物理物理凸透镜成像的规律的专项培优练习题含答案附答案.docx

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物理物理凸透镜成像的规律的专项培优练习题含答案附答案

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．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．40cmB．30cmC．20cmD．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．

3．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．

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．如图所示，光屏上得到一个清晰的像，此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm，则下列说法正确的是（）

A．此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cm

B．只将凸透镜向左移动，就可以在光屏上得到倒立缩小的像

C．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，凸透镜和光屏不动，蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像

D．将蜡烛移到距离凸透镜18cm，向右调节光屏到适当位置，在光屏上可能得到放大的像

【答案】D

【解析】

【详解】

A．物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像，应用是投影仪；则

；又因为

，所以

，故A错误；

B．只将凸透镜向左移，减小物距，此时应该增大像距，且物像之间的距离增大，故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B错误；

C．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线由发散作用；若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时，光线会延迟会聚，所以像会落在光屏的右侧；如果此时蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，像会更加远离光屏，光屏应该向右移动才能得到清晰的像，故C项错误；

D．将蜡烛右移至距离凸透镜18cm，由

可知，此时物距仍大于焦距，故向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D正确；

6．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。

7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛距凸透镜36cm时，在凸透镜另一侧18cm处的光屏上得到清晰缩小的像，当蜡烛距凸透镜18cm时，它的像一定是（）

A．像距为36cm，且成缩小的实像B．像距为36cm，且成放大的实像

C．像距为18cm，且成缩小的实像D．像距为18cm，且成放大的虚像

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

当u﹥2f时，成倒立、缩小的实像，f﹤v﹤2f，u﹥v．当蜡烛距凸透镜18cm时，f﹤u﹤2f．由于f﹤u﹤2f，成倒立、放大的实像，v﹥2f，u﹤v．凸透镜的一个物距对应一个像距，所以，像距为36cm，且成放大的实像．故选B。

8．下列关于光学知识的说法中，正确的是

A．老花镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上

B．近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上

C．照相机利用凸透镜成正立、缩小的实像的原理制成的

D．放大镜利用凸透镜成正立、放大的实像的原理制成的

【答案】B

【解析】

A.老花镜是凸透镜，因此老花镜是利用凸透镜对光的会聚作用使物体的像成在视网膜上，故A错误；B.近视镜是凹透镜，因此近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上，故B正确；C.照相机拍照时，物体到透镜的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故C错误；D.放大镜使用时，物体到透镜的距离小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，故D错误．故选B.

9．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．

10．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】

【分析】

【详解】

AB．由题意可知，物距是30cm，像距20cm，可知物距大于像距；而且此时光屏出现了清晰实像，由凸透镜成像的规律可知，可以判断此时的实像是倒立缩小的实像；而且

则

，故AB不符合题意；

C．当物体远离凸透镜10厘米时，物距变大，由凸透镜成像的规律可知，像距会变小，像会变小，所以移动光屏找到实像后，此实像变小了，故C不符合题意；

D．当物体靠近凸透镜10厘米时，此时的物距变为20cm，由于光路是可逆的，所以为了在光屏上得到清晰的实像此时的像距应该为30cm，即光屏应远离透镜10厘米，故D符合题意。

故选D。

11．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。

12．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．

13．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40.0cm

B．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，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，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。

14．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。

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

则

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．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．

17．小明在探宄凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜甲固定在光具座上50cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻线处，移动光屏到80cm处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示：

之后他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换成焦距为5cm的凸透镜乙并保持位置不变，移动光屏使在光屏上再次成烛焰清晰的像。

则对于这两次成像实验（）

A．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、缩小的像

B．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、放大的像

C．利用凸透镜乙成像时，像距大于30cm

D．利用凸透镜乙成像时，像距小于30cm

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

AB．凸透镜甲焦距为10cm，物距为：

u=50cm-35cm=15cm,

当f

故A错误，B正确；

CD．凸透镜乙焦距为5cm，此时物距u=15cm，则u>2f，所以5cm

18．有一个焦距为f的凸透镜，现在将一个物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处，在此过程中（）

A．物体和像之间的距离一直在减小B．物体和像之间的最小距离为4f

C．像的大小和物体大小的比值先减小后增大D．像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大

【答案】BD

【解析】

【详解】

A．从4f向2f移动过程中，物体和像之间的距离减小，从2f继续向1.5f处移动过程中，物体和像之间的距离增大，物体和像之间的距离先减小后增大，故不符合题意；

B．当物距等于2f时，像距等于2f，物体和像之间的距离最小为4f，故符合题意；

C．成实像时，物近像远像变大，物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处，物大小不变，像一直变大，因此像的大小和物体大小的比值一直变大，故不符合题意；

D．从4f向2f移动过程中，物体移动速度大于像的移动速度，从2f继续向1.5f处移动过程中，物体移动速度小于像的移动速度，因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大，故符合题意。

19．小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜A固定在光具座上35cm处，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。

接着，他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变，移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。

则下列说法中正确的是（　　）

A．照相机的物镜成像原理与图甲相同B．放大镜的物镜成像原理与图乙相同

C．凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距D．凸透镜B的焦距大于凸透镜A的焦距

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图甲可知，光屏上呈现倒立缩小的实像，所以照相机的物镜成像原理与图甲相同，故A正确；

B．由乙图可知，此时成倒立、放大的实像，所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同，故B错误；

CD．由甲图可知，物距

此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以

得

由乙图可知，物距仍为30cm，此时成倒立、放大的实像，所以物距处于f和2f之间，即

可得

所以A的焦距小于B的焦距；故C错误，D正确。

故选AD。

20．如图，小明在实验室探究凸透镜成像规律，先把凸透镜、光屏放在光具座上，发现窗外景物在光屏上成清晰的像。

于是把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，在如图的四个实验情境中，能够在光屏上得到清晰的像是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】B

【解析】

【详解】

A．把凸透镜、光屏放在光具座上，发现窗外景物在光屏上成清晰的像，说明此时的成像原理与照相机相似，物距大于二倍焦距，像距在二倍焦距与一倍焦距之间，由图甲可得，此时像距为15cm，故可以得到

化简可得

此外，由图甲可知，像距为15cm时，物距在窗外，说明此时像距接近一倍焦距，即焦距更靠近15cm，且光路可逆，若物距为15cm时，像的位置应该在窗外，像距超出光具座范围。

选项A图中物距为10cm，此时像距应该超出光具座范围或成虚像，故A不符合题意；

B．此时物距约为38cm，稍大于二倍焦距，像距为25cm，稍小于二倍焦距，满足

和焦距更接近15cm的条件，此时成倒立、缩小的实像，故B符合题意；

C．若此时光屏上能看到清晰地像，则物距等于像距为20cm，则焦距为10cm，更接近7.5cm，不符合题意；

D．若此时能在光屏上看到清晰地像，则像距为12cm，此时蜡烛应该才窗外，超出光具座范围，故D不符合题意。

故选B。