初中物理人教版八年级上册第五章 透镜及其应用第3节 凸透镜成像的规律同步达标检测题

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凸透镜成像的规律:
记忆口诀: 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像异侧倒，虚像同侧正；物近像远像变大，物远像近像变小（如物近物远参考对象都是焦点，改口诀成实像与虚像都适用）。
基础巩固
1.（2022·重庆一中八年级阶段练习）礼让斑马线，文明伴我行。随着“礼让斑马线”新交规实施以来，全国各地都在加大对机动车违章行驶的监控力度，如图所示是某重要交通路口安装的监控摄像头，拍下的礼让行人照片，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的后视镜中形成的像是实像
B．监控摄像头成像的原理与照相机的成像原理相同
C．照片中斑马线上的行人是缩小的虚像
D．照片中车的外观很清晰，但几乎看不见车内的人，这是因为车内没有光
2.（2022·重庆八中八年级阶段练习）如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，AB是放在凸透镜前的物体，A′B′是AB经凸透镜所成的像，下列成像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3.（2022·重庆八中八年级阶段练习）如图所示，凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．若蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向下移动
B．若蜡烛向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变大
C．若保持凸透镜位置不动，交换蜡烛和光屏的位置，能在光屏上得到倒立缩小的实像，成像规律可以应用于照相机
D．若保持蜡烛和光屏位置不动，向右移动透镜的过程中，可能会在光屏上成一个倒立等大的像
4.（2022·重庆实验外国语学校八年级期中）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为30cm时，在光屏上得到一个清晰、缩小的实像。下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距大于15cm
B．将蜡烛远离凸透镜，所成的实像将变大
C．当物距为20cm时，在光屏上可能成等大的实像
D．用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，光屏上不能成完整的像
5.（2022·安徽·肥西实验高中八年级期中）某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物到凸透镜的距离u的关系图像，如图所示。下列判断正确的有（ ）
A．该同学所用凸透镜的焦距
B．当时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像
C．把物体从处移动到处的过程中，像逐渐变小
D．当时，在光屏得到的是放大的像，投影仪利用这一原理
6.（2022·全国·八年级课时练习）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（ ）
A．甲处可能成的是虚像B．乙处像可能是放大的
C．P点位置在甲的左侧D．蜡烛的移动方向向左
（2022·全国·八年级竞赛）小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（ ）
A．甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像
B．甲图中书本在凸透镜倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜倍焦距以内
C．甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机
D．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小
8.（2022·江西省丰城中学八年级期中）在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像。由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示。
（1）实验前就先调节烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在______，目的是______；
（2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向 ______（选填“上”或“下”）调整；
（3）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是______cm，凸透镜A的焦距______凸透镜B的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（4）在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向______（选填“左”或“右”）移动一段距离，像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）图丙所示的实验现象可以说明______的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若保持透镜位置不动，将光屏和蜡烛对调，在光屏上______（选填“能”或“不能”）成像。
能力提升
9.（2022·全国·八年级课时练习）有些轿车的可视倒车影像系统是在车尾牌照的上方装一个摄像头（图中圈内），当汽车挂上倒挡时，倒车影像系统自动启动，摄下的图像显示在屏上。若摄像头焦距为0.5m，某次倒车，车后2m处的物体要能清晰成像，则下列说法正确的是（ ）
A．车后的物体成放大的像
B．与小孔成像原理一致
C．镜头相当于凸透镜，像距可以为0.4m
D．倒车过程中，显示在屏中的像越来越大
10.（2022·全国·八年级课时练习）如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象分析，正确的是（ ）
A．此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．如果利用注射器继续向水凸透镜内注水，发现光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到一个清晰更小的实像
