中考物理复习《凸透镜成像的规律》专项综合练习及答案
一、初中物理凸透镜成像的规律
1．如图所示，AC 为入射光线，CB 为折射光线，且AO A ．f =10cm B ．f = 5cm C ．f =8cm D ．f = 12cm 【答案】C 【解析】 【详解】 由于AC 为入射光线，CB 为折射光线，且AO f 已知AO =10m ，则 f <10m<2f 解得 5m 故选C 。 2．物体放在凸透镜前30厘米处；在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。则（ ） A ．焦距可能为18厘米 B ．此时凸透镜成倒立放大的实像 C ．当物体远离凸透镜10厘米，移动光屏找到实像后，此实像变大了 D ．当物体靠近凸透镜10厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10厘米 【答案】D 【解析】 【详解】 根据凸透镜的成像规律，当2u f >，2f v f <<，成倒立、缩小的实像，即u v >；由题意可以知道物距30cm u =，像距20cm v =，这种情况是成倒立、缩小的实像，即 30cm 2f > 20cm 2f f << 化简可得 10cm 15cm f << 所以凸透镜的焦距不可能是18cm ；当物体远离凸透镜10 cm ，物距变大，依然大于两倍焦距，像距变小，所成的实像会变小；当物体靠近凸透镜10 cm ，物距20cm u =，那么 2f u f << 为了在光屏上得到清晰的实像，根据光路的可逆性，此时像距30cm v =，光屏应远离透镜10 cm ；故选D 。 3．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成 一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ） A ．利用了这一原理制成了照相机 B ．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大 C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 D ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在 45 cm 刻度线处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像 【答案】C 【解析】 【详解】 A ．从图中可以看到，蜡烛物距20cm u =，像距30cm v =，可知u v <，而照相机的是u v >，A 错误； B ．根据凸透镜成像的规律可知，若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，像是逐渐变小的，B 错误； C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路的可逆性，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像，C 正确； D ．由题意可知10cm f >，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm 刻度线处，此时5cm u =，u f <，会成正立放大的虚像，适当移动光屏是不能得到清晰的像，D 错误． 4．有一个点光源放在凸透镜的正前方．当点光源放在A 点时，成像在B 点，当点光源放在B 点时，成像在C 点，如图所示．则 （ ） A．凸透镜应放在C点右侧 B．凸透镜应放在B、C点之间 C．凸透镜应放在A、B点之间 D．凸透镜应放在A点左侧 【答案】D 【解析】 【分析】 解答此题要明确以下知识点：凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像，并且像距大于物距。 【详解】 AB．凸透镜成实像时，物与像在异侧，且物近像远像变大．如果凸透镜放在C点右侧，那么当点光源放在A点时，成像在A点左侧，而不是右侧的B，故选项AB均错误； C．当光源在A点时，像在透镜另一侧，说明成实像，那么像距应在一倍焦距外，这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像，（也就是A的一侧）而不是成像在C 点．故选项C错误； D．如果凸透镜放在A点左侧，那么当点光源放在A点时，成像在B点，当点光源放在B 点时，成像在C点，成像都是虚像．故选项D正确． 故选D． 5．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的像距随物距变化的关系图线如图所示．图线中 A、B、C 三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应．则下列说法正确的是 A．蜡烛处于 AB 间某一位置时，成倒立、缩小的实像 B．蜡烛处于 BC 间某一位置时，成倒立、放大的实像 C．将蜡烛从 C 移动到 B 的过程中，所成像逐渐增大 D．将蜡烛从 B 移动到 A 的过程中，所成像逐渐减小 【答案】C 【解析】 【分析】 （1）根据u=v=2f ，成倒立、等大的实像，判断凸透镜的焦距． （2）根据物距和焦距，判断凸透镜成像情况： u ＞2f ，成倒立、缩小的实像． 2f ＞u ＞f ，成倒立、放大的实像． u ＜f ，成正立、放大的虚像． （3）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大． 【详解】 （1）由图象知，220cm u v f ===，此时凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：10cm f =． （2）物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像． A 、蜡烛处于A B 间某一位置时，2f ＞u ＞f ，成倒立、放大的实像．选项错误． B 、蜡烛处于B C 间某一位置时，u ＞2f ，成倒立、缩小的实像．选项错误． C 、将蜡烛从C 移动到B 的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项正确． D 、将蜡烛从B 移动到A 的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项错误． 故选C ． 6．将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm 、18cm 和24cm ，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f 满足关系式 A ．