备战中考物理复习《凸透镜》专项综合练习及详细答案

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一、初中物理凸透镜成像的规律

1.如图所示将凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上时,光屏恰能成清晰的像。下列说法正确的是( )

A.此时光屏上成倒立缩小的实像

B.将图中的凸透镜向右移动,在光屏上可再次观察到清晰的像,此时的成像特点与照相机原理相同

C.在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像

D.将蜡烛移到35cm刻度处,移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】

A.图像显示,物体到凸透镜的距离小于像到凸透镜的距离,根据凸透镜成像规律物近像远像变大可知,光屏上成倒立放大的实像。A选项错误,不符合题意。

B.将图中的凸透镜向右移动,物距逐渐变大,像距逐渐变小,根据凸透镜成像规律物远像近像变小可知,在光屏上可再次观察到清晰的像为倒立缩小的实像,此时的成像特点与照相机原理相同,B选项正确,符合题意。

C.远视眼镜片为凸透镜,对光线具有会聚作用。在图中的蜡烛和凸透镜之间加一远视眼镜片,对光线的会聚能力增强,像距变小,故缓慢向左移动光屏,在光屏上可再次看到清晰的像,C选项正确,符合题意。

D.图像显示物距为15cm,像距为30cm,光屏上成倒立放大的实像,则物体位于一倍焦距和二倍焦距之间,像位于二倍焦距以外。即

15cm2ff<<

30cm2f>

两式联立解出

7.5cm15cmf<<

15cm<2<30cmf

将蜡烛移到35cm刻度处,此时物距变为30cm,物体位于凸透镜二倍焦距以外,故移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,D选项正确。

故选BCD。

2.如图所示,小宇将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜成像规律。下列说法正确的是( )

A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小

B.当光屏上成清晰的像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像

C.将蜡烛放在10cm处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小的清晰像

D.蜡烛燃烧一段时间后变短,像成在光屏的下方,可将透镜的高度向下调,使像成在光屏中心

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】

A.根据“无论实像或虚像,物体靠近焦点像都变大”可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,所成的虚像将变小,故A正确;

B.能在光屏上成清晰像的是实像,实像是实际光线会聚成的,当把光屏去掉后,实际光线会聚成实像后继续传播,进入人的眼睛,故B正确;

C.将蜡烛放在10cm处时,物距为30cm,而焦距为10cm,即物距大于两倍焦距,光屏上能承接到的是倒立缩小的像,故C正确;

D.蜡烛燃烧一段时间后变短,根据光的直线传播原理,则成的像会偏向光屏上方,可向下适当调整凸透镜,故D不正确。

故选ABC。

3.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰的像,则下列说法正确的是( )

A.凸透镜的焦距可能是12 cm

B.只将透镜向右移动,人眼在光屏和透镜之间,通过透镜向左以一定可以观察到倒立放大的实像

C.只将透镜向右移动的过程中,光屏上一定可以出现倒立缩小的实像

D.若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜片,光屏适当左移可再次出现清晰的像

【答案】AC

【解析】

【分析】

本题考查探究凸透镜成像规律的实验,根据凸透镜成像规律分析求解。

【详解】

A.由题可知,烛焰在光屏上呈现一个清晰的像,则像的性质为倒立、放大的实像。此时物距为20cm,像距为30cm,则根据成像特点有

2fuf,2vf

220cmff,30cm2f

可知

15cm10cmf

故A项正确;

B.只将透镜向左移动,当蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内时,人眼在光屏和透镜之间,可观察到烛焰正立放大的虚像,故B项错误;

C.只将透镜向右移动,当蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外时,可以成倒立缩小的实像,成在光屏上;故C项正确

D.若在透镜和蜡烛之间放近视镜片,近视镜片是凹透镜,对光线有发散作用,折射光线延迟会聚,光屏要适当右移可再次出现清晰的像,故D项错误。

故选AC。

4.小明在探宄凸透镜成像规律时,将焦距为10cm的凸透镜甲固定在光具座上50cm刻线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻线处,移动光屏到80cm处,烛焰在光屏上成清晰的像,如图所示:之后他保持蜡烛的位置不变,将凸透镜甲换成焦距为5cm的凸透镜乙并保持位置不变,移动光屏使在光屏上再次成烛焰清晰的像。则对于这两次成像实验( )

A.利用凸透镜甲,在屏上得到的是倒立、缩小的像

B.利用凸透镜甲,在屏上得到的是倒立、放大的像

C.利用凸透镜乙成像时,像距大于30cm

D.利用凸透镜乙成像时,像距小于30cm

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

AB.凸透镜甲焦距为10cm,物距为:

u=50cm-35cm=15cm,

当f

CD.凸透镜乙焦距为5cm,此时物距u=15cm,则u>2f,所以5cm

5.凸透镜成像实验中,移动蜡烛到某位置时,能在光屏上再次成清晰缩小的像,则下列说法能成立的是

A.同时移动蜡烛与光屏,且移动距离相同时,有可能在光屏上再次成清晰缩小的像;

B.若将一老花镜放到凸透镜前方,光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像;

C.换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜:

D.保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像:

【答案】CD

【解析】

【详解】

A.物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离,故A项不符合题意;

B.老花镜是凸透镜,若将一老花镜放到凸透镜前方,则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚,此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像;B项不符合题意;

C.换用焦距较小的凸透镜后,相当于增大物距,当物体成实像时,随着物距u增大,像距减小,同时像也在减小。故要在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动;C项符合题意;

D.根据光路可逆性可知,在保持物体和光屏位置不变时,移动凸透镜,可以光屏上成一个倒立、放大、实像,此时物距刚好是原来的像距,像距刚好是原来物距,D项符合题意;

6.如图所示,为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用。即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大。关于这个过程,下列说法中正确的是( )

A.焦距变大,像距也变大

B.焦距变小,像距也变小

C.焦距变大,像距变小

D.焦距变小,像距变大

故【答案】A

【解析】变焦的照相机,当照相机的焦距增大时,虽然物距基本不变,但是由于照相机的

焦距变大,物距相对减小,根据物距和像距的变化关系可知:当物距相对减小时,像距也变大,像也变大.

7.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

216cmff,30cm2f

可得

16cm8cmf,15cmf

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。

8.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.利用这一原理制成了投影仪

B.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

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

D.若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像

【答案】D

【解析】

A. 如图可知此时物距大于像距,凸透镜成倒立缩小的实像,利用这一原理制成了照相机,故A错误;

B. 若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路可逆的特点,会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像,故B错误;

C. 成缩小的实像时,像距位于一倍焦距到二倍焦距之间,即2fvf,由图知此时像距为15cm,可得:7.5cm15cmf所以若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,此时物距小于焦距,不能成实像,在凸透镜同侧成虚像,所以移动光屏是找不到像的,故C错误;

D. 若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,即减小物距,根据成实像时物距与像距的变化规律知,像距应增大,即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像,故D正确;

故选D.

点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距减小时,像距增大,像也会变大,这里的像变大,是与之前比变大,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大.

9.如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的( )

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

圆柱体的右边Q在f和2f之间,所成的像是倒立放大的实像;圆柱体的左边P在2f以外,所成的像是倒立缩小的实像.当u>f时,物距减小,像距变大像变大.右边的像距比左边的像距远,符合要求的只有图B.