2023-2024全國初中物理競賽試題：凸透鏡成像（學生版）

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第05講凸透鏡成像（學生版）

一、單選題

1.（2023?山東青島?九年級?？几傎悾┩鮼喥皆f：“面對浩瀚宇宙，其實我們都是學

生”。時隔八年，王亞平再次為我們帶來了精彩的太空授課。這一次，王亞平用一個簡

單圓環(huán)做成了一個特殊的大水球，然后她往大水球中央添加了一個氣泡，神奇的一幕出

現了：水球中形成了王亞平一正一反兩個像（如圖），加入氣泡后的水球結構如圖所示。

下列有關該現象的表述，正確的是（）

氣泡

甲乙丙

A.水球中所形成的倒立的像是虛像

B.水球中所形成的正立的像是虛像

C.圖丙中間部分相當于兩個凸透鏡

D.投影儀成像與我們看到的水球中的倒立的像相同

2.（2023?湖南衡陽?九年級湖南省衡南縣第一中學?？几傎悾┤鐖D所示，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與物體等大的像。若透鏡位置不變,

將蠟燭移到刻度為20cm處，則（）

1020304050607080（cm）

A.移動光屏，可以在屏上得到倒立放大的像

B.移動光屏，可以在屏上得到倒立縮小的像

C.移動光屏，可以在屏上得到正立放大的像

D.不論光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像

3.（2022秋?江蘇南京?九年級南京市科利華中學校考競賽）如圖所示，凸透鏡位于尸處

（圖中未畫出）位置不變，移動蠟燭，光屏先后在P同側的甲、乙兩處得到燭焰清晰的

像，且甲處的像比乙處大，則（）

A.甲處可能成的是虛像B.乙處像可能是放大的

C.P點位置在甲的左側D.蠟燭的移動方向向左

4.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）如圖所示，耳、耳是凸透鏡的兩個焦點，S是距

凸透鏡前距離大于2倍焦距的點光源，S'是S經凸透鏡所成的像。當點光源S沿平行

于主光軸方向向右勻速運動靠近透鏡時，像S'的移動情況（）

A

s-'

--.----?--9-----

F1OF2

J

V

A.像9沿平行于主光軸方向靠近凸透鏡方向勻速運動

B.像沿。與S'連線方向遠離凸透鏡方向移動，速度逐漸變小

C.像S'沿平行于主光軸方向遠離凸透鏡方向移動，速度逐漸變大

D.像S'沿8與S'連線方向遠離凸透鏡方向移動，速度逐漸變大

5.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小明同學在做凸透鏡成像實驗時，移動光屏，在

光屏上呈現清晰放大的像，同時他也看到透鏡表面有兩個像，其中一個是正立的，一個

是倒立的，對于透鏡表面的兩個像，下列說法正確的是（）

A.透鏡表面的兩個像，正立的是光的反射形成的，倒立的是光的折射形成的

B.透鏡表面的兩個像，都是光照到透鏡表面反射形成的虛像

C.透鏡表面的兩個像，都是光照到透鏡表面折射形成的實像

D.透鏡表面的兩個像，倒立的是實像，正立的是虛像

6.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）某種變焦鏡頭的變焦范圍為15mm?85mm,用這

個鏡頭對著遠處的某一棟樓房拍照。當使用焦距15mm拍照時，顯示屏上所成的清晰像

的高度為瓦；當使用焦距85mm拍照時，顯示屏上所成的清晰像的高度為歷，則知與

厲的比值約為（）

A.3：17B.17：3C.289：9D.9：289

7.（2021秋?河南周口?八年級河南省淮陽中學校考競賽）如圖所示，在“探究凸透鏡成

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像規(guī)律”的實驗中，凸透鏡焦距是10cm,蠟燭放在/處，位于C處的光屏（圖中未畫

