备战中考物理凸透镜成像的规律大题培优及答案解析.docx

备战中考物理凸透镜成像的规律大题培优及答案解析.docx

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备战中考物理凸透镜成像的规律大题培优及答案解析

一、初中物理凸透镜成像的规律

1．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。

2．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．

3．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．

4．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．

5．在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜左侧某一位置，把光屏放在凸透镜的右侧，然后移动光屏，恰好在凸透镜右侧26cm处的光屏上出现一个倒立缩小的像，则（）

A．焦距可能是8cm

B．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，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实像

C．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，像的大小会变小

D．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后把凸透镜往右移动2f，所成的像也会往右移动，且移动距离小于2f

【答案】C

【解析】

【详解】

A．根据凸透镜的成像规律可知，在光屏上出现一个倒立缩小的像，那么像距符合关系式

，因为

，所以

，可解得

所以焦距不可能是8cm，A项不合题意；

B．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，由于

，这时物距小于一倍焦距，在凸透镜的右侧是不能成像的，B项不合题意；

C．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，根据凸透镜的动态成像规律可知，像的大小会变小，选项C符合题意；

D．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后把凸透镜往右移动2f，这个过程分两个阶段，物距还在小于一倍焦距时，所成的虚像往左移动到无穷远处，当物距大于一倍焦距后，会成实像，所成的实像会从右端无穷远处往左移动，D项不合题意。

6．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。

7．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．

8．小军做凸透镜成像规律的实验时，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，蜡烛放置在35cm刻度线处，如图所示。

移动光屏，直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。

下列说法中正确的是（）

A．光屏上呈现的是烛焰的虚像B．光屏上呈现的是烛焰正立的像

C．光屏上呈现的是烛焰放大的像D．该实验现象能说明照相机的成像特点

【答案】C

【解析】A.光屏上能呈现烛焰的像，说明是实像，虚像不能成在光屏上，故A错误；

B.凸透镜成实像时，都是倒立的，成虚像时是正立的，如图成的是实像，是倒立的，故B错误；

C.由图知，物距位于一倍到二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，成倒立放大的实像，故光屏上呈现的是烛焰放大的像，故C正确；

D.该实验现象能说明投影机的成像特点，而照相机利用的是成缩小实像的规律，故D错误；

故选C。

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。

9．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；

10．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。

11．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（　　）

A．该凸透镜的焦距是30cm

B．换成焦距为10cm的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，在光屏上可以得到两次清晰倒立的像

C．在凸透镜左侧放一凹透镜，将光屏向右移动还能接收到清晰的像

D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，人眼在100cm处能看到蜡烛的像

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图可知，此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离，在光屏上恰能成清晰的像，则此时物距等于像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，则

则焦距为15cm，故A项错误；

B．换成焦距为10cm的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，当蜡烛到凸透镜的距离在10cm~20cm之间时，光屏到凸透镜的距离在50cm~40cm，移动凸透镜在适当位置能成清晰的像，由光路可逆原理可知，光屏距离凸透镜10cm~20cm之间时，可以再次成清晰的像，故B项正确；

C．在凸透镜左侧放一凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像，故C项正确；

D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，光依然沿原来的方向传播进，人眼在100cm处能看到蜡烛的像，故D项正确。

故选BCD。

12．如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且

，若

，该凸透镜的焦距可能是（）

A．

B．

C．

D．

【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。

13．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。

下列说法正确的是（）

A．此时的成像特点与投影仪相同

B．该透镜的焦距满足8cm

C．将蜡烛和光屏互换后，光屏上不能承接到清晰的像

D．将蜡烛和光屏同时远离凸透镜，可再次承接到清晰的像

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．由题可知，蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像，与照相机原理相同，故A不正确；

B．由凸透镜成像规律可知，此时物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即

，

即

，

可得

，

则

透镜的焦距满足

，故B正确；

C．由光路可逆原理可知，将蜡烛和光屏互换后，光屏上能承接到清晰的像，故C项不正确；

D．将蜡烛远离凸透镜时，光屏要靠近凸透镜，才能在光屏上成清晰的像，故D项不正确。

故选B。

14．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。

15．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。

16．如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则物体AB在

A．图中Ⅰ区域，箭头水平向右

B．图中Ⅱ区域，箭头水平向右

C．图中Ⅱ区域，箭头方向向左斜上方

D．图中Ⅰ区域，箭头方向向右斜上方

【答案】D

【解析】

试题分析：

根据图中告诉的像距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系，以及物距与焦距的关系．由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，因此物体应比A′B′大，箭头方向向上；像在主光轴下方，根据凸透镜的三条特殊光线，利用折射时光路是可逆的，作出物体AB，由图可知；则物体应在主光轴下方，所以物体在图中Ⅰ区域，箭头方向向右斜上方．

故选D．

考点：

此题考查的是凸透镜成像．

点评：

凸透镜成像的规律涉及四个方面：

①物距与焦距的关系；②成像的性质；③像距与焦距来的关系；④应用．只要告诉其中的一个方面，就可以确定其它三个方面的内容．在此题中，根据图示确定了像距与焦距的关系；然后利用凸透镜成像的规律物距与物体与像的大小关系．

17．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。

18．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．

19．在探究凸透镜成像规律"的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。

实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。

实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。

探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。

下列有关说法中正确的是（）

A．该凸透镜的焦距为60cm

B．随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动

C．当学生把蜡烛移动到80cm刻度处，再移动光屏，会成一个倒立、缩小的实像

D．小明拿来的眼镜是近视镜

【答案】BCD

【解析】

【详解】

A．由焦距的概念可知，

所以该凸透镜的焦距为10cm，A错误；

B．凸透镜在光屏上成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，B正确；

C．由甲图知，80cm刻度处到凸透镜的距离为

所以

因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像，C正确；

D．只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光具有发散作用，因此小明的眼镜是凹透镜，凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜，D正确。

故选BCD。

20．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO

A．f=10cmB．f=5cm

C．f=8cmD．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

f2f

已知AO=10m，则

f<10m<2f

解得

5m

故选C。