物理压轴题专题复习——凸透镜的综合附详细答案

一、初中物理凸透镜成像的规律1．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大的像【答案】AB【解析】【详解】如图，物距为u=40cm−10cm=30cm时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理，u>2f，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u=40cm−30cm=10cm<cm，此时f<u<2f，移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像，故A A．若5cm<f10符合题意；<cm，此时u>2f，移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像，故B符合题意；B．若f5C D．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。

2．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：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；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u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；3．小蕊做“研究远视眼的矫正”实验时，她把凸透镜看作眼晴的晶状体，光屏看作眼睛的视网膜，烛焰看作眼睛观察的物体．她拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示．若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是A．将光屏适当靠近凸透镜B．将蜡烛适当靠近凸透镜C．将光屏适当远离凸透镜D．将蜡烛适当远离凸透镜【答案】CD【解析】【详解】远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面；AB．将光屏适当靠近凸透镜或将蜡烛适当靠近凸透镜，所成的像会更加模糊，故AB不符合题意；CD．可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离，使得光屏上呈现一个清晰的像的目的，故CD符合题意。

4．在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像：若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时，则（）A．光屏上出现倒立放大的实像B．光屏上出现倒立缩小的实像C．无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像D．将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大的实像【答案】C【解析】【分析】【详解】距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以v=30cm=2f则f=15cm若现将物体移至透镜前12cm处时，此时物距u=12cm则物距应小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故光屏上不会出现像，故ABD不符合题意，C符合题意．5．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，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，则下列判断正确的是（）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20cmC．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=-=50cm15cm35cm70cm50cm20cmv=-=可知35cm> 2ff<20cm< 2f解得10cm< f < 17.5cmu +v >4f即35cm + 20cm > 4f解得f <13.75 cm综上所述10cm< f < 13.5cm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 。

6．如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且<AO OB ，若10cm AO =，该凸透镜的焦距可能是（ ）A ．10cm f =B ．50cm f =C ．8cm f =D ．12cm f =【答案】C【解析】【分析】【详解】 根据题意AO ＜OB 可知，A 点成像在B 点，像距大于物距，满足f ＜u ＜2f ，成倒立、放大的实像。

因为AO =10cm ，则f ＜10cm ＜2f即5cm ＜f ＜10cm故选C 。

7．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 f＜＜15cm2化简可得＜＜f7.5cm15cm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f＜＜7.5cm15cm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。

8．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，已知AO=10m，该凸透镜的焦距可能是（）A．f=10cm B．f= 5cmC．f=8cm D．f= 12cm【答案】C【解析】【详解】由于AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，结合凸透镜成像规律可知f<l AO<2f，l BO>2f已知AO=10m，则f<10m<2f解得5m<f<10cm故选C。

9．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f﹤u﹤2f，成倒立、放大的实像，v﹥2f，u﹤v．凸透镜的一个物距对应一个像距，所以，像距为36cm，且成放大的实像．故选B。

10．投影仪是教学中常用的仪器，如图所示是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成角的平面镜，右边竖直放一屏幕物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，正确的调节方法是A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离C．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离D．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离【答案】D【解析】根据凸透镜的成像规律，要使像变大，则应减小物距，增大像距。

投影仪使用时投影仪与屏幕间的距离为像距，凸透镜到物体间的距离为物距，所以应增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离，故D符合题意。

选D。

11．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．12．如图所示，光屏上得到一个清晰的像，此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm ，则下列说法正确的是（ ）A ．此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cmB ．只将凸透镜向左移动，就可以在光屏上得到倒立缩小的像C ．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，凸透镜和光屏不动，蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像D ．将蜡烛移到距离凸透镜18cm ，向右调节光屏到适当位置，在光屏上可能得到放大的像【答案】D【解析】【详解】A ．物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像，应用是投影仪；则2f u f ＜＜；又因为24cm u ，所以24cm 12cm f ＞＞，故A 错误； B ．只将凸透镜向左移，减小物距，此时应该增大像距，且物像之间的距离增大，故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B 错误；C ．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线由发散作用；若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时，光线会延迟会聚，所以像会落在光屏的右侧；如果此时蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，像会更加远离光屏，光屏应该向右移动才能得到清晰的像，故C 项错误；D ．将蜡烛右移至距离凸透镜18 cm ，由24cm 12cm f ＞＞可知，此时物距仍大于焦距，故向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D 正确；13．把蜡烛放在凸透镜前30cm 处，光屏上可接收到倒立等大的实像，若把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm ，并移动光屏，在光屏上可以看到A ．倒立缩小的实像B ．倒立放大的实像C ．正立放大的虚像D ．倒立等大的实像【答案】A【解析】【分析】【详解】凸透镜成倒立等大的实像时，物距等于二倍焦距，所以可知凸透镜的焦距应是15cm ，此时把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm ，物距变为35cm ，物体处于二倍焦距以外，所成的像是倒立缩小的实像，此时的应用是照相机，故应选A ．14．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。