人教版（2024）八年级上册透镜随堂练习题

这是一份人教版（2024）八年级上册透镜随堂练习题，文件包含第5章透镜及其应用A卷达标通关卷原卷版docx、第5章透镜及其应用A卷达标通关卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共36页， 欢迎下载使用。
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版八年级上册第5章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．如图所示虚线方框内各放置一个透镜，远处发出的两束光通过透镜前后的方向。如图所示，则以下判断中正确的是（ ）
A．（a）为凸透镜（b）为凹透镜
B．（a）（b）都为凸透镜
C．（a）为凹透镜（b）为凸透镜
D．（a）（b）都为凹透镜
【答案】D
【分析】根据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解：由于凹透镜对光线有发散作用，故两个图中都是凹透镜。
故选：D。
2．如图所示为实验室用显微镜和天文望远镜，关于图中两种仪器下列说法错误的是（ ）
A．显微镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于投影仪
B．天文望远镜的目镜相当于放大镜，物镜相当于照相机
C．显微镜的目镜是凸透镜，物镜是凹透镜
D．天文望远镜的目镜和物镜都是凸透镜
【答案】C
【分析】（1）显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像；
（2）望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像。
【解答】解：AC、显微镜的目镜和物镜都是凸透镜，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于投影仪，成倒立的放大的实像，故A正确，C不正确；
BD、天文望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，故BD正确；
故选：C。
3．已知某物体透过凸透镜，在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，则此时成（ ）
A．放大的虚像B．放大的实像
C．等大的实像D．缩小的实像
【答案】D
【分析】根据像的性质、像距的大小判定焦距的大小，然后根据物距和焦距的关系分析成像的性质。
【解答】解：某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像，此时的像是倒立、放大的实像，则25cm＞2f，f＜12.5cm；
若将物体移动到距离凸透镜30厘米处，30cm＞2f，成倒立、缩小的实像。
故选：D。
4．汽车电子后视镜通过摄像头成像，将车侧后方路况呈现在显示屏上，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．摄像头成的是正立、缩小的虚像
B．当侧后方车靠近摄像头时，显示屏上车的像变大
C．屏上的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成
D．普通后视镜与电子后视镜成像原理相同
【答案】B
【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，当物体在透镜的2倍焦距之外时，物体经透镜能成倒立、缩小的实像；
（2）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大；
（3）光的三原色是红、绿、蓝；
（4）普通后视镜是凸面镜，其成像原理是光的反射。
【解答】解：
A、摄像头的成像原理与照相机相同，则摄像头成倒立、缩小的实像，故A错误；
B、当侧后方车靠近摄像头时，物距变小，像距变大，则显示屏上车的像变大，故B正确；
C、屏上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故C错误；
D、普通后视镜是凸面镜，其成像原理是光的反射；而电子后视镜利用的是凸透镜成像，其原理是光的折射，两者的原理不相同，故D错误。
故选：B。
5．2022年11月8日晚，我国境内发生了一次月全食，同时伴随“月掩天王星”的景观。下列相关说法正确的是（ ）
A．月亮发出的光进入人眼，所以人看见了月亮
B．月全食的形成属于光的直线传播现象
C．月亮在人的视网膜上成的是正立缩小的实像
D．以天王星为参照物，月亮是静止的
【答案】B
【分析】（1）人看物体的条件：物体发光或反射光，物体发的光或反射的光线能进入人的眼睛；
（2）月食是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的；
（3）人的眼睛相当于一架照相机，成倒立、缩小的实像；
（4）被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。
【解答】解：
A、我们能看见天上的月亮，是因为月球反射太阳光进入人眼，故A错误；
B、当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是月全食，月食是由光的直线传播形成的，故B正确；
C、人的眼睛相当于一架照相机，用眼睛看月亮时，会在视网膜上成倒立、缩小的实像，故C错误；
D、以天王星为参照物，月亮与天王星之间的位置发生了变化，月亮是运动的，故D错误。
故选：B。
6．下列有关物理现象的分析正确的是（ ）
A．采用隔音屏隔音是在声源处防止噪声的产生
B．夏天打开冰箱门看到的“白气”是汽化形成的水蒸气
