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2020-2021学年第五章 透镜及其应用综合与测试单元测试当堂检测题
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这是一份2020-2021学年第五章 透镜及其应用综合与测试单元测试当堂检测题，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
人教版初中物理八年级上册第五章《透镜及其应用》单元测试卷
考试范围：第五章；考试时间：75分钟；总分：80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 想用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应把小灯泡放在如图所示的( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
2. 学习了透镜的相关知识后，为了把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，小王同学找来了三只薄透镜，其中凸透镜L1的焦距是5cm，凸透镜L2的焦距是3cm，凹透镜L3的焦距是2cm。小王分别设计了图示的四种光路，能够达到目的的是 ( )
A. B.
C. D.
3. 2008年北京奥运会将全面运用人脸识别系统，如图，人们进入场馆距门口0.5−1.2m处时，安装在门上的人脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对．由此判断，人脸识别系统的摄像机的镜头( )
A. 相当于凸透镜，焦距可能为0.5m B. 相当于凸透镜，焦距可能为0.1m
C. 相当于凹透镜，焦距可能为0.5m D. 相当于凹透镜，焦距可能为0.1m
4. 下列四种光学仪器的成像情况，说法正确的是( )
A. 透过放大镜可以看到物体正立、放大的实像
B. 照相机利用凸透镜成正立、放大的实像的原理制成的
C. 投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的
D. 幻灯机利用凸透镜成正立、放大的虚像的原理制成的
5. 某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，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30 cm处的过程中，像逐渐变小
6. 如图，宇航员王亚平在太空舱中利用失重状态制成了一个完美的水球，我们透过水球也可以看到她的“脸”，通过观察我们可以判断，此时她的脸到水球的距离( )
A. 小于一倍焦距
B. 大于一倍焦距，小于两倍焦距
C. 等于两倍焦距
D. 大于两倍焦距
7. 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，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，下列说法不正确的是 ( )
A. 光屏上成的像是倒立、缩小的实像
B. 把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，将光屏向右适当移动，可在光屏上得到清晰的像，
C. 若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，仍可在光屏上得到清晰的像
D. 保持蜡烛和凸透镜的位置不变，若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜，光屏应远离凸透镜才能在光屏上得到清晰的像
8. 如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像.该眼镜片( )
A. 是凹透镜，属近视眼镜
B. 是凹透镜，属远视眼镜
C. 是凸透镜，属近视眼镜
D. 是凸透镜、属远视眼镜
9. 关于透镜的应用，下列说法正确的是 ( )
A. 近视眼镜利用了凹透镜对光的会聚作用
B. 照相时，景物在镜头二倍焦距以内
C. 显微镜的目镜成正立、缩小的虚像
D. 望远镜的物镜成倒立、缩小的实像
10. 望远镜是用两组凸透镜组成的，下面关于望远镜的说法中正确的是( )
A. 物镜成放大的虚像
B. 目镜成放大的实像
C. 物镜直径比目镜直径大，目的是为了会聚更多的光
D. 通过目境看到天体的像比实际的天体大
11. 教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15cm.为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应( )
A. 大于30 cm B. 小于15 cm
C. 等于30 cm D. 大于15 cm小于30 cm
12. 如图所示，蜡烛距凸透镜40cm，能在距凸透镜30cm的光屏上得到一个倒立缩小的实像，则透镜的焦距可能是( )
A. 40cm B. 25cm C. 16cm D. 12cm
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 凸透镜对光有______作用，近视眼需要戴______透镜来矫正。
14. 如图，在探究凸透镜成像规律实验中，凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，则凸透镜一定固定在________(选填“A、B”或“B、C”)之间，两次成像的虚实情况_____(选填“相同”或“不同”)。
15. 如图是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图可知凸透镜的焦距是__________cm；当物距为30cm时的成像特点可应用于__________(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
16. 投影仪的镜头相当于一个凸透镜，来自投影仪的光通过镜头形成一个______(“正立”或“倒立”)、放大的实像，为使我们能在前方屏幕上看到像，在镜头的上方安装了一个平面镜，它的作用是______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图所示，F1、F2为凸透镜焦点。CF2是经凸透镜折射后的光线，AB为一过焦点且与主光轴垂直的平面镜，请画出CF2进入凸透镜前的入射光线和经平面镜后的反射光线。
18. 如图乙所示，ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线，并射向凹透镜的焦点F.S′是光源S在平面镜中的像。请画出：光源S的位置、ab的入射光线和ab经凹透镜的折射光线。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：
(1)实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的操作是______(填选项前的字母)
A.将三者分散排列，然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢，然后用目测的方法调节
C.将三者分散排列，用刻度尺分别测量高度进行调节
(2)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、______的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是______。
(3)实验过程中，小丽发现当蜡烛成实像时，物距减小，像距与像都______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向______(选填“上”或“下”)移动。
(5)通过实验观察可知，在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是______。(填符号)
(6)当固定透镜位置如图甲，蜡烛由图示位置逐渐向右移动到标尺“25cm”处，通过移动光屏，光屏上始终出现清晰的像，在此次移动过程中，蜡烛和光屏之间的距离变化是______
A.始终增大 B.始终变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小E.保持不变。
20. 在探究“近视眼的矫正”课外实验中：
(1)调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置，如图所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、______的______像。
(2)向水凸透镜内______(填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了。①若将光屏向______(靠近/远离)透镜的方向移动适当距离，能再次得到清晰的像。②若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的______(选填“凸”或“凹”)透镜，光屏上也能得到清晰的像。
五、综合题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 如图所示，物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大、倒立的实像，物距u=OB，像距v=OD，凸透镜的焦距为f，其中物距、像距和焦距之间的关系1f=1u+1v。
(1)请你结合数学知识证明凸透镜成等大实像的条件是u=2f；
(2)物理学中用像距和物距的比值来表示凸透镜的放大率，即m=vu，请你结合公式和投影仪成像时u和v的大小关系，说明投影仪成像时放大率m是大于1还是小于1。
22. 凸透镜的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，O点为光心，F为焦点。
(1)请在图乙中根据凸透镜成像光路图画出物体AB经透镜所成的像A′B′；
(2)若图乙中物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大、倒立的实像，物距u=OB，像距v=OB′，凸透镜的焦距为f。其中物距、像距和焦距之间的关系1f=1u+1v。请你结合数学知识证明凸透镜成等大实像的条件是u=2f。
23. (一)阅读短文，回答问题
眼睛
如图是我们人的眼睛的结构图，它很像一架照相机。我们看物体时，通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。当睫状体放松时，晶状体比较薄，对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。若沉溺于上网或长时间近距离看书写字、看电视，容易使睫状体的调节负担过重不能使晶状体恢复原状，使眼球的前后径过长，致使远处物体折射所形成的物像落到了视网膜的前方，形成近视。近视眼可以通过佩戴的眼镜加以矫正。近视程度越严重，戴的眼镜度数越大。
透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度，用Φ表示，即ϕ=1f。如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就ϕ=10.5m=2m−1，而平时说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘100的值，例如，400度远视镜片的透镜焦度是4m−1，它的焦距是0.25m。通常远视镜片的度数是正数，而近视镜片的度数是负数。
