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八年级科学期末专题复习：透镜
一、选择题
1．“胜哥”将两块透镜叠在一起可以清楚看到远处的东西，如图所示，其实这就是望远镜的原理，下列分析错误的是 (　　)
A．物镜是凸透镜，可以用来矫正远视眼
B．目镜是凹透镜，能对光起发散作用
C．视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成
D．在视网膜上成的是正立缩小的实像
【答案】D
【知识点】眼球的结构与视觉的形成；透镜及其特点与分类；凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】所有的感觉都是在大脑皮层形成的。
【解答】A、由图可知，物镜中间厚两边薄，可知是凸透镜，具有会聚光线的功能，用于矫正远视眼，故A正确，不符合题意；
B、目镜中间薄两边厚，可知是凹透镜，具有发散光线的能力，用于矫正近视眼，故B正确，不符合题意；
C、光线通过眼睛的角膜、晶状体等结构在视网膜上成像，视网膜上的感光细胞将光信号转化为神经信号，通过视神经传递到大脑皮层的视觉中枢（枕叶），最终形成视觉，故C正确，不符合题意；
D、 物体通过眼睛的晶状体（凸透镜）在视网膜上成像是倒立缩小的实像，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
2．在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合。在凹透镜的左侧有一平行于主光轴的光束，通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回。已知凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L，可判断出凹透镜的焦距为（　　）
A．f B．L C．f-L D．f+L
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【分析】1. 平面镜的作用：平面镜反射光的方向与入射光的方向对称于平面镜的法线。为了使反射光沿原路返回，入射到平面镜的光必须是垂直于平面镜的（即沿主光轴方向）。这样反射光才能沿主光轴反向返回。
2.凸透镜的作用：为了使从凸透镜出射的光是平行光，入射到凸透镜的光必须是从凸透镜的焦点发出的。也就是说，凹透镜和凸透镜的组合必须将平行光转换为从凸透镜的焦点发出的光。
【解答】 为了使从凸透镜出射的光是平行光，这些发散的光线必须看起来是从凸透镜的焦点发出的。也就是说，凹透镜的虚焦点与凸透镜的焦点必须重合。但两个透镜之间的距离是L，凹透镜的虚焦点在左侧，凸透镜的焦点在右侧。因此，需要满足：
凹透镜的虚焦点到凸透镜的距离 = 凸透镜的焦距f。 凹透镜的虚焦点位置：距离凹透镜 |f1|（因为凹透镜的焦距为负，f1 = -|f1|）。
凹透镜与凸透镜的距离：L。因此，虚焦点到凸透镜的距离 = L - |f1|。为了使虚焦点与凸透镜的焦点重合：L - |f1| = f=> |f1| = L - f
由于凹透镜的焦距为负，因此f1 = -|f1| = -(L - f) = f - L。
故答案为：C。
3．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．水球相当于平面镜
B．此时王老师与水球的距离大于水球的二倍焦距
C．倒影”是由光的折射形成的，这个像为虚像
D．倒影”是由光的反射形成的，这个像为实像
【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】A.中间厚边缘薄的为凸透镜，中间薄边缘厚的为凹透镜；
BCD.根据凸透镜的成像原理和规律分析判断。
【解答】A. 水球在失重状态下形成一个球形透镜，它中间厚边缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误；
B.此时王老师成倒立缩小的实像，则王老师与水球的距离大于水球的二倍焦距，故B正确；
CD.综上所述，“倒影”是光通过水球发生折射形成的，且为实像，故C、D错误。
故选B。
4．如图所示，是一束光通过透镜（图中未画出）发生折射的光路图，其中所用透镜属于凸透镜的是（）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】凸透镜对光线具有会聚作用，但并不是说通过凸透镜后的光束一定会聚在一点，或一定是一束会聚光束，因为会聚是相对于不发生折射时的光线来说的；
凹透镜对光线具有发散作用，但并不是说通过凹透镜后的光束一定是发散的，或延长不相交，因为发散是相对于不发生折射时的光线来说的。
【解答】观察A、B、D三图，可以假设入射光线不经过透镜，而是沿直线传播，画出沿直线传播的大致光路，与图中已知的折射光路对比，不难发现入射光线经过透镜后均向外发散（远离主光轴），故A、B、D中的透镜是凹透镜；
观察C图，可以假设入射光线不经过透镜，而是沿直线传播，画出沿直线传播的大致光路，与图中已知的折射光路对比，发现入射光线经过透镜后向内偏折（靠近主光轴），故C图中的透镜是凸透镜。
故答案为：C。
5．如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方，这样就可以制成一个显微镜。把一幅图片放在玻璃板的下方，慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，就可以看清玻璃板下面图片中的微小细节了。下列有关水滴显微镜的描述正确的是(　　)
A．水滴所成的像是缩小的 B．目镜所成的像是缩小的
C．水滴所成的像为实像 D．目镜所成的像为实像
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】水滴是凸透镜，在它的上方再加一个凸透镜则可以作为显微镜使用，水滴作为物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像。
【解答】A.水滴作为物镜，成的是放大的像，故A错误；
B.目镜是水滴，成的是放大的实像，故B错误；
C.水滴作为物镜，成倒立、放大的实像，故C正确；
D.目镜作为放大镜的作用，成的是虚像，故D错误。
故答案为：C
6．如图所示为商场门口的广告投影灯，它主要由光源、广告片和焦距为f 的凸透镜组成，下列说法正确的是（　　）
A．广告片到镜头的距离应小于 f
B．地面上的广告图标是倒立放大的虚像
C．该广告灯的成像原理与投影仪相同，成倒立放大实像
D．为了能从不同角度看见广告图标，应投影在光滑的地面
【答案】C
【知识点】镜面反射与漫反射；凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
【解答】AB、在地面长成的是倒立、放大的实像，由凸透镜成像规律可知，此时物距（广告片到镜头的距离）在一倍到两倍焦距之间，故AB错误；
C、投影仪成的是倒立、放大的实像，与广告灯的原理相同，故C正确；
D、为了能从不同角度看见广告图标，应投影在粗糙的地面，光线在其表面发生漫反射，反射光线从
不同方向射出，能从不同方向观察到反射光线，故D错误。
故答案为：C。
7．一种手电筒上所有的聚光小电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，灯丝(可看作一个点光源)发出的光通过它出射时，出射光束(图中实线所示)比无此透镜时的光束(图中虚线所示)要窄。在这种小电珠中，灯丝应位于（　　）
A．凸透镜的两倍焦距处
B．凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间
C．凸透镜的焦点处
D．凸透镜的一倍焦距以内
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】经过凸透镜三条特殊光线：经过光心爱你的光线不发生偏折，沿原来的方向继续传播；经过凸透镜焦点的光线将发生偏折，沿与主光轴平行的方向射出；光路具有可逆性，可知平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。
【解答】A、当点光源在凸透镜两倍焦距时，光线会会聚到另一侧两倍焦距处，光束会先会聚后发散，故A错误；