C．显微镜的物镜成像原理与照相机相似，成倒立缩小的实像
D．某同学测出水的沸点为98℃，说明此地气压低于1个标准大气压
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）减弱噪声的措施有：在声源处减弱，在传播过程中减弱，在人耳处减弱；
（2）物质由气态变为液体的过程叫液化；
（3）显微镜有物镜和目镜组成，目镜成的是正立、放大的虚像，显微镜的物镜成的是放大、倒立的实像；
（4）水的沸点受气压的影响，气压越高，沸点越高。
【解答】解：A、采用隔音屏隔音是在传播过程中减弱噪声，不能在声源处防止噪声的产生，故A错误；
B、夏天打开冰箱门看到的“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B错误；
C、显微镜的物镜成放大、倒立的实像，照相机成缩小、倒立的实像，故C错误；
D、某同学测出水的沸点为98℃，1标准大气压下水的沸点是100℃，可知当时的大气压不是1个标准大气压，故D正确。
故选：D。
7．如图所示，若F是透镜的焦点，则以下光路图正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【分析】凹透镜三条特殊光线：①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；②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；③过凹透镜光心的光线传播方向不改变。
凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；③过凹透镜光心的光线传播方向不改变。
【解答】解：A、过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，故A错误；
B、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过另一侧的焦点，故B错误；
C、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，故C正确；
D、通过凹透镜焦点的光线，不属于凹透镜的特殊光线，折射光线应该变得发散，远离主光轴，故D错误。
故选：C。
8．如图，是我国自主研制的某新型战斗机上的光电搜索跟踪系统。该系统功能与人眼相似，能为战斗机提供感知外界的“视觉”，系统内置的光电传感器，相当于人眼的视网膜，最外层窗口和传感器之间的光学元件，相当于人眼的晶状体。关于该系统说法不正确的是（ ）
A．该系统的光学元件相当于一个凸透镜
B．该系统在光电传感器上成的是倒立、放大的实像
C．周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距
D．该系统的成像原理与照相机的成像原理相同
【答案】B
【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，当物体在透镜的2倍焦距之外时，物体经透镜能成倒立、缩小的实像；
（2）凸透镜成像的规律中，成实像时，物像异侧，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：A、该系统的光学元件相当于一个凸透镜，故A正确；
B、系统功能与人眼相似，成的是倒立、缩小的实像，故B错误；
C、周围景物通过该系统成像时，景物到镜头的距离大于镜头的2倍焦距，故C正确；
D、该系统的成像原理与照相机的成像原理相同，故D正确。
故选：B。
9．如图所示，小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以（ ）
A．增大物距，减小像的大小
B．减小物距，减小像的大小
C．增大物距，增大像的大小
D．减小物距，增大像的大小
【答案】A
【分析】“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小。
【解答】解：凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小；所以，“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果；故A正确。
故选：A。
10．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距f＝12cm，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是（ ）
A．图中成像特点与投影仪成像特点相同
B．透镜位置不动，把蜡烛向左移动，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
C．透镜位置不动，把蜡烛移到30cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
D．透镜位置不动，把蜡烛移至45cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
【答案】C
【分析】（1）当u＞2f、f＜v＜2f时，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机；
（2）根据凸透镜成像的动态规律可知，当成实像时，物距变大时，像距变小，像也变小；
（3）物距小于一倍焦距成正立放大虚像。
【解答】解：A、由图可知，此时的物距为u＝30.0cm，像距为v＝20.0cm，则凸透镜的焦距f＝12cm，30.0cm＞2f，成的是倒立、缩小的实像，其应用是照相机，故A错误；
