人教版八年级物理上册同步训练培优卷：5.3凸透镜成像的规律
试卷更新日期：2024-09-11 类型：同步测试
一、选择题
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1. 在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法中正确的是（ ）
A、凸透镜的焦距为20cm B、随着蜡烛燃烧逐渐变短，光屏上的像向下移动 C、保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜向右移动，可在光屏上再次成清晰的像 D、在贴近凸透镜左侧加一镜片，向右移动光屏，烛焰仍能成清晰的像，则该镜片为近视镜片2. 如图所示用手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片。手机摄像头相当 于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是
A、物体上的二维码是光源 B、影像传感器上成的是正立的实像 C、扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 D、要使屏幕上二维码的像变大，只需将二维码远离摄像头3. 小希对下列光学成像实例进行了分析，判断正确的是（ ）实例：①针孔照相机内所成的像；②潜望镜中看到的景物的像；③放大镜看到的物体的像；④幻灯机屏幕上所成的像；⑤照相机中所成的像．
A、反射成像的有②③⑤ B、折射成像的有①③⑤ C、属于实像的是①④⑤ D、属于虚像的是②③④4. 把一个焦距为10cm的凸透镜和蜡烛按图所示位置放置，小红画了图中的光路，下列说法正确的是（ ）
A、小红画的光路是正确的 B、透镜成的是虚像 C、透镜成倒立放大的像 D、透镜成倒立缩小的像5. 如图2.158所示，在直角坐标系原点O处放置平面镜MN，它与x轴成45°夹角。在O点正下方s=15 cm处水平放置一焦距为10 cm的凸透镜。A 为一点光源，则关于凸透镜所成的像正确的是（ ）。
A、在凸透镜下方成一个实像，在凸透镜上方成一个虛像 B、只在凸透镜下方成一个实像 C、在凸透镜的下方y轴的左右两侧各成一个实像，但左边的实像更靠近凸透镜 D、在凸透镜的下方、y轴的左右两侧各成一个实像 ，但右边的实像更靠近凸透镜6. 小丽利用如图的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表所示。下列说法正确的是（ ）实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
30
20
15
12
像距v/cm
12
15
20
30
A、第4次实验时，光屏上成倒立缩小的清晰实像 B、物距不变，用焦距8cm的凸透镜替换该透镜，则像距会变大 C、第5次实验的像距应为60cm D、当u=9cm时，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的清晰实像7. 如图2.156所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S。现将平面镜向凸透镜靠近，关于点光源所成的像，下述结论中错误的是（ ）。
A、平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像 B、平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像 C、平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像 D、平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像二、多选题
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8. 如图，用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙所示时，在光屏上可成清晰的像。下列说法正确的是
A、照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同 B、用手指挡住大部分镜片，屏幕上依然有清晰的像，只是像比原来变暗了 C、若只将图乙中透镜换为焦距为15cm的凸透镜，则需要向右移动光屏，光屏上就可以再次呈现清晰的像，且像比原来大 D、保持蜡烛、光屏位置不变，将透镜移动到80cm刻度线处，烛焰仍可在光屏上成清晰的像9. 如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处（ ）
A、光屏上成倒立、放大的实像 B、照相机是利用这一成像原理工作的 C、蜡烛到透镜的距离满足u＞2f D、当蜡烛向右移动靠近透镜时，光屏也要向透镜移动，才能在光屏上再次得到清晰的像三、填空题
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10. 如图所示，焦距为10cm凸透镜，光心为O（位于15cm处），在透镜左侧有一发光体SL，S'是S点经过凸透镜所成的像，光线a、b、c是S点发出的三束经过凸透镜后的折射光线，其中光线c平行于主光轴；凸透镜右侧放置一块平面镜。
(1)、请画出光线a、b、c的入射光线；(2)、发光体SL经过凸透镜所成的是（选填“倒立”或“正立”）、（选填“实像”或“虚像”）；(3)、以E点表示眼睛，请画出人眼经过平面镜看见S'的光路图。11. 用焦距为10cm的凸透镜探究成像规律，烛焰在光屏上成清晰的像，把近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，应将光屏向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜调节，才能在光屏上重新成清晰的像。
12. 光源与光屏相距0.9m固定，将凸透镜放在它们之间的某一位置时，屏上成一放大的像；把凸透镜移到另一位置时，屏上成一缩小的像。若第一次像的 长度是第二次像的长度的4倍，则凸透镜的焦距为。四、作图题
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13. 画出图中两条入射光线经凸透镜后的光线。
五、实验探究题
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14. 在“探究凸透镜成像规律”的活动中，利用了如图所示装置.
