2020-2021物理 凸透镜成像的规律的专项 培优易错试卷练习题附答案

一、初中物理凸透镜成像的规律

1．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，则下列判断正确的是（ ）

A．这个清晰的像是倒立、放大的实像

B．此凸透镜的焦距大于20cm

C．将蜡烛移动到40cm刻度处，移动光屏，会在光屏上得到清晰、放大的像

D．将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

AB．由图知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，所以

50cm15cm35cmu

70cm50cm20cmv

可知

35cm> 2f

f<20cm< 2f

解得

10cm< f < 17.5cm

u+v>4f

即

35cm + 20cm > 4f

解得

f<13.75 cm

综上所述

10cm< f < 13.5cm

故AB错误；

C．将蜡烛移动到40cm刻度处，物距等于

50cm- 40cm= 10cm

物距小于焦距，所以成正立放大的虚像，不能成在光屏上，故C错误； D．将蜡烛移动到25cm刻度处，物距减小，像距将变大，像也变大，所以应向右移动光屏，故D正确。

故选D。

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2uf，2fvf，成倒立、缩小的实像，即uv；由题意可以知道物距30cmu，像距20cmv，这种情况是成倒立、缩小的实像，即

30cm2f

20cm2ff

化简可得

10cm15cmf

所以凸透镜的焦距不可能是18cm；当物体远离凸透镜10 cm，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10 cm，物距20cmu，那么

2fuf

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30cmv，光屏应远离透镜10 cm；故选D。

3．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．利用了这一原理制成了照相机

B．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大

C．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 D．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在 45 cm 刻度线处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像

【答案】C

【解析】

【详解】

A．从图中可以看到，蜡烛物距20cmu，像距30cmv，可知uv，而照相机的是uv，A错误；

B．根据凸透镜成像的规律可知，若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，像是逐渐变小的，B错误；

C．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路的可逆性，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像，C正确；

D．由题意可知10cmf，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm刻度线处，此时5cmu=，uf，会成正立放大的虚像，适当移动光屏是不能得到清晰的像，D错误．

4．把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立等大的实像，若把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm，并移动光屏，在光屏上可以看到

A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像

C．正立放大的虚像 D．倒立等大的实像

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

凸透镜成倒立等大的实像时，物距等于二倍焦距，所以可知凸透镜的焦距应是15cm，此时把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm，物距变为35cm，物体处于二倍焦距以外，所成的像是倒立缩小的实像，此时的应用是照相机，故应选A．

5．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＜18cm

C．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．

6．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。

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

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．用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（ ）

A．fff甲乙丙 B．fff丙甲乙

C．fff甲乙丙 D．fff乙丙甲

【答案】B

【解析】

【详解】

在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u相等，甲透镜成放大、倒立的实像，说明2fuf甲甲＞＞，所以2uuf甲＞＞；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明2uf乙＞，所以2uf乙＜；丙透镜成放大、正立的虚像，说明fu丙＞；所以，fff甲乙丙＞＞。

故选B。

9．如图所示，OO' 为凸透镜的主光轴，将点光源放在A点时，像在B点；将点光源放在B点时，像在C点。当将点光源放在C点时，则（ ）

A．一定在B点成一个实像 B．一定在A点的左侧成一个虚像

C．可能在B、C之间成一个实像 D．可能在C点的右侧成一个虚像

【答案】D

【解析】

如果凸透镜放在C点右侧，那么当点光源放在A点时，成像在A点左侧，而不是右侧的B，所以不可能；当光源在A点时，像在透镜另一侧，说明成实像，那么像距应在一倍焦距外，这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像，（也就是A的一侧）而不是成像在C点．所以透镜不可能在AB和BC之间．如果凸透镜放在A点左侧，那么当点光源放在A点时，成像在B点，当点光源放在B点时，成像在C点，成像都是虚像．故此时凸透镜只能放在A点的左侧；所以该情况下有如下几种可能，即若C点在透镜的1倍焦距以外，像应成在透镜左侧的1倍焦距以外；另一种可能是，若C点还在透镜的1倍焦距以内，即此时所成的像应在C点的右侧．故分析四个选项，只有D是正确的．

故选D．

10．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ） A．此时的成像特点与投影仪相同

B．该透镜的焦距满足8cm < f <15cm

C．将蜡烛和光屏互换后，光屏上不能承接到清晰的像

D．将蜡烛和光屏同时远离凸透镜，可再次承接到清晰的像

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．由题可知，蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像，与照相机原理相同，故A不正确；

B．由凸透镜成像规律可知，此时物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即

2fvf，2uf

即

216cmff，30cm2f

可得

16cm8cmf，15cmf

则

8cm15cmf

透镜的焦距满足8cm15cmf，故B正确；

C．由光路可逆原理可知，将蜡烛和光屏互换后，光屏上能承接到清晰的像，故C项不正确；

D．将蜡烛远离凸透镜时，光屏要靠近凸透镜，才能在光屏上成清晰的像，故D项不正确。

故选B。

11．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，下列说法正确的是 （ ）

A．该凸透镜的焦距是 30cm

B．换成焦距为 10cm 的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，在光屏上可以得到两次清晰倒立的像

C．在凸透镜左侧放一凹透镜，将光屏向右移动还能接收到清晰的像

D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像