f ＜6cm B ．6cm ＜f ＜18cm C ．9cm ＜f ＜12cm D ．18cm ＜f ＜24cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 当物距为6cm 时，成放大的虚像，所以f ＞6cm ． 当物距等于18cm 时，成放大的实像，即物距在一倍到二倍焦距之间，则9cm ＜f ＜18cm ． 当物距等于24cm 时，成缩小的实像，所以24cm ＞2f ，则f ＜12cm ． 故：9cm ＜f ＜12cm ，C 符合题意． 选C ． 【点睛】 重点是凸透镜成像规律的应用，关键是根据每次成像时的特征，列出相应的不等式，综合求解． 7．某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为26厘米和16厘米，则该透镜的焦距f 为（ ） A ．6厘米 B ．8厘米 C ．13厘米 D ．16厘米 【答案】B 【解析】 【详解】 根据题意，当凸透镜成倒立放大的像时，像位于二倍焦距以外，即12v f >，代入数据得：26cm 2f > 解得： 13cm f < 当凸透镜成倒立，缩小的像时，像位于一倍焦距和二倍焦距之间，即8cm 13cm f <<，代入数据得： 16cm 2f f << 解得： 8cm 16cm f << 所以 8cm 13cm f << 故选B 。 8．小明用自制的“水凸透镜”（向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小）来研究凸透镜成 像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（ ） ①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜” A ．①和②都行 B ．②和③都行 C ．①和③都行 D ．②和④都行 【答案】B 【解析】 【详解】 近视镜是凹透镜，给水透镜戴上近视镜后，相当于减弱了凸透镜的会聚能力，所以像远离了凸透镜，若要在光屏上得到像，须将光平远离透镜；或增大凸透镜的会聚能力，向水透镜中注水。故选B 。 9．当物体距凸透镜8厘米时，在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米，则在光屏上又成一个清晰像，那么这透镜的焦距f 为 A ．2厘米＜f ＜4厘米 B ．4厘米＜f ＜5厘米 C．5厘米＜f＜8厘米D．无法确定 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f>u>f，所以， 方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知u=10cm>2f，即 f<5cm????②，综上所述，由①②可4cm 故选B. 10．如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距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 f A．B．C．D． 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 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不规则的圆，且转动方向为逆时针，所以像点运动图象是选项D的形状； 故选D． 11．如图所示将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上时，光屏恰能成清晰的像。下列说法正确的是（） A．此时光屏上成倒立缩小的实像 B．将图中的凸透镜向右移动，在光屏上可再次观察到清晰的像，此时的成像特点与照相机原理相同 C．在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片，缓慢向左移动光屏，在光屏上可再次看到清晰的像 D．将蜡烛移到35cm刻度处，移动光屏，可在光屏上成清晰缩小的像 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】 A．图像显示，物体到凸透镜的距离小于像到凸透镜的距离，根据凸透镜成像规律物近像远像变大可知，光屏上成倒立放大的实像。A选项错误，不符合题意。 B．将图中的凸透镜向右移动，物距逐渐变大，像距逐渐变小，根据凸透镜成像规律物远像近像变小可知，在光屏上可再次观察到清晰的像为倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机原理相同，B选项正确，符合题意。 C．远视眼镜片为凸透镜，对光线具有会聚作用。在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片，对光线的会聚能力增强，像距变小，故缓慢向左移动光屏，在光屏上可再次看到清晰的像，C选项正确，符合题意。 D．图像显示物距为15cm，像距为30cm，光屏上成倒立放大的实像，则物体位于一倍焦距和二倍焦距之间，像位于二倍焦距以外。即 ＜＜ f f 15cm2 ＞ 30cm2f 两式联立解出 ＜＜ 7.5cm15cm f 即 f 15cm＜2＜30cm 将蜡烛移到35cm刻度处，此时物距变为30cm，物体位于凸透镜二倍焦距以外，故移动光屏，可在光屏上成清晰缩小的像，D选项正确。 故选BCD。 12．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之问的距离如图所示时，在光屏上得到烛焰清晰的像，下列说法正确的是 A．此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似 B．用白纸遮住凸透镜的上半部分，光屏上像变为原来一半 C．此凸透镜的焦距范围是f＞15cm D．将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜 【答案】D 【解析】 【分析】 （1）凸透镜成像时，u2＞f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机． （2）物体由无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．所以遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像． （3）由图知，凸透镜成的是缩小倒立的像，应有物距u＞2f，像距v：f＜v＜2f，求解不等式即可． （4）凸透镜成实像时，遵循物远像近像变小的特点． 