中考物理凸透镜成像的规律大题培优附答案.docx

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中考物理凸透镜成像的规律大题培优附答案

一、初中物理凸透镜成像的规律

1.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.

2.如图所示,光屏上能看到烛焰清晰的像,下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是()

A.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调

B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离

C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离

D.换一个焦距更小的凸透镜,调整光屏至适当的位置

【答案】D

【解析】

【详解】

A.从图中可以看到,烛焰的物距

大于像距

,由于在光屏上能看到烛焰清晰的像,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、缩小的实像;当保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调后,根据光路的可逆性可知,在光屏上也能看到烛焰清晰的像,此时物距

小于像距

,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、放大的实像,这个操作可以使光屏上清晰的像变大,A项不合题意;

B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离,那么物距

会变小,像距

会变大,根据凸透镜的成像规律可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,所以能使光屏上清晰的像变大,B项不合题意;

C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离,根据凸透镜的成像规律可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,能使光屏上清晰的像变大,C项不合题意;

D.换一个焦距更小的凸透镜,那么物距不变,根据凸透镜的成像规律可知,像距会变小,调整光屏至适当的位置,所成的清晰像会更小,不能使光屏上清晰的像变大,选项D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.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.

5.小明探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛到透镜的距离是30cm时,调节透镜另一侧的光屏,屏上得到清晰放大的像。

下列判断中正确的是()

A.此时的像是正立放大的虚像

B.该透镜的焦距是15cm

C.当蜡烛到透镜的距离是60cm时,调节光屏,屏上可得缩小的像

D.当蜡烛到透镜的距离是15cm时,调节光屏,屏上可得放大的像

【答案】C

【解析】

【详解】

AB.像能用光屏承接,说明像是实像,虚像不能用光屏承接,凸透镜成放大的实像时,v>2f,f

故AB错误;

C.当u=60cm时,由f<30cm可知2f<60cm,即u>2f。

当物距大于2f时,f

故C正确;

D.当u=15cm时,由30cm<2f可知15cm

故D错误。

6.以下关于实像和虚像的说法,正确的是

A.实像不可能与物体是等大的

B.实像一定是光发生折射形成的

C.虚像在成像时没有光进入人眼

D.虚像不能在光屏上呈现

【答案】D

【解析】

【详解】

A.凸透镜成像中当物距等于二倍焦距时成倒立等大的实像,故错误;

B.小孔成像所成的实像是由光的直线传播形成的,故错误;

C.平面镜成虚像时,是平面镜反射的光线进入人的眼睛,故错误;

D.虚像不是真实光线会聚而成的,不能在光屏上呈现,故正确。

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.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.利用了这一原理制成了照相机

B.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大

C.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

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

【答案】C

【解析】

【详解】

A.从图中可以看到,蜡烛物距

,像距

,可知

,而照相机的是

,A错误;

B.根据凸透镜成像的规律可知,若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,像是逐渐变小的,B错误;

C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路的可逆性,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像,C正确;

D.由题意可知

,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45cm刻度线处,此时

,会成正立放大的虚像,适当移动光屏是不能得到清晰的像,D错误.

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,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。

12.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。

13.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.

14.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.

15.在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像:

若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时,则(  )

A.光屏上出现倒立放大的实像

B.光屏上出现倒立缩小的实像

C.无论怎样移动光屏,光屏上均不会出现实像

D.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的实像

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以

v=30cm=2f

f=15cm

若现将物体移至透镜前12cm处时,此时物距

u=12cm

则物距应小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故光屏上不会出现像,故ABD不符合题意,C符合题意.

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.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。

18.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。

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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