物理八年级上册（2024）科学探究：凸透镜成像当堂检测题

这是一份物理八年级上册（2024）科学探究：凸透镜成像当堂检测题，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．在做“凸透镜成像”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，在光屏的中央承接到了烛焰的像。则下列说法不正确的是（ ）
A．光屏上的像与照相机成的像性质相同
B．若只升高凸透镜，光屏上的像会向上移动
C．若只将蜡烛向左移动，光屏上还会承接到像
D．若只将凸透镜向左移动，光屏上还会承接到像
2．某人通过焦距为12cm、直径为4cm的放大镜（薄凸透镜）看报纸，报纸与放大镜的距离为3cm，且与放大镜的主光轴垂直，保持放大镜的位置不变，眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测（不考虑眼睛的大小），报纸上有部分区域是“盲区”（即眼睛观测不到），该区域的面积为（ ）
A．9πcm2B．5πcm2C．3πcm2D．2πcm2
3．图甲是小明制作的简易照相机模型，图乙是该模型相机毛玻璃片上所成的像。关于照相机模型及其所成的像，下列说法正确的是（ ）
A．该模型所用的镜头是凹透镜
B．该模型相机所成的像是缩小的虚像
C．增大物距，同时减小像距即暗箱缩短一些，可以使像变小
D．若小明不小心在镜头上沾了一小滴墨汁，墨汁会在毛玻璃片上成像
4．某物体通过凸透镜在光屏上成缩小的像，物距为30cm、像高为3cm。若改变物体的位置，再移动光屏使像清晰，此时像距为40cm，则所成像的高度（ ）
A．一定大于3cmB．可能大于3cm
C．一定等于3cmD．一定小于3cm
5．对学习过的知识进行归纳总结，从而加深对知识的理解，是一种重要的学习方法。以下是小洋学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后，总结出的关于实像和虚像的一些特点，其中错误的是（ ）
A．虚像不可以用光屏承接
B．虚像可以是正立的，也可以是倒立的
C．实像一定能用光屏承接
D．实像可以是放大的，也可以是缩小的
6．已知一点光源S位于凸透镜一倍焦距内，成一虚像S'，则在图所示的光路图中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．小明在光具座上探究凸透镜成像的规律，当物距为30cm时，像距为20cm，则凸透镜的焦距可能为（ ）
A．9cmB．12cm
C．15cmD．18cm
8．下列关于透镜的说法，正确的是（ ）
A．平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点B．凸透镜两个焦点之间的距离叫做焦距
C．凸透镜只对平行光有会聚作用D．凹透镜对光有发散作用
9．近日街头上经常能看到智能无人驾驶快递车运送包裹，该无人车采用传感器融合技术，车身配有12个摄像头，能够识别150~200m范围内的障碍物，下列说法正确的是（ ）
A．智能无人驾驶快递车的摄像头是利用光的反射原理工作的
B．摄像头成像的条件是摄像头前的物体与摄像头的距离大于二倍焦距
C．摄像头所成的像是倒立、放大的实像
D．智能无人驾驶快递车走近障碍物时，其摄像头内所成障碍物的像会变小
10．关于常见的光学仪器及现象，下列说法不正确的是（ ）
A．焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显
B．自行车尾灯是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的
C．丢弃的矿泉水瓶容易引起火灾，是因为矿泉水瓶相当于一个凹透镜，能会聚阳光
D．平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定不经过焦点
二、多选题
11．小华做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（ ）
A．先成实像，后成虚像
B．笔尖一直变长
C．到某一位置，笔尖突然改变方向
D．笔尖先变长，后变短
12．在探究凸透镜成像的规律实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图1所示时，烛焰在光屏上恰好成一个清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．在光屏上所成烛焰的像应该是图2中的（a）图所示
B．在光屏上所成烛焰的像应该是图2中的（b）图所示
C．蜡烛的位置不动，要使烛焰所成像变小，应将透镜靠近蜡烛，同时调节光屏位置
D．蜡烛的位置不动，要使烛焰所成像变小，应将透镜远离蜡烛，同时调节光屏位置
13．将物距增大到原来的三倍时，通过凸透镜所成的像的大小是原来像的，则此时所成像的放大率可能为（ ）