B、当点光源在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间时，光束会先会聚后发散，故B错误；
C、当点光源在凸透镜的焦点处时，光线经透镜后变为平行光，光束不会发散，故C错误；
D、当点光源在凸透镜的一倍焦距以内时，光线经过凸透镜折射后光路比平行光宽，故D正确。
故答案为：D。
8．下面所示的四幅小图中，正确表示近视眼成像和矫正做法的是（　　）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，使得远处物体的像成在视网膜的前方。
（2）凹透镜对光线有发散作用，近视眼需要佩戴凹透镜来矫正，使像后移到视网膜上。
【解答】①图中，远处物体的像成在视网膜前方，符合近视眼的成像特点；③图中佩戴的是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使像后移到视网膜上，是近视眼的矫正做法，故①③组合正确。
②图中，远处物体的像成在视网膜后方，这是远视眼的成像特点，故该组合错误。
④图中佩戴的是凸透镜，凸透镜用于矫正远视眼，故该组合错误。
故答案为：A。
9．如图是科学教材中的一些光学实验，其中实验设计与实验目的相符的是（　　）
A．甲图：将右侧背景板向后折，是为了探究反射光线与法线是否在同一平面上
B．乙图：用茶色玻璃代替镜子，是为了看到虚像
C．丙图：往碗中加水，是为了研究光从空气射入水中时发生的折射现象
D．丁图：将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间，可模拟研究近视眼的眼球缺陷
【答案】D
【知识点】光的反射定律；平面镜成像特点、原理和现象；光的折射现象及应用；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】将图片描述的实验，与每个选项中要达到的目的进行对照，二者完全一致的就是正确选项。
【解答】A. 将背景板向后折是为了验证反射光线是否仍在同一平面内。如果背景板折后看不到反射光线，说明反射光线与入射光线和法线共面，故A错误；
B. 平面镜成虚像，通常用透明玻璃（如茶色玻璃）代替镜子，可以同时看到虚像和后面的物体（便于标记像的位置）。但“看到虚像”并不是用茶色玻璃的主要目的，主要目的是便于比较像与物的位置关系，故B错误；
C. “往碗中加水”通常是为了演示光的折射现象（光从水中射入空气），而非“光从空气射入水中”，故C错误；
D. 丁图可能是模拟近视眼的实验。近视眼是晶状体过凸或眼球过长，导致像成在视网膜前，需要用凹透镜矫正。近视眼镜是凹透镜，放在凸透镜与蜡烛之间可能会模拟近视眼的成像问题，故D正确。
故选D。
10．“胜哥”利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正，图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．注水的胶膜对光有发散作用
B．向右移动蜡烛，为在光屏再次得到清晰的像，应将光屏向左移
C．保持蜡烛、光屏位置不变，将胶膜移到35cm刻度处，屏上可得缩小的实像
D．注水的胶膜再次注水，在蜡烛和注水胶膜间加个近视眼镜，在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜；凸透镜对光有会聚作用；
（2）凸透镜成实像时，若物距大于像距，则成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理工作的；
（3）凸透镜成实像时，若物距小于像距，则成倒立、放大的实像；
（4）近视镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用。
【解答】A、注水的胶膜中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，故A错误；
B、由题意和图示可知，此时物距大于像距，且刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像（实像），由凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像，与投影仪的成像原理不同，故B错误；
C、保持蜡烛、光屏位置不变，将胶膜移到35cm刻度处，此时的物距等于原来的像距，则成倒立、放大的实像，故C错误；
D、向注水的胶膜中再次注水，它的会聚能力增强，在蜡烛和注水胶膜间加个近视镜，因近视镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，所以不移动光屏时会在光屏上再次看到烛焰清晰的像，故D正确。
故答案为：D。
11．如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，现有一点光源S在凸透镜左侧，以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为d，且fA． B． C． D．
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】凸透镜成像规律：当物体位于凸透镜 2 倍焦距处（u=2f）时，成等大、倒立的实像，像距 v=2f；当物体位于 1 倍焦距和 2 倍焦距之间（f2f。
【解答】将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找出四个点：上、下、左、右各一个，利用凸透镜成像的规律作出像点，可以发现，四个点正好围成一个椭圆，且转动方向为逆时针。
故答案为：B。
二、填空题
12．如图所示是眼球的基本结构图，请据图回答：
（1）图中标号[④]所示结构的名称是　 　。
（2）外界物体反射的光线，经过折射后在　 　上形成物像(填结构名称)，若在此结构前成像，则应佩戴　 　进行矫正。
【答案】（1）晶状体
（2）视网膜；凹透镜
【知识点】眼球的结构与视觉的形成；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）①是虹膜，②是角膜，③是瞳孔，④是晶状体，⑤是巩膜，⑥是脉络膜，⑦是视神经，⑧是视网膜。
（2）若物像落在视网膜前（近视），需佩戴凹透镜（发散光线）使像后移至视网膜上；若物像落在视网膜后（远视），需佩戴凸透镜（会聚光线）。
【解答】（1） 图中标号[④]所示结构位于眼球内部，呈双凸形状，是眼球中重要的折射结构。根据眼球的基本解剖结构，[④]是晶状体，它通过改变曲率来调节焦距，使光线能够准确聚焦在视网膜上。
（2） 光线通过角膜和晶状体折射后，最终在视网膜上形成倒立的物像。视网膜是感光细胞分布的部位，负责将光信号转化为神经信号。
若物像落在视网膜前（近视），需佩戴凹透镜（发散光线）使像后移至视网膜上。
13．图甲所示是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：鱼眼晶状体的形状比人眼更加　 　一些。像鱼这样的眼睛如果到陆地上观察物体，像将成在视网膜的前面。童话世界中生活在水里的美人鱼，上岸后，若要看清远处的物体，应该佩戴　 　(填“近视眼镜”或“远视眼镜”)，图中　 　(填“A”或“B”)为远视眼镜。
【答案】凸；近视眼镜；A
【知识点】眼球的结构与视觉的形成；近视眼的成因与矫正办法；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）眼睛的结构和功能，晶状体具有折射光线的作用， 晶状体的曲度越大，会聚能力越强，应佩戴发散透镜，使光线的会聚能力减弱
（2）近视眼与远视眼的成因和矫正：当眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大，所形成的物像落在视网膜的前方，因而看不清远处的物体，造成近视，此时需要佩戴凹透镜加以矫正； 远视眼是指眼球的前后径过短或晶体状的曲度过小，近处物体反射来的光线经晶状体折射后，形成的物像落在视网膜的后方，因此看不清近处的物体。此时需要佩戴凸透镜加以矫正。
【解答】根据图中信息可知，鱼眼比人眼更厚更凸，当鱼上岸后， 鱼眼的晶状体在空气中会过度聚焦光线，导致像成在视网膜前面 ，形成类似近视眼的效果，因此需要佩戴近视眼镜，近视眼镜是凹透镜， 远视眼镜是凸透镜，凸透镜具有放大物体的效果，所以A是远视眼镜，B是近视眼镜。故答案为：凸；近视眼镜；A。
