中考物理凸透镜成像的规律及答案

一、初中物理凸透镜成像的规律

1.如图所示的四种现象中，有关叙述正确的是（

让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑, 此时光斑离透镜12. 0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，则焦距可能小于12. 0厘米也

可能大于12.0厘米

我们看到塔在水中形成倒影是由于光在同种均匀介质中沿直线传

播而成的等大虚像

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑，此时光斑离透镜 12.0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，根据凸透镜三条特殊光线，平行于主光轴的光 线经凸透镜折射后通过焦点，太阳光是相当于平行光的，所以白纸越靠近凸透镜，光斑越 大，则焦距是大于12.0cm 的，A 错误；

B.手影是光的直线传播所形成的暗区，不是物体的像，B 错误；

C.水中铅笔看起来变弯折是由于光从水中斜射向空气时，发生折射形成的，C 正确；

D.我们看到塔在水中形成倒影是由于光在水面发生反射形成的，不是由于光在同种均匀 介质中沿直线传播而成的等大虚像，D 错误。

故选C o

2 .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 B. 于-WiM

水中铅笔看起来变弯折是由于光的折射形成的

A. C.

离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像.则下列相关说法正确的是（）

①光屏上成倒立、放大的实像

②照相机是利用这一成像原理工作的

③该透镜的焦距f 一定满足8cm < f < 15cm

④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜

A.只有①和③

B.只有②和④

C.只有②和③

D.只有①和④

【答案】C

【解析】

根据凸透镜成像的规律分析：

①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，即物距大于像距，所以成倒立缩小的实像，故①错误；

②照相机就是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的，故②正确；

③凸透镜成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距，即30cm>2/,得：/<15cm ;

像距为一倍到二倍焦距之间，即/<16cmv2/,得：f > Scm , f <16cm ；

综合以上条件得：8cm

④将近视镜片，即凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间，由于凹透镜对光线有发散作用，所以像将远离凸透镜，所以要使光屏上出现清晰的像，光屏应远离透镜，故④错误：

故选C.

点睛：凸透镜成像规律是常考试的内容，应牢记凸透镜的成像规律，有些同学总是记不住，要下点功夫，可以结合成像光路图进行练习、记忆.

3 .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

C. 9cm

D. 18cm

【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

当物距等于24cm时，成缩小的实像，所以24cm >2f,则f

故：9cm

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.

4 .如图所示，将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出

现了一个与烛焰等大的清晰像，若保持蜡烛的位置不变，更换一个焦距为15cm的凸透镜，要想在屏上出现清晰像，下列操作可行的是

A.使屏远离透镜

B.使屏靠近透镜

C.使屏向上移动

D.使屏向下移动

【答案】A

【解析】

【详解】

根据题意，当物距20cm时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的

像，由凸透镜成像规律知，此时u=v=2/=20cm,则焦距为六10cm：更换凸透镜焦距为15cm时，

15cm<20cm<30cm,即蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，此时凸透镜成倒立、放大的实像，像距为匕>2/=30cm,则屏应远离透镜才能出现清晰像.故A正确.

5 .如图所示，竖直放置的不透光物体（足够大）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜面与凸透镜的主光轴垂直，B、N两点都在主光轴上，AB与MN高度相等，且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体AB的成像情况是（）

A.两个实像，一个虚像

B. 一个实像，两个虚像

C.只有一个虚像

D.只有一个实像

【答案】D

【解析】

【详解】

①按题意，AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像.

②由于成像后的光线是射向右下方的，所以不能在平面镜上成像（平面镜只在主光轴的上方），所以只能成一个实像.

③如果平面镜足够大，则“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等人的实像"又会在平面镜上成一个等大的虚像，平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像（成在凸透镜左侧f与2f之间.此时相当于物距为4f.当然，也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况）.

故选D .

