【物理】物理凸透鏡成像的規(guī)律的專項(xiàng)培優(yōu)練習(xí)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(jìn)入“刷臉”時(shí)代，消費(fèi)者結(jié)賬時(shí)站在攝像頭（相當(dāng)于一個(gè)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(rèn)信息后，即可進(jìn)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(shí)，面部經(jīng)攝像頭成正立縮小的實(shí)像 C“刷臉”時(shí)，面部應(yīng)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(cuò)誤；B“刷臉”時(shí)，面部經(jīng)攝像頭成倒立縮小的實(shí)像，B 錯(cuò)誤；C“刷臉”時(shí)，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，成倒立縮小的實(shí)像，那么物距應(yīng)該大于兩

2、倍 焦距， C 錯(cuò)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(shí)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(shí)，將點(diǎn)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(guān)說法正確的是（ ） 光屏上成倒立、放大的實(shí)像 照相機(jī)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(yīng)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(diǎn)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(shí)像，故錯(cuò)誤；照相機(jī)就是利用凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像的原理制成的，故正確； 凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像時(shí)，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(yuǎn)離凸透鏡 ， 所以要使光屏

4、上出現(xiàn)清晰的像，光屏應(yīng)遠(yuǎn)離透鏡，故錯(cuò)誤； 故選 C點(diǎn)睛：凸透鏡成像規(guī)律是?？荚嚨膬?nèi)容，應(yīng)牢記凸透鏡的成像規(guī)律，有些同學(xué)總是記不 住，要下點(diǎn)功夫，可以結(jié)合成像光路圖進(jìn)行練習(xí)、記憶3有一個(gè)點(diǎn)光源放在凸透鏡的正前方當(dāng)點(diǎn)光源放在A 點(diǎn)時(shí)，成像在 B 點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)光源放在 B 點(diǎn)時(shí)，成像在 C 點(diǎn)，如圖所示則 （A凸透鏡應(yīng)放在 C 點(diǎn)右側(cè)B凸透鏡應(yīng)放在 B、C 點(diǎn)之間 C凸透鏡應(yīng)放在 A、B 點(diǎn)之間 D凸透鏡應(yīng)放在 A 點(diǎn)左側(cè) 【答案】 D【解析】【分析】 解答此題要明確以下知識點(diǎn)：凸透鏡如果成像在同一側(cè)的話應(yīng)該是成虛像，并且像距大于 物距。詳解】AB凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物與像在異側(cè)，且物近像遠(yuǎn)像變大如果凸透鏡