14．每年6月6日是全国“爱眼日”，今年的主题是“目”浴阳光，预防近视。据图回答：
（1）图甲是人正常眼球解剖图，其中相当于凸透镜的结构是　 　。
（2）在离眼球前较远处放置一支点燃的蜡烛(如图乙)，则在视网膜上可成一个清晰的烛焰的像。这个像是图丙中的　 　(填字母编号)。
（3）图丁是小科同学眼的成像示意图。他想通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为图戊中的　 　(填字母编号)。
【答案】（1）晶状体
（2）D
（3）B
【知识点】眼球的结构与视觉的形成
【解析】【分析】（1）根据人眼的结构和功能分析；
（2）根据凸透镜的成像特点和应用解答；
（3）根据近视眼的成因和矫正方法解答。
【解答】（1） 眼球中相当于凸透镜的结构是晶状体，它能够通过睫状肌的调节改变曲率，从而实现对远近物体的聚焦。
（2） 当物体位于较远处时，光线近似平行进入眼球，经过晶状体折射后在视网膜上形成倒立、缩小的实像，因此对应的像是图丙中的D；
（3） 图丁显示光线聚焦在视网膜前，表明小科同学是近视眼（晶状体曲率过大或眼球前后径过长）。矫正近视需要使角膜变得扁平一些（降低屈光力），因此手术后的眼角膜形状应为图戊中的B（比原始角膜更扁平）。
15．“胜哥”用自制的水透镜来模拟近视眼的成因。
（1）如图，恰能在光屏上呈一清晰的像，此时水透镜的焦距可能是____。
A．5.8cm B．14.3cm C．25.5cm
（2）水透镜模拟的是眼球中的　 　结构。“胜哥”想要模拟近视眼看东西模糊的情景，此时应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜　 　(选填“注水”或“抽水”)。
【答案】（1）B
（2）晶状体；注水
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】 近视眼的成因是晶状体折射能力过强（或眼球前后径过长），导致光线聚焦在视网膜前。 水透镜通过调节水的多少改变焦距，模拟晶状体的调节功能。
【解答】（1） 题目中恰能在光屏上呈一清晰的像， 说明此时物距大于焦距（u > f）。根据图中信息可知，u=50>2f且2f>v=20>f，因此选项中满足条件的只有B，故答案为：B。
（2） 眼球中负责折射光线的主要结构是晶状体。 水透镜通过调节水的多少改变焦距，模拟晶状体的调节功能。 近视眼的成因是晶状体折射能力过强（或眼球前后径过长），导致光线聚焦在视网膜前。 模拟时需要让水透镜的焦距变短（折射能力变强），可以通过注水增加透镜的凸度。 故答案为：晶状体；注水。
16．如图所示是某校手持式成像测温仪，通过前端安装的摄像头，在显示屏上能形成学生的影像，并利用温度传感器，能快速显示出学生的体温。
（1）该仪器摄像头的镜头相当于凸透镜，所成的是　 　(选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像；要满足这个成像条件，人应该离镜头的位置是　 　(选填“2倍焦距以外”、“1倍焦距到2倍焦距之间”或“1倍焦距以内”)。
（2）该成像摄像头感温的原理是：利用人体向外界辐射　 　(选填“红外线”或“紫外线”)，通过传感器实时测量出人体温度。
【答案】（1）倒立；2倍焦距以外
（2）红外线
【知识点】紫外线、红外线；凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 （1）物距大于二倍焦距时，凸透镜可以成倒立、缩小的实像。
（2） 2）任何物体都会发出红外线。
【解答】 （1）该仪器摄像头的镜头相当于凸透镜，人离镜头的位置大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。
（2） 成像摄像头利用人体向外界辐射红外线来测量出人体温度的。
故答案为：（1）倒立；2倍焦距以外；（2）红外线。
17．期中考后，秋游如期而至，同学们在一个阳光明媚的日子里拍摄班级合影。
（1）太阳光照射在同学们身上，发生　 　（选填“镜面反射”或“漫反射”）使光进入相机镜头；
（2）为了创造优美拍摄环境，摄像师用喷雾器对着阳光喷水雾，空中出现了美丽的彩虹，这是光的　 　现象；
（3）拍完全班集体照后，想继续拍摄个人半身写真，同学与照相机的距离应变　 　。
【答案】（1）漫反射
（2）色散
（3）小
【知识点】光的色散；光的反射；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 （1）光照射到粗糙的物体表面时，会发生漫反射；
（2）太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象；
（3）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大分析回答。
【解答】 （1）因同学们身体表面凹凸不平，当太阳光照射时会发生漫反射，部分光会进入相机镜头；
（2）当喷雾器对着阳光喷水雾时，空气中有大量的小水滴，将太阳光进行折射，由于不同颜色的光的折射程度不同，所以在空中出现了美丽的彩虹，这是光的色散现象；
（3）拍完全班集体照后，想继续拍摄个人半身写真，即像变大，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此同学与照相机的距离应变小。
故答案为：（1）漫反射；（2）色散；（3）小。
三、作图题
18．已知图中的凹透镜和凸透镜的焦距相同，根据两种透镜对光线的作用，画出已知光线的入射光线和折射光线。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的三条特殊光线：通过光心的光线不改变方向；平行于主光轴的光线，经凸透镜后经过焦点；经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴。
凹透镜对光有发散作用，通过凹透镜的三条特殊光线：通过光心的光线不改变方向；经凹透镜后向外发散，但其反向延长线必过焦点；射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴。
【解答】从凹透镜右侧射出的光线是平行于主光轴的，这意味着入射光线在凹透镜左侧是朝着虚焦点方向入射的。因此，入射光线应该从凹透镜左侧的虚焦点发出，经过凹透镜后折射为平行于主光轴的光线。
从凸透镜右侧射出的光线是平行于主光轴的，这意味着入射光线在凸透镜左侧是平行于主光轴的。因此，入射光线应该是平行于主光轴的光线，经过凸透镜后折射通过实焦点。
19．如图，点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。(须保留必要的作图痕迹)
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】经过凸透镜三条特殊光线：经过光心爱你的光线不发生偏折，沿原来的方向继续传播；经过凸透镜焦点的光线将发生偏折，沿与主光轴平行的方向射出；光路具有可逆性，可知平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。
【解答】经过凸透镜光心的光线不发生偏折，沿原来的方向继续向前传播；与主光轴平行的光线经过凸透镜后发生偏折，经过凸透镜的焦点，如图所示
。
20．如图所示，一束光线经凸透镜折射进入水中，请你作出光路图。
【答案】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；再过焦点作法线，并根据折射角小于入射角画出从空气到水中的折射光线，如图所示：
【知识点】作光的折射光路图；透镜的光路图
【解析】【分析】由图示可知，入射光线平行于主光轴，根据入射光线的特点，可以画出对应的折射光线。
光由空中斜射入水中时，发生折射，折射光线和入射光线分居法线两侧，分居在两种介质中，折射角小于入射角。
【解答】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；再过焦点作法线，并根据折射角小于入射角画出从空气到水中的折射光线，如图所示：
四、实验与探究题
21．“胜哥”利用图示装置来研究凸透镜成像。
（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在　 　；
