【物理】物理凸透镜的专项培优练习题(含答案)及详细答案

D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，人眼在100cm处能看到蜡烛的像
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离，在光屏上恰能成清晰的像，则此时物距等于像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，则
则焦距为15cm，故A项错误；
B．换成焦距为10cm的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，当蜡烛到凸透镜的距离在10cm~20cm之间时，光屏到凸透镜的距离在50cm~40cm，移动凸透镜在适当位置能成清晰的像，由光路可逆原理可知，光屏距离凸透镜10cm~20cm之间时，可以再次成清晰的像，故B项正确；
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。
B．能在光屏上成清晰像的是实像，实像是实际光线会聚成的，当把光屏去掉后，实际光线会聚成实像后继续传播，进入人的眼睛，故B正确；
C．将蜡烛放在10cm处时，物距为30cm，而焦距为10cm，即物距大于两倍焦距，光屏上能承接到的是倒立缩小的像，故C正确；
D．蜡烛燃烧一段时间后变短，根据光的直线传播原理，则成的像会偏向光屏上方，可向下适当调整ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ透镜，故D不正确。
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
故选ABC。
4．凸透镜成像实验中，移动蜡烛到某位置时，能在光屏上再次成清晰缩小的像，则下列说法能成立的是
A．同时移动蜡烛与光屏，且移动距离相同时，有可能在光屏上再次成清晰缩小的像；
B．若将一老花镜放到凸透镜前方，光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像；
C．换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜：
故选BC．
点睛：要掌握凸透镜成实像时物距和像距变化的特点，当物距增大时，像距减小，像也会变小（反之像变大），这里的像变小，是与之前比变小，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．
6．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（ ）
【详解】
A．当u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=16cm，所以f=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u<f，则成正立、放大的虚像，应用是放大镜；若f<u<2f，成倒立、放大的实像，应用是投影仪，故C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 ，由图知此时像距为15cm，可得： 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；
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．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
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。
8．小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。小红保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，这时，她在光屏上可以看到（ ）
A．正立、放大的像B．正立、缩小的像
C．倒立、缩小的像D．倒立、放大的像
【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．换用焦距较小的凸透镜后，相当于增大物距，当物体成实像时，随着物距 增大，像距减小，同时像也在减小。故要在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜方向移动；C项符合题意；
D．根据光路可逆性可知，在保持物体和光屏位置不变时，移动凸透镜，可以光屏上成一个倒立、放大、实像，此时物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，D项符合题意；
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=2f=20cm，则焦距为f=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v＞2f=30cm，则屏应远离透镜才能出现清晰像．故A正确．
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．
化简可得
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
两式联立解出
即
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。
3．如图所示，小宇将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜成像规律。下列说法正确的是（ ）
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
7．某凸透镜成像时，像距v跟物距u之间关系的图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
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u=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】
D．保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像：
【答案】CD
【解析】
【详解】
A．物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离，故A项不符合题意；
B．老花镜是凸透镜，若将一老花镜放到凸透镜前方，则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚，此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像；B项不符合题意；
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；
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】
A.将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜，是增大了物距，减小了像距，像会变小，故A错误；
B.将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜，即减小物距，增大像距，则像变大，故B正确；
C.将透镜适当靠近蜡烛，此时物距减小，像距增大，像会变大，故C正确；
D.将透镜适当靠近光屏，此时物距增大，像距减小，像会变小，故D错误；
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。