出）上得到了清晰的像；保持透鏡位置不變，將蠟燭移到8處，移動光屏再次得到清晰

的像。關于光屏移動的方向和移動距離工濤與蠟燭移動距離￡麴的大小關系，正確的是

B.向左移動光屏，L屏VL燭

C.向左移動光屏，LQL燭

D.向右移動光屏，LQL燭

8.（2017?山東臨沂?九年級競賽）老奶奶用放大鏡看報紙，為了看到更大的清晰的像，

應（）

A.報紙和放大鏡不動，眼睛里報紙近一些

B.報紙與放大鏡不動，眼睛離報紙遠一些

C.報紙和眼睛不動，放大鏡離報紙近一些

D.報紙和眼睛不動，放大鏡離報紙遠一些

9.（2022秋?江西贛州?八年級校聯(lián)考競賽）如圖所示，凸透鏡的焦距為10cm,此時蠟

燭在光屏上成一個清晰的像。下列說法正確的是（）

A.若蠟燭燃燒變短，燭焰在光屏上的像將向下移動

B.若蠟燭向遠離凸透鏡方向移動，燭焰所成的像將逐漸變大

C.若保持凸透鏡位置不動，交換蠟燭和光屏的位置，能在光屏上得到倒立縮小的實

像，成像規(guī)律可以應用于照相機

D.若保持蠟燭和光屏位置不動，向右移動透鏡的過程中，可能會在光屏上成一個倒

立等大的像

10.（2022秋?陜西渭南?八年級?？几傎悾┓旁谕雇哥R主軸上焦點以內的點光源S發(fā)出

的光。通過凸透鏡后的光路如圖所示。則下列說法正確的是（）

A.凸透鏡可以對光線起發(fā)散作用

B.凸透鏡只對平行于主光軸的光線起會聚作用

C.通過凸透鏡后的光線是發(fā)散的，因為凸透鏡的作用是對光線起發(fā)散作用

D.通過凸透鏡后的光線發(fā)散程度比原來小，仍然是會聚的一種現象

11.（2021秋?河南周口?八年級河南省淮陽中學?？几傎悾┤绻簧髟谡障鄼C的鏡頭上

粘上一個灰塵顆粒（如圖），那么拍攝的相片（）

A.其上部將出現一個黑點

B.其下部將出現一個黑點

C.其上部和下部皆無黑點

D.其上部和下部各出現一個黑點

12.（2021秋?河南周口?八年級河南省淮陽中學?？几傎悾┮皇饩€經過某光學元件后

的出射光線如圖所示，則方框內放置的光學元件（）

A.只能是平面鏡或凸透鏡

B.只能是凸透鏡或凹透鏡

C.只能是凹透鏡或平面鏡

D.平面鏡、凸透鏡和凹透鏡均可

二、多選題

13.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）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v跟物體到凸透鏡的距離w之間關系的圖像，如圖所示,

下列判斷正確的是（）

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v/cm

A.凸透鏡的焦距是16cm

B.當〃=12cm時，在光屏上能得到一個放大的像

C.把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小

D.當〃=20cm時成放大的像，投影儀就是根據這一原理制成的

14.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小明用凸透鏡先后兩次觀察書本上的字，看到

如圖所示的兩種情景。以下說法中正確的是（）

中中、跺匍理

甲乙

A.甲圖中成的是虛像；乙圖中成的是實像

B.甲圖中書本在凸透鏡2倍焦距以外；乙圖中書本在凸透鏡1倍焦距以內

C.甲圖中成像規(guī)律可應用于投影儀；乙圖中成像規(guī)律可應用于照相機

D.甲圖中凸透鏡靠近書本，所成的像變??；乙圖中凸透鏡遠離書本，所成的像也

變小

15.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）物體的高度為12cm,與凸透鏡的主光軸垂直放

置，經凸透鏡成高度為6cm的縮小像。若將物體朝透鏡方向靠近24cm,經凸透鏡成高

度為30cm的放大像，則此凸透鏡的焦距大小可能為（）

A.10cmB.15cmC.20cmD.25cm

16.Q022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）如圖所示，將凸透鏡固定在光具座上某位置（圖