（2）如图所示，当凸透镜位于光具座上A 处时，恰好在光屏上成清晰的像，所成像的性质是　 　，利用此成像特点可制成　 　(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。
（3）蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的　 　方，以下方法中能够将烛焰移至光屏中心的是　 　(可多选)
A.将光屏向左移动 B.将凸透镜向下移动
C.将蜡烛向上移动 D.将光屏向下移动
（4）在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下，只移动凸透镜，光屏上　 　(选填“能”或“不能”)形成清晰的等大的像。
【答案】（1）同一高度
（2）倒立， 放大， 实像；投影仪
（3）上；BC
（4）不能
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 凸透镜成像原理 为光的折射，凸透镜使平行光线会聚于焦点，形成实像或虚像。实验前 选择焦距适中的凸透镜（10cm左右），避免过大或过小影响实验效果。实验中 保持“三心”在同一高度，避免像偏离光屏中心。实验后 及时记录数据，避免遗忘。
【解答】（1） 为了使烛焰的像能成在光屏中央，避免像的位置偏移。 需要调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心使他们在同一高度。故答案为：同一高度。
（2） 当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，此时物距小于像距，因此像的性质为倒立， 放大， 实像， 利用此成像特点可制成投影仪。故答案为：倒立， 放大， 实像；投影仪。
（3） 蜡烛燃烧后高度降低，像会向上移动， 此时烛焰的像将位于光屏中心的上方， 为了将烛焰移至光屏中心 ， 可以将凸透镜向下移动或将蜡烛向上移动，因此BC符合题意。故答案为：上；BC。
（4）在蜡烛和光屏位置不变（即物屏距离L固定）的情况下，若L > 4f，则移动凸透镜可在两个不同位置分别成清晰的实像，其中一个位置为物距u=2f、像距v=2f，此时成 等大的实像 。搜索结果明确指出，当物屏距离大于4倍焦距时，通过移动透镜可以实现“物像互换”，从而在另一位置形成等大实像。因此答案为 能 。故答案为：能。
22．“胜哥”在做“探究凸透镜成像规律”的实验
（1）如图1，“胜哥”让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图2，此时光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、　 　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。
（3）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将　 　（选填“变大”或“变小”）
（4）随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图3所示现象，为了把像调整到光屏中央，“胜哥”应____。
A．将蜡烛向下移动 B．将凸透镜向下移动 C．将光屏向下移动
【答案】（1）10
（2）放大
（3）变小
（4）B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）与主光轴平行的光线经过凸透镜时，光线会发生偏折，经过凸透镜的焦点，可据此判断焦距大小。
（2）（3）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
（4）经过凸透镜光心的光线不发生偏折，可将凸透镜向下调整，使像回到视野中央。
【解答】（1）题目描述通过平行光聚焦法测量凸透镜的焦距，当光屏上出现最小最亮的光斑时，光斑到凸透镜的距离即为焦距。根据图1中的刻度尺读数（假设光斑位置在60cm刻度处，凸透镜中心在50cm处），焦距为 10.0cm。
（2）图中物距为15cm，在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像。
（3）当烛焰逐渐远离凸透镜时，即物距变大，像距会变小，且像也会变小，即烛焰所成的实像将变小。
（4）蜡烛的像由于蜡烛变短而出现在光屏上方，要使像回到光屏中央，可向上调整蜡烛或光屏的位置，也可向下调整凸透镜的位置。
故答案为：B。
23．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了光学，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律来解决实际问题具有巨大意义，于是他进行了如下的探索：
（1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用玻璃板来代替平面镜的目的是　 　；
（2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 　 　（填“发散”或“会聚”）；
（3）实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为5cm的发光体以及焦距为10cm不变的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。（f=10cm）
物距u/cm 14 15 16 17 18 19
像的高度h/cm 12.5 10.0 8.3 7.1 6.3 5.6
①上述结果可以说明　 　的成像特点（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
②生活中经常看到的投影灯就是利用凸透镜成像的规律设计的，其内部结构如图丙所示。丙图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为　 　；
③实验小组将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与　 　（填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向　 　（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。
【答案】（1）便于观察像的位置和大小
（2）发散
（3）投影仪；50mm～100mm；近视眼；靠近
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；
（2）凹透镜对光线具有发散作用；
（3）①根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；
②投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作的，此时物距2f＞u＞f，像距v＞2f；
③凸透镜焦距越短，会聚光的能力越强；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。
【解答】（1）采用平板玻璃，既可以反射光线成像，也可以让光线透过，便于确定像的位置；
（2）此透镜中间薄，边缘厚，是凹透镜，对光线具有发散作用；
（3）①由表中数据可知，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；
②投影灯与投影仪的成像原理相同，则投影灯工作时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以广告片离镜头的距离取值范围为在50mm～100mm之间；
③保持蜡烛和透镜的位置不变，将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，凸透镜焦距变短，会聚光的能力变强，会将光线提前会聚成像，此现象与近视眼成像类似，因此在光具座上向靠近凸透镜移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。
24．周末，小滨在室外练习无人机飞行，发现无人机的镜头就是凸透镜，为此他进行了一系列实验：
（1）小滨利用太阳光测量凸透镜的焦距。他将凸透镜正对太阳，此时纸上呈现一个较大的光斑，测得该光斑到凸透镜的距离为L，再将凸透镜与纸之间距离增大，若观察到光斑　 　(写出具体变化)，则说明凸透镜的焦距f>L。