【详解】 A、由图可知，物距大于像距，在光屏上得到倒立、缩小的实像，蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外，此原理应用于照相机，故A错误； B、用白纸遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小和形状不发生变化，因此光屏上所成的像仍然是完整的，会聚成的像变暗．故B错误； C、凸透镜成倒立缩小的像，应有：(50cm-20cm)>2f；f<(70cm-50cm)<2f，解得此凸透镜的焦距范围是：10cm＜f＜15cm，故C错误； D、将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后，对光线的折射能力变强，成像会提前，即像距变小，为了在光屏上得到清晰的像，应该将光屏靠近凸透镜，故D正确． 故选D． 13．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，用了探究凸透镜成像规律的装置做实验，他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，调节光屏和凸透镜之间的距离，在光屏上看到烛焰清晰的像。取下远视眼镜片，光屏上原来清晰的像变模糊了；要想使光屏上的像再次变得清晰，下列调节方法可行的是（） ①保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜 ②保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜 ③保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜 ④保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜 A．②③B．①④C．②④D．①③ 【答案】A 【解析】 【详解】 ①远视眼镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，取下远视眼镜片后，根据凸透镜的动态成像规律，所成的像会往光屏后面退，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，①不合题意； ②由上述可知，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜，那么会使光屏上的像再次变得清晰，②符合题意； ③由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜，那么所成的像会靠近凸透镜，能使光屏上的像再次变得清晰，③符合题意； ④由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜，那么所成的像会远离凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，④不合题意。 故选A 。 14．如图所示，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 26cm 时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法不正确的是（ ） A ．该凸透镜的焦距：13cm>f >10.5cm B ．只将蜡烛向右移动，可以在光屏上得到清晰放大的像 C ．只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰放大的像 D ．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A ．观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像，则26cm>2u f =，像距 61cm-40cm=21cm v = 满足2f v f <<，解得13cm 10.5cm f >>，故A 正确，不符合题意； B ．只将蜡烛向右移动，减小了物距，必须增大像距，才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B 错误，符合题意； C ．像距小于物距，光屏上成倒立、缩小的实像；保持凸透镜不动，只将蜡烛和光屏互换，像距大于物距时，根据光路的可逆性可知，成倒立、放大的实像，故C 正确，不符合题意； D ．蜡烛远离凸透镜时，物距增大，为了在光屏上得到清晰的像，应减小像距，光屏应靠近凸透镜，故D 正确，不符合题意。 故选B 。 15．如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（ ） A．图甲可知凸透镜的焦距是40.0cm B．图乙四个位置中，移动光屏，有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像 C．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子 D．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm刻度，而光屏所在的位置是40.0cm刻度，而平行光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是 40.0cm-30.0cm10.0cm f== 凸透镜的焦距是10.0cm，A错误； B．一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏上，B错误； C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C正确； D．将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会大于一倍焦距，小于两倍焦距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D错误。 故选C。 16．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是（） A．利用这一原理制成了投影仪 B．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 C．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放到刻度线45cm处，适当移动光屏也能得到一个清晰 的像 D ．若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像 【答案】D 【解析】 A. 