2020-2021中考物理专题复习分类练习 凸透镜成像的规律综合含答案解析
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一、初中物理凸透镜成像的规律1.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】【分析】【详解】AB .由题意可知,物距是30cm ,像距20cm ,可知物距大于像距;而且此时光屏出现了清晰实像,由凸透镜成像的规律可知,可以判断此时的实像是倒立缩小的实像;而且30cm 2u f =>则15cm f >,故AB 不符合题意;C .当物体远离凸透镜10厘米时,物距变大,由凸透镜成像的规律可知,像距会变小,像会变小,所以移动光屏找到实像后,此实像变小了,故C 不符合题意;D .当物体靠近凸透镜10厘米时,此时的物距变为20cm ,由于光路是可逆的,所以为了在光屏上得到清晰的实像此时的像距应该为30cm ,即光屏应远离透镜10厘米,故D 符合题意。
故选D 。
2.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;3.用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时( )A .暗箱应略短一些,得到的像会略大些B .暗箱应略长一些,得到的像会略大些C .暗箱应略短一些,得到的像会略小些D .暗箱应略长一些,得到的像会略小些【答案】B【解析】【详解】照相机是利用凸透镜成像原理工作的。
当无水时物体在光屏(暗箱)上形成一个倒立、缩小的实像,当有水时,由于光的折射,物体感觉变浅,相当于靠近凸透镜,根据“物近像远像变大”原则,在暗箱上得到的像会比原来的像略大一些。
故B 正确。
4.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 .5.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15cmC .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 <u <2f ,即f <30cm<2f 。
故AB 错误;C .当u =60cm 时,由f <30cm 可知2f <60cm ,即u >2f 。
当物距大于2f 时,f <v <2f ,光屏上得到倒立缩小的实像。
故C 正确;D .当u =15cm 时,由30cm<2f 可知15cm<f ,即u <f ,当物距小于f 时,成正立放大的虚像,光屏上将承接不到像。
故D 错误。
6.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 。
7.如图所示,纸筒底部中心开一小孔a ,又在a 上下等距的位置再开两个小孔b 、c ,蜡烛放在纸筒前,此时光屏上观察到三个像.在b 、c 两孔处放置两相同的三棱镜,同时移动光屏,到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像.则b 、c 两小孔处三棱镜放置的方式可能是A .B .C .D .【答案】A【解析】【详解】三棱镜具有偏折光的能力,要想使光都会聚在光屏中心的位置,则在b 、c 两处放置的三棱镜的方式应该是凸透镜的形状(中间厚,边缘薄),故BCD 项不符合题意,A 项符合题意。
8.小军做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm 的凸透镜固定在光具座上50cm 刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在35cm 刻度线处,如图所示。
移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。
下列说法中正确的是( )A .光屏上呈现的是烛焰的虚像B .光屏上呈现的是烛焰正立的像C .光屏上呈现的是烛焰放大的像D .该实验现象能说明照相机的成像特点【答案】C【解析】A. 光屏上能呈现烛焰的像,说明是实像,虚像不能成在光屏上,故A 错误;B. 凸透镜成实像时,都是倒立的,成虚像时是正立的,如图成的是实像,是倒立的,故B 错误;C. 由图知,物距位于一倍到二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成倒立放大的实像,故光屏上呈现的是烛焰放大的像,故C 正确;D. 该实验现象能说明投影机的成像特点,而照相机利用的是成缩小实像的规律,故D 错误;故选C 。
点睛:凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆。
9.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20cm u =,像距30cm v =,可知u v <,而照相机的是u v >,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10cm f >,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45 cm 刻度线处,此时5cm u =,u f <,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.10.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之问的距离如图所示时,在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是A.此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似B.用白纸遮住凸透镜的上半部分,光屏上像变为原来一半C.此凸透镜的焦距范围是f>15cmD.将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜【答案】D【解析】【分析】(1)凸透镜成像时,u2>f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.(2)物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像.所以遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像.(3)由图知,凸透镜成的是缩小倒立的像,应有物距u>2f,像距v:f<v<2f,求解不等式即可.(4)凸透镜成实像时,遵循物远像近像变小的特点.【详解】A、由图可知,物距大于像距,在光屏上得到倒立、缩小的实像,蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外,此原理应用于照相机,故A错误;B、用白纸遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小和形状不发生变化,因此光屏上所成的像仍然是完整的,会聚成的像变暗.故B错误;C、凸透镜成倒立缩小的像,应有:(50cm-20cm)>2f;f<(70cm-50cm)<2f,解得此凸透镜的焦距范围是:10cm<f<15cm,故C错误;D、将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,对光线的折射能力变强,成像会提前,即像距变小,为了在光屏上得到清晰的像,应该将光屏靠近凸透镜,故D正确.故选D.11.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。