(1)、调节器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的.(2)、改变蜡烛和光屏的位置，多次实验，并将数据记录在表格中，分析数据可知凸透镜焦距为 ， 第3次实验中，光屏上成倒立、的实像；实验序号
物距u/cm
像距v/cm
光屏上看到的像
1
60
15
倒立、缩小、实像
2
24
24
倒立、等大、实像
3
20
20
倒立、、实像
4
8
未找到像
(3)、智能汽车通过车载摄像头，识别行人、路标和其他车辆，实现自动导航和驾驶，车载摄像头根据的是第次实验的原理；(4)、物距不变，要想在光屏上看到像，应更换焦距较的凸透镜.15. 在焦距为5厘米、10厘米或15厘米的凸透镜中选择一个放置于光具座的A点处，如图所示。将蜡烛、光屏分置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在高度。先后两次将蜡烛放置在距B点5厘米处，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，可在光屏上得到与物体大小均不同的两个像。比较两次所成的像，当蜡烛置于光具座上厘米刻度处时，所成的像较小；实验中所用透镜的焦距可能是厘米。
16. （1）在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
（1）让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距cm；
（2）在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样做的目的是；
（3）如图乙所示，将凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移动到35cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的（选填“实”或“虚”）像，利用该成像规律制成的光学仪器是（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（4）在如图乙所示的实验基础上，将点燃的蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏适当向（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像，且成的像的大小（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向光屏的（选填“上半部”或“下半部”）移动。
17. 小明所在的实验小组用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
（1）蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，适当调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使光屏与烛焰的中心位于凸透镜的；
（2）当蜡烛距离凸透镜30.0cm时，适当移动光屏，光屏能承接到烛焰（选填“放大”“缩小”或“等大”）、清晰的像。生活中的就是根据该成像规律制成的；
（3）把蜡烛适当靠近凸透镜，应将光屏 选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏才能再次承接到烛焰清晰的像。
（4）小明探究凸透镜所成实像的高度跟物距、焦距的关系时，用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如下表所示：
f=5.0cm
f=10.0cm
f=15.0cm
物距 u/cm
像高h/cm
物距 u/cm
像高 h/cm
物距u/cm
像高 h/cm
25.0
0.9
24.0
2.4
25.0
5.8
28.0
0.8
36.0
1.3
32.0
3.5
40.0
0.5
40.0
1.2
40.0
2.4
①当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时，物距变大，所成实像的高度；当发光体的高度和物距一定时，凸透镜的焦距变大，所成实像的高度；
②同学们利用凸透镜和光屏观察发光体通过凸透镜呈现在光屏上的清晰的像，小明所用的凸透镜距离发光体较近，小华所用的凸透镜距离发光体较远，但发光体通过两人所用的凸透镜呈现在光屏上的清晰的像的高度相等，则小明所用的凸透镜的焦距（选填“大于”“小于”或“等于”）小华所用的凸透镜的焦距。
18. 在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下：
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在；
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置；
③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ， 此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的；
④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴透镜；
⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
19. 小明用如图所示的装置探究"凸透镜成像的规律"，已知凸透镜的焦距为10cm；
(1)、小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 ， 其目的是。(2)、蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图所示，此时光屏上成清晰的像（像未画出），该像为倒立、（选填“放大”或“缩小”）的实像，生活中的（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就利用了这个成像原理。(3)、保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，将凸透镜移到光具座cm 刻度线处，光屏上会再次出现清晰的实像；(4)、保持凸透镜在光具座上的位置不动，将蜡烛向左移动10cm，要想在光屏上重新出现清晰的像，需要将光屏向（选填“左”或“右”）移动：20. 【探究名称】探究“凸透镜成像的规律”【问题】老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像，引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”，给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个，火柴盒。
【证据】
