【物理】物理 凸透镜成像的规律的专项 培优练习题

一、初中物理凸透镜成像的规律1．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。

2．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。

3．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 ．4．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 ＜6cmB ．6cm ＜f ＜18cmC ．9cm ＜f ＜12cmD ．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．5．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<f<10厘米B ．8厘米<f<13厘米C ．13厘米<f<16厘米D ．16厘米<f<26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：f<<8cm16cm所以<<8cm13cmf故选B。

6．以下关于实像和虚像的说法，正确的是A．实像不可能与物体是等大的B．实像一定是光发生折射形成的C．虚像在成像时没有光进入人眼D．虚像不能在光屏上呈现【答案】D【解析】【详解】A．凸透镜成像中当物距等于二倍焦距时成倒立等大的实像，故错误；B．小孔成像所成的实像是由光的直线传播形成的，故错误；C．平面镜成虚像时，是平面镜反射的光线进入人的眼睛，故错误；D．虚像不是真实光线会聚而成的，不能在光屏上呈现，故正确。

7．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=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．8．小军做凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，蜡烛放置在35cm刻度线处，如图所示。

移动光屏，直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。

下列说法中正确的是（）A．光屏上呈现的是烛焰的虚像 B．光屏上呈现的是烛焰正立的像C．光屏上呈现的是烛焰放大的像 D．该实验现象能说明照相机的成像特点【答案】C【解析】A. 光屏上能呈现烛焰的像，说明是实像，虚像不能成在光屏上，故A错误；B. 凸透镜成实像时，都是倒立的，成虚像时是正立的，如图成的是实像，是倒立的，故B 错误；C. 由图知，物距位于一倍到二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，成倒立放大的实像，故光屏上呈现的是烛焰放大的像，故C正确；D. 该实验现象能说明投影机的成像特点，而照相机利用的是成缩小实像的规律，故D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。

9．物体放在凸透镜的主光轴上，在距透镜40cm处的光屏上得到一个倒立、放大的像，则该透镜的焦距可能是A．40cm B．30cm C．20cm D．10cm【答案】D【解析】在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像；即2f＞U＞f，v＞2f；而透镜到光屏的距离为像距，即v=40cm，所以，40cm＞2f，解得：20cm＞f，只有D选项符合条件．故选D．思路分析：在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，而虚像则不可以，所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像．而凸透镜成倒立、放大的实像时，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于2倍焦距，从而可以计算出该透镜的焦距．试题点评：本题通过凸透镜成像情况，根据物距和焦距、像距和焦距的关系解不等式确定凸透镜的焦距范围．因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力．需要注意的是透镜到光屏的距离为像距．10．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＞15cmD．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．11．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（）A．该凸透镜的焦距是 30cmB．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，在光屏上可以得到两次清晰倒立的像C．在凸透镜左侧放一凹透镜，将光屏向右移动还能接收到清晰的像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f u v===230cm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；C．在凸透镜左侧放一凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像，故C项正确；D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，光依然沿原来的方向传播进，人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像，故D项正确。