【物理】物理凸透鏡成像的規(guī)律的專項培優(yōu)練習題(含答案)含答案

1、一、初中物理凸透鏡成像的規(guī)律1如圖所示，購物支付已進入“刷臉”時代，消費者結(jié)賬時站在攝像頭（相當于一個凸透 鏡）前約 1m 的位置，面對鏡頭，經(jīng)系統(tǒng)自動拍照、掃描等，確認信息后，即可進行后續(xù) 工作。則下列說法正確的是（ ）A人臉通過攝像頭成像是利用了光的反射B“刷臉”時，面部經(jīng)攝像頭成正立縮小的實像 C“刷臉”時，面部應位于攝像頭的一倍焦距和兩倍焦距之間D攝像頭的焦距可能是 30cm【答案】 D【解析】【分析】【詳解】A人臉通過攝像頭成像是利用了光的折射，A 錯誤；B“刷臉”時，面部經(jīng)攝像頭成倒立縮小的實像，B 錯誤；C“刷臉”時，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，成倒立縮小的實像，那么物距應該大于兩

2、倍 焦距， C 錯誤；D由于人站在距離鏡頭 1m 處，即物距等于 1m，成倒立縮小的實像，根據(jù)凸透鏡的成像 規(guī)律可知， ，解得 ，所以攝像頭的焦距可能是 30cm，D 正確。 故選 D。2 在 “探究凸透鏡成像的規(guī)律 ”時，將點燃的蠟燭放在距凸透鏡 30cm 處，在透鏡另一側(cè)距 離透鏡 16cm 處的光屏上得到燭焰清晰的像則下列相關說法正確的是（ ） 光屏上成倒立、放大的實像 照相機是利用這一成像原理工作的 該透鏡的焦距 f 一定滿足 8cm< f < 15cm 將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，要使光屏上出現(xiàn)清晰的像，光屏應靠近透鏡A只有 和 B只有 和C只有 和D只有 和【答案】

3、 C【解析】根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律分析：將點燃的蠟燭放在距凸透鏡 30cm 處，在透鏡另一側(cè)距離透鏡 16cm 處的光屏上得到燭焰 清晰的像，即物距大于像距，所以成倒立縮小的實像，故錯誤；照相機就是利用凸透鏡成倒立縮小的實像的原理制成的，故正確； 凸透鏡成倒立縮小的實像時，物距大于二倍焦距，即 30cm 2 f ，得： f 15cm； 像距為一倍到二倍焦距之間，即 f 16cm 2 f ，得： f 8cm， f 16cm ； 綜合以上條件得： 8cm<f <15cm ，故正確；將近視鏡片，即凹透鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，由于凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以像 將遠離凸透鏡 ， 所以要使光屏

4、上出現(xiàn)清晰的像，光屏應遠離透鏡，故錯誤； 故選 C點睛：凸透鏡成像規(guī)律是?？荚嚨膬?nèi)容，應牢記凸透鏡的成像規(guī)律，有些同學總是記不 住，要下點功夫，可以結(jié)合成像光路圖進行練習、記憶3有一個點光源放在凸透鏡的正前方當點光源放在A 點時，成像在 B 點，當點光源放在 B 點時，成像在 C 點，如圖所示則 （A凸透鏡應放在 C 點右側(cè)B凸透鏡應放在 B、C 點之間 C凸透鏡應放在 A、B 點之間 D凸透鏡應放在 A 點左側(cè) 【答案】 D【解析】【分析】 解答此題要明確以下知識點：凸透鏡如果成像在同一側(cè)的話應該是成虛像，并且像距大于 物距。詳解】AB凸透鏡成實像時，物與像在異側(cè)，且物近像遠像變大如果凸透鏡

