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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
2025-09-25 18:00:49 责编:小OO
文档
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. . . .

【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.

3.当物体距凸透镜8厘米时,在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米,则在光屏上又成一个清晰像,那么这透镜的焦距f为

A.2厘米<f<4厘米 .4厘米<f<5厘米

C.5厘米<f<8厘米 .无法确定

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

物体离凸透镜8cm时,在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像,2f>u>f,所以, f8cmf,即4cmf8cm−−−−−①;由“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”,可知u=10cm>2f,即f<5cm−−−−②,综上所述,由①②可4cm故选B.

4.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 45 cm 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45 cm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.

5.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;

6.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 .一个实像,两个虚像

C.只有一个虚像 .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.

7.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fA. . . .

【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.

8.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. . . .

【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.

9.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.40cm .30cm .20cm .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.

10.某凸透镜成像时,像距v跟物距u之间关系的图像如图所示,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<16cm时,该凸透镜可作放大镜使用

D.当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=16cm ,所以f=8cm,即凸透镜的焦距是8cm,故A错误;

B.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故B正确;

C.当u<16cm时,有两种情况:若uD.u=20cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故D错误。

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.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 < f <15cm

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

可得

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。

13.黄健同学对凸透镜成像的特点进行了总结,其中正确的是:(  )

A.缩小的都是实像,放大的都是虚像

B.实像都是倒立的,虚像都是正立的

C.缩小的像都是倒立的,放大的像都是正立的

D.实像和虚像都可在光屏上呈现

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.当物体在一焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,所以放大的像不一定是虚像,故A项错误;

B.当物距大于一倍焦距时成倒立的实像,当物距小于一倍焦距时成正立的虚像,故B项正确;

C.当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成倒立放大的实像,所以放大的像不一定都是正立的,故C项错误;

D.虚像不是实际光线相交形成的,虚像不能在光屏上呈现,故D项错误。

故选B。

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.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.

16.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,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=40cm−30cm=10cm

A.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的虚像,故CD不符合题意。

17.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,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。

18.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。

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.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。下载本文

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