眼睛瞳孔的作用是能改变大小以控制进入眼睛的光线量。在弱光条件下变大，允许更多的光线进入，以便视物清楚。在强光条件下缩小，防止强光损伤视网膜，起到保护视网膜作用。
(1)眼睛很像一架照相机。眼球相当于一个________透镜，视网膜相当于光屏。
(2)如图所示是小明的眼睛看物体时的成像情况，则小明的眼睛需要佩戴如图中的________(填字母)透镜。
A. B. C. D.
(3)某同学所戴眼镜镜片的焦距为200cm，该镜片的度数为________度。
(二)一只船在海上行驶，船上发出一鸣笛声，旅客在4s后听到前方悬崖反射回来的声音，问
(1)如果船鸣笛后马上停止行驶，求悬崖与船的距离。
(2)若鸣笛后船以20m/s的速度继续向前行驶，求悬崖与旅客听到回声处的距离？(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)
24. 在“探究--凸透镜成像规律”的实验中：实验桌上有A、B两个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，光具座上标尺的刻度范围如图所示．
(1)小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用 ______ 凸透镜(选填“A”或“B”)．
(2)如图甲所示，调节烛焰、 ______ 中心和光屏中心，使之在一条与光具座平行的直线上，这样做的目的是 ______ ；
(3)实验时，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像将向 ______ (选填“上”或“下”)移动；
(4)点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d、四个不同的位置，如图乙所示，其中蜡烛放在 ______ 处所得到的实像最大；放在 ______ 处得到正立的虚像；在 ______ 处的成像规律是放大镜的原理；
(5)照相机的镜头相当于一个凸透镜．我国海监人员正在用一台可变焦距的相机拍摄钓鱼岛，如果要让像更大一些，镜头焦距应该调得 ______ (选填“较大”或“较小”)．
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：凸透镜对光线有会聚作用，一束平行于主光轴的平行光经凸透镜折射后会交在凸透镜的焦点上．根据光路是可逆的，将小灯泡放在凸透镜的焦点上，在另一侧也可以得到一束平行光．由图可知，d点为此透镜的焦点，故应把小灯泡放在d点．
故选D．
根据平行于主光轴的光线折射之后会聚于焦点处，折射现象中光路可逆，焦点发出的光线经过凸透镜后将平行于主光轴射出来解答此题．
本题是对凸透镜光学特点的考查，属于基础性的知识．解答此题的关键是明确折射现象中光路是可逆的．
2.【答案】A
【解析】
【分析】
透镜组合对光线的作用，要充分利用凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，找到各自焦距和透镜距离间的关系，作出光路图。
根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，经凹透镜折射后反向延长通过焦点，分别作出四个透镜组合对光线的作用，找到满足题干要求的选择项。
【解答】
A.对平行于主光轴的光线经L1、L2透镜组合折射后折射光线如图：
能把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，符合题干要求。
B.对平行于主光轴的光线经L2、L1透镜组合折射后折射光线如图：
能把一束从左侧射入的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求。
C.对平行于主光轴的光线经L2、L3透镜组合折射后折射光线如图：
一束从左侧射入的平行光，最后的折射光线不再是平行光，不符合题干要求；
D.对平行于主光轴的光线经L3、L1透镜组合折射后折射光线如图：
能把一束从左侧射入的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求。
故选A。
3.【答案】B
【解析】解：镜头应是凸透镜，而且所成的像应是缩小、倒立的实像，人到镜头的距离应远远大于二倍焦距，即0.5 m>2f，解得f<0.25m，所以应是B选项正确．
故选B．
人脸识别系统的摄像机利用的是凸透镜成实像的原理，相当于照相机，利用的照相机的成像原理，物体一般都是在二倍焦距以外，成像是缩小、倒立的实像，这样有利于捕捉目标．
凸透镜成像的规律及应用：u>2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f
4.【答案】C
【解析】解：
A、透过放大镜可以看到物体正立、放大的虚像，故A错误；
B、照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，故B错误；
CD、投影仪和幻灯机都成倒立、放大的实像，故C正确，D错误。
故选：C。
要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律及应用：
当u>2f时，成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的。
当u=2f时，成倒立、等大的实像。
当f
当u
5.【答案】D
【解析】解：A、u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=20cm时，所以f=10cm，故A错误；
B、当u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像，故B错误；
C、当u=25cm时，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故C错误；
D、把物体从距凸透镜10 cm处移动到30 cm处的过程中，凸透镜成实像，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。
故选：D。
(1)根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
u>2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f，应用于照相机和摄像机。
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距。
2f>u>f，成倒立、放大的实像，v>2f，应用于幻灯机和投影仪。
u
凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
6.【答案】D
【解析】解：图中所成的像为倒立、缩小的实像，水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距，故D正确．
故选D．
根据凸透镜成实像时，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像来解答此题．
本题考查凸透镜成像的规律以及物距、像距和像之间的关系，比较简单，属于基础知识．
7.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握规律的内容，利用好光路是可逆的是关键。
(1)凸透镜成像的三种情况和应用，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；2f>u>f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；u
(3)在光的折射现象中，光路是可逆的，利用凸透镜原来成倒立缩小的实像，凸透镜位置不动，互换发光物体和光屏的位置，成像性质改变；
(4)换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜，焦距更小、会聚能力更强，像距更小。
【解答】
A.由图可知，物距大于像距，则u>2f，此时成倒立、缩小的实像，故A正确，但不符合题意；
B.近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，能延缓光的会聚，把近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，应该向远离透镜的方向移动光屏，可再次得到清晰的像，即将光屏向右适当移动，可在光屏上得到清晰的像，故B正确，不符合题意；
C.根据光路的可逆的，若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，当物距等于原来像距时，仍可在光屏上得到清晰的像，此时成倒立、放大的实像，故C正确，但不符合题意；
D.若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜，焦距更小、会聚能力更强，像距更小，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜，故D错误，符合题意。
故选D。
8.【答案】D