5、放在C 點右側(cè)，那么當點光源放在 A點時，成像在 A 點左側(cè)，而不是右側(cè)的 B，故選項 AB均錯誤； C當光源在 A 點時，像在透鏡另一側(cè)，說明成實像，那么像距應在一倍焦距外，這樣當 點光源在 B點時就也會在相對于 B 的另一側(cè)成實像，（也就是 A 的一側(cè)）而不是成像在 C 點故選項 C 錯誤；D如果凸透鏡放在 A 點左側(cè)，那么當點光源放在 A 點時，成像在 B 點，當點光源放在 B 點時，成像在 C點，成像都是虛像故選項 D 正確故選 Dv 跟物體4 某班同學在 “探究凸透鏡成像規(guī)律 ”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離 到凸透鏡的距離 u 之間關系的圖象 ，如圖所示，下列判斷正確的是（

6、 ）B把物體從距凸透鏡 12cm 處移動到 24cm 處的過程中，像逐漸變小C當 u=20cm 時成放大的像 投影儀就是根據(jù)這一原理制成的D當 u=12cm 時，在光屏上能得到一個縮小的像 【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A. 根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，在物體等于二倍焦距時，像距也等于二倍焦距 ，此時成倒立等 大的實像，如圖，物距為 16cm 時，像距也為 16cm ，即都等于二倍焦距，所以該凸透鏡的 焦距是 8cm，故 A 錯誤；B. 由圖可知，把物體從距凸透鏡 12cm 處移動到 24cm 處的過程中，即物距增大時，像距變 小，像會逐漸變小，故 B 正確；C. 當u 20cm 時，大于二倍

7、焦距，成縮小的像 ，投影儀根據(jù)凸透鏡成放大的實像原理制 成，故 C 錯誤；D. 當 u 12cm時，即物距處于一倍到二倍焦距之間，成倒立放大的實像，故D 錯誤故選 B【點睛】 凸透鏡成像規(guī)律是?？荚嚨膬?nèi)容，應牢記凸透鏡的成像規(guī)律，有些同學總是記不住，要下 點功夫，可以結(jié)合成像光路圖進行練習、記憶5某同學在做凸透鏡成像實驗時，當物距u =30 厘米，像距 v = 20厘米時，光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像。若燭焰移到離凸透鏡12 厘米處，所成的像一定是A倒立的B正立的C放大的D縮小的【答案】 C【解析】【詳解】當物距 u=30cm，像距v=20cm 時，光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像，所以30cm > 2

8、 f ，2 f >20cm> f ，所以凸透鏡的焦距為：10cm < f <15cm 。若將燭焰置于距凸透鏡12cm 處時，即 u=12cm ，有兩種情況：若焦距在10cm 和 12cm 之間則f< u<2f物體通過凸透鏡成倒立、放大的實像；若焦距在12cm和 15cm 之間，則C 正確。 故選 C。u< f ，物體通過凸透鏡成正立、放大的虛像。由以上知，故只有6小明用自制的“水凸透鏡”（向水透鏡里注水時，水透鏡的焦距將變?。﹣硌芯客雇哥R 成 像規(guī)律，當他把自己的近視眼鏡給水透鏡“戴上”時，如圖所示，光屏上原來清晰的像 變得模糊，為了能在光屏上重新得到

9、清晰的像，下列操作可行的是（ ） 將光屏靠近“水透鏡”將蠟燭遠離“水透鏡”對“水透鏡”注水將光屏和蠟燭同 時靠近“水透鏡”B和都行D和都行A和都行C和都行【答案】 B【解析】【詳解】近視鏡是凹透鏡，給水透鏡戴上近視鏡后，相當于減弱了凸透鏡的會聚能力，所以像遠離 了凸透鏡，若要在光屏上得到像，須將光平遠離透鏡；或增大凸透鏡的會聚能力，向水透 鏡中注水。故選 B。7如圖所示，紙筒底部中心開一小孔a，又在 a 上下等距的位置再開兩個小孔 b、c，蠟燭放在紙筒前，此時光屏上觀察到三個像在b、c 兩孔處放置兩相同的三棱鏡，同時移動光b、c 兩小孔處三棱鏡放置的方式屏，到某一位置時光屏上只出現(xiàn)一個清晰的更

