2020-2021备战中考物理专题训练-凸透镜成像的规律题分类及答案解析

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、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。2．城市的很多街口都安装了360°高清晰摄像头，由公安局实施24小时监控，来保护人民的安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图所示，某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在F处，在监控此人的过程中（该人在成像板上的像保持清晰），下列说法正确的是（）A．不管该人走近还是走远，所成的像都是正立缩小的实像B．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在a点C．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在c点D．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在b点【答案】D【解析】【详解】A．该人走近还是走远时，所成的像是倒立的实像，不是正立的，A错误；B．如果该人远离镜头，那么物距变大，像距变小，像更靠近焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变大，焦点不可能在a点，B错误；CD．如果该人靠近镜头，那么物距变小，像距变大，像更远离焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变小，焦点不可能在c点，可能变在b点，C错误、D正确．3．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．4．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；5．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．6．某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为26厘米和16厘米，则该透镜的焦距f为（）A．6厘米<f<10厘米 B．8厘米<f<13厘米C．13厘米<f<16厘米 D．16厘米<f<26厘米【答案】B【解析】【详解】根据题意，当凸透镜成倒立放大的像时，像位于二倍焦距以外，即，代入数据得：解得：当凸透镜成倒立，缩小的像时，像位于一倍焦距和二倍焦距之间，即，代入数据得：解得：所以故选B。7．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。8．投影仪是教学中常用的仪器，如图所示是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成45∘角的平面镜，右边竖直放一屏幕.物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像.一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，正确的调节方法是A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离C．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离D．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离【答案】D【解析】根据凸透镜的成像规律，要使像变大，则应减小物距，增大像距。投影仪使用时投影仪与屏幕间的距离为像距，凸透镜到物体间的距离为物距，所以应增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离，故D符合题意。选D。9．两平面镜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u＜f，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>10.5cmB．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。11．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60cmB．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。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”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<15cmC．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，即，可得，则透镜的焦距满足，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。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．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。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．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12cmB．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，f<u<2f，即f<20cm<2f，像距大于2倍焦距，v>2f，即30cm>2f，解得10cm<f<15cm，故凸透镜的焦距可能是12cm，A正确；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．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