【点睛】

此题主要考查凸透镜成像规律及其应用，此题的突破点是，AB只有在主光轴上的那点折射后入MN,其它均没有，故只有一个实像.

6 .在“探究凸透镜成像规律''的实验中，蜡烛距凸透镜36cm时，在凸透镜另一侧18cm处的光屏上得到清晰缩小的像，当蜡烛距凸透镜18cm时，它的像一定是()

A.像距为36cm,且成缩小的实像

B.像距为36cm,且成放大的实像

C.像距为18cm,且成缩小的实像

D.像距为18cm,且成放大的虚像

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

当u>2f时，成倒立、缩小的实像，f < v < 2f, u > v.当蜡烛距凸透镜18cm时，f < u <

2f.由于f2f, u

距，所以，像距为36cm,且成放大的实像.故选B.

7 .下列关于光学知识的说法中，正确的是

A.老花镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上

8 .近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上

C.照相机利用凸透镜成正立、缩小的实像的原理制成的

D.放大镜利用凸透镜成正立、放大的实像的原理制成的

【答案】B

【解析】

A.老花镜是凸透镜，因此老花镜是利用凸透镜对光的会聚作用使物体的像成在视网膜上，故A 错误；

B.近视镜是凹透镜，因此近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上，故B正确：

C.照相机拍照时，物体到透镜的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故C错误；

D.放大镜使用时，物体到透镜的距离小于一倍焦距，成正立、放大的虚像,故D错误.故选B.

8.如图，小明在实验室探究凸透镜成像规律，先把凸透镜、光屏放在光具座上，发现窗外景物在光屏上成清晰的像。于是把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，在如图的四个实验情境中，能够在光屏上得到清晰的像是()

【答案】B

【解析】

【详解】

A.把凸透镜、光屏放在光具座上，发现窗外景物在光屏上成清晰的像，说明此时的成像原理与照相机相似，物距大于二倍焦距，像距在二倍焦距与一倍焦距之间，由图甲可得，此时像距为15cm,故可以得到

/<15cm<2f

化简可得

7.5cm

此外，由图甲可知，像距为15cm时，物距在窗外，说明此时像距接近一倍焦距，即焦距更靠近15cm,且光路可逆，若物距为15cm时，像的位置应该在窗外，像距超出光具座范Mo选项A 图中物距为10cm,此时像距应该超出光具座范围或成虚像，故A不符合题意； B.此时物距约为38cm,稍大于二倍焦距，像距为25cm,稍小于二倍焦距，满足

7.5cm

和焦距更接近15cm的条件，此时成倒立、缩小的实像，故B符合题意；

C.若此时光屏上能看到清晰地像，则物距等于像距为20cm,则焦距为10cm,更接近

7. 5cm,不符合题意;

D.若此时能在光屏上看到清晰地像，则像距为12cm,此时蜡烛应该才窗外，超出光具座范围，故D不符合题意。

故选B。

9.小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射;另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是

A.若蜡烛放置在10厘米刻度线处，无论怎么移动光屏，都无法在光屏上呈现清晰的像

B.若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像

C.若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像

D.若在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，则光屏应该靠近透镜才能得到一个像

【答案】C

【解析】

【详解】

A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处，物距u=50cm - 10cm=40cm,满足u>2f,由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。移动光屏，在光屏上能呈清晰的像，故A错误；

B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处，物距u=50cm - 30cm=20cm,满足u=2f,由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B错误；

C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm - 35cm=15 cm,满足2f>u>f,由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像，故C正确；

D、在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，，物距u=50cm,满足u>2f,由于凸透镜的焦距增大了，则像距也会相应增大，所以应将光屏远离透镜才能得到一个像，故D错误。

故选：Co

10 .如图所示，有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置，它所成像P'Q'的形状应该是下列图中的（）

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

圆柱体的右边Q在/和2/之间，所成的像是倒立放大的实像：圆柱体的左边P在2/以外，所成的像是倒立缩小的实像.当U>/时，物距减小，像距变大像变大.右边的像距比左边的像距远，符合要求的只有图B.