中未標出），點燃的蠟燭放在光具座上的0點，調節(jié)光屏的位置，在光屏上得到燭焰清

晰縮小倒立的像，將蠟燭從a點滑到6點后，再移動光屏，屏上得到清晰的像變小，則

（）

A.凸透鏡位于a點左側

B.凸透鏡位于％點右側

C.蠟燭在。點時，物距大于二倍焦距

D.蠟燭在6點時，像距大于二倍焦距

三、填空題

17.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小明測焦距時先將凸透鏡和光屏的位置固定，

將光源從緊貼凸透鏡的位置緩慢向外移動到某一位置，光屏上出現一個與透鏡直徑相近

的光斑，此時固定光源、凸透鏡，再將光屏遠離透鏡，移動的過程中，若光屏上光斑的

大小（選填“逐漸變大”“幾乎不變”“先變小后變大”），則說明光源到凸透鏡的距

離即為凸透鏡的焦距；在準確測量焦距時，小明發(fā)現在光屏上光斑外側還有一個暗環(huán),

他猜想可能是凸透鏡的邊框造成的，于是他拆除邊框直接將凸透鏡固定在原位置，進行

實驗驗證，發(fā)現暗環(huán)仍然存在。你認為暗環(huán)形成的原因是光的直線傳播和光的

形成；若光源在左焦點處，光屏在右焦點處，如圖所示，請算出暗環(huán)的面積o

光屏

18.（2023春?陜西渭南?九年級?？几傎悾┩h鏡在戰(zhàn)地偵查中發(fā)揮著重要作用，常用

望遠鏡由兩個凸透鏡組成，對光線有作用，望遠鏡物鏡的成像原理和照相機

相同，成（選填“倒立”“正立”）縮小的（選填“實”“虛”）像。利用

凸透鏡可以矯正_________（選填“近視眼”或“遠視眼”）

19.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小宇在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗，其實驗

裝置的示意圖如圖1所示。a、b、c、d、e是主光軸上的五個點，尸點和2尸點分別是凸

透鏡的焦點和二倍焦距點。

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IF7cm

圖1圖2

（1）在a、b、c、d、e這五個點中：

①把燭焰放在_____點上，可以成正立、放大的虛像，像與物在凸透鏡的側

（“同”、“異”）；

②把燭焰放在_____點上，光屏所成的像最小，放在_____點上，所成的像最大；

③把燭焰放在點上是屬于照相機原理；

④把燭焰放在_____點上是屬于投影儀原理；

⑤當蠟燭從。點逐漸向d點移動的過程中，要得到清晰的像，光屏必須逐漸（選

填“靠近”或“遠離”）透鏡，并且得到的像會逐漸（選“變大”、“變小”或“不變”）；

（2）根據圖2中的坐標畫出該凸透鏡物距a和像距v的關系圖像可知該凸透鏡的焦距

為cmo

20.（2022秋?江西贛州?八年級校聯(lián)考競賽）小芳和媽媽到位于撫州城東撫河之畔的著

名古樓一擬帆臺游玩時，用單反相機拍了兩張照片，如圖所示，如果拍攝這兩張照片

時的照相機鏡頭的焦距相同，則在拍完甲照片后改拍乙照片時，應將照相機（選

填“靠近”或“遠離”）拍攝對象，同時—（選填“增大”或“減小”）照相機暗箱的長度。

四、實驗題

21.（2023春?江蘇蘇州?九年級?？几傎悾┬∶魍瑢W在學了“第四章在光的世界里”以后,

找來了如下實驗器材，進一步研究光的折射和凸透鏡成像規(guī)律的問題

A4

（1）如圖甲所示，將透明的薄壁（厚度可忽略不計）方形水槽水平放置，固定在水槽

底部的激光筆沿圖示方向發(fā)出一細光束，小明通過緩慢改變水槽中的水量來探究光的傳

播現象。①為使2處的光點移至C處，應使水槽中的水量（選填'增加"或‘減

少”）；②若5c間距離為2cm,則水面高度的變化量nh2cm（選填，”“=”或

“<”）；

（2）小明轉換實驗器材，利用圖乙的器材研究凸透鏡成像問題。①上午第二節(jié)下課后

陽光明媚，他將一凸透鏡與水平地面平行放置，調節(jié)凸透鏡到地面的距離，直至地面上

出現一個最小的亮點，小明用刻度尺測出此點到凸透鏡光心的距離視為焦距，老師告訴

他這個距離不是凸透鏡的焦距，小明的錯誤之處是0②如圖乙所示，當凸透

鏡位于光具座上/處時，恰好在光屏上成清晰的像，若將凸透鏡向右移到8處（圖中

未標出），光屏上再次成清晰的像，透鏡先后兩次所在位置/、3之間的距離s=

（用工0、￡表示）。

22.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：

（1）實驗前，應調整蠟燭、凸透鏡和光屏的高度，使燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心

大致在_____;

