1、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6cmC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10cm2ff5cm此
2、时像成在一倍焦距和二倍焦距之间,即f6cm2f3cmf6cm综合得3cmf5cm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3cmf4cm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
3、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
4、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D4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
5、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
6、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,15cm20cm30cm,即蜡烛在凸透镜一倍焦距和二
7、倍焦距之间,此时凸透镜成倒立、放大的实像,像距为v2f=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
8、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fD2f,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是( )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D9两平面镜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
9、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uf,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,
10、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
11、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
12、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40.0cmB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
13、,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
14、,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
15、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
16、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“
17、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u2f,此时fv2f;若把蜡烛放在光屏的位置,则fu2f,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
18、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
19、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
20、【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
21、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=40cm10cm=30cm时,成倒立、缩小的实像,这是照相机的成像原理,u2f,所以30cm2f所以凸透镜的焦距范围为:f15cm若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则此时物距为u=40cm30cm=10cmA若fcm,此时u2f,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fcm,此时u2f,移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像,故B符合题意;C D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
22、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
23、,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( )保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏靠近凸透镜保持蜡烛与凸透镜的位置不变,
24、使光屏远离凸透镜保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛远离凸透镜保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛靠近凸透镜A B C D 【答案】A【解析】【详解】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,不合题意;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,符合题意;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,符合题意;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,不合题意。故选A。
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