物理物理凸透镜成像的规律的专项培优 易错 难题练习题附答案.docx
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物理物理凸透镜成像的规律的专项培优易错难题练习题附答案
一、初中物理凸透镜成像的规律
1．用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：
透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。
由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】
【详解】
在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u相等，甲透镜成放大、倒立的实像，说明
，所以
；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明
，所以
；丙透镜成放大、正立的虚像，说明
；所以，
。
故选B。
2．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．40cmB．30cmC．20cmD．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．
3．近视的人，戴上近视眼镜，从适当的角度仔细观察镜面，可以看到放大了的自己的眼睛、睫毛和汗毛孔等，这是（）
A．凹透镜成的像B．凸透镜成的像
C．凹面镜成的像D．凸面镜成的像
【答案】C
【解析】
【详解】
AB．眼睛和睫毛都在镜子的同侧，所以看到的像应该是面镜形成的，凸透镜和凹透镜都不符合题意．
C．凹透镜由于中间薄，边缘厚，在眼睛一侧镜面相当于一个凹面镜，当物距小于焦距时成正立、放大的虚像．符合题意．
D．凸面镜成正立、缩小的虚像．不符合题意．
4．凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，则下面说法正确的是
A．将物体靠近透镜后，无论如何移动光屏，光屏上都不能呈现物体的像，则一定成虚像
B．保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换，一定可以在光屏上得到清晰缩小的像
C．如果物体靠近透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离
D．将透镜遮挡一部分，则一定不能成完整的像
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由题意可知，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，说明此时
，
；将物体靠近透镜后，只要物距仍在
这个范围，此时只需要把光屏远离凸透镜，还可以成放大的实像；故A项错误；
B．保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换后，此时
，
，故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像；故B项正确；
C．物体靠近透镜即物距减小，像距增大，光屏应远离透镜，当
时光屏移动距离小于物体移动距离，当
时光屏移动距离大于物体移动距离，故C项错误；
D．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，像会变暗。
故D项错误；
5．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，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=20cm时成放大的像．投影仪就是根据这一原理制成的
D．当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据凸透镜成像的规律，在物体等于二倍焦距时，像距也等于二倍焦距，此时成倒立等大的实像，如图，物距为16cm时，像距也为16cm，即都等于二倍焦距，所以该凸透镜的焦距是8cm，故A错误；
B.由图可知，把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，即物距增大时，像距变小，像会逐渐变小，故B正确；
C.当
时，大于二倍焦距，成缩小的像，投影仪根据凸透镜成放大的实像原理制成，故C错误；
D.当
时，即物距处于一倍到二倍焦距之间，成倒立放大的实像，故D错误．
故选B．
【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．
6．小明用自制的“水凸透镜”（向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小）来研究凸透镜成像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（ ）
①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”
A．①和②都行B．②和③都行
C．①和③都行D．②和④都行
【答案】B
【解析】
【详解】
近视镜是凹透镜，给水透镜戴上近视镜后，相当于减弱了凸透镜的会聚能力，所以像远离了凸透镜，若要在光屏上得到像，须将光平远离透镜；或增大凸透镜的会聚能力，向水透镜中注水。
故选B。
7．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。
8．毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框，为了使全班同学都进入取景框，接下来的操作是（）
A．应使照相机靠近学生，并调节镜头使镜头靠近胶片
B．应使照相机远离学生，并调节镜头使镜头靠近胶片
C．应使照相机远离学生，并调节镜头使镜头远离胶片
D．应使照相机靠近学生，并调节镜头使镜头远离胶片
【答案】B
【解析】
【详解】
毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框，为了使全班同学都进入取景框，即是要把像变小，根据凸透镜的动态成像规律，像要更加小，那么物距应该变大，应使照相机远离学生，同时为了成清晰的像，像距要变小，即调节镜头使镜头靠近胶片，故选B。
9．如图所示，OO'为凸透镜的主光轴，将点光源放在A点时，像在B点；将点光源放在B点时，像在C点。
当将点光源放在C点时，则（）
A．一定在B点成一个实像B．一定在A点的左侧成一个虚像
C．可能在B、C之间成一个实像D．可能在C点的右侧成一个虚像
【答案】D
【解析】
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，所以不可能；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．所以透镜不可能在AB和BC之间．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．故此时凸透镜只能放在A点的左侧；所以该情况下有如下几种可能，即若C点在透镜的1倍焦距以外，像应成在透镜左侧的1倍焦距以外；另一种可能是，若C点还在透镜的1倍焦距以内，即此时所成的像应在C点的右侧．故分析四个选项，只有D是正确的．
故选D．
10．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。
11．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12cm
B．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
，
则
，
可知