【解析】解：由题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”，说明撤去眼镜片后，对光的会聚能力减弱，说明该镜片对光线具有会聚作用，则该透镜为凸透镜，属于远视眼镜。
故选：D。
首先根据题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”可知该镜片对光线的作用，然后根据远视镜片是凸透镜，近视镜片是凹透镜判断。
此题考察了凸透镜成像规律，要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
此题考查了有关凸透镜成像的规律及应用，同时考查了有关近视眼的成因及矫正，是一道基础性题目。
(1)掌握近视眼的成因及矫正，近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用；
(2)根据照相机是根据物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的进行分析；
(3)显微镜的目镜成的是正立放大的虚像；
(4)望远镜的物镜成倒立、缩小的实像。
【解答】
A.近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，故A错误；
B.照相时，被照者应站在镜头二倍焦距之外，故B错误；
C.显微镜的目镜成正立、放大的虚像，故C错误；
D.望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，故D正确。
故选D。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了学生对望远镜物镜和目镜成像特点的掌握，难度不大，属于光学基础知识的考查。
(1)望远镜是由两组透镜组成，物镜成缩小的实像，目镜成放大的虚像；
(2)望远镜是用来观测远处的物体，物体发出的光已经十分微弱，因此需要用口径较大的物镜来会聚光线；
(3)视角与物体的大小和眼睛距离物体远近有关。
【解答】
A.物镜相当于照相机成倒立缩小的实像，故A错误；
B.目镜相当于放大镜成正立放大的虚像，故B错误；
C.物镜的作用是远处的物体在焦点附近成实像，远处的物体发出的光线很弱，为了会聚更多的光，把物镜的口径做大，故C正确；
D.望远镜的物镜成的像虽然比原来小，但他离我们眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角变得很大，看起来像是放大了，实际还是缩小的像，故D错误。
故选C。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
凸透镜成实像时，2f>u>f，v>2f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
凸透镜的成像在实际生活中的应用非常广泛，很多光学器材都是利用凸透镜制成的：如幻灯机，投影仪、放大镜、显微镜、望远镜等；解答此题要注意：投影仪镜头到白板的距离指的是像距。
【解答】
镜头的焦距为15cm，为了能使投影仪成清晰的像，物体到镜头的距离2f>u>f，镜头到白板的距离v>2f，即投影仪镜头到白板的距离应大于30cm，故A符合题意，BCD不合题意。
故选A。
12.【答案】C
【解析】解：凸透镜成像时，物体放在距离凸透镜40cm处时，光屏上得到倒立、缩小的实像，所以40cm>2f，所以20cm>f；
由f
凸透镜成像时，u>2f，f
u>2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f。
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f
2f>u>f，成倒立、放大的实像，v>2f。
u
13.【答案】会聚 凹
【解析】解：凸透镜对光有会聚作用；
近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴发散透镜使光线推迟会聚，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；
故答案为：会聚；凹。
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；
近视眼要戴凹透镜做成的眼镜进行矫正，远视眼要戴凸透镜做成的眼镜进行矫正。
此题考查了凸透镜和凹透镜对光线的作用，要了解近视眼和远视眼的成因和矫正方法。
14.【答案】B、C；不同
【解析】
【分析】
此题是研究凸透镜成像规律的实验，考查物距、像距、与成像性质的关系，明确凸透镜成像的特点是解题的关键。
凸透镜成像的三种情况：u>2f，成倒立、缩小的实像；2f>u>f，成倒立、放大的实像；u
解：当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，由于凸透镜成实像时光路可逆，故在B点和在A点成像情况不同；故一次成的是实像，一次成的是虚像；由于AB间的距离小于AC间的距离，故当烛焰在B点时，成的是虚像，像与物体在凸透镜的同一侧，故凸透镜应该在B的左边；当烛焰在A点时，成像在C点，成的是实像，凸透镜应在A、C之间，故凸透镜的位置应该在B、C之间。
15.【答案】10；照相机
【解析】
【分析】
此题主要考查凸透镜成像的应用，要熟记凸透镜成像的规律，特别搞清像的特点及像距与物距之间的关系．解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距。
要解决此题，首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距， 其次是掌握凸透镜成像及其应用．物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像，其应用是照相机．。
【解答】
①由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等．所以2f=20cm，则f=10cm；
②当物距为30cm时，即u>2f，则由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据此原理制成的。
故答案为：10；照相机。
16.【答案】倒立；改变光的传播方向
【解析】解：根据凸透镜的成像规律可知，投影仪是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距(f
故答案为：倒立；改变光的传播方向。
掌握投影仪的制作原理：当2f>u>f时，根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的。
平面镜的作用是改变光的传播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像。
本题主要考查了投影仪的制作原理及成像特点，平面镜对光的反射作用。
17.【答案】解：CF2的入射光线平行于主光轴画，通过平面镜的反射光线关于凸透镜的主光轴对称，反射角等于入射角，再次折射后折射光线平行于主光轴，如图示：
【解析】平面镜和凸透镜的关系是：平面镜过凸透镜的焦点垂直主光轴放置，凸透镜的主光轴恰是折射光线CF2(平面镜的入射光线)的法线；
对于凸透镜：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；
对于平面镜：反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，反射光线恰成为过凸透镜焦点的入射光线；
根据以上内容和图示完成光路图。
凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
光的反射定律的内容是：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
18.【答案】解：
(1)画出像S′的对称点S，可得光源S的位置；
(2)连接Sa，可得ab的入射光线；
(3)ab的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，如图所示：
【解析】(1)根据平面镜成像的特点---物像对称，画出光源S的位置；
(2)连接Sa，可得ab的入射光线；
(3)延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于凹透镜的主光轴射出。
本题考查了平面镜成像的特点(物像对称)和凹透镜的特殊光线，属于基础题目
19.【答案】B 缩小 照相机 变大 上 B C
【解析】解：(1)“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是将三者靠拢，然后用目测的方法调节，这样误差较小，故B正确；
(2)图中把烛焰放在距凸透镜50cm处时，即u>2f时，由凸透镜成像规律可知，光屏上可得到一个倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
(3)实验过程中，当蜡烛成实像时，物距减小，根据凸透镜成像规律可知，像距与像都变大。
