中考物理——凸透镜成像的规律压轴题专题复习及答案解析

一、初中物理凸透镜成像的规律1．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，用了探究凸透镜成像规律的装置做实验，他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，调节光屏和凸透镜之间的距离，在光屏上看到烛焰清晰的像。

取下远视眼镜片，光屏上原来清晰的像变模糊了；要想使光屏上的像再次变得清晰，下列调节方法可行的是（）①保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜②保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜③保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜④保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜A．②③B．①④C．②④D．①③【答案】A【解析】【详解】①远视眼镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，取下远视眼镜片后，根据凸透镜的动态成像规律，所成的像会往光屏后面退，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，①不合题意；②由上述可知，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜，那么会使光屏上的像再次变得清晰，②符合题意；③由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜，那么所成的像会靠近凸透镜，能使光屏上的像再次变得清晰，③符合题意；④由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜，那么所成的像会远离凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，④不合题意。

故选A。

2．如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图,当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像．若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则（）A．A．移动光屏，可以在屏上得到倒立放大的像B．移动光屏，可以在屏上得到倒立缩小的像C．移动光屏，可以在屏上得到正立放大的像D ．不论光屏移到什么位置， 都不能在屏上得到清晰的像【答案】D【解析】由题意可知，当物距为30cm 时，可以在光屏上得到与物体等大的像，所以f=15cm ； 将蜡烛移到刻度为30cm 处时，物距为10cm ，即u ＜f ，所以应该成正立、放大的虚像，故在光屏上看不到；故选D ．3．当物体距凸透镜8厘米时，在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米，则在光屏上又成一个清晰像，那么这透镜的焦距f 为A ．2厘米＜f ＜4厘米B ．4厘米＜f ＜5厘米C ．5厘米＜f ＜8厘米D ．无法确定【答案】B【解析】【分析】【详解】物体离凸透镜8cm 时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f>u>f ，所以， f <8cm 2<f ，即4cm <f <8cm−−−−−①；由“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”，可知u=10cm>2f ，即f<5cm−−−−②，综上所述，由①②可4cm<f<5cm.故ACD 错误，B 正确．故选B.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2f u f >>，2v f >；将物体靠近透镜后，只要物距仍在2f u f >>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2f v f >>，2u f >，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2u f >时光屏移动距离小于物体移动距离，当2f u f >>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．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的像距随物 距变化的关系图线如图所示．图线中 A 、B 、C 三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应．则下列说法正确的是A ．蜡烛处于 AB 间某一位置时，成倒立、缩小的实像B ．蜡烛处于 BC 间某一位置时，成倒立、放大的实像C ．将蜡烛从 C 移动到 B 的过程中，所成像逐渐增大D ．将蜡烛从 B 移动到 A 的过程中，所成像逐渐减小【答案】C【解析】【分析】（1）根据u=v=2f ，成倒立、等大的实像，判断凸透镜的焦距．（2）根据物距和焦距，判断凸透镜成像情况：u ＞2f ，成倒立、缩小的实像．2f ＞u ＞f ，成倒立、放大的实像．u ＜f ，成正立、放大的虚像．（3）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大．【详解】（1）由图象知，220cm u v f ===，此时凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：10cm f =．（2）物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．A 、蜡烛处于AB 间某一位置时，2f ＞u ＞f ，成倒立、放大的实像．选项错误．B 、蜡烛处于BC 间某一位置时，u ＞2f ，成倒立、缩小的实像．选项错误．C 、将蜡烛从C 移动到B 的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项正确．D 、将蜡烛从B 移动到A 的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项错误．故选C ．6．如图所示，光屏上得到一个清晰的像，此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm ，则下列说法正确的是（ ）A ．此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cmB ．只将凸透镜向左移动，就可以在光屏上得到倒立缩小的像C ．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，凸透镜和光屏不动，蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像D ．将蜡烛移到距离凸透镜18cm ，向右调节光屏到适当位置，在光屏上可能得到放大的像【答案】D【解析】【详解】A ．物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像，应用是投影仪；则2f u f ＜＜；又因为24cm u ，所以24cm 12cm f ＞＞，故A 错误； B ．只将凸透镜向左移，减小物距，此时应该增大像距，且物像之间的距离增大，故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B 错误；C ．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线由发散作用；若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时，光线会延迟会聚，所以像会落在光屏的右侧；如果此时蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，像会更加远离光屏，光屏应该向右移动才能得到清晰的像，故C 项错误；D ．将蜡烛右移至距离凸透镜18 cm ，由24cm 12cm f ＞＞可知，此时物距仍大于焦距，故向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D 正确；7．某同学在做凸透镜成像实验时，当物距u =30厘米，像距v = 20厘米时，光屏上呈现烛焰清晰的像。

若烛焰移到离凸透镜12厘米处，所成的像一定是A ．倒立的B ．正立的C ．放大的D ．缩小的【答案】C【解析】【详解】当物距u =30cm ，像距v =20cm 时，光屏上呈现烛焰清晰的像， 所以 30cm 2f ＞，220cm f f ＞＞，所以凸透镜的焦距为：10cm cm f ＜＜15。

若将烛焰置于距凸透镜12cm 处时，即u =12cm ，有两种情况：若焦距在10cm 和12cm 之间则2f u f ＜＜，物体通过凸透镜成倒立、放大的实像；若焦距在12cm和15cm之间，则＜，u f物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。

由以上知，故只有C 正确。

故选C。

8．小明用自制的“水凸透镜”（向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小）来研究凸透镜成像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”A．①和②都行B．②和③都行C．①和③都行D．②和④都行【答案】B【解析】【详解】近视镜是凹透镜，给水透镜戴上近视镜后，相当于减弱了凸透镜的会聚能力，所以像远离了凸透镜，若要在光屏上得到像，须将光平远离透镜；或增大凸透镜的会聚能力，向水透镜中注水。

故选B。

9．小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。

接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。

保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，无论怎么移动光屏，都无法在光屏上呈现清晰的像B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像D．若在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，则光屏应该靠近透镜才能得到一个像【答案】C【解析】【详解】A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处，物距u=50cm﹣10cm=40cm，满足u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。

移动光屏，在光屏上能呈清晰的像，故A错误；B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处，物距u=50cm﹣30cm=20cm，满足u=2f。

由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B错误；C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣35cm=15 cm，满足2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像，故C正确；D、在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，，物距u=50cm，满足u>2f，由于凸透镜的焦距增大了，则像距也会相应增大，所以应将光屏远离透镜才能得到一个像，故D错误。

故选：C。

10．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，已知AO=10m，该凸透镜的焦距可能是（）A．f=10cm B．f= 5cmC．f=8cm D．f= 12cm【答案】C【解析】【详解】由于AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，结合凸透镜成像规律可知f<l AO<2f，l BO>2f已知AO=10m，则f<10m<2f解得5m<f<10cm故选C。