B、当成实像时，物距变大时，像距变小，透镜位置不动，把蜡烛向左移动，应该减小像距，即向左移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像，故B错误；
C、透镜位置不动，把蜡烛移到30cm刻度线处，物距减小，像距变大，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像，故C正确；
D、将蜡烛移动到45cm的刻度线处，物距u＝5cm，小于一倍焦距，成正立放大虚像，虚像不能用光屏承接，故D错误。
故选：C。
11．每年6月6日为全国“爱眼日”，“爱眼日”的设立宗旨是希望全国人民特别是青少年要预防近视，珍爱光明。图甲为某同学的眼睛成像图，其视力问题及矫正方法是（ ）
A．远视眼，配戴乙透镜矫正
B．近视眼，配戴乙透镜矫正
C．近视眼，配戴丙透镜矫正
D．远视眼，配戴丙透镜矫正
【答案】A
【分析】远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，远视眼配戴凸透镜进行矫正。
【解答】解：甲图的入射光线会聚在视网膜的后方，是晶状体折光能力太弱造成的，属于远视眼的成像情况；为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下，因此需佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正，即用乙透镜矫正。
故选：A。
12．下列说法中正确的是（ ）
A．照相机、幻灯机的镜头都相当于一个凸透镜
B．使用幻灯机时，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片应正立放置
C．只要是放大镜，无论什么情况下都能成放大的像
D．平面镜能成等大的实像
【答案】A
【分析】首先每个选项分析它是否正确，并根据这些个光学器件的原理逐一判断，从而选出正确的选项。
【解答】解：据凸透镜的成像规律，当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，
会在凸透镜另一侧在倒立放大的实像，幻灯机正是应用了这一原理；
当物距大于二倍焦距时，会在凸透镜另一侧成倒立缩小的实像，
照相机正是应用了这一原理；则A是正确的，B是错误的。
因为放大镜相当于一个凸透镜，只有使物距小于一倍焦距时，才会成正立放大的像，
则C是错误的；
平面镜所成的像是等大正立的虚像，则D是错误的；
故选：A。
13．用如图装置探究凸透镜成像规律，凸透镜焦距为10cm，此时在光屏上恰好成清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏的位置互换，在光屏上看不到像
B．保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到45.0cm 刻度线处，在右侧通过透镜看不到像
C．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将透镜适当向右移动，在光屏上不能再次看到像
D．保持蜡烛位置不变，将光屏移动到70.0cm 刻度线处，再将透镜适当向左移动，在光屏上不能再次看到像
【答案】D
【分析】凸透镜成像的三种情况：u＞2f，成倒立、缩小的实像；u＝2f，成倒立、等大的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像；
凸透镜成实像时，像与物在凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，像与物在凸透镜的同侧；
在折射现象中光路是可逆的；
凸透镜成实像时，物距和像距之和最小为4f。
【解答】解：
A、由图知，像距大于物距，光屏上成倒立、放大的实像；保持凸透镜不动，只将蜡烛和光屏互换，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据光路的可逆性可知，在光屏上能看到倒立、缩小的实像，故A错误；
B、保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到45.0cm 刻度线处时，u＝5cm＜f，此时成正立、放大的虚像，只能在右侧通过透镜看到，故B错误；
C、保持蜡烛和光屏位置不变，只将透镜向右适当移动，根据光路的可逆性可知，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，光屏上还能成清晰的像，故C错误；
D、保持蜡烛位置不变，将光屏移动到70.0cm刻度线处，像距与物距之和为70.0cm﹣35.0cm＝35.0cm＜4f，而凸透镜成实像时，物距和像距之和最小为4f＝40cm，所以在光屏上不能再次看到像，故D正确。
故选：D。
14．我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼。古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。下列现象与“水晶饼”利用太阳光生火原理相同的是（ ）
A．水里的“折筷”B．水中的倒影
C．屏上的皮影D．镜中的花瓶
【答案】A
【分析】（1）中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜；凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用。
（2）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解：“水晶饼”中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜使太阳光发生折射，对光线有会聚作用，这是其利用太阳光生火的原理。
