(完整版)第五章透镜及其应用单元测试题(含答案)

第五章透镜及其应用

一、单选题

1.学习了透镜知识后，小勇回家认真研究爷爷的老花镜，并得出以下结论，你认为他的这些结论中不妥当的是（）

A．老花镜是一种凹透镜

B．老花镜可以用来做放大镜

C．老花镜能在阳光下点燃白纸

D．爷爷是个远视眼

2.如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体．拿一个远视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）

A．将蜡烛靠近凸透镜

B．将光屏靠近凸透镜

C．将光屏远离凸透镜

D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜

3.一支蜡烛位于焦距为10cm的凸透镜前，调节好透镜和光屏的位置后，光屏上呈现倒立、缩小的像，这支蜡烛可能距离透镜（）

A． 10cm

B． 15cm

C． 20cm

D． 25cm

4.如图所示有四幅图，能说明远视眼的成因及矫正的是（）

A．甲、丁

B．乙、丙

C．乙、丁

D．甲、丙

5.使用下列光学器材，使物体成正立、放大的虚像的是（）

A．放大镜

B．照相机

C．幻灯机

D．平面镜

6.下列光学设备中，应用的原理与如图5所示的凸透镜成像规律相同的是（）

A．幻灯机

B．老花镜

C．照相机

D．放大镜

7.下列透镜中，属于凹透镜的是（）

A．

B．

C．

D．

二、填空题

8.某些手表上有一个圆滑的透明凸起，通过它看日期会觉得很清楚，这是因为这个圆滑的凸起相当

于一个________，我们看到的实际上是一个________（选填“放大”或“缩小”）的________（选填“实像”或“虚像）

9.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示时，恰能在光屏上成一个清晰的像，该像的性质为______ （包括倒立或正立、放大或缩小、虚像或实像），利用此原理可以制成 ______ ．

10.如图是微型手电筒所用的小灯泡，小灯泡前端的A部分相当于 ______ ，对光有 ______ 作用．

11.一般放大镜的放大倍数有限，要想看清楚动植物的细胞等非常小的物体，就要使用____________．这种仪器镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个____________透镜．

12.小莉看不清黑板上的字，她向黑板靠近几步就看清了，说明她是______ 眼（选填“近视”或“远视”）．如果小莉仍坐在原位，为了使物体的像刚好落在小莉的视网膜上，她应该配戴适当度数的______ 透镜制作的眼镜来矫正视力，使远处物体在视网膜上成倒立、 ______ 的实像．

13.有一种望远镜也是由两组______ 组成的，靠近眼睛的叫做______ ，靠近被观测物体的叫做______ ．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成 ______ （填“放大”或“缩小”）的 ______ （填“实像”或“虚像”），目镜的作用当于一个 ______ ，用来把这个像放大．由于像被拉近，靠近人眼，______ 较大，所以使我们看到远处物体的像大而清晰．

14.有一种交通标志牌，由基板和背面涂有反射胶的玻璃微珠组成，结构如图．黑夜中，当汽车灯光射来时，光线经过玻璃微珠____________(填“反射”“折射”)后，在玻璃微珠背面发生____________(填“反射”或“折射”)，然后沿原路返回，这样司机就可以看清黑夜中的标志牌．这里的玻璃微珠对光线起____________作用(填“会聚”或“发散”)．

三、实验题

15.用如图所示装置模拟人眼成像情况，此时烛焰在光屏上成清晰的像.

（1）实验时，应使烛焰和 ______ 的中心位于凸透镜的主光轴上．

（2）图中物距u应满足 ______ ．

（3）当蜡烛远离凸透镜时，烛焰的像将落在光屏的 ______ 方．

（4）在第（3）小题的情况下，若用此实验模拟人眼的调节功能，重新在光屏上得到清晰的像，应该进行的操作是 ______ ．

A．将光屏靠近凸透镜

B．将光屏远离凸透镜

C．换焦距更大的凸透镜

D．换焦距更小的凸透镜．

（5）在第（3）小题的情况下，若拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果重新在光屏上得到清晰的像，这只眼镜是 ______ 透镜．

16.小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：当发光物体与光屏之间的距离L确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像，有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像．为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在表中．

（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v和物距u的变化关系及相关条件，可得出的结论： ______ ；

（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一次和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：同一凸透镜，当______ 一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时，______ ；

