中考物理专题复习凸透镜成像的规律题附答案.docx

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中考物理专题复习凸透镜成像的规律题附答案

一、初中物理凸透镜成像的规律

1.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20cm

C.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

可知

35cm>2f

f<20cm<2f

解得

10cm

u+v>4f

35cm+20cm>4f

解得

f<13.75cm

综上所述

10cm

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。

2.城市的很多街口都安装了360°高清晰摄像头,由公安局实施24小时监控,来保护人民的安全,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在F处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是()

A.不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像

B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在a点

C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在c点

D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在b点

【答案】D

【解析】

【详解】

A.该人走近还是走远时,所成的像是倒立的实像,不是正立的,A错误;

B.如果该人远离镜头,那么物距变大,像距变小,像更靠近焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变大,焦点不可能在a点,B错误;

CD.如果该人靠近镜头,那么物距变小,像距变大,像更远离焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变小,焦点不可能在c点,可能变在b点,C错误、D正确.

3.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;

4.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.

5.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<18cm

C.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.

6.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12cm

B.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

;又因为

,所以

,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18cm,由

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;

7.某同学在做凸透镜成像实验时,当物距u=30厘米,像距v=20厘米时,光屏上呈现烛焰清晰的像。

若烛焰移到离凸透镜12厘米处,所成的像一定是

A.倒立的B.正立的C.放大的D.缩小的

【答案】C

【解析】

【详解】

当物距u=30cm,像距v=20cm时,光屏上呈现烛焰清晰的像,所以

所以凸透镜的焦距为:

若将烛焰置于距凸透镜12cm处时,即u=12cm,有两种情况:

若焦距在10cm和12cm之间则

物体通过凸透镜成倒立、放大的实像;若焦距在12cm和15cm之间,则

物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。

由以上知,故只有C正确。

故选C。

8.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。

9.小华在研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照射,另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时,得到一个最小最亮的光斑。

接着把光源换成蜡烛,调整好相关器材的高度,将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处,移动蜡烛到光具座的左端并点燃,再移动光屏至如图所示位置时,在光屏中央得到一个清晰的像。

保持凸透镜位置不变,通过移动蜡烛及光屏的位置,下列成像情况符合实际的是

A.若蜡烛放置在10厘米刻度线处,无论怎么移动光屏,都无法在光屏上呈现清晰的像

B.若蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰缩小的像

C.若蜡烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像

D.若在如图位置成一个清晰的像以后,把原透镜更换为f=15cm的新透镜,则光屏应该靠近透镜才能得到一个像

【答案】C

【解析】

【详解】

A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处,物距u=50cm﹣10cm=40cm,满足u>2f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。

移动光屏,在光屏上能呈清晰的像,故A错误;

B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处,物距u=50cm﹣30cm=20cm,满足u=2f。

由凸透镜成像规律可知,成倒立、等大的实像,故B错误;

C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处,物距u=50cm﹣35cm=15cm,满足2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,移动光屏,可在光屏上呈清晰放大的像,故C正确;

D、在如图位置成一个清晰的像以后,把原透镜更换为f=15cm的新透镜,,物距u=50cm,满足u>2f,由于凸透镜的焦距增大了,则像距也会相应增大,所以应将光屏远离透镜才能得到一个像,故D错误。

故选:

C。

 

10.如图甲测凸透镜的焦距,图乙“探究凸透镜成像的规律”,实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置,下列说法正确的是(  )

A.图甲可知凸透镜的焦距是40.0cm

B.图乙四个位置中,移动光屏,有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像

C.将蜡烛放在丙位置,若凸透镜上有一个泥点,则在光屏上不会出现泥点的影子

D.将蜡烛放在乙位置,光屏应向左移动才能找到清晰的像,此时的成像特点与投影仪的成像原理相同

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.从图甲可以看到,凸透镜所在的位置是30.0cm刻度,而光屏所在的位置是40.0cm刻度,而平行光线经凸透镜折射后,会聚于焦点,可知凸透镜的焦距是

凸透镜的焦距是

,A错误;

B.一倍焦距以外是实像,以内是虚像,因为甲乙丙在焦点外,所以成实像,可以成在光屏上,B错误;

C.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,凸透镜上有一个泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像,因此像与原来的相同,大小不变,但是由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像是完好的,只是亮度变暗,不会出现泥点的影子,C正确;