(4)实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据“过光心的光线其传播方向不变”可知，像会向光屏的上方移动。
(5)根据凸透镜成像规律可知，凸透镜能成倒立、缩小的实像，能成倒立、放大的实像，能成正立、放大的虚像；不能成正立、缩小的实像，故B符合题意。
(6)凸透镜成实像时，物像之间的距离在u=v=2f时最小，距离是4f；
因为凸透镜的焦距为15cm，2f=30cm，故当蜡烛在20cm处时，u=2f，此时蜡烛和光屏的距离最小，故由图示位置向25cm移动时，蜡烛和光屏之间的距离先变小再变大。故C正确。
故答案为：(1)B；(2)缩小；照相机；(3)变大；(4)上；(5)B；(6)C。
(1)探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
根据分散排列和三者靠拢的误差大小分析；
(2)凸透镜成像的规律及其应用之一：当u>2f时，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
(3)凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大；
(4)根据光线过光心不改变方向判断像的移动情况。
(5)根据凸透镜成像的几种情况进行判断。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
此题探究了凸透镜成像的规律，考查了学生对实验操作的要求。一定要注意实验前的调整工作。要熟记规律，特别注意成像特点与物距之间的关系。
20.【答案】缩小 实 注入 靠近 凹
【解析】解：(1)由图知，像距小于物距，所以此时成倒立缩小的实像；
(2)根据近视眼的成因，向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射作用变强，像将成在光屏之前，即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前；即此时的像距变小，所以若想看清楚物体，即将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离；或者让光线推迟会聚，即要在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像。
故答案为：(1)缩小；实；(2)注入；①靠近；②凹。
(1)根据像距与物距的大小关系判断成像的特点；
(2)近视眼是因为晶状体变厚，折光能力太强引起的；
近视眼的像成在视网膜之前，需佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正。
本题是探究凸透镜成像规律实验，主要考查了成像规律的应用及近视眼的成因及矫正。
21.【答案】(1)在三角形AOB和COD中，AB=CD，∠AOB=∠COD；则OB=OD，即u=v；因为1f=1u+1v 化简得：u=2f；
(2)投影线能成放大的实像，v>u，vu>1，可得m>1。
【解析】
【分析】
本题考查凸透镜成像特点的综合应用；凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
根据相似三角形的知识解答。
【解答】
(1)在三角形AOB和COD中，AB=CD，∠AOB=∠COD；则OB=OD，即u=v；因为1f=1u+1v 化简得：u=2f；
(2)投影线能成放大的实像，v>u，vu>1，可得m>1。
故答案为：如上所述。
22.【答案】(1)
(2)在三角形AOB和COA´中，AB=A´B´，∠AOB=∠A´OB´；则OB=OB´，即u=v；
因为1f=1u+1v，化简得：u=2f。
【解析】
【分析】
凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
(1)先弄清两特殊光线的做法，再在b中完成光路图，经过光心光线不改变方向；平行于主光轴光线折射经过右焦点。两条光线交点就是成像点；
(2)根据相似三角形的知识解答。
【解答】
(1)经过光心光线不改变方向；平行于主光轴光线折射经过右焦点。两条光线交点就是成像点，光路图如图所示：
(2)在三角形AOB和COA´中，AB=A´B´，∠AOB=∠A´OB´；则OB=OB´，即u=v；因为1f=1u+1v，化简得：u=2f。
23.【答案】(一)
(1)凸
(2)A
(3)50
(二)
解：(1)声音从山崖处返回到鸣笛处的时间：t=12×4s=2s，
根据v=st可得，悬崖与船的距离s=vt=340m/s×2s=680m；
(2)在t′=4s的时间内，车行驶的距离：s1=v1t′=20m/s×4s=80m，
声音传播的距离：s2=vt′=340m/s×4s=1360m，
设司机鸣笛时车到山崖的距离为s′，
则：2s′=s1+s2，所以s′= s1+s22 =80m+1360m2=720m，
旅客听到回声时船距山崖的距离等于司机鸣笛时船到山崖的距离减去船行驶的距离，即：s′′=s′−s1=720m−80m=640m。
答：(1)如果船鸣笛后马上停止行驶，悬崖与船的距离为680m；
(2)悬崖与旅客听到回声处的距离为640m。
【解析】
(一)
【分析】
本题主要考查眼睛及视物原理、近视眼的矫正以及眼睛的度数的基础知识，熟悉以上内容是解题的关键，难度一般。
【解答】
(1)人的眼睛好像一架照相机，眼球内的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜_上所成的像是倒立、缩小的实像。所以眼球相当于一个凸透镜；
(2)由图可知，远处物体成像在视网膜前面，所以患的是近视眼，近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴凹透镜，使光线推迟会聚，故选B；
(3)此透镜的焦距是200cm= 2m，因为焦度Φ=1f，所以透镜的焦度Φ=1f=12m=0.5m−1，故其镜片的度数为0.5m−1×100=50度。
故答案为：(1)凸；。
(2)A；
(3)50。
(二)
【解析】
本题考查了速度公式及回声测距离的应用，解题的关键是弄清：
①声音和汽车行驶的路程之和是鸣笛时汽车与山崖距离的2倍；
②刹车处司机距障碍物的距离等于鸣笛时汽车与山崖距离减去汽车行驶的距离。
24.【答案】(1)A；(2)凸透镜；使像一直成在光屏中央；(3)上；(4)c；d；d；(5)较大
【解析】解：(1)凸透镜A的焦距是10cm，光具座的长度要大于40cm，凸透镜B的焦距是50cm，光具座的长度要大于200cm，如图，光具座的长度是100cm，所以实验选择凸透镜A．
(2)点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央．
(3)蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动；
(4)成实像时，物距越大，成的像越小，所以蜡烛放在a处成的像最小；当物距小于焦距时，成放大正立的虚像，放大镜是根据这个原理制成的，所以此时应将蜡烛放在d处；当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时成的是倒立、放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的，所以此时应将蜡烛放在c处；
(5)如果要让像更大一些，应减小物距，镜头焦距变大，则相当于减小了物距，所以镜头焦距应该调得较大一些．
故答案为：(1)A；(2)凸透镜；使像一直成在光屏中央(3)上； c；d； d；(4)较大．
(1)进行凸透镜成像实验时，光具座的长度要大于凸透镜焦距的4倍．
(2)在做凸透镜成像规律实验时，首先要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，目的是为了使像成在光屏的中心；
(3)实验一段时间后，蜡烛变短了，根据过光心不改变方向，判断像的移动方向．
(4)掌握凸透镜成像的特点，成实像时，遵循物近像远像变大的原则；当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，放大镜就是根据这个原理制成的；
(5)根据成实像时，物近像远像变大的特点，要让像更大一些，物距相对减小．
此题考查了凸透镜成像的规律及应用，掌握成像特点与物距、像距的关系，做到举一反三．此题的难点是第(5)问，通过焦距的变化，间接改变了物距的大小．
人教版初中物理八年级上册第五章《透镜及其应用》单元测试卷
考试范围：第五章；考试时间：75分钟；总分：80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 想用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应把小灯泡放在如图所示的( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
2. 学习了透镜的相关知识后，为了把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，小王同学找来了三只薄透镜，其中凸透镜L1的焦距是5cm，凸透镜L2的焦距是3cm，凹透镜L3的焦距是2cm。小王分别设计了图示的四种光路，能够达到目的的是 ( )