（3）继续分析比较表格物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象，可得出的结论：只要适当移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像．请你对他所得出的结论做出点评．

17.小华在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处，移动光屏至65cm刻度线处，使烛焰在光屏上成清晰的像．如图所示．请结合此实验完成下列问题：

（1）如图所示的实验现象能够说明 ______ 的成像特点．

A．照相机 B．幻灯机 C．放大镜

（2）保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应该进行的操作是______ ．

A．将蜡烛左移，光屏左移 B．将蜡烛左移，光屏右移

C．将蜡烛右移．光屏左移 D．将蜡烛右移．光屏右移

（3）保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰 ______ 的像．

A．倒立放大 B．倒立缩小 C．正立放大．

四、计算题

18.如图所示，物体AB经凸透镜折射后所成像为A′B′，已知AB的高为h1，物距u，像距v，试用h1、u、v表示像高h2．

五、作图题

19.在下图所示的光路图中，分别填入合适的透镜．

20.如图，根据近视眼成因及矫正方法，在如图所示方框内画出矫正所需的透镜并完成光路图．

21.我国古代的“千里眼”是富有想象力的神话，随着科学技术的飞速发展，天文望远镜已将神话变成现实．图中天文望远镜是由两个透镜组成的，请完成两条入射光线经过两个透镜的光路（其中F1是透镜L1的焦点，F2是透镜L2的焦点）．

六、阅读理解题

22.你了解实像和虚像吗？自从学习光现象以来，我们分别学习了实像和虚像，对于这两种像的区别与联系掌握起来却有点麻烦．实像是由实际光线会聚的，而且是倒立的，并且能用光屏承接；虚像是由实际光线的反向延长线会聚的，因此不能用光屏承接，并且都是正立的；无论是实像还是虚像都能用眼睛看到．

请根据上述信息回答一下问题：

（1）下列现象中，只能成虚像的是（）

A．照相机照相 B．平面镜成像 C．凸透镜成像 D．小孔成像

（2）透过放大镜可以看到物体被放大的虚像，关于放大镜的说法中正确的是（）

A．透过放大镜总能看到物体被放大的虚像

B．透过放大镜看到放大物体的虚像与物体在放大镜的两侧

C．物体距离放大镜越近成的虚像就越小

D．放大镜其实就是凹透镜

（3）对实像和虚像的认识正确的是（）

A．只有通过光的反射才可以成虚像

B．只有通过光的折射才可以成虚像

C．通过光的反射可以成实像和虚像

D．通过光的折射可以成实像和虚像．

23.请仔细阅读下文，按要求回答问题

人类的眼睛

人类的眼睛很像一架照相机，眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的像，如图所示；普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰.由眼睛的调节作用所能看清楚的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处；眼睛所能看清楚的最近点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm.眼睛是人体的重要器官，长时间的用眼，如看书、看电视、计算机，都可以引起眼睛的疲劳，眼睛疲劳的常见症状是头疼脑胀、眼睛发干，看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离，正常眼的明视距离为25cm.

如果眼睛长期使用不当就会造成眼睛缺陷，常见的有近视和远视，它们都需要配戴眼镜（透镜）来矫正视力.人们通常所说的眼镜度数φ和焦距f之间的关系可用下列公式表示：

眼镜的度数（其中f用m作单位）

（1）人的眼睛是通过改变晶状体的来获得清晰的像；普通照相机是在物距确定的情况下通过改变使像变得清晰.

（2）小明是近视眼，则应配戴_______透镜。验光师给小明验光后建议小明配戴400度的眼镜，该眼镜镜片的焦距为________m.

（3）根据上文，你认为正常人眼的观察范围是__________. A．0~10cm

B．10~25cm

C．0~25cm

D．从10cm到极远处

（4）如何预防眼睛疲劳，请你提出一条合理化建议：.