A、水里的“折筷”，是由光的折射形成的，故A符合题意；
B、平静的水面相当于平面镜，桥在水中的倒影属于平面镜成像，平面镜成像原理，属于光的反射现象，故B不合题意；
C、屏上的皮影是光沿直线传播形成的，故C不合题意；
D、镜中的花瓶，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故D不合题意。
故选：A。
15．如图是近视眼成像的示意图，要使光源S发出的光会聚在视网膜上成清晰的像S′，下面哪种方法能达到目的（ ）
A．在眼睛前放一块合适的凸透镜
B．在眼睛前放一块合适的凹透镜
C．发光点的位置向左移
D．发光点的位置向上移
【答案】B
【分析】近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，近视矫正方法，需配戴凹透镜。
【解答】解：由图可知，图中的入射光线会聚在视网膜的前方，表示了近视眼的成像情况；
近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下，因此用对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，发光点的位置不管是向左移还是向上移都不能达到目的。
故选：B。
16．小明利用如图所示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。下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距为30cm
B．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像都是倒立的像
C．第5次实验时的成像原理与照相机的成像原理相同
D．第1次实验基础上，在蜡烛和凸透镜之间紧贴透镜的位置处放一个近视镜片，向左适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像
【答案】B
【分析】（1）根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，据此求出凸透镜的焦距；
（2）物距大于焦距，成倒立的实像；
（3）根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的；
（4）近视镜片是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用。
【解答】解：A．当u＝v时，成倒立、放大的实像，由表中数据可知，此时u＝v＝30cm，即2f＝30cm，所以f＝15cm，故A错误；
B．从第1次实验到第5次实验，物距都大于焦距15cm，所以在光屏上的像都是倒立的实像，故B正确；
C．第5次实验时，u＝20cm，大于1倍焦距小于二倍焦距，所以成倒立、放大的实像，投影仪就是利用此原理制成的，故C错误；
D．第1次实验基础上，在蜡烛和凸透镜之间紧贴透镜的位置处放一个近视镜片，近视镜是凹透镜制成的，对光有发散作用，会将光线推迟会聚成像，所以需向右适当移动光屏，会再次在光屏上得到清晰的像，故D错误。
故选：B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本题共6小题，每题2分，共12分）
17．透过晶莹剔透的露珠，我们可以更清楚地看到小草的叶脉，这是利用了 放大镜 （选填“放大镜”“幻灯机”或“照相机”）的原理，所成的像是 虚像 （选填“虚像”或“实像”）。
【答案】放大镜；虚像
【分析】透明的物体都可以制成凸透镜，只要是凸透镜，材料不同，但是对光线的作用和成像情况都是相同的；露珠是一个凸透镜，露珠看叶脉跟放大镜的原理是相同的。
【解答】解：露珠中间厚，边缘薄，形成一个水凸透镜，叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立放大的虚像，和放大镜的原理是相同的。
故答案为：放大镜；虚像。
18．博物馆在陈列文物时，为增强观众的可视感，经常利用光学仪器进行辅助。图甲中，为了看到“滇王金印”印面上的字，在印章下方放了一块 凸透 镜；图乙中在较小的雕塑前 小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）焦距的位置处放置了一个放大镜，以便观众看清小雕塑。
【答案】凸透；小于
【分析】物距小于一倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像。
【解答】解：图甲中，为了看到“滇王金印”印面上的字，在印章下方放了一块凸透镜，凸透镜能起到放大镜的作用；
图乙中在较小的雕塑前小于焦距的位置处放置了一个放大镜，放大镜成正立、放大的虚像，以便观众看清小雕塑。
故答案为：凸透；小于。
19．在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较 暗 （选填“亮”或“暗”）的环境。烛焰、凸透镜和光屏位于如图所示的位置时，光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰 大 。
【答案】暗；大
【分析】（1）成像的物体和环境的对比度越大，并且越亮，物体成像越清晰；
（2）凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。
【解答】解：（1）实验时为了使实验效果更明显，最好在光线较暗的环境中进行，便于观察成像；
（2）图示位置，物距小于像距，根据凸透镜成像特点可知，此时成倒立、放大的实像，所以像的大小比烛焰大。
故答案为：暗；大。
