天津物理物理 凸透镜成像的规律的专项 培优练习题.docx

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天津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.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。

2.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.

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.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。

5.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。

6.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.

7.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。

8.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f

A.

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.

9.两平面镜AM,AN之间的夹角为90°,凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线,凸透镜的光心为O,A点恰好是凸透镜的焦点,光源S位于主光轴上,通过该系统,光源S所成的像为()

A.四个虚像,三个实像B.四个虚像,一个实像

C.三个虚像,一个实像D.三个虚像,两个实像

【答案】B

【解析】

【详解】

S通过两个平面镜成3个虚像,(因为其中两个重合了),分别是S1、S2、S3;

S1、S2分别在凸透镜的焦点处,则不能成像,只有S3在凸透镜的焦点以外,且通过凸透镜的光心,可以成一个实像S4;

S在凸透镜的焦点以内,由u<f,成正立放大的虚像S′;综上分析,通过该系统,光源S所成的像有四个虚像,一个实像。

10.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。

11.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

B.当光屏上成清晰的像时,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.蜡烛燃烧一段时间后变短,像成在光屏的下方,可将透镜的高度向下调,使像成在光屏中心

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】

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

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,可向下适当调整凸透镜,故D不正确。

故选ABC。

12.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。

13.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。

14.图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。

若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是

A.甲→乙→丙→丁

B.乙一丙一甲一丁

C.乙一丁→甲一丙

D.丙→甲→乙→丁

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

凸透镜先贴着刻度尺,此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像,看到的是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜的一倍焦距时,不成像;继续远离刻度尺,当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时看到的是丁图;继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、等大的实像,此时看到的是甲图;凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时看到的是丙图。

故ABD错误,C正确。

故选C。

15.在做“凸透镜成像”实验时,将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像.接着又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处,则所成像的性质是

A.倒立等大的实像B.正立放大的虚像C.倒立放大的实像D.倒立缩小的实像

【答案】C

【解析】

当蜡烛放在凸透镜前20cm处时,光屏上成缩小的像,所以u>2f,此时f<v<2f;

若把蜡烛放在光屏的位置,则f<u<2f,所以会成放大、倒立的实像.

故选C.

【点睛】本题是关于凸透镜成像的题目,解答此题的关键是要掌握凸透镜的成像规律;凸透镜成倒立缩小实像的条件是:

物距大于两倍焦距,像在一倍到两倍焦距之间;若把蜡烛放在光屏的位置,物距就在一倍到两倍焦距之间,根据凸透镜的成像规律来分析解答.

16.某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是

A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜

B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透镜

C.将透镜适当靠近蜡烛

D.将透镜适当靠近光屏

【答案】BC

【解析】

根据凸透镜成实像的规律,要使成像大些,应该减小物距,增大像距,则像变大;

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;

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.

 

17.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。

18.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。

19.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。

20.某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,用了探究凸透镜成像规律的装置做实验,他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,调节光屏和凸透镜之间的距离,在光屏上看到烛焰清晰的像。

取下远视眼镜片,光屏上原来清晰的像变模糊了;要想使光屏上的像再次变得清晰,下列调节方法可行的是()

①保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏靠近凸透镜

②保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏远离凸透镜

③保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛远离凸透镜

④保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛靠近凸透镜

A.②③B.①④C.②④D.①③

【答案】A

【解析】

【详解】

①远视眼镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,取下远视眼镜片后,根据凸透镜的动态成像规律,所成的像会往光屏后面退,保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏靠近凸透镜,这样在光屏上所成的像会更加模糊,①不合题意;

②由上述可知,保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏远离凸透镜,那么会使光屏上的像再次变得清晰,②符合题意;

③由上述可知,保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛远离凸透镜,那么所成的像会靠近凸透镜,能使光屏上的像再次变得清晰,③符合题意;

④由上述可知,保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛靠近凸透镜,那么所成的像会远离凸透镜,这样在光屏上所成的像会更加模糊,④不合题意。

故选A。

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