5.1 透镜 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·湖北武汉·八年级统考期末）下列透镜不属于凸透镜的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2022春·湖北恩施·八年级统考期末）关于凸透镜的焦点和焦距，下列说法错误的是（ ）
A．凸透镜有两个实焦点
B．凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距
C．平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于焦点
D．把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴
3．（2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末）用透明冰块磨制成的一个光学器件可以取火，这个器件相当于下面的（ ）
A．凸透镜 B．平面镜 C．凸面镜 D．凹透镜
4．（2022秋·湖北十堰·八年级统考期末）2019﹣2020，澳大利亚和加州的森林大火造成了重大的财产损失和气候危机。森林大火的形成有很多原因，比如在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，被阳光照射就可能会引发火灾，如图所示中与此光学原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末）小杰同学想制作一个平行光源，你认为以下可行的做法是（ ）
A．选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
B．选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点上
C．选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点以内的地方
D．选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点以内的地方
二、填空题
6．（2022秋·湖北孝感·八年级期末）为了防止森林火灾，在森林里是不允许随地丢弃透明的饮料塑料瓶的。这是因为雨水进入饮料瓶后，它相当于一个 透镜，对太阳光有 的作用，可能会导致森林火灾。
7．（2022秋·湖北孝感·八年级统考期末）如图所示，晋代张华《博物志》记载：“削冰令圆，举以向日，以草承之，则得火”。“削冰令圆”就是把冰块削成 透镜，因为它对光线有 作用，所以把干燥的草放在镜的 位置就能取得火。
三、作图题
8．（2022秋·湖北武汉·八年级统考期末）根据入射光线和折射光线，在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。
9．（2022春·湖北咸宁·八年级统考期末）根据图中的光路图在长方形框中填上适当类型的透镜。
10．（2022秋·湖北武汉·八年级统考期末）如图所示，根据透镜对光的作用补全光路。
11．（2022秋·湖北黄石·八年级统考期末）如图，凸透镜的焦点为F，光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，在图中画出上述光路。
12．（2022秋·湖北鄂州·八年级统考期末）如图，将光路补充完整。
13．（2022秋·湖北武汉·八年级期末）如图，入射光线经凸透镜折射后再经平面镜MN反射，请完成光路图。
14．（2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末）图中F是透镜的焦点，ab是烛焰发出的两条光线，请作出它们通过透镜后的出射光线。
15．（2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末）在如图中，完成光线从右边射向凸透镜折射后，再射向凹透镜折射后的光路。
16．（2022秋·湖北鄂州·八年级统考期末）如图所示，S′是点光源S在平面镜中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求:（1）画出点光源S；（2）补充入射光线；（3）画出反射光线经过凸透镜的折射光线。
17．（2022秋·湖北鄂州·八年级统考期末）如图，凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合，凹透镜的虚焦点为，凸透镜的焦点为，一条光线经凹透镜（该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1）折射后射向凸透镜，后经凸透镜折射后最终射入水中，请画出此过程的光路图。
18．（2022秋·湖北十堰·八年级统考期末）如图，OA是光源S发出的一条经平面镜反射后的反射光线，反射光线OA经过了凸透镜焦点F．请作出OA的入射光线和经凸透镜折射后的折射光线．
( )
19．（2022秋·湖北黄冈·八年级统考期末）防盗门上的“猫眼”相当于一个薄凹透镜，人透过“猫眼”可以看到室外的景象。如图为其简化原理图，请通过光路作图说明人眼在室内A点所能看到室外景象的范围。
20．（2022秋·湖北十堰·八年级统考期末）如图所示，凹透镜的主光轴处于水平位置，F是其焦点，平面镜与水平方向成45°，请画出竖直激光束AO经平面镜反射，再经凹透镜折射的光路图。
21．（2022秋·湖北黄石·八年级统考期末）如图所示，一条与主光轴垂直的光线经平面镜反射后射向前方的凹透镜。请画出经过平面镜反射后的反射光线以及经过凹透镜折射后的折射光线。
22．（2022秋·湖北荆门·八年级统考期末）请根据图中光线通过透镜前后的方向，在图中虚线框内画出适当的透镜符号．
四、简答题
23．（2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末）2021年12月9日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”，在中国空间站精彩授课，并面向全球直播。其中有一个实验非常精彩，王亚平制作了一个水球，然后用注射器往水球里注入一个气泡，然后通过这个水球可以看到两个像（如图所示），水球在这里起到了透镜的作用。
（1）请描述这两个像大小与虚实的特征；
（2）这两个像分别是通过什么镜形成的。
参考答案：
1．B
【详解】中央厚边缘薄的透镜称为凸透镜，中央薄边缘厚的透镜称为凹透镜。由图可知，选项ACD中的透镜都是中央厚边缘薄，属于凸透镜；选项B中的透镜中央薄边缘厚，为凹透镜。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．B
【详解】AC．平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于一点，这个点是实际光线会聚而成，因此是实焦点，凸透镜左右两侧各有一个实焦点。故AC正确，AC不符合题意；
B．凸透镜中心到焦点的距离称为焦距。故B错误，B符合题意；