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。
12．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＞15cm
D．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．
13．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6cm
C．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＞2f
f＜5cm①
此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间，即
f＜6cm＜2f
3cm＜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。
14．如图所示，将一副近视眼镜放在凸透镜前，移动光屏，光屏上出现一个清晰的像；拿走眼镜，光屏上的像变模糊，要想在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（ ）
A．将蜡烛远离凸透镜B．将光屏靠近凸透镜
C．将光屏远离凸透镜D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，将近视眼镜放在凸透镜前，已能在光屏上成清楚的像，近视眼镜取走后，若蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，此时通过凸透镜所成的像在光屏与透镜之间，若要再次成清晰的像，据凸透镜的成像规律：
物近像远，像变大，应将蜡烛靠近凸透镜或将光屏靠近凸透镜，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
15．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、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12cm
B．照相机利用了这种成像特点
C．若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜，光屏适当左移可再次出现清晰的像
D．蜡烛和光屏不动，透镜向光屏适当移动可再次出现清晰的像
【答案】AD
【解析】
【详解】
A、由图可知，像距大于物距，此时凸透镜成倒立放大的实像，物距u=20cm，f2f，即30cm>2f，解得10cmB、此时凸透镜成倒立放大的实像，照相机利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成；故B错误；
C、若在透镜和蜡烛之间放一近视镜片，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C错误；
D、蜡烛和光屏不动，透镜向光屏适当移动，当物距、像距与上次正好颠倒时，根据光路可逆的特点知，可再次出现清晰的像，故D正确。
16．小明在探宄凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜甲固定在光具座上50cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻线处，移动光屏到80cm处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示：
之后他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换成焦距为5cm的凸透镜乙并保持位置不变，移动光屏使在光屏上再次成烛焰清晰的像。
则对于这两次成像实验（）
A．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、缩小的像
B．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、放大的像
C．利用凸透镜乙成像时，像距大于30cm
D．利用凸透镜乙成像时，像距小于30cm
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．凸透镜甲焦距为10cm，物距为：
u=50cm-35cm=15cm,
当f故A错误，B正确；
CD．凸透镜乙焦距为5cm，此时物距u=15cm，则u>2f，所以5cm17．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
A．若
f
cm，此时
u
2f，移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像，故A符合题意；
B．若f
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；
CD．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。
18．如图是用手机、凸透镜和纸盒制成的简易“投影仪”，它能将手机画面放大投射到墙上，下列说法正确的是（）
A．若透镜表面有一只小虫，墙上能看到小虫的像
B．眼睛贴近透镜向纸盒里面看，能看到手机画面放大的像
C．要使墙上的像变大一些，应将手机靠近透镜，同时使透镜离墙远一些
D．要使看到的像更清楚，应将手机屏幕调亮一些，使周围的环境暗一些
【答案】CD
【解析】
【分析】
本题考查凸透镜的成像规律。
【详解】
A．投影仪的成像条件是物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，而小虫在透镜表面，意味着物距小于一倍焦距，则不能在墙上成像，故A错误；
B．投影仪所成的像与透镜的距离较大，若眼睛贴近透镜，则无法观察到清晰的像，故B错误；
C．根据凸透镜的成像规律：
物近像远像变大，将手机靠近透镜相当于将物体靠近透镜，那么像会变大，且像距变远，所以应将透镜离墙远一些，故C正确；
D．将手机屏幕调亮，是让物体本身光线更强，成像更清晰，而环境暗一些可避免环境光线对成像的影响，故D正确。
故选CD。
19．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，在水透镜中注入少量水后光屏上成清晰的像。
以下判断正确的是（ ）
A．光屏上成倒立缩小的实像
B．此时透镜的焦距
C．保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到
刻度线处光屏仍能得到清晰的像
D．向水透镜注水后，要使光屏上重新得到清晰的像，需要像光屏向右移动
【答案】BC
【解析】
【详解】
A．由图可知，当物距小于像距时，光屏上成倒立、放大的实像，故A正确；
B．由图可知
，
，则
……①
……②
由①②可得透镜焦距
故B正确
C．保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到
刻度线处，物距
，像距为
即此时的物距等于原来的像距，在光的折射中光路是可逆的，所以光屏上仍能得到清晰的像，故C正确；
D．向水透镜注水后，透镜会聚能力变强，焦距变小，使光线提前会聚成像，所以要使光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要将光屏向左移动，故D错误。
故选BC。
20．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fA．
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．
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