C．保持蜡烛和光屏不变，向左移动水凸透镜到适当的位置后，在光屏上可以得到一个倒立、等大的实像
D．水凸透镜内有一个小正方形纸片，则在光屏上不会得到蜡烛完整的像
11.（2022·全国·八年级期末）探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是 20cm
B．将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，该成像规律应用在照相机上
C．在凸透镜的左侧放凹透镜，要使光屏上成清晰缩小的像，则向左移动光屏
D．用 f=15cm 的凸透镜替换图中透镜，向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像
12.（2022·全国·八年级竞赛）在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中：
（1）当烛焰、凸透镜位于图甲中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像。此时所成的像与______所成的像性质相同（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（2）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的一个像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，26.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是______；
（3）实验一段时间后，发现蜡烛渐渐变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向______移动；
（4）把图甲中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，如图乙所示。若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏______（选填“远离”或“靠近”）透镜。
第5.3 凸透镜成像的规律
解题要点梳理：
凸透镜成像的规律:
记忆口诀: 一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像异侧倒，虚像同侧正；物近像远像变大，物远像近像变小（如物近物远参考对象都是焦点，改口诀成实像与虚像都适用）。
基础巩固
1.（2022·重庆一中八年级阶段练习）礼让斑马线，文明伴我行。随着“礼让斑马线”新交规实施以来，全国各地都在加大对机动车违章行驶的监控力度，如图所示是某重要交通路口安装的监控摄像头，拍下的礼让行人照片，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的后视镜中形成的像是实像
B．监控摄像头成像的原理与照相机的成像原理相同
C．照片中斑马线上的行人是缩小的虚像
D．照片中车的外观很清晰，但几乎看不见车内的人，这是因为车内没有光
【答案】B
【详解】A．汽车后视镜使用的是凸面镜，形成的像是虚像，故A错误；B．监控摄像头的镜头和照相机的镜头都相当于一个凸透镜，物距都大于二倍焦距，成的是倒立缩小的实像，成像原理是相同的，故B正确；C．照片是摄像头拍到的，因为监控摄像头的镜头相当于一个凸透镜，根据凸透镜的成像原理可得，照片中斑马线上的行人是缩小的实像，故C错误；D．观察照片发现，几乎看不见车内的人，是因为车内的人反射的光很弱，摄像头几乎无法成像，而不是因为车内没有光。故D错误。故选B。
2.（2022·重庆八中八年级阶段练习）如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，AB是放在凸透镜前的物体，A′B′是AB经凸透镜所成的像，下列成像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】A．物体在2倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立缩小的实像，图中物体在2倍焦距以外，像距在2倍焦距以外，像不是缩小的，故A错误；B．物距在一倍焦距和2倍焦距之间，成倒立放大的实像，图中像是正立的，故B错误；CD．从A点画一条平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点，还有一条过凸透镜的光心不改变方向的光线，两条折射光线会聚于像点A'。同理，从B'点画一条平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点，还有一条过光心不改变方向的光线，两条折射光线会聚于像点B'，连接A'B'就是AB的像，如图所示：
故D正确，C错误。故选D。
3.（2022·重庆八中八年级阶段练习）如图所示，凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．若蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向下移动
B．若蜡烛向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变大
C．若保持凸透镜位置不动，交换蜡烛和光屏的位置，能在光屏上得到倒立缩小的实像，成像规律可以应用于照相机
D．若保持蜡烛和光屏位置不动，向右移动透镜的过程中，可能会在光屏上成一个倒立等大的像
【答案】C
【详解】A．根据光线经过凸透镜的光心将沿直线传播的特点可知，若蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像将向上移动，故A错误；B．根据凸透镜成像特点可知，物远像近像变小，所以若蜡烛向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小，故B错误；C．由图可知，此时凸透镜成倒立放大的实像，若交换蜡烛和光屏的位置，根据光路是可逆的可知，能在光屏上得到倒立缩小的实像，照相机就是利用这一成像规律，故C正确；D．根据凸透镜成像特点可知，光屏上成一个倒立等大的像的要求是，物距像距都等于2倍焦距，即20cm，由图可知，蜡烛与光屏之间的距离为45cm，所以向右移动透镜的过程中，不可能会在光屏上成一个倒立等大的像，故D错误。故选C。
4.（2022·重庆实验外国语学校八年级期中）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为30cm时，在光屏上得到一个清晰、缩小的实像。下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距大于15cm
