2020-2021物理凸透镜成像的规律的专项培优练习题附答案

一、初中物理凸透镜成像的规律

1．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．

2．两平面镜AM，AN之间的夹角为90°，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜的光心为O，A点恰好是凸透镜的焦点，光源S位于主光轴上，通过该系统，光源S所成的像为（ ）

A．四个虚像，三个实像 B．四个虚像，一个实像

C．三个虚像，一个实像 D．三个虚像，两个实像

【答案】B

【解析】

【详解】

S通过两个平面镜成3个虚像，（因为其中两个重合了），分别是S1、S2、S3；

S1、S2分别在凸透镜的焦点处，则不能成像，只有S3在凸透镜的焦点以外，且通过凸透镜的光心，可以成一个实像S4；

S在凸透镜的焦点以内，由u＜f，成正立放大的虚像S′；综上分析，通过该系统，光源S所成的像有四个虚像，一个实像。

3．近视的人，戴上近视眼镜，从适当的角度仔细观察镜面，可以看到放大了的自己的眼睛、睫毛和汗毛孔等，这是（ ）

A．凹透镜成的像 B．凸透镜成的像

C．凹面镜成的像 D．凸面镜成的像

【答案】C

【解析】

【详解】

AB．眼睛和睫毛都在镜子的同侧，所以看到的像应该是面镜形成的，凸透镜和凹透镜都不符合题意．

C．凹透镜由于中间薄，边缘厚，在眼睛一侧镜面相当于一个凹面镜，当物距小于焦距时成正立、放大的虚像．符合题意．

D．凸面镜成正立、缩小的虚像．不符合题意．

4．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．

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．某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为26厘米和16厘米，则该透镜的焦距f为（ ）

A．6厘米

C．13厘米

【答案】B

【解析】

【详解】

根据题意，当凸透镜成倒立放大的像时，像位于二倍焦距以外，即12vf，代入数据得：26cm2f

解得： 13cmf

当凸透镜成倒立，缩小的像时，像位于一倍焦距和二倍焦距之间，即8cm13cmf，代入数据得：

16cm2ff

解得：

8cm16cmf

所以

8cm13cmf

故选B。

7．小明探究 “凸透镜成像规律”，当蜡烛到透镜的距离是30cm时，调节透镜另一侧的光屏，屏上得到清晰放大的像。下列判断中正确的是（ ）

A．此时的像是正立放大的虚像

B．该透镜的焦距是15cm

C．当蜡烛到透镜的距离是60cm时，调节光屏，屏上可得缩小的像

D．当蜡烛到透镜的距离是15cm时，调节光屏，屏上可得放大的像

【答案】C

【解析】

【详解】

AB．像能用光屏承接，说明像是实像，虚像不能用光屏承接，凸透镜成放大的实像时，v>2f，f

C．当u=60cm时，由f<30cm可知2f<60cm，即u>2f。当物距大于2f 时，f

D．当u=15cm时，由30cm<2f可知15cm

8．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

30cm2f＞，

220cmff＞＞，

所以凸透镜的焦距为：

10cmcmf＜＜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

2fuf＜＜，

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

uf＜，

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。

9．小明和小红用焦距相等的相同照相机对小强同学拍照,洗出的底片分别为图中的甲和乙,则

A．小红离小强的距离近

B．小明和小红离小强的距离相同

C．小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再减小镜头对底片的距离

D．小红要使底片上的像与小明的一样大,小红移动位置后,再增大镜头到底片的距离

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由图知，小红拍的像比小明拍的像小，根据凸透镜成像的规律，成的像越小，此时的物距越大，像距越小．所以小红拍摄时，相机与物体的距离较大．即小明离小强同学的距离近，小红离小强同学的距离远；所以选项AB是错误的；有凸透镜成像规律知，小红要使底片上的像与小明拍的一样大，小红移动位置后，再增大镜头到底片的距离即可，即镜头要往前伸，小明要使底片上的像与小红的一样大，小明移动位置后，镜头要往后缩．

所以选项C错误，D正确．故选D．

【点睛】

要解决此题，除了要知道照相机是根据凸透镜成像原理制成的和需要掌握凸透镜成像的规律．还要知道成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小．

10．投影仪是教学中常用的仪器，如图所示是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成角的平面镜，右边竖直放一屏幕物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后，可在屏上成一清晰的像一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，正确的调节方法是

A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离

B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离

C．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离

D．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离

【答案】D

【解析】

根据凸透镜的成像规律，要使像变大，则应减小物距，增大像距。

投影仪使用时投影仪与屏幕间的距离为像距，凸透镜到物体间的距离为物距，所以应增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离，故D符合题意。

选D。

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

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图可知，此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离，在光屏上恰能成清晰的像，则此时物距等于像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，则

230cmfuv

则焦距为15cm，故A项错误；

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，当蜡烛到凸透镜的距离在10cm~20cm之间时，光屏到凸透镜的距离在50cm~40cm，移动凸透镜在适当位置能成清晰的像，由光路可逆原理可知，光屏距离凸透镜10cm~20cm