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（2）圖甲中光屏上所成的像是倒立_____（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的實像，生

活中（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）利用這一原理制成；

（3）完成實驗后，繼續(xù)模擬遠視眼的缺陷：給透鏡戴上遠視眼鏡，調節(jié)光屏的位置，

使燭焰在光屏上成一個清晰的像；取下遠視眼鏡，保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，為使

光屏上再次得到清晰的像，應將光屏（選填“遠離”或“靠近”）透鏡；

（4）當光屏上呈現清晰的像時，不改變圖甲中蠟燭和透鏡位置：

①若將凸透鏡換成焦距相同但鏡面較小的凸透鏡，再次做實驗，光屏上所成的像與原

來相比（選填“變小”、“變暗”或“變不完整”）了；

②若將凸透鏡換成鏡面大小相同焦距稍小的凸透鏡，再次實驗，則需將光屏（選

填‘向左"或'向右”）移動才能成清晰的像，光屏上所成的像與原來的像相比（選填

“變大”“不變”或“變小”）；

（5）如圖乙，線段N8為凸透鏡成像的物距倒數和像距倒數的對應關系，則凸透鏡焦

距為cm；

（6）如圖丙所示，當凸透鏡位于光具座上/處時，恰好在光屏上成清晰的像，蠟燭燃

燒一段時間后，燭焰的像將位于光屏中心的方；

（7）在保持（6）中蠟燭和光屏位置不變的情況下將凸透鏡向左移到B處（圖中未標

出），光屏上再次成清晰的像，成的是（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像；

（8）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為〃，蠟燭與凸透鏡第一次所在

位置/間的距離為心如圖丁所示，則該透鏡焦距Z|（選填或“="），透

鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=（用幾、￡表示）

23.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）凸透鏡是初中物理中常見的光學器材，小明所

在的實驗小組對凸透鏡進行以下實驗。（1）他們決定先從測凸透鏡的焦距開始，如圖所

示：

01?

|||川||||||||||||||||||||||“川||||||||||||||||「川|||||||川||||||||||||||?||||||||||||||||||

0cm10204口SO6070sogo100

①在光屏中央畫一個與凸透鏡直徑相同的圓，找出圓心

②將光源、凸透鏡和光屏放在光具座上，調節(jié)它們的高度，使光源、凸透鏡光心和

在同一水平直線上。

③固定凸透鏡的位置，將光源從緊貼凸透鏡的位置緩慢向外移動，直到光屏上的光

斑，就可以從光具座上讀出凸透鏡的焦距。

④為了驗證測出的焦距值是否準確，小明提出可以左右移動光屏，若光屏上的光斑大

小不變，則測出的焦距準確。若向右移動光屏，光斑變大，說明本次測出的凸透鏡的焦

距比真實值_____o

（2）在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中

①他們調整實驗器材，使燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的____上。

②隨著蠟燭越燒越短，小明發(fā)現燭焰的像成在光屏上方，要想使像成在光屏中央，應

把凸透鏡向（選填“上”或嚇”）調節(jié)。

③為了使光源更加穩(wěn)定，小明用發(fā)光二極管按'F"字樣拼裝在不透明的紙板上替代燭焰，

使尸，正立面對凸透鏡，如圖乙所示，給二極管通電，移動光屏至圖示位置，此時恰從〃

處看到光屏上呈現一個清晰的像，此像是倒立（選填“放大”、“縮小”或'等大”）的

像,像的形狀是圖中的（填寫序號）

24.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:

（1）如圖1,讓一束平行于主光軸的平行光射向凸透鏡，移動光屏，直到在光屏上出

現一個最小最亮的光斑，則該凸透鏡的焦距為emo

（2）如圖2,要使像成在光屏的中央，應將光屏向調整（選填“上”或嚇”）。

（3）當燭焰距離凸透鏡12cm處時，移動光屏，可在光屏上得到一個清晰的像，生活

中的就是利用這個原理制成的。

（4）當燭焰逐漸遠離凸透鏡時，燭焰所成的實像將（選填“變大”或“變

小”）。

（5）蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖，此時光屏上得到了一個清晰的像，這個像是倒

立、（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像。

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（||||小|川||||||||4|」||川|||||||川|||||||禮I，