A．B．C．D．
14．观察如图图片，属于凸透镜的是（ ）
A．B．
C．D．
15．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏调到如图所示的位置，此时烛焰在光屏上恰好能成一个清晰的像（未画出），下列说法正确的是（ ）
A．仅移动凸透镜，在光屏上无法再次成清晰的像
B．此凸透镜的焦距范围
C．仅将蜡烛向左移动10cm，若要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向左移动10cm
D．换用焦距为10cm的凸透镜，仅向右移动凸透镜，一定能得到清晰的像
三、填空题
16．如图所示是一种微型手电筒所用的小灯泡，小灯泡前端A 部分（透明体）相当于 透镜。灯泡的灯丝放在透镜 处，手电筒射出的光是平行光。
17．如图甲所示，“F”字形发光物经透镜L恰好在毛玻璃光屏M上成一清晰的 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）实像，生活中 （选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”）与之成像特点相同。观察者分别处于A和B处，他在A处看到屏幕上的像的形状为 （根据图乙情况，选择正确的图形序号）。
18．工匠师维护精密仪表时， 在眼睛前戴一个凸透镜， 便于观察仪表的细微之处， 如图所示。凸透镜与仪表的距离应 （选填“大于”、“小于”或“等于”）凸透镜的焦距； 通过凸透镜看到的像的位置与仪表的位置在凸透镜的 （选填“同”或“异”）侧。
19．2025年1月20日，在第九届亚冬会火种采集仪式上，现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象，让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上，如图乙。 （填“上”或“下”）方眼镜的透镜类型与冰透镜相同，为 透镜。
20．物理课上，小花透过装有水的圆柱形矿泉水瓶看到同学的“眼睛”，如图所示，此时的矿泉水瓶相当于一个 透镜（填“凸”或“凹”）。
四、实验题
21．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
(1)实验时应调节烛焰的中心、光屏的中心、透镜的中心位于 ；
(2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定在A、B位置如图甲所示，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，可能的原因是 ，凸透镜固定在B不动，蜡烛从A向左移一格，如图甲所示，为在屏上成清晰的像，光屏应向 （选填“左”或“右”）移动；
(3)如图乙所示，当蜡烛、凸透镜在图示位置，光屏上可得到一个清晰的像，该像应是倒立、 的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ；
(4)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动（选填“上”或“下”），为了重新让像成在光屏的中间，我们可以将凸透镜 （上移/下移）；
(5)小明想利用下列LED发光字来研究凸透镜成像上下、左右位置关系，下列汉字适合做LED光源的是______；
A．甲B．旧C．上D．王
(6)小明将凸透镜换为焦距为20cm的凸透镜乙继续实验，并将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到 次烛焰清晰像；
(7)小明继续探究“视力的矫正”，他用凸透镜模拟人眼的晶状体，用光屏模拟人眼的视网膜如图丙，小明先固定蜡烛，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，如图丙所示。撤掉眼镜后，光屏上的像变模糊，为了使像重新清晰，应将蜡烛 （选填“靠近”或“远离”）透镜；得到清晰的像后可以发现，该像的大小与原来的像相比 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
五、综合题
22．如图，MN是一发光物，在凸透镜左侧移动光屏，能观察到一清晰等大的实像。O是凸透镜的光心，光线a平行于主光轴。
(1)画出：光线a经过凸透镜的折射光线；
(2)将另一凸透镜替换图中凸透镜，并放在相同位置，在新透镜左侧能观察到缩小的实像。新凸透镜焦距f可能是 （选填下列序号）；
①20cm ②15cm ③10cm ④5cm
23．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。
24．
(1)如图，凸透镜的焦距，透镜的光心恰好位于刻度轴上的3cm刻度线处，某垂直于主光轴放置的物体上M点发出的两条光线，经透镜折射后为图中的光线a、b，已知a与b平行。