D.将蜡烛放在乙位置,这时物距大于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,像距会大于一倍焦距,小于两倍焦距,从图乙可以看到,光屏应向左移动才能找到清晰的像,这是成倒立缩小的实像,此时的成像特点与照相机的成像原理相同,D错误。

故选C。

11.在“探究凸透镜成像规律的实验”中,小明调节蜡烛,凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如图所示,下列说法正确是()

A.照相机是利用了图中的成像规律

B.换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向左适当移动就能在光屏上接收到清晰的像

C.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像

D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将会出现清晰的像

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A.由图可知,成像时,像距小于物距,所以成一个倒立缩小的实像,和照相机的原理相同,故A正确;

B.如果换一个焦距较小的透镜,所成的像将变小,像距也变小,像成在光屏的左边,所以要想让像成在光屏上,应该将蜡烛向右移动,从而像也向右移动直到光屏上,故B错误;

C.如果使蜡烛向左移动,像也向左移动,所以光屏要向左移动才能接收到清晰的像,故C错误;

D.如果把蜡烛和光屏对调,根据光路的可逆性,光屏上会成一个倒立放大的实像,故D正确。

故选AD。

12.黄健同学对凸透镜成像的特点进行了总结,其中正确的是:

()

A.缩小的都是实像,放大的都是虚像

B.实像都是倒立的,虚像都是正立的

C.缩小的像都是倒立的,放大的像都是正立的

D.实像和虚像都可在光屏上呈现

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.当物体在一焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,所以放大的像不一定是虚像,故A项错误;

B.当物距大于一倍焦距时成倒立的实像,当物距小于一倍焦距时成正立的虚像,故B项正确;

C.当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成倒立放大的实像,所以放大的像不一定都是正立的,故C项错误;

D.虚像不是实际光线相交形成的,虚像不能在光屏上呈现,故D项错误。

故选B。

13.如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜的成像规律。

下列说法不正确的是(  )

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

B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像

C.将蜡烛放在10cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小的清晰像

D.当光屏上成清晰像时,在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍能得到清晰的像

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

A.根据“无论实像或虚像,物靠近焦点像变大”可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,即蜡烛远离焦点,所成的虚像将变小,故A正确;

B.发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的,经过成像点后是发散的,所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像;当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像,眼睛靠近凸透镜也不能看到像,当眼睛从原光屏位置远离凸透镜,能看到像。

故B正确;

C.当蜡烛放在10cm处,物距

u=40cm﹣10cm=30cm>2f

成倒立缩小的实像,故C正确;

D.若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜,远视眼镜为凸透镜,对光线有会聚作用,此时所成的像将靠近透镜,所以应向左移动光屏,故D错误。

故选D。

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,小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜的方向移动,物距u随时间t的变化图像如图甲所示,则像距v与t的大致变化关系为乙图中的

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时有:

物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从

但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故只有C正确,ABD错误. 

所以C选项是正确的.

【点睛】

根据凸透镜成实像时:

物远(物距变大)像近(像距变小)像变小分析.

16.如图所示,白板上画有两个黑色箭头(图甲),用玻璃杯装半杯水放在白板前(图乙),人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化,下列判断正确的是(  )

A.玻璃杯下半部相当于一个凹透镜

B.下方箭头是凸透镜形成的虚像

C.下方箭头成像原理在生活中的应用是照相机

D.把玻璃杯移得离白板更远一点,观察到下方的箭头比移动前变得更大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.玻璃杯下半部分的中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,故A错误;

B.据图能看出,此时成一个倒立、缩小的实像,故B错误;

C.据B可知,成倒立、缩小的实像,所以此时相当于物体处于2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用该原理制成的,故C正确;

D.凸透镜成实像时,增大物距,像距缩短,像变小;把玻璃杯移得离白板更远一点,即增大物距,观察到下方的箭头比移动前变得更小,故D错误。

故选C。

17.如图所示,为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用。

即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大。

关于这个过程,下列说法中正确的是()

A.焦距变大,像距也变大

B.焦距变小,像距也变小

C.焦距变大,像距变小

D.焦距变小,像距变大

故【答案】A

【解析】变焦的照相机,当照相机的焦距增大时,虽然物距基本不变,但是由于照相机的焦距变大,物距相对减小,根据物距和像距的变化关系可知:

当物距相对减小时,像距也变大,像也变大.

18.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

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;

19.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。

20.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。

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