\50607’08’090cm\

（6）隨著實驗的進行，蠟燭在逐漸變短，出現了如圖甲所示現象，為了把像調整到光

屏中央，應選o

A.將蠟燭向下移動B.將凸透鏡向下移動C.將光屏向下移動

（7）在上一步實驗獲得清晰的像后，小明取了一副近視眼鏡放在凸透鏡前（如圖乙）,

要使光屏上再次成清晰的像，可將蠟燭向（左/右）移。

（8）如圖，蠟燭在光具座上/處向左移動距離s到C,為在光屏上再次成清晰的像,

則他應將光屏向左移動，光屏移動距離為丁s（填或“<”）。

25.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）某同學利用圖示裝置來研究凸透鏡成像.

（1）如圖所示，當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成清晰的像，成的是

（正立/倒立）的像.蠟燭燃燒一段時間后，燭焰的像將位于光屏中心的方；

（2）在保持（1）中蠟燭和光屏位置不變的情況下，將凸透鏡向右移到B處（圖中未標

出），光屏上再次成清晰的像，成的是（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的像;

（3）在上述探究活動中，若已知蠟燭與光屏間的距離為L。，與凸透鏡第一次所在位

置A間的距離為L,如圖所示，則該透鏡焦距CL（選填或“="），透

鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離S=（用L。、L表示）.

（4）當光屏上呈現清晰的像時，保持發(fā)光體“F”和凸透鏡位置不變，取一只與原實驗中

焦距相同但鏡面直徑較小的凸透鏡，替代原來的凸透鏡再次實驗，所成的像與原來的像

相比，你可觀察到的現象有.

五、作圖題

26.（2023春?陜西渭南?九年級?？几傎悾┩雇哥R也可以成正立放大的虛像，請你利用

凸透鏡三條特殊光線畫出蠟燭燭焰S的像S，的光路圖。

28.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）如圖甲所示，是凹透鏡的三條特殊光線畫法。

實際上凹透鏡也可以成像，物體經凹透鏡所成的像是正立縮小的虛像。如圖乙所示，

“N是主光軸，是物體AB通過凹透鏡所成的像，請你根據凹透鏡的三條特殊光線,

在乙圖中畫出凹透鏡的位置并標出其中一個焦點的位置。（保留作圖痕跡）

29.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）有一點光源S,它在平面鏡中的像與凸透鏡的焦

點廠重合，S發(fā)出的一條光線經平面鏡反射后，反射光線為0,如圖所示，并且光線。

經凸透鏡折射后的折射光線與凸透鏡的光軸平行。請在圖中畫出：

（1）凸透鏡的焦點尸；

（2）點光源S的位置。

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六、綜合題

30.（2022秋?全國?八年級校聯(lián)考競賽）閱讀下列短文，完成下列小題的填空：

人類的眼睛很像一架照相機，眼睛與照相機的不同之處是：人的眼睛是通過調節(jié)晶狀體

的彎曲程度，改變晶狀體的焦距來獲得清晰的實像，如圖所示；普通照相機是在物距確

定的情況下通過改變像距使像變得清晰。由眼睛的調節(jié)作用所能看清楚的最遠點，叫遠

點，正常眼的遠點在極遠處；眼睛所能看清楚的最近點，叫近點，正常眼的近點約距眼

睛10cm。眼睛是人體的重要器官，長時間的用眼，如看書、看電視、計算機，都可以

引起眼睛的疲勞，連續(xù)看書或屏幕一小時以上應讓眼睛休息一下，休息的較好方法是看

看遠處或看看綠色的植物或花朵?？次矬w時間較長也不易感到疲勞的距離叫明視距離,

正常眼的明視距離為25cm。

據調查，我國低視力近千萬人，尤其是在兒童及青少年當中，患病率極高。全國學生體

質健康調研最新數據表明，我國小學生近視眼發(fā)病率為22.78%,中學生為55.22%,高

中生為70.34%。更令人震驚的是，有份調查報告稱，因高度近視導致盲者已達30多萬

人。預防近視，珍愛雙眼，注意用眼衛(wèi)生，青少年要從我做