如图可知此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像，利用这一原理制成了照相机，故A 错误； B. 若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路可逆的特点，会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像，故B 错误； C. 成缩小的实像时，像距位于一倍焦距到二倍焦距之间，即2f v f <<，由图知此时像距为15cm ，可得：7.5cm 15cm f <<所以若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放到刻度线45cm 处，此时物距小于焦距，不能成实像，在凸透镜同侧成虚像，所以移动光屏是找不到像的，故C 错误； D. 若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，即减小物距，根据成实像时物距与像距的变化规律知，像距应增大，即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像，故D 正确； 故选D ． 点睛：凸透镜成像规律是常考试的内容，要掌握成像时物距和像距变化的特点，当物距减小时，像距增大，像也会变大，这里的像变大，是与之前比变大，要比较像与物体的大小，要看像距和物距的比较，像距大于物距，像就放大． 17．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm 处，在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ） A ．此时的成像特点与投影仪相同 B ．该透镜的焦距满足8cm < f <15cm C ．将蜡烛和光屏互换后，光屏上不能承接到清晰的像 D ．将蜡烛和光屏同时远离凸透镜，可再次承接到清晰的像 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A ．由题可知，蜡烛放在距凸透镜30cm 处，在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像，物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像，与照相机原理相同，故A 不正确； B ．由凸透镜成像规律可知，此时物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即 2f v f >>，2u f > 即 216cm f f >>，30cm 2f > 可得 16cm 8cm f >>，15cm f < 则 8cm 15cm f << 透镜的焦距满足8cm 15cm f <<，故B 正确； C ．由光路可逆原理可知，将蜡烛和光屏互换后，光屏上能承接到清晰的像，故C 项不正确； D ．将蜡烛远离凸透镜时，光屏要靠近凸透镜，才能在光屏上成清晰的像，故D 项不正确。 故选B 。 18．如图所示，小明将凸透镜（f ＝10cm ）固定在光具座 40cm 的位置，探究凸透镜的成像规律。下列说法不正确的是（ ） A ．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小 B ．当光屏上成清晰像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像 C ．将蜡烛放在 10cm 处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像 D ．当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍 能得到清晰的像 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A ．根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A 正确； B ．发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像。故B 正确； C ．当蜡烛放在10cm 处，物距 u ＝40cm ﹣10cm ＝30cm ＞2f 成倒立缩小的实像，故C 正确； D ．若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D 错误。 故选D 。 19．如图所示，白板上画有两个黑色箭头（图甲），用玻璃杯装半杯水放在白板前（图乙），人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化，下列判断正确的是（） A．玻璃杯下半部相当于一个凹透镜 B．下方箭头是凸透镜形成的虚像 C．下方箭头成像原理在生活中的应用是照相机 D．把玻璃杯移得离白板更远一点，观察到下方的箭头比移动前变得更大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．玻璃杯下半部分的中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误； B．据图能看出，此时成一个倒立、缩小的实像，故B错误； C．据B可知，成倒立、缩小的实像，所以此时相当于物体处于2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故C正确； D．凸透镜成实像时，增大物距，像距缩短，像变小；把玻璃杯移得离白板更远一点，即增大物距，观察到下方的箭头比移动前变得更小，故D错误。 故选C。 20．小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片，然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中，通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像，则四个像出现的先后顺序是 A．③②④①B．③②①④C．②①③④D．①②③④ 【答案】C 【解析】 小明将凸透镜紧靠书上的一幅卡通图片，说明物距小于一倍焦距，凸透镜成的虚像是放大的，物体离凸透镜越近，像越接近物体的大小，也就是成的虚像越小，故先看到②，当在一倍焦距远离凸透镜的过程中，看到的像逐渐变大，当大于一倍焦距时，成倒立的像，即看到的为①，继续远离大于2倍焦距时，看到的是倒立缩小的实像，即为③，成实像时，物距越远，像越小．因此最后看到的是④，故四个像的顺序为②①③④．故选C.