①在图中画出光线a、b进入透镜前的入射光线并找到M点。
②物体经透镜后的成像情况是 （选填“倒立放大的实像”“正立放大的虚像”“不能成像”）。
(2)亮丽的玻璃幕墙大厦，极具现代气息，但设计施工不当，会给周围居民造成光污染。住在大厦对面的小丛家每天傍晚被对面新建的大厦镀膜玻璃强烈的反光刺得睁不开眼。
①图中A点为入射点，请在图中画出玻璃幕墙的摆放位置 。
②使用玻璃幕墙的大厦在设计时，下列考虑中不正确的一项是
A．要注意幕墙的安装角度
B．应选择材质粗糙的毛玻璃
C．考虑选择双层玻璃
D．玻璃幕墙最适合在凹形建筑物上安装
《4.5科学探究：凸透镜成像》参考答案
1．C
【详解】A．由图可知，此时物距大于像距，在光屏上成实像，因此物距大于两倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，光屏上的像与照相机成的像性质相同，故A正确，不符合题意；
B．若只升高凸透镜，由于经过光心的光线的传播方向不变，则光屏上的像会向上移动，故B正确，不符合题意；
C．凸透镜成实像时，物体远离凸透镜，像靠近凸透镜，像变小，若只将蜡烛向左移动，光屏上不会承接到像，故C不正确，符合题意；
D．若只将凸透镜向左移动，当移动后的物距大小为原来的像距大小，像距大小为原来的物距大小时，根据光路可逆知，光屏上还会承接到像，故D正确，不符合题意。
故选C。
2．D
【详解】由题知，放大镜（薄凸透镜）的焦距为12cm，眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测，该距离为放大镜焦距的2倍，由凸透镜成像规律可知，当物体在另一侧24cm处时，则眼睛可观察到等大的像，如下图所示：
报纸与放大镜的距离为3cm，小于焦距（成虚像，像在凸透镜的右侧），设眼睛可观察到圆形区域的半径为r（如上图），图中R之外的区域可直接观察到；半径为R之外的区域和半径为r之内的区域之间为盲区，如下图所示：
根据图示，由相似三角形的性质可得
解得
眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置，由相似三角形的性质可得
解得
则该区域的面积
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．C
【详解】AB．根据凸透镜成像规律可知，照相机的镜头是凸透镜，成倒立、缩小的实像，故AB错误；
C．由凸透镜成像的特点可知，物距增大，像距减小时，所成的实像变小，故C正确；
D．小滴墨汁在凸透镜的焦距以内，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，所以墨汁不会在毛玻璃片上成像，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】由题意可知，物体通过凸透镜在光屏上成缩小的像，物距为30cm，像高为3cm，则物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，即
解得透镜的焦距，若改变物体的位置，再移动光屏使像清晰，此时像距为40cm，像距
像在2倍焦距以外，根据凸透镜成像规律可知，此时物距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，因此像一定大于3cm，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】AC．实像可以呈现在光屏上，虚像不能呈现在光屏上，故AC正确，不符合题意；
B．平面镜所成的虚像是正立的，凸透镜所成的虚像也是正立的，故B错误，符合题意；
D．根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成的是倒立缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，成的是倒立等大的实像；当物距在1倍和2倍焦距之间时，成的是倒立放大的实像，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．B
【详解】A．过S点作平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，然后在反向延长这两条光线，其反向延长线的交点即为虚像的位置，应该在S″，如下图所示：
故A错误；
B．过S点作平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，然后在反向延长这两条光线，其反向延长线的交点即为虚像S′的位置，如下图所示：
故B正确；
C．过S点作平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，然后在反向延长这两条光线，其反向延长线的交点即为虚像的位置，应该在S″，如下图所示：
