中考物理备考之凸透镜成像的规律压轴培优 易错 难题篇及答案

一、初中物理凸透镜成像的规律1．某物理兴趣小组在研究凸透镜成像实验时，如图所示，当蜡烛距透镜10cm时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上得到一个清晰的像，下列说法正确的是（）A．像一定是倒立缩小的实像B．该凸透镜的焦距可能为6cmC．当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变小D．当蜡烛到透镜的距离是4cm时，无论怎样移动光屏都不可能得到烛焰的像【答案】A【解析】【分析】【详解】A．由题意可知，物体经凸透镜后成的是实像。

物距为10cm，像距为6cm，物距大于像距，此时物体在二倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故A正确；B．根据凸透镜成像的规律可知10cm＞2ff＜5cm①此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间，即f＜6cm＜2f3cm＜f＜6cm②综合①②得3cm＜f＜5cm故B错误；C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变大，故C错误；D．当蜡烛到透镜的距离是4cm时，如果3cm＜f＜4cm物体在一倍焦距和二倍焦距之间，可以在光屏上成倒立、放大的实像，故D错误。

故选A。

2．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， f <8cm 2<f ，即4cm <f <8cm−−−−−①；由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动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<f<5cm.故ACD 错误，B 正确．故选B.3．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 。

4．如图所示，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是（ ）A．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调B．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离D．换一个焦距更小的凸透镜，调整光屏至适当的位置【答案】D【解析】【详解】A．从图中可以看到，烛焰的物距u大于像距v，由于在光屏上能看到烛焰清晰的像，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、缩小的实像；当保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调后，根据光路的可逆性可知，在光屏上也能看到烛焰清晰的像，此时物距u小于像距v，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、放大的实像，这个操作可以使光屏上清晰的像变大，A项不合题意；B．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离，那么物距u会变小，像距v会变大，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，所以能使光屏上清晰的像变大，B项不合题意；C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，能使光屏上清晰的像变大，C项不合题意；D．换一个焦距更小的凸透镜，那么物距不变，根据凸透镜的成像规律可知，像距会变小，调整光屏至适当的位置，所成的清晰像会更小，不能使光屏上清晰的像变大，选项D 符合题意。

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AB 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BC 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．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处成一个倒立的等大的实像”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．7．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<D<2f，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是( )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．8．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>10.5cmB．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 。

9．两平面镜AM ，AN 之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O ，A 点恰好是凸透镜的焦点，光源S 位于主光轴上，通过该系统，光源S 所成的像为（ ）A ．四个虚像，三个实像B ．四个虚像，一个实像C ．三个虚像，一个实像D ．三个虚像，两个实像【答案】B【解析】【详解】 S 通过两个平面镜成3个虚像，（因为其中两个重合了），分别是S 1、S 2、S 3； S 1、S 2分别在凸透镜的焦点处，则不能成像，只有S 3在凸透镜的焦点以外，且通过凸透镜的光心，可以成一个实像S 4；S 在凸透镜的焦点以内，由u ＜f ，成正立放大的虚像S ′；综上分析，通过该系统，光源S 所成的像有四个虚像，一个实像。

10．如图所示的四种现象中，有关叙述正确的是（）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，则焦距可能小于12. 0厘米也可能大于12. 0厘米B．手影是光的直线传播形成虚像，它不是能量的聚集C．水中铅笔看起来变弯折是由于光的折射形成的D．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。