（2）接着他用该镜头完成凸透镜成像实验，如图甲、乙所示，两次实验光屏上均成清晰的像，其中符合投影仪原理的是　 　。图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间，光屏上的像变模糊，将蜡烛向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图　 　(选填“丙”或“丁”)的视力缺陷。
（3）小滨利用无人机在高空拍摄地面场景，如图戊所示，所成的像最靠近图中凸透镜主光轴上的　 　(选填“a”“b”“c”或“d”)点。
【答案】（1）先变小后变大
（2）乙；丁
（3）b
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 （1）当将凸透镜与纸之间距离逐渐增大，若观察到光斑先变小后变大，说明刚开始凸透镜的焦距f＞L。
（2）根据凸透镜成像规律，当物距小于像距时，成倒立、放大的实像；投影仪是根据凸透镜成倒立、放大实像的原理制成的。
根据图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间，光屏上的像变模糊， 将蜡烛向左移动，光屏上再次出现清晰的像， 可知该镜片对光线有发散作用，是凹透镜，凹透镜能矫正近视眼，据此分析；
（3）根据凸透镜成像规律，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，无人机在高空拍摄球面场景时，物距很大，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，此时靠近焦点处，据此分析。
【解答】 （1）当纸上呈现一个并非最小的光斑，测得光斑到凸透镜的距离为L。再将凸透镜与纸之间距离逐渐增大，若观察到光斑先变小后变大，说明此时光斑在焦点的两侧，开始时纸在焦点内侧，后来在焦点外侧，所以凸透镜的焦距f＞L
（2） 根据凸透镜成像规律，当物距小于像距时，成倒立、放大的实像。观察可知，乙图中物距小于像距，所以成放大像的是乙。投影仪是根据凸透镜成倒立、放大实像的原理制成的。
将一镜片放在烛焰和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将蜡烛向左移动，光屏上再次出现清晰的像，说明该镜片对光线有发散作用，是凹透镜，凹透镜能矫正近视眼，该镜片可矫正图丙的视力缺陷（丙图表示近视眼看远处物体时像成在视网膜前方）。
（3） 无人机在高空拍摄球面场景时，物距很大，根据凸透镜成像规律，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，此时靠近焦点处，故观察可知，像最靠近b位置。
故答案为：（1）先变小后变大；（2）乙；丁；（3）b。
25．现有如下器材(如图a)：光具座、焦距为12.5cm的凸透镜、毛玻璃光屏、“F”光源。小川根据上述实验器材，进行了“验证凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验时不小心把这个凸透镜摔坏了，小川用橡皮泥把遗失的部分补上(如图b)。若用这个修补的凸透镜做的实验，则在光屏上的成像情况是____。
A．光屏上能出现三个烛焰的实像
B．光屏上能出现两个烛焰的实像
C．光屏上能出现一个残缺的实像
D．光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变
（2）小川在实验中将“F”光源移到图a中的B 点，移动光屏，根据此时的成像情况可以制作　 　(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)；接着小川将“F”光源从B 点移动到25cm 刻度处，若想在光屏上再次成清晰的像，光屏应向　 　(填“左”或“右”)移动，且移动距离　 　(选填“大于”或“等于”或“小于”)5cm；若固定光屏位置，可以更换凸度　 　(选填“更大”或“更小”)的凸透镜或在凸透镜与“F”光源之间的合适位置放置一个合适焦距的　 　(选填“凸透镜”或“凹透镜”)，这一过程模拟了　 　的矫正过程(选填“近视”或“远视”)。
（3）小川无意中发现，老师装满水的圆柱形水杯横倒在桌面上，而在杯子下面的桌面上出现了一条明亮的细线，说明此时的水杯也有会聚作用。小川测量了其焦距大约为 12cm，并取下实验中的透镜和光屏，将“F”光源(如图d中最左侧所示)再次固定在B 点，把老师装满水的圆柱形水杯横倒着垂直于光具座(如图c)，用手稳定在原固定透镜的滑块中央(50cm刻度处)，眼睛直接在光屏附近调节位置向左看，也观察到了像，他看到的成像情况是　 　(选填图d中编号)。
【答案】（1）D
（2）投影仪；左；大于；更小；凹透镜；近视
（3）5
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）凸透镜中间后、两边薄，用橡皮泥代替部分位置，虽仍呈完整的像，但光线变少，像会变暗。
（2）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
（3）根据水杯的结构特点和凸透镜成像规律判断像的性质。
【解答】（1）由图b可知，用橡皮泥补上后，仍是中间厚两边薄的凸透镜，可知仍能成完整的像，与原镜片成像特征几乎不变。
故答案为：D。
（2）将将光源移至B点，此时物距为20cm，在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，与投影仪原理相同。
将“F”光源从B 点移动到25cm 刻度处，物距变大，由凸透镜成像规律可知，像距将变小，所以应将光屏向左移，才能承接到清晰的像。此时物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距，物体移动的距离小于像移动的距离，物体移动5cm，可知光屏移动距离将大于5cm。
要使像距不变，则应更换聚光能力更弱的凸透镜，使像延后会聚，成在光屏上，可知应使用凸度更小的凸透镜。
为了增大像距，也可以在合适位置放置一个可以发散光线的凹透镜，是像延后会聚，原理与矫正像成在视网膜前面的近视眼的原理相同。
（3）焦距约为12cm，物距为20cm，在一倍和两倍焦距之间，成放大的实像，由于水杯左右边缘薄，上下边缘厚度相同，所以像左右相反，上下不相反，如图d中的5。
26．“胜哥”在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、焦距f=15cm的凸透镜、光屏依次安装在光具座上。
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的　 　，利用此原理可以制成　 　。（选填“照相机”“幻灯片”或“放大镜”）；
（2）若“胜哥”想让蜡烛火焰的像成在光屏中心，应向　 　（选填“上”或“下”）调节凸透镜；
（3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜19cm处，发现在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是　 　。为了解决这个问题，“胜哥”拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，再在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像。则“胜哥”拿起的眼镜是　 　。（选填“近视镜”或“远视镜”）；
（4）为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　）。（填写选项）
A．近视眼，镜片I B．近视眼，镜片Ⅱ
C．远视眼，镜片I D．远视眼，镜片Ⅱ
（5）将蜡烛从23cm刻度线处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图象如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的　 　。（填写选项）
【答案】（1）D；照相机
（2）下
（3）光具座长度不足；远视镜
（4）A
（5）C