A. B.
C. D.
3. 2008年北京奥运会将全面运用人脸识别系统，如图，人们进入场馆距门口0.5−1.2m处时，安装在门上的人脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对．由此判断，人脸识别系统的摄像机的镜头( )
A. 相当于凸透镜，焦距可能为0.5m B. 相当于凸透镜，焦距可能为0.1m
C. 相当于凹透镜，焦距可能为0.5m D. 相当于凹透镜，焦距可能为0.1m
4. 下列四种光学仪器的成像情况，说法正确的是( )
A. 透过放大镜可以看到物体正立、放大的实像
B. 照相机利用凸透镜成正立、放大的实像的原理制成的
C. 投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的
D. 幻灯机利用凸透镜成正立、放大的虚像的原理制成的
5. 某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，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30 cm处的过程中，像逐渐变小
6. 如图，宇航员王亚平在太空舱中利用失重状态制成了一个完美的水球，我们透过水球也可以看到她的“脸”，通过观察我们可以判断，此时她的脸到水球的距离( )
A. 小于一倍焦距
B. 大于一倍焦距，小于两倍焦距
C. 等于两倍焦距
D. 大于两倍焦距
7. 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，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，下列说法不正确的是 ( )
A. 光屏上成的像是倒立、缩小的实像
B. 把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，将光屏向右适当移动，可在光屏上得到清晰的像，
C. 若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，仍可在光屏上得到清晰的像
D. 保持蜡烛和凸透镜的位置不变，若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜，光屏应远离凸透镜才能在光屏上得到清晰的像
8. 如图所示，把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间，调节光屏得到烛焰清晰的像，撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像.该眼镜片( )
A. 是凹透镜，属近视眼镜
B. 是凹透镜，属远视眼镜
C. 是凸透镜，属近视眼镜
D. 是凸透镜、属远视眼镜
9. 关于透镜的应用，下列说法正确的是 ( )
A. 近视眼镜利用了凹透镜对光的会聚作用
B. 照相时，景物在镜头二倍焦距以内
C. 显微镜的目镜成正立、缩小的虚像
D. 望远镜的物镜成倒立、缩小的实像
10. 望远镜是用两组凸透镜组成的，下面关于望远镜的说法中正确的是( )
A. 物镜成放大的虚像
B. 目镜成放大的实像
C. 物镜直径比目镜直径大，目的是为了会聚更多的光
D. 通过目境看到天体的像比实际的天体大
11. 教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15cm.为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应( )
A. 大于30 cm B. 小于15 cm
C. 等于30 cm D. 大于15 cm小于30 cm
12. 如图所示，蜡烛距凸透镜40cm，能在距凸透镜30cm的光屏上得到一个倒立缩小的实像，则透镜的焦距可能是( )
A. 40cm B. 25cm C. 16cm D. 12cm
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 凸透镜对光有______作用，近视眼需要戴______透镜来矫正。
14. 如图，在探究凸透镜成像规律实验中，凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，则凸透镜一定固定在________(选填“A、B”或“B、C”)之间，两次成像的虚实情况_____(选填“相同”或“不同”)。
15. 如图是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图可知凸透镜的焦距是__________cm；当物距为30cm时的成像特点可应用于__________(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
16. 投影仪的镜头相当于一个凸透镜，来自投影仪的光通过镜头形成一个______(“正立”或“倒立”)、放大的实像，为使我们能在前方屏幕上看到像，在镜头的上方安装了一个平面镜，它的作用是______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图所示，F1、F2为凸透镜焦点。CF2是经凸透镜折射后的光线，AB为一过焦点且与主光轴垂直的平面镜，请画出CF2进入凸透镜前的入射光线和经平面镜后的反射光线。
18. 如图乙所示，ab是光源S射向平面镜后的一条反射光线，并射向凹透镜的焦点F.S′是光源S在平面镜中的像。请画出：光源S的位置、ab的入射光线和ab经凹透镜的折射光线。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：
(1)实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的操作是______(填选项前的字母)
A.将三者分散排列，然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢，然后用目测的方法调节
C.将三者分散排列，用刻度尺分别测量高度进行调节
(2)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、______的实像，生活中利用这个规律制成的光学仪器是______。
(3)实验过程中，小丽发现当蜡烛成实像时，物距减小，像距与像都______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中，随着蜡烛的燃烧，可观察到光屏上的像向______(选填“上”或“下”)移动。
(5)通过实验观察可知，在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是______。(填符号)
(6)当固定透镜位置如图甲，蜡烛由图示位置逐渐向右移动到标尺“25cm”处，通过移动光屏，光屏上始终出现清晰的像，在此次移动过程中，蜡烛和光屏之间的距离变化是______
A.始终增大 B.始终变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小E.保持不变。
20. 在探究“近视眼的矫正”课外实验中：
(1)调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置，如图所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、______的______像。
(2)向水凸透镜内______(填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了。①若将光屏向______(靠近/远离)透镜的方向移动适当距离，能再次得到清晰的像。②若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的______(选填“凸”或“凹”)透镜，光屏上也能得到清晰的像。
五、综合题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 如图所示，物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大、倒立的实像，物距u=OB，像距v=OD，凸透镜的焦距为f，其中物距、像距和焦距之间的关系1f=1u+1v。
(1)请你结合数学知识证明凸透镜成等大实像的条件是u=2f；
(2)物理学中用像距和物距的比值来表示凸透镜的放大率，即m=vu，请你结合公式和投影仪成像时u和v的大小关系，说明投影仪成像时放大率m是大于1还是小于1。
22. 凸透镜的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，O点为光心，F为焦点。
(1)请在图乙中根据凸透镜成像光路图画出物体AB经透镜所成的像A′B′；
(2)若图乙中物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大、倒立的实像，物距u=OB，像距v=OB′，凸透镜的焦距为f。其中物距、像距和焦距之间的关系1f=1u+1v。请你结合数学知识证明凸透镜成等大实像的条件是u=2f。
23. (一)阅读短文，回答问题
眼睛
如图是我们人的眼睛的结构图，它很像一架照相机。我们看物体时，通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距，使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。当睫状体放松时，晶状体比较薄，对光的偏折能力变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。若沉溺于上网或长时间近距离看书写字、看电视，容易使睫状体的调节负担过重不能使晶状体恢复原状，使眼球的前后径过长，致使远处物体折射所形成的物像落到了视网膜的前方，形成近视。近视眼可以通过佩戴的眼镜加以矫正。近视程度越严重，戴的眼镜度数越大。
透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度，用Φ表示，即ϕ=1f。如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就ϕ=10.5m=2m−1，而平时说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘100的值，例如，400度远视镜片的透镜焦度是4m−1，它的焦距是0.25m。通常远视镜片的度数是正数，而近视镜片的度数是负数。
