【物理】物理 凸透镜的专项 培优 易错 难题练习题及详细答案

一、初中物理凸透镜成像的规律1．在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰的像，则下列说法正确的是（）A．凸透镜的焦距可能是12 cmB．只将透镜向右移动，人眼在光屏和透镜之间，通过透镜向左以一定可以观察到倒立放大的实像C．只将透镜向右移动的过程中，光屏上一定可以出现倒立缩小的实像D．若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜片，光屏适当左移可再次出现清晰的像【答案】AC【解析】【分析】本题考查探究凸透镜成像规律的实验，根据凸透镜成像规律分析求解。

【详解】A．由题可知，烛焰在光屏上呈现一个清晰的像，则像的性质为倒立、放大的实像。

此时物距为20cm，像距为30cm，则根据成像特点有>>，22f u f>v f则>>>，30cm2ff f220cm可知f>>15cm10cm故A项正确；B．只将透镜向左移动，当蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内时，人眼在光屏和透镜之间，可观察到烛焰正立放大的虚像，故B项错误；C．只将透镜向右移动，当蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外时，可以成倒立缩小的实像，成在光屏上；故C项正确D．若在透镜和蜡烛之间放近视镜片，近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，折射光线延迟会聚，光屏要适当右移可再次出现清晰的像，故D项错误。

故选AC。

2．如图所示，为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用。

即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄，就是说，虽然被拍摄的照相机镜头之间的距离基本不变，但仍可以使底片上所成的像变大。

关于这个过程，下列说法中正确的是（）A．焦距变大，像距也变大B．焦距变小，像距也变小C．焦距变大，像距变小D．焦距变小，像距变大故【答案】A【解析】变焦的照相机，当照相机的焦距增大时，虽然物距基本不变，但是由于照相机的焦距变大，物距相对减小，根据物距和像距的变化关系可知：当物距相对减小时，像距也变大，像也变大．3．黄健同学对凸透镜成像的特点进行了总结，其中正确的是：（）A．缩小的都是实像，放大的都是虚像B．实像都是倒立的，虚像都是正立的C．缩小的像都是倒立的，放大的像都是正立的D．实像和虚像都可在光屏上呈现【答案】B【解析】【分析】【详解】A．当物体在一焦距和二倍焦距之间时，成倒立放大的实像，所以放大的像不一定是虚像，故A项错误；B．当物距大于一倍焦距时成倒立的实像，当物距小于一倍焦距时成正立的虚像，故B项正确；C．当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成倒立放大的实像，所以放大的像不一定都是正立的，故C项错误；D．虚像不是实际光线相交形成的，虚像不能在光屏上呈现，故D项错误。

故选B。

4．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．5．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40.0cmB ．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-30.0cm10.0cmf==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。

6．如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约1m的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。

则下列说法正确的是（）A．人脸通过摄像头成像是利用了光的反射B．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像C．“刷脸”时，面部应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间D．摄像头的焦距可能是30cm【答案】D【解析】【分析】【详解】A．人脸通过摄像头成像是利用了光的折射，A错误；B．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立缩小的实像，B错误；C．“刷脸”时，根据凸透镜的成像规律可知，成倒立缩小的实像，那么物距应该大于两倍焦距，C错误；D．由于人站在距离镜头1m处，即物距等于1m，成倒立缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，，解得，所以摄像头的焦距可能是30cm，D正确。

故选D。

7．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（）A．B．C．D．【答案】B【解析】【分析】【详解】圆柱体的右边Q在f和2f之间，所成的像是倒立放大的实像；圆柱体的左边P在2f以外，所成的像是倒立缩小的实像．当u＞f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．8．如图所示，在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环保标志“”的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改变破璃杯与标志之间的距离。

小科站立时透过玻璃杯和水观察。

下列图象中，不可能看到的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】【分析】【详解】A．因为装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚边缘薄，相当于柱形凸透镜，所以成像时左右颠倒，上下不变。

当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，即左右变大，上下不变，故A可能出现，不符合题意；B．当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒变大，上下不变，故B可能出现，不符合题意；C．柱形凸透镜成像时左右颠倒，上下不变，不可能出现左右和上下都颠倒的像，故C不可能出现，C符合题意；D．当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，左右颠倒变小，上下不变，故D可能出现，不符合题意。

故选C。

9．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（）A．B．C．D．【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＜＜f f15cm2化简可得＜＜7.5cm15cmf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，像距超出光具座范围。

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＜＜f7.5cm15cm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。

10．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B．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.11．如图所示，纸筒底部中心开一小孔a，又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c，蜡烛放在纸筒前，此时光屏上观察到三个像．在b、c两孔处放置两相同的三棱镜，同时移动光屏，到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像．则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是A．B．C．D．【答案】A【解析】【详解】三棱镜具有偏折光的能力，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在b、c两处放置的三棱镜的方式应该是凸透镜的形状（中间厚，边缘薄），故BCD项不符合题意，A项符合题意。