20．如图是通过显微镜观察到的植物叶片上的气孔，气孔经过物镜成的是放大的 实 （选填“实”或“虚”）像，此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是 f＜u＜2f 。
【答案】实；f＜u＜2f。
【分析】（1）凸透镜成像的三种情况：①物体在二倍焦距以外成倒立缩小的实像应用于照相机。
②物体在一倍焦距和二倍焦距之间成倒立放大的实像应用于投影仪。
③物体在一倍焦距以内成正立放大的虚像应用于放大镜。
（2）显微镜的原理：显微镜包括物镜和目镜，物镜相当于投影仪成倒立的放大的实像；目镜相当于放大镜成正立的放大的虚像。
【解答】解：显微镜的物镜是一个凸透镜，目的是得到一个倒立放大的实像，此时被观察的叶片到物镜的距离u与焦距f的关系是f＜u＜2f，这个实像处在目镜的1倍焦距以内，它的目镜也是一个凸透镜，目的是得到一个正立放大的虚像。
故答案为：实；f＜u＜2f。
21．为了测量某凸透镜焦距，小华先在纸上画了一个小于透镜大小的圆环，如图所示，将凸透镜政府太阳光，在其下方距透镜8cm出的白纸上的光斑恰好与圆环重合，当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，此过程中光斑的大小 先变小后变大 （选填“先变小后变大”或“先变大后变小”），通过计算可以得到该凸透镜的焦距为 11 cm。
【答案】先变小后变大；11。
【分析】太阳光是平行光，凸透镜正对阳光，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一个最小、最亮的点，这点是凸透镜的焦点。
【解答】解：由题意可知，当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，说明两次白纸上的光斑都不是最小最亮的光斑，也就是说不是凸透镜的焦点，说明凸透镜的焦点在两次出现光斑的中间，可知此过程中的光斑是先变小后变大，两次光斑之间的距离为6cm，第1次的光斑距凸透镜焦点距离为8cm，所以凸透镜的焦距为8cm+3cm＝11cm
故答案为：先变小后变大；11。
22．如图所示，来自物体A的光经过眼睛的晶状体成像在视网膜后面的B点，这是 远 视眼的成像情况示意图。若使物体A的像成在视网膜上，需配戴合适的 凸 透镜做成的眼镜。
【答案】远；凸。
【分析】由于晶状体太薄，其折光能力太弱，或眼球的前后方向太短，使得像成在视网膜的后方，这就是远视眼的成因；而后据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析，即可判断用哪种透镜来矫正。
【解答】解：由图可知，像成在视网膜的后方，是远视眼的成像示意图，若想看清物体A，应将物体远离眼睛，即向左移动；同时若想通过配戴眼镜来矫正，即想使得像成在视网膜上，需要让原来的光线会聚一些，由于凸透镜对光有会聚的作用，所以要用凸透镜制成的眼镜来矫正。
故答案为：远；凸。
三．作图题（本题共2小题，共6分）
23．请在图中画出两条入射光线经凸透镜后的折射光线。
【答案】
【分析】在作凸透镜光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜对光的作用来作图。
【解答】解：过凸透镜光心的光线传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。如图所示：
24．请在图中完成光路图。
【答案】见解答图
【分析】在作凹透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点（三条特殊光线）来作图。
【解答】解：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；过凹透镜光心的光线传播方向不改变。如图所示：
四．实验题（本题共3小题，共24分）
25．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片，观察到了如下现象。
（1）将远视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏 靠近 （选填“靠近”或“远离”）透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知，在远视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的 后方 （选填“前方”或“后方）。
（2）取下远视眼镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一只近视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；再使光屏 远离 （选填“靠近”或“远离”）透镜，又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正近视眼的眼镜片对光有 发散 作用（选填“会聚”或“发散”）。
【答案】（1）靠近；后方；（2）远离；发散。
【分析】（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；近视眼镜是凹透镜，远视眼镜是凸透镜。
（2）近视眼的晶状体太厚或眼球前后径太长，像成在视网膜的前方；远视眼的晶状体太薄或眼球前后径太短，像成在视网膜的后方。
【解答】解：（1）远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；将远视眼镜片放在发光体与凸透镜之间，远视眼镜片使原来会聚成像的光线提前会聚，像距变小，所以光屏应靠近凸透镜，才能得到清晰的像；