B．将蜡烛远离凸透镜，所成的实像将变大
C．当物距为20cm时，在光屏上可能成等大的实像
D．用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，光屏上不能成完整的像
【答案】C
【详解】A．当蜡烛和凸透镜之间的距离为30cm时，在光屏上得到一个清晰、缩小的实像，所以物距u=30cm>2f，f<15cm，故A错误；B．凸透镜成实像时，物远像近像变小，将蜡烛远离凸透镜，所成的实像将变小，故B错误；C．凸透镜焦距f<15cm，如果焦距是10cm，当物距为20cm时，物距等于2倍焦距，在光屏上成等大的实像，故C正确；D．用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住，光能通过上半部分会聚成像，只是通过透镜的光线变少了，所以能成一个变暗的完整的像，故D错误。故选C。
5.（2022·安徽·肥西实验高中八年级期中）某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物到凸透镜的距离u的关系图像，如图所示。下列判断正确的有（ ）
A．该同学所用凸透镜的焦距
B．当时，在光屏上得到的是倒立、缩小的实像
C．把物体从处移动到处的过程中，像逐渐变小
D．当时，在光屏得到的是放大的像，投影仪利用这一原理
【答案】C
【详解】A．由图像可得当u＝10cm时v＝10cm，根据凸透镜成像规律可知2f＝10cm，即f＝5cm，故A错误；B．当u＝6cm时，根据凸透镜成像规律可知像成倒立放大的实像，故B错误；C．根据凸透镜成像规律，像随着物距变大逐渐变大，像距逐渐变小，故C错误；D．当u=15cm时大于2f，则像距v大于f并小于2f，成倒立放大的实像，投影仪正是利用这一原理，故D正确。
6.（2022·全国·八年级课时练习）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（ ）
A．甲处可能成的是虚像B．乙处像可能是放大的
C．P点位置在甲的左侧D．蜡烛的移动方向向左
【答案】B
【详解】ACD．由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据物距变大，像距变小，像变小可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动；由于甲处的像成在光屏上，因此甲处只能成实像，故ACD不符合题意；B．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，若物距大于1倍焦距小于2倍焦距，乙处成放大的实像；若物距大于2倍焦距，成缩小的实像；若物距等于2倍焦距，成等大的实像，故B符合题意。
（2022·全国·八年级竞赛）小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（ ）
A．甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像
B．甲图中书本在凸透镜倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜倍焦距以内
C．甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机
D．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小
【答案】AD
【详解】A．实像都是倒立的，虚像都是正立的，故甲图中成的是虚像；乙图中成的是实像；故A正确；B．甲图成正立放大的虚像，物距小于焦距；乙图成倒立放大的实像，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故B错误；C．甲图中成像规律可应用于放大镜；乙图中成像规律可应用于投影仪，故C错误；D．甲图成虚像，凸透镜靠近书本，物距变小，像变小；乙图成实像，凸透镜远离书本，物距变大，像变小，故D正确。故选AD。
8.（2022·江西省丰城中学八年级期中）在探究凸透镜成像规律时，如图甲所示，将A凸透镜固定在光具座上35cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上5cm刻线处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像。由A凸透镜成像中物距和像距的变化关系画出图像如图乙所示；接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为凸透镜B并保持位置不变，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图丙所示。
（1）实验前就先调节烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在______，目的是______；
（2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向 ______（选填“上”或“下”）调整；
（3）请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸透镜A的焦距是______cm，凸透镜A的焦距______凸透镜B的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（4）在甲图中，保持凸透镜不动，把蜡烛向右移动5cm，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向______（选填“左”或“右”）移动一段距离，像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）图丙所示的实验现象可以说明______的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）；若保持透镜位置不动，将光屏和蜡烛对调，在光屏上______（选填“能”或“不能”）成像。
【答案】 同一高度 使像成在光屏的中央 下 10.0 小于 右 变大 幻灯机 能
【详解】（1）点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，这样做可使实验中的像都能成在光屏的中央。（2）蜡烛在燃放中不断缩短，向下移动，根据通过光心的光线，其传播方向不变可知，屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可向上移动光屏、或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。（3）由图乙可知，当物距为20.0cm时，像距也为20.0cm，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v＝u＝2f，所以2f＝20.0cm，则f＝10.0cm。