故C错误；
D．过S点作平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，然后在反向延长这两条光线，其反向延长线的交点即为虚像的位置，应该在S″，如下图所示：
故D错误。
故选B。
7．B
【详解】根据物距与像距的关系可知，物距大于像距时，遵循物远像近像变小的原则，凸透镜成的是倒立缩小的实像，则有物距
像距
解①②得焦距的范围是
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．D
【详解】A．只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会聚于焦点，故A错误；
B．凸透镜的焦点到光心的距离为焦距，而不是两个焦点之间的距离叫做焦距，故B错误；
C．凸透镜对所有光有会聚作用，不单指对平行光，故C错误；
D．凹透镜对所有光线有发散作用，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】ABC．智能无人驾驶快递车的摄像头的镜头是凸透镜，凸透镜成像的工作原理是光的折射，摄像头成像的条件是摄像头前的物体与摄像头的距离大于二倍焦距，像距在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，故B正确，AC错误；
D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，智能无人驾驶快递车走近障碍物时，镜头内的像是变大的，故D错误。
故选B。
10．C
【详解】A．焦距越小的凸透镜对光的会聚能力越强，对光的会聚作用越明显，故A正确，不符合题意；
B．自行车尾灯对后方车辆发出的光线能平行地反射回去，从而引起后方车辆司机的注意，故B正确，不符合题意；
C．丢弃的矿泉水瓶的中间厚，边缘薄，相当于凸透镜，对光线有会聚作用，能会聚阳光，容易引起火灾，故C错误，符合题意；
D．平行于主光轴的光线，通过凹透镜后，其折射光线的反向延长线过焦点，折射光线被发散，不经过焦点，故D正确，不符合题意。
故选C。
11．AB
【详解】A．玻璃瓶在水平方向上相当于凸透镜。当铅笔离玻璃瓶较近（物距小于一倍焦距）时，玻璃瓶相当于放大镜，成正立、放大的虚像；当铅笔离玻璃瓶较远时（物距大于一倍焦距），成倒立的实像，所以先成虚像，后成实像，故A符合题意；
C．当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，先成虚像后成实像，且虚像是正立的、实像是倒立的，所以到达某一位置时，笔尖会突然改变方向，故C不符合题意；
BD．凸透镜成虚像时，物距变大，像变大（即越靠近焦点，虚像越大）；凸透镜成实像时，物距变大，像变小，所以，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动时，笔尖先变长，后变短；由此可知，不会观察到的现象是笔尖一直变长，故B符合题意，D不符合题意。
故选AB。
12．BD
【详解】AB．如图1所示，物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知成倒立、缩小的实像，所以在光屏上所成烛焰的像应该是图2中的（b）图所示，故A错误，B正确；
CD．蜡烛的位置不动，要使烛焰所成像变小，根据凸透镜成像的规律应增大物距，减小像距，所以应将透镜远离蜡烛，同时调节光屏位置，故C错误，D正确。
故选BD。
13．AD
【详解】根据题述，通过凸透镜所成的像的大小原来像的，由两种情况：一种是物体处在焦距和2倍焦距之间，物距增大到原来的三倍，由凸透镜成像公式
放大率公式

解得

将物距增大到原来的三倍时，由凸透镜成像公式
放大率公式

且
联立解得
代入，可得
另一种是物体处在焦距以内，物距增大到原来的三倍到焦距以外，物体处在焦距以内时，成虚像，相距为负值，由凸透镜成像公式
放大率公式
解得
将物距增大到原来的三倍时，成实像，相距为正，由凸透镜成像公式
放大率公式
解得
且
联立解得
代入，可得
故AD 符合题意，BC不符合题意。
故选AD。
14．AC
【详解】AC．透镜中间厚、边缘薄，为凸透镜，故AC符合题意；
BD．透镜中间薄、边缘厚，为凹透镜，故BD不符合题意。
故选AC。
15．BD
【详解】A．在光的折射中，光路是可逆的；仅移动凸透镜，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，在光屏上能再次成清晰的像，故A错误；
B．由图可知，物距为50.0cm-10.0cm=40.0cm
像距为80.0cm-50.0cm=30.0cm
物距大于像距，成倒立、缩小的实像，此时40.0cm>2f，2f>30.0cm>f，则凸透镜焦距15cm2f，解得f