，f<50?cm，故摄像头的焦距可能是 40?cm，故A正确；
凸透镜成实像时，成倒立缩小的或倒立放大的实像，故B错误；
人脸通过摄像头成像是利用了光的折射，故C错误；
“刷脸”时，面部应位于摄像头的两倍焦距之内，故D错误；
故选：A。
12. D
【解析】因为物体通过凸透镜在光屏上成的是缩小的像，说明物体在二倍焦距以外；当物距减小一半后，仍大于焦距，即 12，所以仍然成实像；具体实像的大小决定于物距与焦距的相差程度大小：如果原来的物距大于焦距的四倍，成缩小的实像，减小一半后成等大的实像，减小一半后成放大的实像；综上所述，D正确。
13. 大于；增大
【解析】照相机的原理是物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成像的规律知，要使取景范围变大，也就是像变小，像距变小，物距变大。
14. 凸透镜的焦点；右；倒立；取下套筒可做放大镜使用
【解析】对凸透镜而言，由焦点发出的光经凸透镜折射后平行射出，所以灯泡灯丝应处于凸透镜的焦点的位置；作为幻灯机使用时，应增大物距，所以套筒应向右移；因为 DF 处是凸透镜，所以还可作为放大镜使用。
15. 同一高度；缩小；0?26；38?50
16. 同一直线；同一高度。
【解析】实验前把蜡烛、凸透镜、光屏沿同一直线依次放在桌面上；
实验前，应调节蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处，这样像才可以成在光屏的中央。
17. b；c
【解析】由图可知：a 点在一倍焦距之内，由凸透镜成像的规律：u b 点在一倍焦距和二倍焦距之间，由凸透镜成像的规律：f2f；
c 点在二倍焦距以外，由凸透镜成像的规律：u>2f，可知成倒立缩小的实像，此时 2f>v>f。
综上分析可知，蜡烛放在 b 处得到的实像最大，放在 c 处得到的实像最小。
18. （1） 放大；投影仪
【解析】已知 f=10?cm，当蜡烛在 35?cm 刻度线处时，物距 u=15?cm，f??????（2） 靠近；变小
【解析】根据凸透镜成像规律"物近像远像变大，物远像近像变小"可知，蜡烛远离透镜，光屏应向靠近透镜方向移动，像比原来小。
19. （1） 物体到凸透镜的距离
【解析】小华计划探究“凸透镜成实像时，像的高度 ? 与物体到凸透镜的距离 u 是否有关”，自变量应是物体到凸透镜的距离。
??????（2） 将步骤④改为：保持凸透镜焦距不变，将发光物体 A 放在光具座上距凸透镜 20?cm 处，移动光屏，在光屏上得到发光物体 A 清晰的像，用刻度尺测量像的高度，记录在表格中
【解析】实验时应改变发光物体 A 到凸透镜的距离。