远视眼镜片可以使像靠近凸透镜，故远视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的后方；
（2）取下远视镜片，重新调整光屏的位置，使它上面的像再次变得清晰，然后将另一个近视眼镜片（凹透镜）放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像又变模糊了；近视眼镜片（凹透镜）对光线有发散作用，会使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以应使光屏远离凸透镜，才能在光屏上看到发光体清晰的像。
故答案为：（1）靠近；后方；（2）远离；发散。
26．小明在学习了凸透镜后，想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关，于是他让平行光通过如图（a）的四个透镜（其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制成）。
（1）当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点处，如图（b）所示，比较两次实验数据，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越 小 （选填“大”或“小”）；
（2）如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择 甲、乙 两个透镜，这里主要用到的一个物理研究方法是 控制变量法 ；
（3）联想到如图（c）光的色散现象，如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距，用 红 （选填“红”或“紫”）光测出的凸透镜焦距更大；
（4）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，这会使测得的焦距 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】（1）小；（2）甲、乙；控制变量法；（3）红；（4）不变。
【分析】（1）（2）当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定，这种方法叫控制变量法。根据实验目的，按照控制变量法的要求，分析答题；
（3）白光经三棱镜后，光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，是因为不同颜色的光经凸透镜折射本领不同，据此分析回答；
（4）用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，光的会聚点不变，只是会聚的光线变少。
【解答】解：（1）如图（b）所示，比较两次实验数据，可以得到的结论是：在凸透镜的材料相同时，凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越短；
（2）如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系，应选择两个凸透镜球形表面弯曲程度相同，而材料不同，应选择甲、乙两个凸透镜，这里主要用到的一个物理研究方法是控制变量法；
（3）根据三棱镜对光线的偏折，由图丙丁可以得出，红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大，当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时，红光的会聚点，也就是红光的焦点距离透镜远，而紫光的焦点离透镜近，所以红光的焦距大；
（4）小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损，光的会聚点不变，只是会聚的光线变少，则测得的焦距不变。
故答案为：（1）小；（2）甲、乙；控制变量法；（3）红；（4）不变。
27．在“天宫课堂”的水球实验中，小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像，如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
（1）小玉找到了一个焦距未知的凸透镜，用一束平行光正对凸透镜照射，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，如图乙所示，则凸透镜的焦距是 10.0 cm。。
（2）如图丙所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛，调整高度到合适位置。
（3）将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，向 远离 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，直到出现烛焰倒立、 缩小 的实像。
（4）在（3）的基础上，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，光屏上的像变模糊了，此现象与 近视眼 （填“近视眼”或“远视眼”）成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰，可向 靠近 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。根据上述实验和已学知识，近视程度更严重的同学应选择焦距更 小 （填“大”或“小”）的透镜来矫正。
​
（5）在实验过程中，原来光屏中央的像“跑”到上方，为了使像回到中央，接下来的操作是 ③ （填“①”“②”或“③”）。