答案解析

1.【答案】A

【解析】A、老花镜的镜片中间厚，边缘薄，因此是凸透镜，故A错误；

B、C、对光线起会聚作用，同时也可以用来当放大镜使用，故BC正确；

D、远视眼是晶状体会聚能力减弱，像成在视网膜的后方，应佩戴凸透镜矫正，因此爷爷是个远视眼，故D正确．

2.【答案】C

【解析】因为远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，此时将像前移了，而没有戴上眼镜时蜡烛烛焰的像实际上在光屏后面；

拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛距离凸透镜的距离使得光屏上呈现一个清晰的像的目的．

3.【答案】D

【解析】光屏上能得到物体倒立、缩小的实像，说明物距大于二倍焦距，凸透镜的焦距是10cm，故蜡烛与透镜的距离大于20cm．

4.【答案】B

【解析】远视眼是因为眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，落在视网膜的后方造成的，所以需要利用凸透镜对光线的会聚作用，使像前移，重新落在视网膜上，应当佩戴凸透镜．

5.【答案】A

【解析】A.放大镜是利用凸透镜在U＜f时，通过凸透镜能看到一个正立的、放大的虚像，故该选项符合题意；

B.照相机是利用凸透镜在U＞2f时，在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实像，故该选项不符合题意；

C.幻灯机是利用凸透镜在2f＞U＞f时，在另一侧光屏上得到一个倒立、放大的实像，不符合题意；

D.平面镜成正立、等大的虚像，故该选项不符合题意.

6.【答案】C

【解析】根据凸透镜的成像规律，由图可知，物距大于像距时，成的是倒立缩小的实像.照相机是根据这个原理制作的.

7.【答案】D

【解析】根据透镜的结构特点：中间比边缘厚的透镜是凸透镜，中间比边缘薄的透镜是凹透镜.ABC中间比边缘厚，是凸透镜，D中间比边缘薄的是凹透镜.

8.【答案】凸透镜；放大；虚像

【解析】根据透镜中间和边缘的厚薄判断是凸透镜还是凹透镜；u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜.透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜，其作用相当于一个放大镜，日历数字在凸透镜的一倍焦距以内，则成正立、放大的虚像.

9.【答案】倒立、放大的实像；投影仪或幻灯机．

【解析】由图可知，物距小于像距，并且能在光屏上成实像，所以物距一定是在一倍焦距到二倍焦距之间，所成的是倒立、放大的实像；利用此原理可以制成投影仪或幻灯机．

10.【答案】凸透镜，会聚．

【解析】小灯泡前端的A部分中间厚边缘薄，相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用．

11.【答案】显微镜；凸．

【解析】显微镜主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器，要想看清楚动植物的细胞等非常小的物体，就要使用显微镜；

显微镜有两组透镜，一组是物镜，首先把物体成倒立的放大的实像；一组是目镜，相当于一个放大镜，把第一次的实像再次成正立的放大的虚像．

12.【答案】近视；凹；缩小

【解析】小莉看不清黑板上的字，她向黑板靠近几步就看清了，说明她是近视眼；可以看清近处的物体，但远处的物体则看不清．需要佩戴凹透镜进行矫正，利用凹透镜的发散作用，把光线的会聚点移到视网膜上，呈现一个倒立缩小清晰的像．

13.【答案】凸透镜；目镜；物镜；缩小；实像；放大镜；视角．

【解析】普通望远镜由两组凸透镜组成的，靠近眼睛的叫做目镜，靠近被观测物体的叫做物镜．物镜相于当照相机，其作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像；

望远镜的目镜当于一个放大镜，用来把这个像放大．由于像被拉近，靠近人眼，视角较大，所以使我们看到远处物体的像大而清晰．

14.【答案】折射；反射；会聚．

【解析】由于玻璃微珠的形状如同凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，当汽车灯光射来时，光线经过玻璃微珠折射后，在玻璃微珠背面发生反射，然后沿原路返回，这样司机就可以看清黑夜中的标志牌．因此，这里的玻璃微珠对光线起了会聚作用．

15.【答案】（1）光屏；（2）u＞2f；（3）前；（4）C；（5）凹．

【解析】（1）烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上可使像成在光屏的中央；

（2）在图中成的是倒立缩小的实像，蜡烛应放在大于2倍焦距的位置，故u＞2f；

（3）凸透镜的成像规律是：物距增大，像距减小．所以当蜡烛远离凸透镜时，烛焰的像将落在光屏的前方；

（4）像成在光屏的前方说明焦距较小，为了能得到清晰的像应换用焦距更大的凸透镜，故选C．（5）已知在第（3）小题的情况下，烛焰的像将落在光屏的前方；当拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果重新在光屏上得到清晰的像，说明这只眼镜对光线有发散作用，这只眼镜是凹透镜．