【知识点】透镜及其特点与分类；凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）凸透镜成像规律：物距在一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，物距等于像距等于两倍焦距时，成倒立、等大的实像；物距大于两倍焦距，像距在一倍和两倍焦距之间时，成倒立、缩小的实像。
（2）将像调整到光屏中央，还可以向上调蜡烛或光屏。
（3）物距在一倍和两倍焦距之间，像距大于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，此时像距大于物距。
（4）凸透镜中间厚两边薄，具有会聚光线的能力，用于矫正远视眼；凹透镜中间薄两边厚，具有发散光线的能力，用于矫正近视眼。
（5）凸透镜成实像时，具有“物远像近像变小”的特点。
【解答】（1）图甲中物距大于凸透镜两倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，即图乙中的D，成像原理与照相机相同。
（2）像的位置偏高，说明光线会聚点偏高，应向下调节凸透镜，使光心降低，从而让像下移。
（3） 当蜡烛在19cm处，此时物距在一倍和两倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，此时像距大于两倍焦距，可能是因为像距较大，而光具座长度不足，所以移动光屏，没有找到清晰的像。
该透镜可以减小像距，可知具有聚光能力，为凸透镜，可用于矫正像成在视网膜后的远视眼。
（4）由图可知，像成在视网膜前面，可知是近视眼，需要佩戴具有发散光线功能的凹透镜（中间薄、两边厚）进行矫正。
故答案为：A。
（5）由图丙可知，物距从一倍焦距开始逐渐变大，由凸透镜成像规律可知，成实像时，“物远像近像变小”，可知像距将逐渐变小，由大于两倍焦距，变为一倍和两倍焦距之间。当物距在一倍到两倍焦距之间均匀变化时，像距变化量大于物距。当物距大于两倍焦距后继续变大时，像距变化量小于物距。
故答案为：C。
五、综合题
27．眼睛是心灵的窗户，爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。
（1）图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光折射后会聚在视网膜上，形成的是　 　的实像。
（2）近视的同学需要佩戴眼镜矫正。图乙中属于近视眼矫正的是 　 　(选填“①”或“②”)。
（3）长时间用眼，会使眼睛干涩，有的同学喜欢用眼药水对其进行缓解。下列不支持使用眼药水的是____。
A．有的眼药水，会使睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解
B．有的眼药水主要成分与泪液成分相同，眼睛干涩时，可适当缓解症状
C．眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害
【答案】（1）倒立、缩小
（2）②
（3）A；C
【知识点】眼球的结构与视觉的形成；近视眼的成因与矫正办法；远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）眼球的结构包括眼球壁和内容物。眼球壁包括外膜、中膜和内膜。外膜包括角膜和巩膜，中膜包括虹膜、睫状体和脉络膜，内膜是视网膜。内容物包括房水、晶状体和玻璃体。
（2）眼药水的合理使用：眼药水并非完全无害，部分眼药水可能影响眼肌状态，或含有的防腐剂长期使用会损伤眼睛；而成分与泪液相似的眼药水，在干涩时适当使用可缓解症状。
【解答】（1）图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光折射后会聚在视网膜上，形成的是倒立的实像。
（2）近视的同学会把来自物体的光折射后会聚在视网膜，是因为配戴凹透镜矫正的。图乙中属于近视眼矫正的是②。
（3）A、若眼药水使睫状肌持续工作，会加重睫状肌的疲劳，无法缓解眼部不适，因此不支持使用这类眼药水；
B、成分与泪液相同的眼药水，能补充眼表水分，缓解干涩，是支持使用的；
C、眼药水中的防腐剂长期过度接触，会对眼表组织造成损伤，因此不支持长期过度使用含防腐剂的眼药水。
因此不支持使用眼药水的是 A、C。
28．为了观察太阳系内的各种行星，同学们在“胜哥”的指导下制作了开普勒望远镜，小滨制作的望远镜原理如图甲所示。
（1）该望远镜由两个凸透镜组成，物体经过　 　次折射成像。生活中与图中目镜工作原理相同的工具是　 　
（2）中秋节小滨用肉眼看到的月亮如图乙所示，则他利用望远镜看到的像是____。
A． B．
C． D．
（3）小滨发现若物镜和目镜的距离太远，通过目镜就会看不到月亮的像，出现该现象的原因是：　 　
【答案】（1）2；放大镜
（2）A
（3）物镜所成的实像不在目镜的一倍焦距以内。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）望远镜望是由两组透镜组成，物镜成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同；
（2）目镜成正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相同；
（3）目镜相当于放大镜，其工作时要求被观察的物体（即物镜所成的实像）位于目镜的一倍焦距以内，这样才能成正立、放大的虚像。
【解答】（1）开普勒望远镜由物镜和目镜两个凸透镜组成，物体先经物镜折射成倒立缩小实像，再经目镜折射成正立放大虚像，所以物体经过两次折射成像。目镜的作用相当于放大镜，其工作原理是当物体在一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像。生活中与目镜工作原理相同的工具是放大镜。
（2）开普勒望远镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，因此通过望远镜看到的月亮像相对于肉眼看到的是放大的，且为正立的。观察图乙和选项，符合正立放大特点的是选项：A。
（3）当物镜和目镜的距离太远时，物镜所成的实像会落在目镜的二倍焦距以外，此时目镜无法对该实像进行放大（因为放大镜只有在物距小于焦距时才能成正立放大虚像），所以通过目镜就看不到月亮的像，原因是物镜所成的实像不在目镜的一倍焦距以内。
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过来，
八年级科学期末专题复习：透镜
一、选择题
1．“胜哥”将两块透镜叠在一起可以清楚看到远处的东西，如图所示，其实这就是望远镜的原理，下列分析错误的是 (　　)
A．物镜是凸透镜，可以用来矫正远视眼
B．目镜是凹透镜，能对光起发散作用
C．视觉在大脑皮层的视觉神经中枢形成
D．在视网膜上成的是正立缩小的实像
2．在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合。在凹透镜的左侧有一平行于主光轴的光束，通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回。已知凸透镜的焦距为f，此时两个透镜之间的距离为L，可判断出凹透镜的焦距为（　　）
A．f B．L C．f-L D．f+L
3．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．水球相当于平面镜
B．此时王老师与水球的距离大于水球的二倍焦距
C．倒影”是由光的折射形成的，这个像为虚像
D．倒影”是由光的反射形成的，这个像为实像
4．如图所示，是一束光通过透镜（图中未画出）发生折射的光路图，其中所用透镜属于凸透镜的是（）
A． B．
C． D．
5．如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方，这样就可以制成一个显微镜。把一幅图片放在玻璃板的下方，慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，就可以看清玻璃板下面图片中的微小细节了。下列有关水滴显微镜的描述正确的是(　　)
A．水滴所成的像是缩小的 B．目镜所成的像是缩小的
C．水滴所成的像为实像 D．目镜所成的像为实像
6．如图所示为商场门口的广告投影灯，它主要由光源、广告片和焦距为f 的凸透镜组成，下列说法正确的是（　　）
A．广告片到镜头的距离应小于 f
B．地面上的广告图标是倒立放大的虚像
C．该广告灯的成像原理与投影仪相同，成倒立放大实像
D．为了能从不同角度看见广告图标，应投影在光滑的地面