11 .在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光屏上成清晰的像如图所示，下列说法正确是()

A.照相机是利用了图中的成像规律

B.换上焦距小一些的凸透镜，只将蜡烛向左适当移动就能在光屏上接收到清晰的像

C.如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像

D.如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将会出现清晰的像

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A.由图可知，成像时，像距小于物距，所以成一个倒立缩小的实像，和照相机的原理相同，故A正确；

B.如果换一个焦距较小的透镜，所成的像将变小，像距也变小，像成在光屏的左边，所以要想让像成在光屏上，应该将蜡烛向右移动，从而像也向右移动直到光屏上，故B错误；

C.如果使蜡烛向左移动，像也向左移动，所以光屏要向左移动才能接收到清晰的像，故C 错误；

D.如果把蜡烛和光屏对调，根据光路的可逆性，光屏上会成一个倒立放大的实像，故D 正确。故选ADo

12.某凸透镜成像时，像距"跟物距u之间关系的图像如图所示，下列判断正确的是

( )

v/cm

A.该凸透镜的焦距是16cm

B.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小

C.当u<16cm时，该凸透镜可作放大镜使用

D.当“20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.当”凸透镜成倒立、等大的实像，如图，六16cm,所以「8cm,即凸透镜的焦距是8cm,故A错误；

B.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故B正确；

C.当u<16cm时，有两种情况：若”/,则成正立、放大的虚像，应用是放大镜；若f

D. u=20cm时，u>2f,成倒立、缩小的实像，应用是照相机，故D错误。

故选B.

13.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛

A.这个清晰的像是倒立、放大的实像

B.此凸透镜的焦距大于20cm

C.将蜡烛移动到40cm刻度处，移动光屏，会在光屏上得到清晰、放大的像

D.将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

AB.由图知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，所以

u = 50cm-15cm = 35cm

v = 70cm-50cm = 20cm

可知

35cm> 2f

/<20cm< 2f

解得

10cm

u+v>4f

即

35cm + 20cm >4/

解得

/<13.75 cm

综上所述

10cm

故AB错误；

C.将蜡烛移动到40cm刻度处，物距等于

50cm- 40cm= 10cm

物距小于焦距，所以成正立放大的虚像，不能成在光屏上，故C错误；

D.将蜡烛移动到25cm刻度处，物距减小，像距将变大，像也变大，所以应向右移动光屏，故D正确。

故选D。

14 .在探究〃凸透镜成像规律〃的实验中，小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透

镜的方向移动，物距U随时间t的变化图像如图甲所示, 乙图中的

匕

, 2M 则像距V与t的大致变化关系为一

D.

2f

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时有:物远（物距变大）像近（像距变小）像变小，像距逐渐减小,从D> 2f到f < u <2f,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故只有C正确,ABD错误.

所以C选项是正确的.

【点睛】

根据凸透镜成实像时:物远（物距变大）像近（像距变小）像变小分析.

15 .如图所示，F为凸透镜的两个焦点，AB为物体AB的像，则物体AB在

A.图中I区域，箭头水平向右

B.图中H区域，箭头水平向右

C.图中II区域，箭头方向向左斜上方

D.图中I区域，箭头方向向右斜上方

【答案】D

【解析】

试题分析：根据图中告诉的像距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系，以及物距与焦距的关系.由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，因此物体应比AE 大，箭头方向向上：像在主光轴下方，根据凸透镜的三条特殊光线，利用折射时光路是可逆的，作出物体AB,由图可知；则物体应在主光轴下方，所以物体在图中I区域，箭头方向向右斜上方.

故选D.

考点：此题考查的是凸透镜成像.