16.【答案】（1）同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小；（2）物屏距离L；第一次成像的物距是第二次成像的像距；（3）他没有说明应在“物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距”的条件下才成立．

【解析】（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v和物距u可知，物距越小，像距越大，因此可得出的结论：同一凸透镜，成实像时，像距v随物距u的增大而减小；

（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一次和第二次成像数据中物距与像距可知，物屏距离不变，物距与像距交换，此时都能在光屏上成像，并且第一次成像的物距是第二次成像的像距．

（3）由图表中可推算出只有序号1、2、5、6实验中，才可在屏上成两次像，可得出的结论：在物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距条件下，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像；因此结论错误是没有说明应在“物屏距离L大于凸透镜的4倍焦距”的条件．

17.【答案】（1）A；（2）D；（3）B．

【解析】（1）如图所示，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，能够说明照相机的成像原理，故A符合题意；

（2）保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应使物距缩小，则像距变大，所以应将蜡烛右移，同时光屏也向右移．故D符合题意；

（3）保持透镜在50cm刻度线处不动，若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处，则此时物距大于2f，将光屏放在光具座上透镜的左侧，通过移动光屏，在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立缩小的实像．故B符合题意．

18.【答案】解：由图可知，△ABO∽△AB′O，

则

已知AB的高为h1，物距u，像距v，则像高h2=

答：像高h2为

【解析】已知AB的高为h，物距u，像距v，利用相似三角形对应边成比例可求得像高h．

19.【答案】

【解析】(1)折射光线比起入射光线更加远离主光轴(与主光轴的交点后移)，所以这个透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜；

(2)图中将要会聚的光线经透镜后变得平行，因此该透镜对光线起发散作用，为凹透镜.

20.【答案】

【解析】近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚.

21.【答案】

【解析】射向凹透镜焦点的，经凹透镜发散后，将平行于主光轴，通过凸透镜后将会聚到凸透镜的焦点．

平行于凹透镜主光轴的，经凹透镜的发散作用，折射光线的反向延长线过焦点．由于该折射光线可认为是从凹透镜左边的焦点发出的，而凹透镜左边的焦点到凸透镜的距离要大于2倍的凸透镜的焦距，因此像距应在1倍焦距和2倍焦距之间．

22.【答案】（1）B （2）C （3）D

【解析】（1）A、照相机照相，胶片上得到倒立缩小的实像；

B、物体在平面镜中成虚像；

C、凸透镜既能成实像，也能成虚像；

D、小孔成像，能用光屏承接，所以小孔成像是实像．

（2）A、放大镜是凸透镜，物体在放大镜的二倍焦距以外，透过凸透镜能看到倒立、缩小的实像；物体在放大镜的二倍焦距上，透过凸透镜能看到倒立、等大的实像；物体在放大镜的一倍焦距和二倍焦距之间，透过凸透镜能看到倒立、放大的实像；故A错误；

B、放大镜成虚像时，物体的虚像与物体在放大镜的同侧．故B错误；

C、物体在凸透镜的一倍焦距以内成放大的虚像，物体距离放大镜越近成的虚像就越小．故C正确；

D、放大镜是凸透镜．故D错误．

（3）A、光的发射和折射都可以成虚线，例如凸透镜成像中，当u＜f时，成正立、放大的虚像，故A错误；

B、通过光的折射可以成虚像，也可以成实像，故B错误；

C、通过光的反射可以成虚像，但是不能成实像，故C错误；

D、通过光的折射可以成倒立的实像和正立的虚像．故D正确.

23.【答案】(1)焦距；像距；(2)凹，0.25(3)D；(4)做眼保健操，不在过强或过暗的光线下看书等【解析】(1)眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，通过视神经把信号传给大脑，我们就看到了物体，物体成一个倒立的、缩小的实像;

(2)近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面．为了使像正好成在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜; 因为眼镜的度数等于焦距的倒数乘100，所以焦距f=；

(3)根据题干可知：正常眼睛的远点在极远处．眼睛所能看清的最近的点，叫近点，正常眼睛的近点约距眼睛10cm．所以正常眼睛的观察范围是：10cm到极远处；

(4)预防眼睛疲劳眼睛保健很关键，不要到过强或过暗的光线下看书，不要躺着、坐车看书，以及做眼保健操等.