眼睛瞳孔的作用是能改变大小以控制进入眼睛的光线量。在弱光条件下变大，允许更多的光线进入，以便视物清楚。在强光条件下缩小，防止强光损伤视网膜，起到保护视网膜作用。
(1)眼睛很像一架照相机。眼球相当于一个________透镜，视网膜相当于光屏。
(2)如图所示是小明的眼睛看物体时的成像情况，则小明的眼睛需要佩戴如图中的________(填字母)透镜。
A. B. C. D.
(3)某同学所戴眼镜镜片的焦距为200cm，该镜片的度数为________度。
(二)一只船在海上行驶，船上发出一鸣笛声，旅客在4s后听到前方悬崖反射回来的声音，问
(1)如果船鸣笛后马上停止行驶，求悬崖与船的距离。
(2)若鸣笛后船以20m/s的速度继续向前行驶，求悬崖与旅客听到回声处的距离？(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)
24. 在“探究--凸透镜成像规律”的实验中：实验桌上有A、B两个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，光具座上标尺的刻度范围如图所示．
(1)小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用 ______ 凸透镜(选填“A”或“B”)．
(2)如图甲所示，调节烛焰、 ______ 中心和光屏中心，使之在一条与光具座平行的直线上，这样做的目的是 ______ ；
(3)实验时，蜡烛随着燃烧而变短，光屏上的像将向 ______ (选填“上”或“下”)移动；
(4)点燃的蜡烛分别放在a、b、c、d、四个不同的位置，如图乙所示，其中蜡烛放在 ______ 处所得到的实像最大；放在 ______ 处得到正立的虚像；在 ______ 处的成像规律是放大镜的原理；
(5)照相机的镜头相当于一个凸透镜．我国海监人员正在用一台可变焦距的相机拍摄钓鱼岛，如果要让像更大一些，镜头焦距应该调得 ______ (选填“较大”或“较小”)．
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：凸透镜对光线有会聚作用，一束平行于主光轴的平行光经凸透镜折射后会交在凸透镜的焦点上．根据光路是可逆的，将小灯泡放在凸透镜的焦点上，在另一侧也可以得到一束平行光．由图可知，d点为此透镜的焦点，故应把小灯泡放在d点．
故选D．
根据平行于主光轴的光线折射之后会聚于焦点处，折射现象中光路可逆，焦点发出的光线经过凸透镜后将平行于主光轴射出来解答此题．
本题是对凸透镜光学特点的考查，属于基础性的知识．解答此题的关键是明确折射现象中光路是可逆的．
2.【答案】A
【解析】
【分析】
透镜组合对光线的作用，要充分利用凸透镜和凹透镜的三条特殊光线，找到各自焦距和透镜距离间的关系，作出光路图。
根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，经凹透镜折射后反向延长通过焦点，分别作出四个透镜组合对光线的作用，找到满足题干要求的选择项。
【解答】
A.对平行于主光轴的光线经L1、L2透镜组合折射后折射光线如图：
能把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，符合题干要求。
B.对平行于主光轴的光线经L2、L1透镜组合折射后折射光线如图：
能把一束从左侧射入的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求。
C.对平行于主光轴的光线经L2、L3透镜组合折射后折射光线如图：
一束从左侧射入的平行光，最后的折射光线不再是平行光，不符合题干要求；
D.对平行于主光轴的光线经L3、L1透镜组合折射后折射光线如图：
能把一束从左侧射入的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求。
故选A。
3.【答案】B
【解析】解：镜头应是凸透镜，而且所成的像应是缩小、倒立的实像，人到镜头的距离应远远大于二倍焦距，即0.5 m>2f，解得f<0.25m，所以应是B选项正确．
故选B．
人脸识别系统的摄像机利用的是凸透镜成实像的原理，相当于照相机，利用的照相机的成像原理，物体一般都是在二倍焦距以外，成像是缩小、倒立的实像，这样有利于捕捉目标．
凸透镜成像的规律及应用：u>2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f
4.【答案】C
【解析】解：
A、透过放大镜可以看到物体正立、放大的虚像，故A错误；
B、照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，故B错误；
CD、投影仪和幻灯机都成倒立、放大的实像，故C正确，D错误。
故选：C。
要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律及应用：
当u>2f时，成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的。
当u=2f时，成倒立、等大的实像。
当f
当u
5.【答案】D
【解析】解：A、u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=20cm时，所以f=10cm，故A错误；
B、当u=15cm时，2f>u>f，成倒立、放大的实像，故B错误；
C、当u=25cm时，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故C错误；
D、把物体从距凸透镜10 cm处移动到30 cm处的过程中，凸透镜成实像，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。
故选：D。
(1)根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
u>2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f，应用于照相机和摄像机。
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距。
2f>u>f，成倒立、放大的实像，v>2f，应用于幻灯机和投影仪。
u
凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
6.【答案】D
【解析】解：图中所成的像为倒立、缩小的实像，水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距，故D正确．
故选D．
根据凸透镜成实像时，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像来解答此题．
本题考查凸透镜成像的规律以及物距、像距和像之间的关系，比较简单，属于基础知识．
7.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握规律的内容，利用好光路是可逆的是关键。
(1)凸透镜成像的三种情况和应用，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；2f>u>f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；u
(3)在光的折射现象中，光路是可逆的，利用凸透镜原来成倒立缩小的实像，凸透镜位置不动，互换发光物体和光屏的位置，成像性质改变；
(4)换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜，焦距更小、会聚能力更强，像距更小。
【解答】
A.由图可知，物距大于像距，则u>2f，此时成倒立、缩小的实像，故A正确，但不符合题意；
B.近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，能延缓光的会聚，把近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，应该向远离透镜的方向移动光屏，可再次得到清晰的像，即将光屏向右适当移动，可在光屏上得到清晰的像，故B正确，不符合题意；
C.根据光路的可逆的，若蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜向左移动适当距离，当物距等于原来像距时，仍可在光屏上得到清晰的像，此时成倒立、放大的实像，故C正确，但不符合题意；
D.若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜，焦距更小、会聚能力更强，像距更小，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜，故D错误，符合题意。