10、亮的像則 可能是CD答案】 A解析】詳解】三棱鏡具有偏折光的能力，要想使光都會聚在光屏中心的位置，則在b、c 兩處放置的三棱鏡的方式應該是凸透鏡的形狀（中間厚，邊緣?。?，故 BCD 項不符合題意， A 項符合題意。8 如圖所示，將點燃的蠟燭放在距凸透鏡20cm 處時，在另一側(cè)距凸透鏡 20cm 處的光屏上出現(xiàn)了一個與燭焰等大的清晰像，若保持蠟燭的位置不變，更換一個焦距為 15cm 的凸 透鏡，要想在屏上出現(xiàn)清晰像，下列操作可行的是A使屏遠離透鏡B使屏靠近透鏡C使屏向上移動D使屏向下移動【答案】 A【解析】【詳解】根據(jù)題意，當物距 20cm 時，在另一側(cè)距凸透鏡 20cm 處的光屏上可以得到一個

11、與蠟燭等大 的像，由凸透鏡成像規(guī)律知，此時 u=v=2f=20cm，則焦距為 f=10cm ；更換凸透鏡焦距為 15cm 時， 15cm <20cm <30cm，即蠟燭在凸透鏡一倍焦距和二倍焦距之間，此時凸透鏡成 倒立、放大的實像，像距為 v>2f=30cm，則屏應遠離透鏡才能出現(xiàn)清晰像故A 正確9 物體放在凸透鏡的主光軸上，在距透鏡40cm 處的光屏上得到一個倒立、放大的像，則該透鏡的焦距可能是A40cmB 30cmC 20cmD 10cm【答案】 D【解析】 在凸透鏡成像時，得到的實像都可以用光屏承接，所以在光屏上得到一個倒立、放大的實 像；即 2f>U>f，

12、 v>2f；而透鏡到光屏的距離為像距，即 v=40cm，所以， 40cm>2f，解得： 20cm>f，只有 D 選項 符合條件故選 D思路分析：在凸透鏡成像時，得到的實像都可以用光屏承接，而虛像則不可以，所以在光 屏上得到一個倒立、放大的實像而凸透鏡成倒立、放大的實像時，此時物距大于一倍焦 距小于二倍焦距，像距大于 2 倍焦距，從而可以計算出該透鏡的焦距試題點評：本題通過凸透鏡成像情況，根據(jù)物距和焦距、像距和焦距的關系解不等式確定 凸透鏡的焦距范圍因此解答此題要求學生應具備一定的學科綜合能力需要注意的是透 鏡到光屏的距離為像距10 如圖所示，有一圓柱體 PQ，放在凸透鏡前圖示

13、的位置，它所成像PQ的形狀應該是下列圖中的（ ）【答案】 B【解析】【分析】【詳解】圓柱體的右邊 Q 在 f 和 2f之間，所成的像是倒立放大的實像；圓柱體的左邊P在 2f以外，所成的像是倒立縮小的實像當u>f 時，物距減小，像距變大像變大右邊的像距比左邊的像距遠，符合要求的只有圖B11小磊在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，將凸透鏡A固定在光具座上 35cm 處，移動光屏使燭焰在光屏上成清晰的像，如圖甲所示。接著，他將凸透鏡 A 換成凸透鏡 B 并保 持燭焰和透鏡位置不變，移動光屏再次得到清晰的像如圖乙所示。則下列說法中正確的是【答案】 AD【解析】【分析】【詳解】A由圖甲可知，光屏上呈