7．一种手电筒上所有的聚光小电珠如图所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，灯丝(可看作一个点光源)发出的光通过它出射时，出射光束(图中实线所示)比无此透镜时的光束(图中虚线所示)要窄。在这种小电珠中，灯丝应位于（　　）
A．凸透镜的两倍焦距处
B．凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间
C．凸透镜的焦点处
D．凸透镜的一倍焦距以内
8．下面所示的四幅小图中，正确表示近视眼成像和矫正做法的是（　　）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
9．如图是科学教材中的一些光学实验，其中实验设计与实验目的相符的是（　　）
A．甲图：将右侧背景板向后折，是为了探究反射光线与法线是否在同一平面上
B．乙图：用茶色玻璃代替镜子，是为了看到虚像
C．丙图：往碗中加水，是为了研究光从空气射入水中时发生的折射现象
D．丁图：将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间，可模拟研究近视眼的眼球缺陷
10．“胜哥”利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正，图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．注水的胶膜对光有发散作用
B．向右移动蜡烛，为在光屏再次得到清晰的像，应将光屏向左移
C．保持蜡烛、光屏位置不变，将胶膜移到35cm刻度处，屏上可得缩小的实像
D．注水的胶膜再次注水，在蜡烛和注水胶膜间加个近视眼镜，在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
11．如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，现有一点光源S在凸透镜左侧，以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为d，且fA． B． C． D．
二、填空题
12．如图所示是眼球的基本结构图，请据图回答：
（1）图中标号[④]所示结构的名称是　 　。
（2）外界物体反射的光线，经过折射后在　 　上形成物像(填结构名称)，若在此结构前成像，则应佩戴　 　进行矫正。
13．图甲所示是鱼眼与人眼的结构示意图，我们观察发现：鱼眼晶状体的形状比人眼更加　 　一些。像鱼这样的眼睛如果到陆地上观察物体，像将成在视网膜的前面。童话世界中生活在水里的美人鱼，上岸后，若要看清远处的物体，应该佩戴　 　(填“近视眼镜”或“远视眼镜”)，图中　 　(填“A”或“B”)为远视眼镜。
14．每年6月6日是全国“爱眼日”，今年的主题是“目”浴阳光，预防近视。据图回答：
（1）图甲是人正常眼球解剖图，其中相当于凸透镜的结构是　 　。
（2）在离眼球前较远处放置一支点燃的蜡烛(如图乙)，则在视网膜上可成一个清晰的烛焰的像。这个像是图丙中的　 　(填字母编号)。
（3）图丁是小科同学眼的成像示意图。他想通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜，使之改变形状，实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为图戊中的　 　(填字母编号)。
15．“胜哥”用自制的水透镜来模拟近视眼的成因。
（1）如图，恰能在光屏上呈一清晰的像，此时水透镜的焦距可能是____。
A．5.8cm B．14.3cm C．25.5cm
（2）水透镜模拟的是眼球中的　 　结构。“胜哥”想要模拟近视眼看东西模糊的情景，此时应该把图中的光屏远离水透镜或者对水透镜　 　(选填“注水”或“抽水”)。
16．如图所示是某校手持式成像测温仪，通过前端安装的摄像头，在显示屏上能形成学生的影像，并利用温度传感器，能快速显示出学生的体温。
（1）该仪器摄像头的镜头相当于凸透镜，所成的是　 　(选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像；要满足这个成像条件，人应该离镜头的位置是　 　(选填“2倍焦距以外”、“1倍焦距到2倍焦距之间”或“1倍焦距以内”)。
（2）该成像摄像头感温的原理是：利用人体向外界辐射　 　(选填“红外线”或“紫外线”)，通过传感器实时测量出人体温度。
17．期中考后，秋游如期而至，同学们在一个阳光明媚的日子里拍摄班级合影。
（1）太阳光照射在同学们身上，发生　 　（选填“镜面反射”或“漫反射”）使光进入相机镜头；
（2）为了创造优美拍摄环境，摄像师用喷雾器对着阳光喷水雾，空中出现了美丽的彩虹，这是光的　 　现象；
（3）拍完全班集体照后，想继续拍摄个人半身写真，同学与照相机的距离应变　 　。
三、作图题
18．已知图中的凹透镜和凸透镜的焦距相同，根据两种透镜对光线的作用，画出已知光线的入射光线和折射光线。
19．如图，点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。(须保留必要的作图痕迹)
20．如图所示，一束光线经凸透镜折射进入水中，请你作出光路图。
四、实验与探究题
21．“胜哥”利用图示装置来研究凸透镜成像。
（1）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在　 　；
（2）如图所示，当凸透镜位于光具座上A 处时，恰好在光屏上成清晰的像，所成像的性质是　 　，利用此成像特点可制成　 　(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。
（3）蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的　 　方，以下方法中能够将烛焰移至光屏中心的是　 　(可多选)
A.将光屏向左移动 B.将凸透镜向下移动
C.将蜡烛向上移动 D.将光屏向下移动
（4）在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下，只移动凸透镜，光屏上　 　(选填“能”或“不能”)形成清晰的等大的像。
22．“胜哥”在做“探究凸透镜成像规律”的实验
（1）如图1，“胜哥”让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图2，此时光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、　 　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。
（3）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将　 　（选填“变大”或“变小”）
（4）随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图3所示现象，为了把像调整到光屏中央，“胜哥”应____。
A．将蜡烛向下移动 B．将凸透镜向下移动 C．将光屏向下移动
23．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了光学，对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣，他认识到熟练掌握物、像联动，并用其规律来解决实际问题具有巨大意义，于是他进行了如下的探索：
（1）如图甲，在探究平面镜成像的特点时，用玻璃板来代替平面镜的目的是　 　；
（2）如图乙，平行光线经过该透镜后将会被 　 　（填“发散”或“会聚”）；
（3）实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律。实验器材有：一个凸透镜、光屏、高度为5cm的发光体以及焦距为10cm不变的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。（f=10cm）
物距u/cm 14 15 16 17 18 19
像的高度h/cm 12.5 10.0 8.3 7.1 6.3 5.6
①上述结果可以说明　 　的成像特点（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