5、放在C 點(diǎn)右側(cè)，那么當(dāng)點(diǎn)光源放在 A點(diǎn)時(shí)，成像在 A 點(diǎn)左側(cè)，而不是右側(cè)的 B，故選項(xiàng) AB均錯(cuò)誤； C當(dāng)光源在 A 點(diǎn)時(shí)，像在透鏡另一側(cè)，說明成實(shí)像，那么像距應(yīng)在一倍焦距外，這樣當(dāng) 點(diǎn)光源在 B點(diǎn)時(shí)就也會在相對于 B 的另一側(cè)成實(shí)像，（也就是 A 的一側(cè)）而不是成像在 C 點(diǎn)故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；D如果凸透鏡放在 A 點(diǎn)左側(cè)，那么當(dāng)點(diǎn)光源放在 A 點(diǎn)時(shí)，成像在 B 點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)光源放在 B 點(diǎn)時(shí)，成像在 C點(diǎn)，成像都是虛像故選項(xiàng) D 正確故選 Dv 跟物體4 某班同學(xué)在 “探究凸透鏡成像規(guī)律 ”的實(shí)驗(yàn)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(guān)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(dāng) u=20cm 時(shí)成放大的像 投影儀就是根據(jù)這一原理制成的D當(dāng) u=12cm 時(shí)，在光屏上能得到一個(gè)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(shí)，像距也等于二倍焦距 ，此時(shí)成倒立等 大的實(shí)像，如圖，物距為 16cm 時(shí)，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(cuò)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(shí)，像距變 小，像會逐漸變小，故 B 正確；C. 當(dāng)u 20cm 時(shí)，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(shí)像原理制 成，故 C 錯(cuò)誤；D. 當(dāng) u 12cm時(shí)，即物距處于一倍到二倍焦距之間，成倒立放大的實(shí)像，故D 錯(cuò)誤故選 B【點(diǎn)睛】 凸透鏡成像規(guī)律是常考試的內(nèi)容，應(yīng)牢記凸透鏡的成像規(guī)律，有些同學(xué)總是記不住，要下 點(diǎn)功夫，可以結(jié)合成像光路圖進(jìn)行練習(xí)、記憶5某同學(xué)在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)物距u =30 厘米，像距 v = 20厘米時(shí)，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(dāng)物距 u=30cm，像距v=20cm 時(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)，水透鏡的焦距將變?。﹣硌芯客雇哥R 成 像規(guī)律，當(dāng)他把自己的近視眼鏡給水透鏡“戴上”時(shí)，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(yuǎn)離“水透鏡”對“水透鏡”注水將光屏和蠟燭同 時(shí)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(dāng)于減弱了凸透鏡的會聚能力，所以像遠(yuǎn)離 了凸透鏡，若要在光屏上得到像，須將光平遠(yuǎn)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(gè)小孔 b、c，蠟燭放在紙筒前，此時(shí)光屏上觀察到三個(gè)像在b、c 兩孔處放置兩相同的三棱鏡，同時(shí)移動光b、c 兩小孔處三棱鏡放置的方式屏，到某一位置時(shí)光屏上只出現(xiàn)一個(gè)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(yīng)該是凸透鏡的形狀（中間厚，邊緣?。?，故 BCD 項(xiàng)不符合題意， A 項(xiàng)符合題意。8 如圖所示，將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡20cm 處時(shí)，在另一側(cè)距凸透鏡 20cm 處的光屏上出現(xiàn)了一個(gè)與燭焰等大的清晰像，若保持蠟燭的位置不變，更換一個(gè)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(yuǎn)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(dāng)物距 20cm 時(shí)，在另一側(cè)距凸透鏡 20cm 處的光屏上可以得到一個(gè)

11、與蠟燭等大 的像，由凸透鏡成像規(guī)律知，此時(shí) u=v=2f=20cm，則焦距為 f=10cm ；更換凸透鏡焦距為 15cm 時(shí)， 15cm <20cm <30cm，即蠟燭在凸透鏡一倍焦距和二倍焦距之間，此時(shí)凸透鏡成 倒立、放大的實(shí)像，像距為 v>2f=30cm，則屏應(yīng)遠(yuǎn)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(gè)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(shí)，得到的實(shí)像都可以用光屏承接，所以在光屏上得到一個(gè)倒立、放大的實(shí) 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(xiàng) 符合條件故選 D思路分析：在凸透鏡成像時(shí)，得到的實(shí)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(gè)倒立、放大的實(shí)像而凸透鏡成倒立、放大的實(shí)像時(shí)，此時(shí)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(jì)算出該透鏡的焦距試題點(diǎn)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(guān)系解不等式確定 凸透鏡的焦距范圍因此解答此題要求學(xué)生應(yīng)具備一定的學(xué)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(yīng)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(shí)像；圓柱體的左邊P在 2f以外，所成的像是倒立縮小的實(shí)像當(dāng)u>f 時(shí)，物距減小，像距變大像變大右邊的像距比左邊的像距遠(yuǎn)，符合要求的只有圖B11小磊在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，將凸透鏡A固定在光具座上 35cm 處，移動光屏使?fàn)T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(shí)像，所以照相機(jī)的物鏡成像原理與圖甲相同， 故 A 正確；B由乙圖可知，此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像，所以放大鏡的物鏡成像原理與圖乙不相同，故 B錯(cuò)誤；CD由甲圖可知，物距u 35cm 5cm 30cm此時(shí)成倒立、縮小的實(shí)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(shí)成倒立、放大的實(shí)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(cuò)誤， D正確。 故選 AD。12在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí)，將點(diǎn)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(shí)的成像特點(diǎn)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(shí)遠(yuǎn)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(shí)像，與照相機(jī)原理相同，故 A 不正 確；B由凸透鏡成像規(guī)律可知，此時(shí)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(xiàng)不正確；D將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí)，光屏要靠近凸透鏡，才能在光屏上成清晰的像，故D 項(xiàng)不正確。故選 B。13 黃健同學(xué)對凸透鏡成像的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，其中正確的是：（）A縮小的都是實(shí)像，放大的都是虛像B實(shí)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(shí)像和虛像都可在光屏上呈現(xiàn)【答案】 B【解析】【分析】【詳解】 A當(dāng)物體在一焦距和二倍焦距之間時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，所以放大的像不一定