14、現(xiàn)倒立縮小的實像，所以照相機的物鏡成像原理與圖甲相同， 故 A 正確；B由乙圖可知，此時成倒立、放大的實像，所以放大鏡的物鏡成像原理與圖乙不相同，故 B錯誤；CD由甲圖可知，物距u 35cm 5cm 30cm此時成倒立、縮小的實像，所以物距大于兩倍焦距，所以30cm 2fA15cm由乙圖可知，物距仍為可得30cm，此時成倒立、放大的實像，所以物距處于fB 30cm 2fBf 和 2f 之間，即15cm fB 30cm 所以 A的焦距小于 B的焦距；故 C錯誤， D正確。 故選 AD。12在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時，將點燃的蠟燭放在距凸透鏡30cm 處，在透鏡另側(cè)距離透鏡 16cm 處的光屏上

15、得到燭焰清晰的像。下列說法正確的是（ ） A此時的成像特點與投影儀相同B該透鏡的焦距滿足 8cm < f <15cm C將蠟燭和光屏互換后，光屏上不能承接到清晰的像 D將蠟燭和光屏同時遠離凸透鏡，可再次承接到清晰的像 【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A由題可知，蠟燭放在距凸透鏡 30cm 處，在透鏡另一側(cè)距離透鏡 16cm 處的光屏上得到 燭焰清晰的像，物距大于像距，光屏上成倒立縮小的實像，與照相機原理相同，故 A 不正 確；B由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之間， 即2f v f ， u 2f 即2 f 16cm f ， 30cm 2f

16、可得16cm f 8cm ， f 15cm 則8cm f 15cm 透鏡的焦距滿足 8cm f 15cm ，故 B 正確； C由光路可逆原理可知，將蠟燭和光屏互換后，光屏上能承接到清晰的像，故C 項不正確；D將蠟燭遠離凸透鏡時，光屏要靠近凸透鏡，才能在光屏上成清晰的像，故D 項不正確。故選 B。13 黃健同學對凸透鏡成像的特點進行了總結(jié)，其中正確的是：（）A縮小的都是實像，放大的都是虛像B實像都是倒立的，虛像都是正立的 C縮小的像都是倒立的，放大的像都是正立的D實像和虛像都可在光屏上呈現(xiàn)【答案】 B【解析】【分析】【詳解】 A當物體在一焦距和二倍焦距之間時，成倒立放大的實像，所以放大的像不一定

17、是虛 像，故 A 項錯誤；B當物距大于一倍焦距時成倒立的實像，當物距小于一倍焦距時成正立的虛像，故B 項正確；C當物距大于一倍焦距小于二倍焦距時成倒立放大的實像，所以放大的像不一定都是正立 的，故 C 項錯誤；D虛像不是實際光線相交形成的，虛像不能在光屏上呈現(xiàn)，故D 項錯誤。故選 B。14在探究 “凸透鏡成像規(guī)律 ”的實驗中，小明將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸向遠離凸透 鏡的方向移動，物距 u 隨時間 t 的變化圖像如圖甲所示，則像距 v與 t 的大致變化關系為 乙圖中的B【答案】 C【解析】【分析】【詳解】將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠離凸透, 物距逐漸增大 , 根據(jù)凸透鏡成的實像時有 : 物

18、遠（物距變大 ）像近（像距變小 ）像變小,像距逐漸減小 ,從 2f 到f 2f ,但像距只能接 近 1 倍焦距 , 而不能小于 1 倍焦距 , 故只有 C正確 ,ABD錯誤 .所以 C 選項是正確的 .【點睛】 根據(jù)凸透鏡成實像時 :物遠（物距變大 ）像近（像距變小 ）像變小分析 .15在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，小歡同學將點燃的蠟燭放在凸透鏡前某一位置時， 恰好在凸透鏡后 30cm 處的光屏上出現(xiàn)一個與蠟燭等大倒立的像：若將此蠟燭移至凸透鏡 前 12cm 處時，則（ ）A光屏上出現(xiàn)倒立放大的實像 B光屏上出現(xiàn)倒立縮小的實像C無論怎樣移動光屏，光屏上均不會出現(xiàn)實像 D將光屏遠離凸透鏡方向移動