图丙中的物距为30cm，成倒立、放大的实像，则有f<30cm<2f，且60cm>2f，解得15cm能力提升
9.（2022·全国·八年级课时练习）有些轿车的可视倒车影像系统是在车尾牌照的上方装一个摄像头（图中圈内），当汽车挂上倒挡时，倒车影像系统自动启动，摄下的图像显示在屏上。若摄像头焦距为0.5m，某次倒车，车后2m处的物体要能清晰成像，则下列说法正确的是（ ）
A．车后的物体成放大的像B．与小孔成像原理一致
C．镜头相当于凸透镜，像距可以为0.4mD．倒车过程中，显示在屏中的像越来越大
【答案】D
【详解】A．摄像头的镜头相当于一个凸透镜，物距u>2f，凸透镜成倒立、缩小的实像。故A错误；B．小孔成像的原理是光沿直线传播；摄像头的镜头相当于一个凸透镜，它的成像原理是凸透镜成像原理，当物距大于二倍焦距时凸透镜成倒立、缩小的实像。故B错误；C．某次倒车，车后2米处的物体要能清晰成像，则像距的范围2f>v>f，因为尾部摄像头的焦距f=0.5m，所以像距应大于0.5m而小于1m，不可能为0.4m，故C错误；D．凸透镜成实像时，物近像远像变大，倒车过程中，物距减小，则显示在屏中的像越来越大，故D正确。
10.（2022·全国·八年级课时练习）如图所示，某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，关于下列现象分析，正确的是（ ）
A．此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像
B．如果利用注射器继续向水凸透镜内注水，发现光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到一个清晰更小的实像
C．保持蜡烛和光屏不变，向左移动水凸透镜到适当的位置后，在光屏上可以得到一个倒立、等大的实像
D．水凸透镜内有一个小正方形纸片，则在光屏上不会得到蜡烛完整的像
【答案】B
【详解】A．由图可知，此时的物距大于像距，所以成倒立、缩小的实像，故A错误；B．当他继续向凸透镜内注水，使凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰地像，光屏将靠近透镜向左移动，而且像变小，故B正确；C．保持蜡烛和光屏不变，向左移动水凸透镜，保持蜡烛和光屏不变，根据光路可逆可知，光屏上能得到一个倒立、放大的实像，故C错误；D．水凸透镜内有一个正方形的纸片，遮住凸透镜的一部分，物体上任一点射向凸透镜的光线，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生改变，折射光线变少，故D错误。故选B。
11.（2022·全国·八年级期末）探究凸透镜成像的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列正确的是（ ）
A．凸透镜的焦距是 20cm
B．将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，该成像规律应用在照相机上
C．在凸透镜的左侧放凹透镜，要使光屏上成清晰缩小的像，则向左移动光屏
D．用 f=15cm 的凸透镜替换图中透镜，向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像
【答案】D
【详解】A．由图可知u＝υ=70cm﹣50cm=20cm，物距与像距相等，光屏上得到一个清晰等大的实像，则u=2f=20cm，解得f=10cm，故A错误；B．将蜡烛和光屏都向右移动，光屏上可成清晰的像，物体处于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，而照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理工作的，故B错误；C．在凸透镜的左侧放凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，想要在光屏上得到清晰的像需要将光屏向右移动，故C错误；D．用f=15cm的凸透镜替换图中透镜，此时物距u=20cm
f＜u＜2f成倒立、放大的实像，像距大于2倍焦距，向右移动光屏，可在光屏上成清晰的像，故D正确。故选D。
12.（2022·全国·八年级竞赛）在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中：
（1）当烛焰、凸透镜位于图甲中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像。此时所成的像与______所成的像性质相同（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（2）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的一个像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，26.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是______；
（3）实验一段时间后，发现蜡烛渐渐变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向______移动；
（4）把图甲中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，如图乙所示。若取下近视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏______（选填“远离”或“靠近”）透镜。
【答案】 缩小 照相机 像没调到最清晰的位置就进行测量了 上 靠近
【详解】（1）蜡烛在15cm处，则此时物距为u=45cm-15cm=30cm，此时u>2f，所以成倒立、缩小的实像，根据这个原理制成了照相机。（2）像的位置应该是像最清晰的位置。各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的。（3）蜡烛变短后，像将移到主光轴上方，光屏也应移到主光轴上方。（4）近视眼是由于晶状体变厚，像呈在视网膜的前方。给“眼睛”戴上近视眼镜，使光线发散一些，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像，若取下近视眼镜，又恢复到原来状态，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近透镜。