②生活中经常看到的投影灯就是利用凸透镜成像的规律设计的，其内部结构如图丙所示。丙图中凸透镜的焦距为50mm，则投影片到凸透镜的距离范围应为　 　；
③实验小组将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示位置，向左移动光屏，在光屏上看到了清晰的像，他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B，其它要素不变，发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与　 　（填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似，为了使光屏上的像恢复清晰，可将光屏向　 　（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。
24．周末，小滨在室外练习无人机飞行，发现无人机的镜头就是凸透镜，为此他进行了一系列实验：
（1）小滨利用太阳光测量凸透镜的焦距。他将凸透镜正对太阳，此时纸上呈现一个较大的光斑，测得该光斑到凸透镜的距离为L，再将凸透镜与纸之间距离增大，若观察到光斑　 　(写出具体变化)，则说明凸透镜的焦距f>L。
（2）接着他用该镜头完成凸透镜成像实验，如图甲、乙所示，两次实验光屏上均成清晰的像，其中符合投影仪原理的是　 　。图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间，光屏上的像变模糊，将蜡烛向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正图　 　(选填“丙”或“丁”)的视力缺陷。
（3）小滨利用无人机在高空拍摄地面场景，如图戊所示，所成的像最靠近图中凸透镜主光轴上的　 　(选填“a”“b”“c”或“d”)点。
25．现有如下器材(如图a)：光具座、焦距为12.5cm的凸透镜、毛玻璃光屏、“F”光源。小川根据上述实验器材，进行了“验证凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验时不小心把这个凸透镜摔坏了，小川用橡皮泥把遗失的部分补上(如图b)。若用这个修补的凸透镜做的实验，则在光屏上的成像情况是____。
A．光屏上能出现三个烛焰的实像
B．光屏上能出现两个烛焰的实像
C．光屏上能出现一个残缺的实像
D．光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变
（2）小川在实验中将“F”光源移到图a中的B 点，移动光屏，根据此时的成像情况可以制作　 　(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)；接着小川将“F”光源从B 点移动到25cm 刻度处，若想在光屏上再次成清晰的像，光屏应向　 　(填“左”或“右”)移动，且移动距离　 　(选填“大于”或“等于”或“小于”)5cm；若固定光屏位置，可以更换凸度　 　(选填“更大”或“更小”)的凸透镜或在凸透镜与“F”光源之间的合适位置放置一个合适焦距的　 　(选填“凸透镜”或“凹透镜”)，这一过程模拟了　 　的矫正过程(选填“近视”或“远视”)。
（3）小川无意中发现，老师装满水的圆柱形水杯横倒在桌面上，而在杯子下面的桌面上出现了一条明亮的细线，说明此时的水杯也有会聚作用。小川测量了其焦距大约为 12cm，并取下实验中的透镜和光屏，将“F”光源(如图d中最左侧所示)再次固定在B 点，把老师装满水的圆柱形水杯横倒着垂直于光具座(如图c)，用手稳定在原固定透镜的滑块中央(50cm刻度处)，眼睛直接在光屏附近调节位置向左看，也观察到了像，他看到的成像情况是　 　(选填图d中编号)。
26．“胜哥”在探究“凸透镜成像规律”的实验中，依次将点燃的蜡烛、焦距f=15cm的凸透镜、光屏依次安装在光具座上。
（1）如图甲所示，移动光屏找到清晰的蜡烛的像，这个像是图乙中的　 　，利用此原理可以制成　 　。（选填“照相机”“幻灯片”或“放大镜”）；
（2）若“胜哥”想让蜡烛火焰的像成在光屏中心，应向　 　（选填“上”或“下”）调节凸透镜；
（3）保持凸透镜位置不动，小明又把蜡烛放在距凸透镜19cm处，发现在光具座上无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是　 　。为了解决这个问题，“胜哥”拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，再在光具座上移动光屏，光屏上出现了清晰的像。则“胜哥”拿起的眼镜是　 　。（选填“近视镜”或“远视镜”）；
（4）为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（　　）。（填写选项）
A．近视眼，镜片I B．近视眼，镜片Ⅱ
C．远视眼，镜片I D．远视眼，镜片Ⅱ
（5）将蜡烛从23cm刻度线处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图象如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为丁图中的　 　。（填写选项）
五、综合题
27．眼睛是心灵的窗户，爱护眼睛已经成为我们的共识。请据图回答。
（1）图甲中晶状体和角膜的作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光折射后会聚在视网膜上，形成的是　 　的实像。
（2）近视的同学需要佩戴眼镜矫正。图乙中属于近视眼矫正的是 　 　(选填“①”或“②”)。
（3）长时间用眼，会使眼睛干涩，有的同学喜欢用眼药水对其进行缓解。下列不支持使用眼药水的是____。
A．有的眼药水，会使睫状肌继续工作，导致疲劳更难缓解
B．有的眼药水主要成分与泪液成分相同，眼睛干涩时，可适当缓解症状
C．眼药水中含有防腐剂，长期过度接触防腐剂，可能会对眼睛产生伤害
28．为了观察太阳系内的各种行星，同学们在“胜哥”的指导下制作了开普勒望远镜，小滨制作的望远镜原理如图甲所示。
（1）该望远镜由两个凸透镜组成，物体经过　 　次折射成像。生活中与图中目镜工作原理相同的工具是　 　
（2）中秋节小滨用肉眼看到的月亮如图乙所示，则他利用望远镜看到的像是____。
A． B．
C． D．
（3）小滨发现若物镜和目镜的距离太远，通过目镜就会看不到月亮的像，出现该现象的原因是：　 　
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】C
3．【答案】B
4．【答案】C
5．【答案】C
6．【答案】C
7．【答案】D
8．【答案】A
9．【答案】D
10．【答案】D
11．【答案】B
12．【答案】（1）晶状体
（2）视网膜；凹透镜
13．【答案】凸；近视眼镜；A
14．【答案】（1）晶状体
（2）D
（3）B
15．【答案】（1）B
（2）晶状体；注水
16．【答案】（1）倒立；2倍焦距以外
（2）红外线
17．【答案】（1）漫反射
（2）色散
（3）小
18．【答案】
19．【答案】
20．【答案】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点；再过焦点作法线，并根据折射角小于入射角画出从空气到水中的折射光线，如图所示：
21．【答案】（1）同一高度
（2）倒立， 放大， 实像；投影仪
（3）上；BC
（4）不能
22．【答案】（1）10
（2）放大
（3）变小
（4）B
23．【答案】（1）便于观察像的位置和大小
（2）发散
（3）投影仪；50mm～100mm；近视眼；靠近
24．【答案】（1）先变小后变大
（2）乙；丁
（3）b
25．【答案】（1）D
（2）投影仪；左；大于；更小；凹透镜；近视
（3）5
26．【答案】（1）D；照相机
（2）下
（3）光具座长度不足；远视镜
（4）A
（5）C
27．【答案】（1）倒立、缩小
（2）②
（3）A；C
28．【答案】（1）2；放大镜
（2）A
（3）物镜所成的实像不在目镜的一倍焦距以内。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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