19、一段距離，光屏上才會出現(xiàn)倒立放大的實像【答案】 C【解析】【分析】【詳解】距離凸透鏡 30cm 的光屏上得到一個清晰的與物體等大的像，所以v=30cm=2f則f =15cm若現(xiàn)將物體移至透鏡前 12cm 處時，此時物距u =12cm 則物距應小于焦距，成正立、放大的虛像，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，故光屏上不會出現(xiàn) 像，故 ABD 不符合題意， C 符合題意16在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當燭焰、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時，燭 焰在光屏上呈現(xiàn)一個清晰的像，則下列說法正確的是A凸透鏡的焦距可能是 12cmB照相機利用了這種成像特點C若在透鏡和蠟燭之間放一片近視鏡，光屏適當左移可再次出現(xiàn)清晰的像

20、 D蠟燭和光屏不動，透鏡向光屏適當移動可再次出現(xiàn)清晰的像【答案】 AD【解析】【詳解】A、由圖可知，像距大于物距，此時凸透鏡成倒立放大的實像，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，故凸透鏡的焦距 可能是 12cm， A 正確；B、此時凸透鏡成倒立放大的實像，照相機利用凸透鏡成倒立縮小實像的原理制成；故 錯誤；C、若在透鏡和蠟燭之間放一近視鏡片，近視鏡片是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，折射光線 延遲會聚，光屏要適當右移可再次出現(xiàn)清晰的像；故 C 錯誤；

21、D、蠟燭和光屏不動，透鏡向光屏適當移動，當物距、像距與上次正好顛倒時，根據(jù)光路 可逆的特點知，可再次出現(xiàn)清晰的像，故 D 正確。17小明在探宄凸透鏡成像規(guī)律時，將焦距為10cm的凸透鏡甲固定在光具座上 50cm 刻線處，將點燃的蠟燭放置在光具座上 35cm 刻線處，移動光屏到 80cm 處，燭焰在光屏上成清 晰的像，如圖所示：之后他保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡甲換成焦距為 5cm 的凸透鏡乙 并保持位置不變，移動光屏使在光屏上再次成燭焰清晰的像。則對于這兩次成像實驗 ( )A利用凸透鏡甲，在屏上得到的是倒立、縮小的像 B利用凸透鏡甲，在屏上得到的是倒立、放大的像 C利用凸透鏡乙成像時，像距大于

22、30cmD利用凸透鏡乙成像時，像距小于30cm【答案】 BD【解析】【分析】【詳解】AB凸透鏡甲焦距為 10cm ，物距為：u=50cm-35cm=15cm,當 f<u<2f 時，在光屏上得到倒立放大的實像。故 A 錯誤， B 正確； CD凸透鏡乙焦距為 5cm，此時物距 u=15cm，則 u>2f，所以 5cm<v<10cm，故 C 錯誤， D 正確。18如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗圖（屏未畫出），當蠟燭和透鏡放在圖示位置 時，通過移動光屏，可以在光屏上得到一個縮小的像。若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度 為 30cm 處，則A移動光屏，可能在屏上得到倒立放大

23、的像 B移動光屏，可能在屏上得到倒立縮小的像 C移動光屏，可能在屏上得到正立放大的像 D移動光屏，可能在屏上得到正立等大的像 【答案】 AB【解析】【詳解】如圖，物距為u=40cm-10cm=30cm時，成倒立、縮小的實像，這是照相機的成像原理， u 2f，所以30cm 2f 所以凸透鏡的焦距范圍為：f 15cm 若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為 30cm 處，則此時物距為u=40cm-30cm=10cmA若 5cm f 10 cm，此時 f u 2f，移動光屏，可能在屏上得到倒立放大的像，故 A 符合題意；B若 f 5cm，此時 u 2f，移動光屏，可能在屏上得到倒立縮小的像，故B 符合題意；C D根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，無論如何移動光屏，光屏上都不可能此正立的虛像，故 CD不符合題意。19在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，當蠟燭、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時，燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個清晰的像，則下列說