17、是虛 像，故 A 項(xiàng)錯(cuò)誤；B當(dāng)物距大于一倍焦距時(shí)成倒立的實(shí)像，當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí)成正立的虛像，故B 項(xiàng)正確；C當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí)成倒立放大的實(shí)像，所以放大的像不一定都是正立 的，故 C 項(xiàng)錯(cuò)誤；D虛像不是實(shí)際光線相交形成的，虛像不能在光屏上呈現(xiàn)，故D 項(xiàng)錯(cuò)誤。故選 B。14在探究 “凸透鏡成像規(guī)律 ”的實(shí)驗(yàn)中，小明將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸向遠(yuǎn)離凸透 鏡的方向移動，物距 u 隨時(shí)間 t 的變化圖像如圖甲所示，則像距 v與 t 的大致變化關(guān)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(yuǎn)離凸透, 物距逐漸增大 , 根據(jù)凸透鏡成的實(shí)像時(shí)有 : 物

18、遠(yuǎn)（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(cuò)誤 .所以 C 選項(xiàng)是正確的 .【點(diǎn)睛】 根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí) :物遠(yuǎn)（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(shí)驗(yàn)中，小歡同學(xué)將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前某一位置時(shí)， 恰好在凸透鏡后 30cm 處的光屏上出現(xiàn)一個(gè)與蠟燭等大倒立的像：若將此蠟燭移至凸透鏡 前 12cm 處時(shí)，則（ ）A光屏上出現(xiàn)倒立放大的實(shí)像 B光屏上出現(xiàn)倒立縮小的實(shí)像C無論怎樣移動光屏，光屏上均不會出現(xiàn)實(shí)像 D將光屏遠(yuǎn)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(shí)像【答案】 C【解析】【分析】【詳解】距離凸透鏡 30cm 的光屏上得到一個(gè)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(shí)，此時(shí)物距u =12cm 則物距應(yīng)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(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時(shí)，燭 焰在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)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(jī)利用了這種成像特點(diǎn)C若在透鏡和蠟燭之間放一片近視鏡，光屏適當(dāng)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(dāng)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(shí)凸透鏡成倒立放大的實(shí)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(shí)凸透鏡成倒立放大的實(shí)像，照相機(jī)利用凸透鏡成倒立縮小實(shí)像的原理制成；故 錯(cuò)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(dāng)右移可再次出現(xiàn)清晰的像；故 C 錯(cuò)誤；

21、D、蠟燭和光屏不動，透鏡向光屏適當(dāng)移動，當(dāng)物距、像距與上次正好顛倒時(shí)，根據(jù)光路 可逆的特點(diǎn)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(shí)，將焦距為10cm的凸透鏡甲固定在光具座上 50cm 刻線處，將點(diǎn)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(shí)驗(yàn) ( )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(shí)，像距大于

22、30cmD利用凸透鏡乙成像時(shí)，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(dāng) f<u<2f 時(shí)，在光屏上得到倒立放大的實(shí)像。故 A 錯(cuò)誤， B 正確； CD凸透鏡乙焦距為 5cm，此時(shí)物距 u=15cm，則 u>2f，所以 5cm<v<10cm，故 C 錯(cuò)誤， D 正確。18如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)圖（屏未畫出），當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置 時(shí)，通過移動光屏，可以在光屏上得到一個(gè)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(shí)，成倒立、縮小的實(shí)像，這是照相機(jī)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(shí)物距為u=40cm-30cm=10cmA若 5cm f 10 cm，此時(shí) 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(shí) 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(shí)驗(yàn)中，當(dāng)蠟燭、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時(shí)，燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰的像，則下列說