物理培优 易错 难题凸透镜成像的规律辅导专题训练附答案.docx
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物理培优易错难题凸透镜成像的规律辅导专题训练附答案
一、初中物理凸透镜成像的规律
1．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。
2．小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为图中的甲和乙,则
A．小红离小强的距离近
B．小明和小红离小强的距离相同
C．小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再减小镜头对底片的距离
D．小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再增大镜头到底片的距离
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由图知，小红拍的像比小明拍的像小，根据凸透镜成像的规律，成的像越小，此时的物距越大，像距越小．所以小红拍摄时，相机与物体的距离较大．即小明离小强同学的距离近，小红离小强同学的距离远；所以选项AB是错误的；有凸透镜成像规律知，小红要使底片上的像与小明拍的一样大，小红移动位置后，再增大镜头到底片的距离即可，即镜头要往前伸，小明要使底片上的像与小红的一样大，小明移动位置后，镜头要往后缩．
所以选项C错误，D正确．故选D．
【点睛】
要解决此题，除了要知道照相机是根据凸透镜成像原理制成的和需要掌握凸透镜成像的规律．还要知道成实像时的动态变化规律是：
物近像远像变大，物远像近像变小．
3．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．
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．
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．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．
7．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。
8．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。
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．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．
11．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是30cm
B．换成焦距为10cm的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，在光屏上可以得到两次清晰倒立的像
C．在凸透镜左侧放一凹透镜，将光屏向右移动还能接收到清晰的像
D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，人眼在100cm处能看到蜡烛的像
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离，在光屏上恰能成清晰的像，则此时物距等于像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，则
则焦距为15cm，故A项错误；
B．换成焦距为10cm的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，当蜡烛到凸透镜的距离在10cm~20cm之间时，光屏到凸透镜的距离在50cm~40cm，移动凸透镜在适当位置能成清晰的像，由光路可逆原理可知，光屏距离凸透镜10cm~20cm之间时，可以再次成清晰的像，故B项正确；
C．在凸透镜左侧放一凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像，故C项正确；
D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，光依然沿原来的方向传播进，人眼在100cm处能看到蜡烛的像，故D项正确。
故选BCD。
12．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。
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，小明将凸透镜（f＝10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。
下列说法不正确的是（ ）
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．当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍能得到清晰的像
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据“无论实像或虚像，物靠近焦点像变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，即蜡烛远离焦点，所成的虚像将变小，故A正确；
B．发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的光线发散区域才能看到这个像；当眼睛在原光屏处不能看到发光体的像，眼睛靠近凸透镜也不能看到像，当眼睛从原光屏位置远离凸透镜，能看到像。
故B正确；
C．当蜡烛放在10cm处，物距
u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f
成倒立缩小的实像，故C正确；
D．若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜，远视眼镜为凸透镜，对光线有会聚作用，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误。
故选D。
15．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜的方向移动，物距u随时间t的变化图像如图甲所示，则像距v与t的大致变化关系为乙图中的
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时有:
物远（物距变大）像近（像距变小）像变小,像距逐渐减小,从
到
但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故只有C正确,ABD错误.
所以C选项是正确的.
【点睛】
根据凸透镜成实像时:
物远（物距变大）像近（像距变小）像变小分析.
16．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。
17．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．
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．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．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。
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