(1)、小明在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图所示的光斑，你认为他应该选择（选填“甲”或“乙”）透镜来进行实验。(2)、为了使烛焰的像出现在光屏的中英，应调整烛焰、凸透镜和光屏，使烛焰的中心、凸透镜中心、光屏的中心在。(3)、实验中将凸透镜固定在光具座上，改变蜡烛的位置以改变物距；再移动光屏找像，记录成像性质与像距。小明向学通过对比像的高度与烛焰的高度总结了像的性质，实验表格如下。序号
物距/cm
像距/cm
像的性质（正倒、大小、虚实）
像的大小
1
42
13
倒立、缩小、实像
↓
逐渐变大
↓
2
32
14.5
3
22
18.5
4
20
20
倒立，等大、实像
5
19
21
倒立、放大、实像
6
17
24.5
7
15
30
(4)、【解释】由上表数据可知凸透镜的焦距是cm。(5)、当烛焰距凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的实像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。(6)、【交流】做完以上7组数据后，阿喜同学准备整理器材结束实验。你认为实验数据是否收集全?（选填“是”或“否”）。你的理由是。(7)、当烛焰通过凸透镜成像时，如图丙，能直观地看出像上下颠倒，想要验证“倒立的像”左右也颠倒，你能想到的方法是。21. 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50 cm 刻度线处，点燃蜡烛，并调整烛焰、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)、保持凸透镜在光具座上的位置不动，将蜡烛移至光具座20 cm刻度线处，如题17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”。22. 如图甲为拍摄荷叶上的青蛙时的情景。拍摄时人需要保持静止不动，通过“变焦镜头”使青蛙的像变大或变小。在学习了凸透镜成像规律后，小明要探究这一情景中“像的大小与焦距的关系”，所用的器材有焦距不同的凸透镜，光具座、“F”形光源、光屏、刻度尺等。
（1）如图乙，实验时应使“F”形光源、透镜和光屏三者的中心在同一高度，其目的是；
（2）为了完成探究，第一次选用焦距为4cm的凸透镜进行实验，他将凸透镜固定在光具座50cm刻度处，将“F”形光源固定在光具座的20cm刻度处，此时移动光屏至合适位置，可以看到一个倒立、的像，用刻度尺测量像的高度，并记录数据。更换不同焦距的透镜后，他接下来的操作应该是（填序号），直到光屏上呈现清晰的像并测高度；
①保持光源和透镜位置不动，只移动光屏
②保持透镜和光屏位置不动，适当改变光源位置
③只保持透镜位置不动，适当移动光源和光屏
多次实验后，他记录的实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
焦距/cm
4
6
8
10
12
14
像高/cm
1.5
2.5
3.6
4.8
6.3
8.0
（3）根据数据可以得出结论：上述情景中，用相机拍照时，一定，照相机的镜头焦距越大，像越；
（4）实验结束后，小明回到家里发现桌面上有一幅如图丙所示的漫画，他用一根透明的圆柱形玻璃棒（横切面中间厚，边缘薄）放在漫画上，水平向右滚过该漫画，可能会看到图丁中的（填序号）情景。
六、科普阅读题
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23. 2021 年 12 月 9日，中国空间站阶段的首次太空授课以天地互动的方式，在中国空间站和设在中国科技馆的地面主课堂等同时进行，王亚平老师在太空授课的时候，用一个金属圈插入饮用水袋并抽出后，形成了一个水膜，轻晃金属圈，水膜并未破裂，而是甩出了一个小水滴。再往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好，更奇迹的时刻：在第二个水膜上，用饮水袋不断注水，水膜很快长成一个晶莹剔透的大水球。我们通过水球，看到王亚平老师倒立缩小的人像。
甲 乙
(1)、太空授课非常精彩，我们能分辨王亚平老师的声音是根据声音的音色（选填“变大”、“变小”或“不变）；(2)、航天员利用太空冰箱将一杯90g的水制成了冰，则冰的质量是g，将这块冰熔化掉一半，剩下的冰块的密度会（选填“变大”、“变小”或“不变”）；(3)、注水后，我们通过水球，看到王亚平老师倒立缩小的人像，这个像的成像原理与（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同；(4)、地面的小倩同学尝试“探究凸透镜成像规律”。①在探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在上；
②当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图22乙所示时，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像，则凸透镜的焦距是cm。
③人脸识别门禁一体机的镜头就是通过凸透镜成像原理捕捉人脸信息的，若该镜头的焦距等于此实验中凸透镜的焦距，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应20cm。
七、综合题
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24. 凸透镜成像是由于光的折射而形成的，其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，点为光心，为焦点。图乙中是物体经透镜所成的像。
(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)、用一个不透明的纸片遮挡透镜的一部分时，成完整的像。选填“能”或“不能”(3)、某次做凸透镜成像的实验中，有个小组作出像距和物距的关系图象如图丙，请分析图象中有关数据，计算出凸透镜的焦距。25. （1）如图1，光源S发出的光线经过平面镜反射后恰好经过点P，请画出上述现象的入射光线和反射光线．
图1 图2
(1)、如图2，凸透镜位于0cm处，物体MN(图中未画出)发出的光通过凸透镜后，形成像M'N' ， a、b分别是N点发出的两条光线通过凸透镜后的光线，其中b光线经过凸透镜前平行于主光轴。①请画出a光线经过凸透镜前的光线，并标出N点的位置；
②该凸透镜的焦距是cm，与MN对比，M'N'是（选填“正立的实像”“倒立的实像”“正立的虚像”“倒立的虚像”）．
26. 某人通过焦距为9 cm、直径为6cm的凸透镜看报纸。此时眼睛距离报纸15cm，凸透镜距离报纸6 cm。设眼睛在透镜的主光轴上，报纸平面垂直于主光轴，如图2.160所示。
(1)、此时报纸的像距眼睛有多远？(2)、若报纸上密排着宽、高均为0.3cm的字，则他通过透镜至多能看清同一行，上几个完整的字(忽略眼睛瞳孔的大小)？
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