故选D。
8.【答案】D
【解析】解：由题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”，说明撤去眼镜片后，对光的会聚能力减弱，说明该镜片对光线具有会聚作用，则该透镜为凸透镜，属于远视眼镜。
故选：D。
首先根据题意“撤去眼镜片，像变得模糊，调节光屏适当远离凸透镜，光屏上重新得到清晰的像”可知该镜片对光线的作用，然后根据远视镜片是凸透镜，近视镜片是凹透镜判断。
此题考察了凸透镜成像规律，要熟练掌握成像特点与物距、像距之间的关系及其应用。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
此题考查了有关凸透镜成像的规律及应用，同时考查了有关近视眼的成因及矫正，是一道基础性题目。
(1)掌握近视眼的成因及矫正，近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用；
(2)根据照相机是根据物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小实像的原理制成的进行分析；
(3)显微镜的目镜成的是正立放大的虚像；
(4)望远镜的物镜成倒立、缩小的实像。
【解答】
A.近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，故A错误；
B.照相时，被照者应站在镜头二倍焦距之外，故B错误；
C.显微镜的目镜成正立、放大的虚像，故C错误；
D.望远镜的物镜成倒立、缩小的实像，故D正确。
故选D。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了学生对望远镜物镜和目镜成像特点的掌握，难度不大，属于光学基础知识的考查。
(1)望远镜是由两组透镜组成，物镜成缩小的实像，目镜成放大的虚像；
(2)望远镜是用来观测远处的物体，物体发出的光已经十分微弱，因此需要用口径较大的物镜来会聚光线；
(3)视角与物体的大小和眼睛距离物体远近有关。
【解答】
A.物镜相当于照相机成倒立缩小的实像，故A错误；
B.目镜相当于放大镜成正立放大的虚像，故B错误；
C.物镜的作用是远处的物体在焦点附近成实像，远处的物体发出的光线很弱，为了会聚更多的光，把物镜的口径做大，故C正确；
D.望远镜的物镜成的像虽然比原来小，但他离我们眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角变得很大，看起来像是放大了，实际还是缩小的像，故D错误。
故选C。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
凸透镜成实像时，2f>u>f，v>2f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
凸透镜的成像在实际生活中的应用非常广泛，很多光学器材都是利用凸透镜制成的：如幻灯机，投影仪、放大镜、显微镜、望远镜等；解答此题要注意：投影仪镜头到白板的距离指的是像距。
【解答】
镜头的焦距为15cm，为了能使投影仪成清晰的像，物体到镜头的距离2f>u>f，镜头到白板的距离v>2f，即投影仪镜头到白板的距离应大于30cm，故A符合题意，BCD不合题意。
故选A。
12.【答案】C
【解析】解：凸透镜成像时，物体放在距离凸透镜40cm处时，光屏上得到倒立、缩小的实像，所以40cm>2f，所以20cm>f；
由f
凸透镜成像时，u>2f，f
u>2f，成倒立、缩小的实像，2f>v>f。
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f
2f>u>f，成倒立、放大的实像，v>2f。
u
13.【答案】会聚 凹
【解析】解：凸透镜对光有会聚作用；
近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴发散透镜使光线推迟会聚，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；
故答案为：会聚；凹。
凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；
近视眼要戴凹透镜做成的眼镜进行矫正，远视眼要戴凸透镜做成的眼镜进行矫正。
此题考查了凸透镜和凹透镜对光线的作用，要了解近视眼和远视眼的成因和矫正方法。
14.【答案】B、C；不同
【解析】
【分析】
此题是研究凸透镜成像规律的实验，考查物距、像距、与成像性质的关系，明确凸透镜成像的特点是解题的关键。
凸透镜成像的三种情况：u>2f，成倒立、缩小的实像；2f>u>f，成倒立、放大的实像；u
解：当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，由于凸透镜成实像时光路可逆，故在B点和在A点成像情况不同；故一次成的是实像，一次成的是虚像；由于AB间的距离小于AC间的距离，故当烛焰在B点时，成的是虚像，像与物体在凸透镜的同一侧，故凸透镜应该在B的左边；当烛焰在A点时，成像在C点，成的是实像，凸透镜应在A、C之间，故凸透镜的位置应该在B、C之间。
15.【答案】10；照相机
【解析】
【分析】
此题主要考查凸透镜成像的应用，要熟记凸透镜成像的规律，特别搞清像的特点及像距与物距之间的关系．解决此题的关键是通过图象确定凸透镜的焦距。
要解决此题，首先要通过图象分析出该凸透镜的焦距， 其次是掌握凸透镜成像及其应用．物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像，其应用是照相机．。
【解答】
①由图知，当物距为20cm时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等．所以2f=20cm，则f=10cm；
②当物距为30cm时，即u>2f，则由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机就是根据此原理制成的。
故答案为：10；照相机。
16.【答案】倒立；改变光的传播方向
【解析】解：根据凸透镜的成像规律可知，投影仪是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距(f
故答案为：倒立；改变光的传播方向。
掌握投影仪的制作原理：当2f>u>f时，根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的。
平面镜的作用是改变光的传播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像。
本题主要考查了投影仪的制作原理及成像特点，平面镜对光的反射作用。
17.【答案】解：CF2的入射光线平行于主光轴画，通过平面镜的反射光线关于凸透镜的主光轴对称，反射角等于入射角，再次折射后折射光线平行于主光轴，如图示：
【解析】平面镜和凸透镜的关系是：平面镜过凸透镜的焦点垂直主光轴放置，凸透镜的主光轴恰是折射光线CF2(平面镜的入射光线)的法线；
对于凸透镜：过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；
对于平面镜：反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，反射光线恰成为过凸透镜焦点的入射光线；
根据以上内容和图示完成光路图。
凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
光的反射定律的内容是：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
18.【答案】解：
(1)画出像S′的对称点S，可得光源S的位置；
(2)连接Sa，可得ab的入射光线；
(3)ab的延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于凹透镜的主光轴射出，如图所示：
【解析】(1)根据平面镜成像的特点---物像对称，画出光源S的位置；
(2)连接Sa，可得ab的入射光线；
(3)延长线过凹透镜的焦点，折射光线平行于凹透镜的主光轴射出。
本题考查了平面镜成像的特点(物像对称)和凹透镜的特殊光线，属于基础题目
19.【答案】B 缩小 照相机 变大 上 B C
【解析】解：(1)“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是将三者靠拢，然后用目测的方法调节，这样误差较小，故B正确；
(2)图中把烛焰放在距凸透镜50cm处时，即u>2f时，由凸透镜成像规律可知，光屏上可得到一个倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
