中考物理专题复习分类练习-凸透镜成像的规律综合

一、初中物理凸透镜成像的规律1．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．2．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】【详解】根据凸透镜的成像规律，当，，成倒立、缩小的实像，即；由题意可以知道物距，像距，这种情况是成倒立、缩小的实像，即化简可得所以凸透镜的焦距不可能是18cm；当物体远离凸透镜10cm，物距变大，依然大于两倍焦距，像距变小，所成的实像会变小；当物体靠近凸透镜10cm，物距，那么为了在光屏上得到清晰的实像，根据光路的可逆性，此时像距，光屏应远离透镜10cm；故选D。3．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＜6cm B．6cm＜f＜18cmC．9cm＜f＜12cm D．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．4．小明探究“凸透镜成像规律”，当蜡烛到透镜的距离是30cm时，调节透镜另一侧的光屏，屏上得到清晰放大的像。下列判断中正确的是（）A．此时的像是正立放大的虚像B．该透镜的焦距是15cmC．当蜡烛到透镜的距离是60cm时，调节光屏，屏上可得缩小的像D．当蜡烛到透镜的距离是15cm时，调节光屏，屏上可得放大的像【答案】C【解析】【详解】AB．像能用光屏承接，说明像是实像，虚像不能用光屏承接，凸透镜成放大的实像时，v>2f，f<u<2f，即f<30cm<2f。故AB错误；C．当u=60cm时，由f<30cm可知2f<60cm，即u>2f。当物距大于2f时，f<v<2f，光屏上得到倒立缩小的实像。故C正确；D．当u=15cm时，由30cm<2f可知15cm<f，即u<f，当物距小于f时，成正立放大的虚像，光屏上将承接不到像。故D错误。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．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。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f<D<2f，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D．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．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 B．30cm C．20cm D．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．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。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．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．13．凸透镜成像实验中，移动蜡烛到某位置时，能在光屏上再次成清晰缩小的像，则下列说法能成立的是A．同时移动蜡烛与光屏，且移动距离相同时，有可能在光屏上再次成清晰缩小的像；B．若将一老花镜放到凸透镜前方，光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像；C．换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜：D．保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像：【答案】CD【解析】【详解】A．物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离，故A项不符合题意；B．老花镜是凸透镜，若将一老花镜放到凸透镜前方，则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚，此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像；B项不符合题意；C．换用焦距较小的凸透镜后，相当于增大物距，当物体成实像时，随着物距增大，像距减小，同时像也在减小。故要在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜方向移动；C项符合题意；D．根据光路可逆性可知，在保持物体和光屏位置不变时，移动凸透镜，可以光屏上成一个倒立、放大、实像，此时物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，D项符合题意；14．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4fC．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。15．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。16．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像；若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，物体与光屏的距离L和凸透镜的焦距f的说法正确的是（）A．L=18cm B．L=14cmC．4cm<f<5cm D．5cm<f<8cm【答案】AC【解析】【分析】【详解】由于当光屏上成清晰放大的像后，物体及光屏均未移动，仅将凸透镜向光屏方向移动2cm，又成清晰缩小的像，则根据光路是可逆的可知，此时物距与像距大小互换，此时物距为10cm，像距为8cm，成倒立缩小的实像，物体与光屏间的距离L=10cm+8cm=18cm。由凸透镜成像规律可得2f<10cm，f<8cm<2f解得4cm<f<5cm，故选AC。17．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。18．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