中考物理专题训练凸透镜成像的规律题分类附答案.docx

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中考物理专题训练凸透镜成像的规律题分类附答案

一、初中物理凸透镜成像的规律

1.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

5cm<f<10cm

故选C。

2.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.

3.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。

4.用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时()

A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些B.暗箱应略长一些,得到的像会略大些

C.暗箱应略短一些,得到的像会略小些D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些

【答案】B

【解析】

【详解】

照相机是利用凸透镜成像原理工作的。

当无水时物体在光屏(暗箱)上形成一个倒立、缩小的实像,当有水时,由于光的折射,物体感觉变浅,相当于靠近凸透镜,根据“物近像远像变大”原则,在暗箱上得到的像会比原来的像略大一些。

故B正确。

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,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.

7.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。

8.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.

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.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。

下列说法不正确的是(  )

A.该凸透镜的焦距:

13cm>f>10.5cm

B.只将蜡烛向右移动,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放大的像

D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则

,像距

满足

,解得

,故A正确,不符合题意;

B.只将蜡烛向右移动,减小了物距,必须增大像距,才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B错误,符合题意;

C.像距小于物距,光屏上成倒立、缩小的实像;保持凸透镜不动,只将蜡烛和光屏互换,像距大于物距时,根据光路的可逆性可知,成倒立、放大的实像,故C正确,不符合题意;

D.蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故D正确,不符合题意。

故选B。

11.如图所示将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上时,光屏恰能成清晰的像。

下列说法正确的是()

A.此时光屏上成倒立缩小的实像

B.将图中的凸透镜向右移动,在光屏上可再次观察到清晰的像,此时的成像特点与照相机原理相同

C.在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像

D.将蜡烛移到35cm刻度处,移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】

A.图像显示,物体到凸透镜的距离小于像到凸透镜的距离,根据凸透镜成像规律物近像远像变大可知,光屏上成倒立放大的实像。

A选项错误,不符合题意。

B.将图中的凸透镜向右移动,物距逐渐变大,像距逐渐变小,根据凸透镜成像规律物远像近像变小可知,在光屏上可再次观察到清晰的像为倒立缩小的实像,此时的成像特点与照相机原理相同,B选项正确,符合题意。

C.远视眼镜片为凸透镜,对光线具有会聚作用。

在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,对光线的会聚能力增强,像距变小,故缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像,C选项正确,符合题意。

D.图像显示物距为15cm,像距为30cm,光屏上成倒立放大的实像,则物体位于一倍焦距和二倍焦距之间,像位于二倍焦距以外。

两式联立解出

将蜡烛移到35cm刻度处,此时物距变为30cm,物体位于凸透镜二倍焦距以外,故移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,D选项正确。

故选BCD。

12.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是(  )

A.利用这一原理制成了投影仪

B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像

C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像

D.若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像

【答案】D

【解析】

A.如图可知此时物距大于像距,凸透镜成倒立缩小的实像,利用这一原理制成了照相机,故A错误;

B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路可逆的特点,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像,故B错误;

C.成缩小的实像时,像距位于一倍焦距到二倍焦距之间,即

,由图知此时像距为15cm,可得:

所以若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,此时物距小于焦距,不能成实像,在凸透镜同侧成虚像,所以移动光屏是找不到像的,故C错误;

D.若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,即减小物距,根据成实像时物距与像距的变化规律知,像距应增大,即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像,故D正确;

故选D.

点睛:

凸透镜成像规律是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距减小时,像距增大,像也会变大,这里的像变大,是与之前比变大,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.

13.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.

14.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.

 

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10cm

B、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.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;

18.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。

19.当物体距离凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像;若保持物体与光屏的位置不变把凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像,物体与光屏的距离L和凸透镜的焦距f的说法正确的是()

A.L=18cmB.L=14cm

C.4cm

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

由于当光屏上成清晰放大的像后,物体及光屏均未移动,仅将凸透镜向光屏方向移动2cm,又成清晰缩小的像,则根据光路是可逆的可知,此时物距与像距大小互换,此时物距为10cm,像距为8cm,成倒立缩小的实像,物体与光屏间的距离L=10cm+8cm=18cm。

由凸透镜成像规律可得

2f<10cm,f<8cm<2f

解得4cm

20.如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的(  )

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

圆柱体的右边Q在f和2f之间,所成的像是倒立放大的实像;圆柱体的左边P在2f以外,所成的像是倒立缩小的实像.当u>f时,物距减小,像距变大像变大.右边的像距比左边的像距远,符合要求的只有图B.

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