(3)实验过程中，当蜡烛成实像时，物距减小，根据凸透镜成像规律可知，像距与像都变大。
(4)实验过程中，蜡烛燃烧变短，根据“过光心的光线其传播方向不变”可知，像会向光屏的上方移动。
(5)根据凸透镜成像规律可知，凸透镜能成倒立、缩小的实像，能成倒立、放大的实像，能成正立、放大的虚像；不能成正立、缩小的实像，故B符合题意。
(6)凸透镜成实像时，物像之间的距离在u=v=2f时最小，距离是4f；
因为凸透镜的焦距为15cm，2f=30cm，故当蜡烛在20cm处时，u=2f，此时蜡烛和光屏的距离最小，故由图示位置向25cm移动时，蜡烛和光屏之间的距离先变小再变大。故C正确。
故答案为：(1)B；(2)缩小；照相机；(3)变大；(4)上；(5)B；(6)C。
(1)探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心；
根据分散排列和三者靠拢的误差大小分析；
(2)凸透镜成像的规律及其应用之一：当u>2f时，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
(3)凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大；
(4)根据光线过光心不改变方向判断像的移动情况。
(5)根据凸透镜成像的几种情况进行判断。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
此题探究了凸透镜成像的规律，考查了学生对实验操作的要求。一定要注意实验前的调整工作。要熟记规律，特别注意成像特点与物距之间的关系。
20.【答案】缩小 实 注入 靠近 凹
【解析】解：(1)由图知，像距小于物距，所以此时成倒立缩小的实像；
(2)根据近视眼的成因，向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射作用变强，像将成在光屏之前，即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前；即此时的像距变小，所以若想看清楚物体，即将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离；或者让光线推迟会聚，即要在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像。
故答案为：(1)缩小；实；(2)注入；①靠近；②凹。
(1)根据像距与物距的大小关系判断成像的特点；
(2)近视眼是因为晶状体变厚，折光能力太强引起的；
近视眼的像成在视网膜之前，需佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正。
本题是探究凸透镜成像规律实验，主要考查了成像规律的应用及近视眼的成因及矫正。
21.【答案】(1)在三角形AOB和COD中，AB=CD，∠AOB=∠COD；则OB=OD，即u=v；因为1f=1u+1v 化简得：u=2f；
(2)投影线能成放大的实像，v>u，vu>1，可得m>1。
【解析】
【分析】
本题考查凸透镜成像特点的综合应用；凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
根据相似三角形的知识解答。
【解答】
(1)在三角形AOB和COD中，AB=CD，∠AOB=∠COD；则OB=OD，即u=v；因为1f=1u+1v 化简得：u=2f；
(2)投影线能成放大的实像，v>u，vu>1，可得m>1。
故答案为：如上所述。
22.【答案】(1)
(2)在三角形AOB和COA´中，AB=A´B´，∠AOB=∠A´OB´；则OB=OB´，即u=v；
因为1f=1u+1v，化简得：u=2f。
【解析】
【分析】
凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。
(1)先弄清两特殊光线的做法，再在b中完成光路图，经过光心光线不改变方向；平行于主光轴光线折射经过右焦点。两条光线交点就是成像点；
(2)根据相似三角形的知识解答。
【解答】
(1)经过光心光线不改变方向；平行于主光轴光线折射经过右焦点。两条光线交点就是成像点，光路图如图所示：
(2)在三角形AOB和COA´中，AB=A´B´，∠AOB=∠A´OB´；则OB=OB´，即u=v；因为1f=1u+1v，化简得：u=2f。
23.【答案】(一)
(1)凸
(2)A
(3)50
(二)
解：(1)声音从山崖处返回到鸣笛处的时间：t=12×4s=2s，
根据v=st可得，悬崖与船的距离s=vt=340m/s×2s=680m；
(2)在t′=4s的时间内，车行驶的距离：s1=v1t′=20m/s×4s=80m，
声音传播的距离：s2=vt′=340m/s×4s=1360m，
设司机鸣笛时车到山崖的距离为s′，
则：2s′=s1+s2，所以s′= s1+s22 =80m+1360m2=720m，
旅客听到回声时船距山崖的距离等于司机鸣笛时船到山崖的距离减去船行驶的距离，即：s′′=s′−s1=720m−80m=640m。
答：(1)如果船鸣笛后马上停止行驶，悬崖与船的距离为680m；
(2)悬崖与旅客听到回声处的距离为640m。
【解析】
(一)
【分析】
本题主要考查眼睛及视物原理、近视眼的矫正以及眼睛的度数的基础知识，熟悉以上内容是解题的关键，难度一般。
【解答】
(1)人的眼睛好像一架照相机，眼球内的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，外界物体在视网膜_上所成的像是倒立、缩小的实像。所以眼球相当于一个凸透镜；
(2)由图可知，远处物体成像在视网膜前面，所以患的是近视眼，近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴凹透镜，使光线推迟会聚，故选B；
(3)此透镜的焦距是200cm= 2m，因为焦度Φ=1f，所以透镜的焦度Φ=1f=12m=0.5m−1，故其镜片的度数为0.5m−1×100=50度。
故答案为：(1)凸；。
(2)A；
(3)50。
(二)
【解析】
本题考查了速度公式及回声测距离的应用，解题的关键是弄清：
①声音和汽车行驶的路程之和是鸣笛时汽车与山崖距离的2倍；
②刹车处司机距障碍物的距离等于鸣笛时汽车与山崖距离减去汽车行驶的距离。
24.【答案】(1)A；(2)凸透镜；使像一直成在光屏中央；(3)上；(4)c；d；d；(5)较大
【解析】解：(1)凸透镜A的焦距是10cm，光具座的长度要大于40cm，凸透镜B的焦距是50cm，光具座的长度要大于200cm，如图，光具座的长度是100cm，所以实验选择凸透镜A．
(2)点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度．其目的是使像成在光屏的中央．
(3)蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动；
(4)成实像时，物距越大，成的像越小，所以蜡烛放在a处成的像最小；当物距小于焦距时，成放大正立的虚像，放大镜是根据这个原理制成的，所以此时应将蜡烛放在d处；当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时成的是倒立、放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的，所以此时应将蜡烛放在c处；
(5)如果要让像更大一些，应减小物距，镜头焦距变大，则相当于减小了物距，所以镜头焦距应该调得较大一些．
故答案为：(1)A；(2)凸透镜；使像一直成在光屏中央(3)上； c；d； d；(4)较大．
(1)进行凸透镜成像实验时，光具座的长度要大于凸透镜焦距的4倍．
(2)在做凸透镜成像规律实验时，首先要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，目的是为了使像成在光屏的中心；
(3)实验一段时间后，蜡烛变短了，根据过光心不改变方向，判断像的移动方向．
(4)掌握凸透镜成像的特点，成实像时，遵循物近像远像变大的原则；当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，放大镜就是根据这个原理制成的；
(5)根据成实像时，物近像远像变大的特点，要让像更大一些，物距相对减小．
此题考查了凸透镜成像的规律及应用，掌握成像特点与物距、像距的关系，做到举一反三．此题的难点是第(5)问，通过焦距的变化，间接改变了物距的大小．
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