点评：凸透镜成像的规律涉及四个方面：①物距与焦距的关系：②成像的性质：③像距与焦距来的关系：④应用.只要告诉其中的一个方面，就可以确定其它三个方面的内容.在此题中，根据图示确定了像距与焦距的关系；然后利用凸透镜成像的规律物距与物

体与像的大小关系.

16 .在做“凸透镜成像”实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧的光屏

上观察到缩小的像.接着又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则所成像的性质是 A.倒立等大的实像 B.正立放大的虚像 C.倒立放大的实像 D.倒立缩小的实像

【答案】C

【解析】

当蜡烛放在凸透镜前20cm处时，光屏上成缩小的像，所以u>2f,此时fvv〈2f：

若把蜡烛放在光屏的位置，则f〈uV2f,所以会成放大、倒立的实像.

故选C.

【点睛】本题是关于凸透镜成像的题目，解答此题的关键是要掌握凸透镜的成像规律：凸透镜成倒立缩小实像的条件是：物距大于两倍焦距，像在一倍到两倍焦距之间：若把蜡烛放在光屏的位置，物距就在一倍到两倍焦距之间，根据凸透镜的成像规律来分析解答.

17 .如图是用来研究凸透镜成像规律的实验图(屏未画出)，当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到一个缩小的像。若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则

10 20 30 40 50 60 70 S0(cm)

A.移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像

B.移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像

C.移动光屏，可能在屏上得到正立放大的像

D.移动光屏，可能在屏上得到正立等人的像

【答案】AB

【解析】

【详解】

如图，物距为

z/=40cm-l 0cm=30cm

时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理，〃>4,所以

30cm >2f

所以凸透镜的焦距范围为：

f< 15cm

若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则此时物距为

z/=40cm-30cm= 10cm

A.若5cm

B,若/<5cm,此时u>2/,移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像，故B符合题意；CD.根据凸透镜成像规律可知，无论如何移动光屏，光屏上都不可能此正立的虚像，故

CD不符合题意。

18 .有一个焦距为/的凸透镜，现在将一个物体从离凸透镜4/处沿主光轴移动到1.5/处，在此过程中()

A.物体和像之间的距离一直在减小

B.物体和像之间的最小距离为4/

C.像的大小和物体大小的比值先减小后增大

D.像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大【答案】BD

【解析】

【详解】

A.从4/向2/移动过程中，物体和像之间的距离减小，从2/继续向1.5/处移动过程中，物体和像之间的距离增大，物体和像之间的距离先减小后增大，故不符合题意：

B.当物距等于2/时，像距等于2/,物体和像之间的距离最小为4/,故符合题意；

C.成实像时，物近像远像变大，物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5/处，物大小不变，像一直变大，因此像的大小和物体大小的比值一直变大，故不符合题意；

D.从4f向2/移动过程中，物体移动速度大于像的移动速度，从2/继续向1.5/处移动过程中，物体移动速度小于像的移动速度，因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大，故符合题意。

19 .小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜A固定在光具座上35cm处，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。接着，他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变，移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。则卜.列说法中正确的是

( )

甲 ------------------------------- 乙〃

A.照相机的物镜成像原理与图甲相同

B.放大镜的物镜成像原理与图乙相同

C.凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距

D.凸透镜B的焦距大于凸透镜A的焦距

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A.由图甲可知，光屏上呈现倒立缩小的实像，所以照相机的物镜成像原理与图甲相同，

故A正确；

B.由乙图可知，此时成倒立、放大的实像，所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同，故

B错误：

CD.由甲图可知，物距

u = 35cm- 5cm = 30cm

此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以

30cm > 2f A

得

f A <15cm

由乙图可知，物距仍为30cm,此时成倒立、放大的实像，所以物距处于/和2/之间，即

4 < 30cm < 2y B

可得

15 cm < f B < 30cm

所以A的焦距小于B的焦距；故C错误，D正确。

故选ADo

20.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间的距离如图所示时，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： fVvV2f,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：10cmVfV15cm,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.