①向下调光屏
②向上调凸透镜
③向上调蜡烛
【答案】（1）10.0；（3）远离；缩小；（4）近视眼；靠近；小；（5）③。
【分析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，这点叫凸透镜的焦点，焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距；
（3）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，根据物距和焦距，像距和焦距的关系进行判断；
（4）近视眼是晶状体变厚，折光能力变强，使像成在视网膜的前方；
根据实验现象分析选择合适的凹透镜。
（5）根据过光心而不改变方向进行判断。
【解答】解：（1）如图，让一束平行与主光轴的光正对凸透镜照射，在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距为：f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm。
（3）凸透镜的焦距为10.0cm，将凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛移动到20cm刻度线处，物距u＝50cm﹣20cm＝30cm，
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，所以光屏向右移动，移动到60cm到70cm刻度线之间，所以光屏远离凸透镜。
（4）原来凸透镜的焦距是10.0cm，更换成另一个焦距为9cm的凸透镜，凸透镜的焦距变小，折光能力变强，使像成在视网膜的前方，和近视眼的成因相似。凸透镜的焦距变小，折光能力变强，使像向前会聚，为了使光屏上的像恢复清晰，所以要向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
根据上述实验现象可知，近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜矫正。
（5）在实验过程中，原来光屏中央的像“跑”到上方，为了使像回到中央，由于光线过光心不改变方向，可以把光屏向上移动，或凸透镜向下移动，或蜡烛向上移动，故①②错误，③正确。
故答案为：（1）10.0；（3）远离；缩小；（4）近视眼；靠近；小；（5）③。
四．解答题（本题共3小题，共26分）
28．学了《透镜及其应用》后，小明兴高采烈地跟妈妈说“妈妈，原来眼睛看物体的原理和照相机成像原理相似，和一般照相机相比，眼睛这架照相机更为精密呢！”只有初中学历的妈妈说，她上学时学的知识忘得差不多了。思考了一段时间后，妈妈很认真地请教了小明几个问题，请你和小明一起作答吧。
（1）照相机成倒立的像，为什么眼睛这架照相机看到的物体却是正立的？
（2）和一般照相机相比，眼睛更精密体现在哪？
（3）“你”初一开始患了近视眼，你说一下近视眼的成因和矫正方法吧。
【答案】（1）眼睛能看见物体，是因为物体在视网膜上形成清晰倒立的像，这个像在视网膜通过视神经传输到大脑，而后经视觉中枢处理，最后产生我们所看到的物体（正立）；
（2）人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，而且视网膜到晶状体的距离即像距是不变的，照相机是焦距是一定的，可以调节镜头伸缩改变像距；
（3）近视眼是由于晶状体太厚或眼球的前后方向太长，使得像成在视网膜的前方造成的，因凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体
【分析】（1）照相机镜头是一凸透镜，当物体在凸透镜的的两倍焦距以外时，成倒立的，缩小的实像，人眼也相当于一透镜，眼球成像同样倒立，但经大脑神经系统处理后，“感觉”是正立.；
（2）眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像，普通照相机是通过改变像距使像变得清晰；
（3）近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，近视眼的晶状体太厚，使像成在视网膜的前方。要戴一个凹透镜来矫正，凹透镜对光线有发散作用。
【解答】答：（1）眼睛能看见物体，是因为物体在视网膜上形成清晰倒立的像，这个像在视网膜通过视神经传输到大脑，而后经视觉中枢处理，最后产生我们所看到的物体（正立）；
（2）人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，而且视网膜到晶状体的距离即像距是不变的，照相机是焦距是一定的，可以调节镜头伸缩改变像距；
（3）近视眼是由于晶状体太厚或眼球的前后方向太长，使得像成在视网膜的前方造成的，因凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体。
29．如图所示，将蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜12cm处的光屏上出现了一个清晰的像。请你利用所学的凸透镜的成像规律和数学知识，计算该凸透镜焦距的取值范围是多少。

【答案】凸透镜焦距的取值范围是6cm＜f＜10cm
【分析】凸透镜成像的规律：
凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立放大虚像。应用是放大镜。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距。
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
【解答】解：由题意知，物体经凸透镜后成的是实像；
