中考物理凸透镜成像的规律大题培优 易错 难题附答案解析.docx

中考物理凸透镜成像的规律大题培优 易错 难题附答案解析.docx

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中考物理凸透镜成像的规律大题培优易错难题附答案解析

一、初中物理凸透镜成像的规律

1．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．

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．如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图,当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像．若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则（    ）

A．

A．移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像

B．移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像

C．移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像

D．不论光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像

【答案】D

【解析】

由题意可知，当物距为30cm时，可以在光屏上得到与物体等大的像，所以f=15cm；

将蜡烛移到刻度为30cm处时，物距为10cm，即u＜f，所以应该成正立、放大的虚像，故在光屏上看不到；故选D．

4．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．

5．物体放在凸透镜前30厘米处；在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。

则（）

A．焦距可能为18厘米

B．此时凸透镜成倒立放大的实像

C．当物体远离凸透镜10厘米，移动光屏找到实像后，此实像变大了

D．当物体靠近凸透镜10厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10厘米

【答案】D

【解析】

【详解】

根据凸透镜的成像规律，当

，

，成倒立、缩小的实像，即

；由题意可以知道物距

，像距

，这种情况是成倒立、缩小的实像，即

化简可得

所以凸透镜的焦距不可能是18cm；当物体远离凸透镜10cm，物距变大，依然大于两倍焦距，像距变小，所成的实像会变小；当物体靠近凸透镜10cm，物距

，那么

为了在光屏上得到清晰的实像，根据光路的可逆性，此时像距

，光屏应远离透镜10cm；故选D。

6．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的像距随物距变化的关系图线如图所示．图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应．则下列说法正确的是

A．蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像

B．蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像

C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大

D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小

【答案】C

【解析】

【分析】

（1）根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，判断凸透镜的焦距．

（2）根据物距和焦距，判断凸透镜成像情况：

u＞2f，成倒立、缩小的实像．

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．

u＜f，成正立、放大的虚像．

（3）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．

【详解】

（1）由图象知，

，此时凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：

．

（2）物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．

A、蜡烛处于AB间某一位置时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．选项错误．

B、蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．选项错误．

C、将蜡烛从C移动到B的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项正确．

D、将蜡烛从B移动到A的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项错误．

故选C．

7．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5cm，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5cm，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．

8．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．

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．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。

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．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。

13．小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。

小红保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，这时，她在光屏上可以看到（　　）

A．正立、放大的像B．正立、缩小的像

C．倒立、缩小的像D．倒立、放大的像

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由题意可知，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像，那么物距大于两倍焦距，像距小于两倍焦距大于一倍焦距；当保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，物距是小于两倍焦距大于一倍焦距，像距是大于两倍焦距，由于光的可逆性，根据凸透镜的成像规律可知，这时成倒立、放大的实像。

故选D。

14．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏之间的距离为下图时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。

下列说法错误的是

A．该凸透镜的焦距大于10㎝、小于15㎝

B．只将凸透镜向左移，可以在光屏上得到清晰放大的像

C．只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰的缩小像

D．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，可在凸透镜前放一个凹透镜。

【答案】C

【解析】

【分析】

凸透镜成像规律：

u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f；

u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，求焦距；

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f；

u＜f，成正立、放大的虚像。

【详解】

A、观察图示可知，物距大于像距，则在光屏上得到一个清晰缩小的实像，所以u=30cm＞2f，解得f＜15cm；而像距v=20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm；故凸透镜的焦距的范围是：

10cm＜f＜15cm，故A正确；

B、只将凸透镜向左移，减小物距，增大像距，根据光路可逆的特点，可知在光屏上能得到清晰放大的像，故B正确；

C、只将蜡烛和光屏互换，根据光路可逆可知，可以在光屏上得到清晰放大的像，故C错误；

D、蜡烛远离凸透镜时，物距变大，像距将变小，为了在光屏上得到清晰的像，应使光线发散一些，所以用一个凹透镜，D正确。

故选：

C。

15．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

即

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。

16．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。

17．有一个焦距为f的凸透镜，现在将一个物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处，在此过程中（）

A．物体和像之间的距离一直在减小B．物体和像之间的最小距离为4f

C．像的大小和物体大小的比值先减小后增大D．像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大

【答案】BD

【解析】

【详解】

A．从4f向2f移动过程中，物体和像之间的距离减小，从2f继续向1.5f处移动过程中，物体和像之间的距离增大，物体和像之间的距离先减小后增大，故不符合题意；

B．当物距等于2f时，像距等于2f，物体和像之间的距离最小为4f，故符合题意；

C．成实像时，物近像远像变大，物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处，物大小不变，像一直变大，因此像的大小和物体大小的比值一直变大，故不符合题意；

D．从4f向2f移动过程中，物体移动速度大于像的移动速度，从2f继续向1.5f处移动过程中，物体移动速度小于像的移动速度，因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大，故符合题意。

18．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。

19．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。

20．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。