D．平行于主光轴的光线经凸透镜的折射后将会聚于焦点处，根据光路是可逆的，若把点光源放在焦点上，通过凸透镜后的折射光线一定平行于主光轴。故D正确，D不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】透明冰块磨制成一个光学器件，光线可以透过冰块，可以取火是因为这个光学透镜可以会聚光线，这种透镜属于凸透镜。
故选A。
4．A
【详解】在森林里随地丢弃瓶子，雨水进入透明的瓶子后，形成水凸透镜，水凸透镜对光线有会聚作用，能使太阳光会聚于一点，这点的温度很高，会把枯叶点燃，导致森林火灾；
A．平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成一点，这点是凸透镜的焦点，图示反映了凸透镜对光线有会聚作用，故A符合题意；
B．蜡烛发出的光线经过小孔射到光屏上，是小孔成像，小孔成像是光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C．水中池底“射出”的光线在水面处发生折射进入人的眼睛，人感觉光线是从折射光线的反向延长线上射出的，所以看到的像比物体的位置偏高一些，属于光的折射现象，故C不符合题意；
D．太阳光通过三棱镜后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，是光的色散现象，故D不符合题意。
故选A。
5．A
【详解】AC．由凸透镜的三条特殊光线可知，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；所以，为了制作一束平行光，可以选用凸透镜并把一小灯泡放在凸透镜的焦点上，这样可以得到平行光，故A符合题意，C不符合题意；
BD．由凹透镜三条特殊光线可知，把灯泡放在凹透镜的焦点上或焦点以内，都不能得到平行光，故BD不符合题意。
故选A。
6． 凸 会聚
【详解】[1][2]因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会使树叶燃烧，造成火灾。
7． 凸 会聚 焦点
【分析】凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后会聚成一点，这点是凸透镜的焦点，焦点的温度很高。
【详解】[1][2][3]要取火需要将光线会聚，所以应该将冰块制成凸透镜，因为它对光线有会聚作用，透镜会把光线集中在焦点上时，所以当把干燥的草放在焦点位置时，会随着温度的升高达到燃点时即可燃烧。
8．
【详解】由给出的光线可知，左图中一束跟主光轴平行的光的折射光线为会聚光束，故虚线框内是凸透镜；右图中原本平行于主光轴的光线经透镜折射后变得发散，故虚线框内是凹透镜。如图所示：
9．
【详解】由图可以看出折射光线比起入射光线更加远离主光轴，所以该透镜对光线有发散作用，因此填凹透镜；然后根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，作图如下：
10．
【详解】对于凸透镜，过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；对于凹透镜，折射光线平行主光轴，则入射光线的延长通过另一侧焦点。如图所示
11．
【详解】[1][2]过光心的光线，经透镜后传播方向不改变，如图。S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行，故它的入射光线一定过焦点，如图：
12．
【详解】从凸透镜焦点出发的光线必然平行主光轴，故过折射点做一条平行主光轴的直线，并带上向右的箭头，即为折射光线，过入射点M做平面镜的垂线，此时折射光线与平面镜的夹角为45°，故入射角为45°，根据反射角等于入射角，画出反射光线，故下图所示：
13．
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，该光线入射到平面镜，根据反射角等于入射角画出反射光线，如图所示：
14．
【详解】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：
15．
【详解】对于凸透镜，入射光线过焦点，经凸透镜折射后折射光线主光轴平行。该折射光线又平行于凹透镜的主光轴入射到凹透镜上，则折射光线的反向延长线过凹透镜右边的焦点，如图所示：
。
16．
【详解】通过平面镜作出S′的对称点S，即为光源S的位置，连接S与反射光线和平面镜交点E，则SE即为反射光线EF的入射光线；由图可知，光线EF过凸透镜左侧焦点F，则该光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，如图所示
17．
【详解】对准凹透镜的虚焦点入射的光线，经透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于凸透镜主光轴入射的光线，经凸透镜折射后，折射光线的经过凸透镜的焦点；当光从空气中斜射入水中时，在水和空气的界面发生折射，折射角小于入射角，如下图所示。
18．
【详解】过反射点垂直于镜面作出法线，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线左侧作出入射光线，对于凸透镜，过焦点的光线经凸透镜折射后，其折射光线平行于主光轴；如下图所示．
19．
【详解】由题意可知，“猫眼”相当于一个薄凹透镜，凹透镜对光有发散的作用；人眼在室内A点能看到门外的光的临界位置，是从“猫眼”的上、下两端的边缘折射进入人眼A点的光，因此先分别连接“猫眼”上、下两端到A点，即为折射光线；根据凹透镜对光有发散的作用，即折射光线相比入射光线要远离主光轴，画出大致的入射光线，上、下两条入射光线所夹得范围即为能看到室外景象的范围，如图所示：
20．
【详解】过入射点O垂直于镜面作出法线，平面镜与水平线夹角45°，所以入射光线与平面镜的夹角为45°，所以反射角等于入射角为
90°﹣45°＝45°
据此在法线另一侧画出反射光线；因为入射光线垂直于主光轴，发生反射时反射角和入射角均为45°，所以反射光线与入射光线的夹角为90°，则反射光线平行于主光轴，根据平行于主光轴的光经凹透镜折射后反向延长过焦点画出折射光线，如图所示
21．
【详解】入射光线与平面镜的夹角为，则入射角为
根据反射角等于入射角画出反射光线，易知反射光线平行于主光轴。根据平行光经凹透镜折射后的光线的反向延长线过凹透镜的焦点，故连接凹透镜的焦点与入射光线与凹透镜的交点后延长线即为经过凹透镜折射后的折射光线，如下所示：
22．
【详解】根据凹透镜对光线的发散作用画图．
由给出的光线可知，平行于主光轴的光线经透镜折射后，折射光线变得发散了，故虚线框内的是凹透镜，如图：
【点睛】牢记凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．能够判断出光线经透镜后变得发散还是会聚，是解决此类题目的关键．
23．（1）见解析；（2）见解析
【详解】答：（1）由图可知，此时的一个像是倒立、缩小的实像，一个像是正立、缩小的虚像；
（2）水球相当于是一个凸透镜，成倒立、缩小的实像；气泡相当于是一个凹透镜，成正立、缩小的虚像。