物距为20cm，像距为12cm，物距大于像距，即u＞2f，f＜v＜2f。
根据凸透镜成像的规律可知，20cm＞2f，所以f＜10cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
f＜12cm＜2f，所以6cm＜f＜12cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
综合①②得：6cm＜f＜10cm。
答：凸透镜焦距的取值范围是6cm＜f＜10cm。
30．阅读短文，回答问题。
无所不能的智能化无人机
无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点，在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速提像机和轻型光学相机既能可见光成像、利用不同温度下物体辐射的红外线强度不同，无人机又能红外光成像，携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点……被称为“百变小能手”。下表是某小型无人机的部分参数（帧•秒﹣1指每秒拍摄的画面数）。
（1）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的 温度 不同，发出的红外线强度不同；
（2）无人机携带的高分辨率高速摄像机，下列关于摄像机说法错误的是 D ；
A．摄像机的摄像头对光有会聚作用
B．被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外
C．摄像头成在传感器（相当于胶片）上的像是倒立缩小的实像
D．当无人机远离被拍摄物体时，要成像仍然清晰，其镜头应该向前伸
（3）雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（直径小于等于2.5μm颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。据报道，我国在早在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速 升华 （填物态变化名称）成气体，从周围空气中吸热，使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上；
（4）人们是利用遥控器操控无人机的，遥控器的有效操控距离至少要为 6 km。
（5）小轿车在高速公路上限速120km/h。如图所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行60m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为22000帧，该轿车的行驶速度是 108 km/h。
【答案】（1）温度；（2）D；（3）升华；（4）6；（5）108。
【分析】（1）任何物体都会向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线越强；
（2）摄像机的摄像头是凸透镜对光有会聚作用；凸透镜的焦距小，被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外；摄像头成在传感器（相当于胶片）上的像是倒立缩小的实像；当无人机远离被拍摄物体时，物距变大，根据“物远像近像变小”要成像仍然清晰，其镜头应该后缩；
（3）雾霾是直径小于等于2.5μm的颗粒物，PM2.5不属于”分子；新型除雾霾无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，利用其升华吸热，使空气中的水蒸液化成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上；
（4）阅读材料，从中获得信息，利用速度公式进行解答；
（5）根据高速摄像机拍摄速度和拍摄帧数，求出拍摄时间，该时间等于轿车通行60m所用时间，利用速度公式可求出该车速度。
【解答】解：（1）红外夜视仪是探测物体发出红外线的强弱不同，来识别物体的温度高低，来识别人体、岩石。
（2）A．摄像机的摄像头是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故A正确，不符合题意；
BC．照相机的成像原理是物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，所以被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外，故BC正确，不符合题意；
D．当无人机远离被拍摄物体时，物距增大，由物远像近像变小可知，像距减小，要成像仍然清晰，其镜头应该向后缩，减小像距，故D错误，符合题意。
故选：D。
（3）无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速变成成气体，由固态变成气态是升华现象。
（4）由表中参数可知，无人机最大飞行半径为6km，所以遥控器的有效操控距离至少要为6km。
（5）由于无人机拍摄速度为11000帧•秒﹣1，则高速摄像机拍摄帧数为22000帧，用时t＝＝2s，
轿车通行60m的行驶速度v＝＝30m/s＝108km/h。
故答案为：（1）温度；（2）D；（3）升华；（4）6；（5）108。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
60
40
30
24
20
像距v/cm
20
24
30
40
60
参数名称
最大飞行半径R/km
拍摄速度n/帧•秒﹣1
最大飞行速度v/km⋅h﹣1
数据
6
11000
72