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1、一、初中物理凸透镜成像的规律一、初中物理凸透镜成像的规律1如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（）A图甲可知凸透镜的焦距是40.0cmB图乙四个位置中，移动光屏，有4 个位置上的蜡烛可以在光屏上成像C将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子D将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同【答案】C【解析】【分析】【详解】A从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm 刻度，而光屏所在的位置是40.0cm 刻度，而平行光线经凸透镜折射后，
2、会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是f 40.0cm-30.0cm 10.0cm凸透镜的焦距是10.0cm，A 错误；B一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏上，B 错误；C凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C 正确；D将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会大于一倍焦距，小于两倍焦
3、距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D 错误。故选 C。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C三个虚像，一个实像【答案】B【解析】【详解】B四个虚像，一个实像D三个虚像，两个实像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
4、个实像S4；S 在凸透镜的焦点以内，由uf，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u 2f，f v 2 f，成倒立、缩小的实像，即u v；由题意可以知道物距u 30cm，像距v 20cm，这种情况是成倒立、缩小的实像，即
5、30cm 2ff 20cm 2 f化简可得10cm f 15cm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u 20cm，那么f u 2 f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v 30cm，光屏应远离透镜 10 cm；故选 D。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
6、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：u2f，成倒立、缩小的实像2fuf，成倒立、放大的实像uf，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，u v 2 f 20cm，此时凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f 10cm（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，2fuf，成倒立、放大的实像
7、选项错误B、蜡烛处于 BC 间某一位置时，u2f，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 C5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（）A6 厘米f10 厘米C13 厘米f16 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v1 2 f，代入数据得：26c
8、m 2 f解得：B8 厘米f13 厘米D16 厘米f2f；f(70cm-50cm)2f，解得此凸透镜的焦距范围是：10cmf15cm，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 D9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】
9、【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如图所示，购物支付已
10、进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约 1m 的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是（）A人脸通过摄像头成像是利用了光的反射B“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像C“刷脸”时，面部应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间D摄像头的焦距可能是30cm【答案】D【解析】【分析】【详解】A人脸通过摄像头成像是利用了光的折射，A 错误；B“刷脸”时，面部经摄像头成倒立缩小的实像，B 错误；C“刷脸”时，根据凸透镜的成像规律可知，成倒立缩小的实像，那么物距应该大于两倍焦距，C 错误；D由于人站在距离镜头1m 处，即物距等于 1
11、m，成倒立缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，故选 D。，解得，所以摄像头的焦距可能是30cm，D 正确。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 30cmB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
12、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2 f u v 30cm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10cm20cm 之间时，光屏到凸透镜的距离在50cm40cm，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10cm20cm之间时，可以再次成清晰的像，故B 项正确；C在凸透镜左侧放一凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像，故 C 项正确；D凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，光依然沿原来的方向传播进，人眼在 100
13、cm 处能看到蜡烛的像，故 D 项正确。故选 BCD。12如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且AO OB，若AO10cm，该凸透镜的焦距可能是（）Af 10cm【答案】C【解析】【分析】【详解】Bf 50cmCf 8cmDf 12cm根据题意 AOOB 可知，A 点成像在 B 点，像距大于物距，满足fu2f，成倒立、放大的实像。因为 AO=10cm，则f10cm2f即5cmf10cm故选 C。13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
14、8cm f 15cmC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2f v f，u 2f即2 f 16cm f，30cm 2f可得16cm f 8cm，f 15cm则8cm f 15cm透镜的焦距满足8cm f 15cm，故 B 正确；C由光路可逆原理可知，将蜡烛和
15、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。14如图所示，将一副近视眼镜放在凸透镜前，移动光屏，光屏上出现一个清晰的像；拿走眼镜，光屏上的像变模糊，要想在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）A将蜡烛远离凸透镜C将光屏远离凸透镜【答案】B【解析】【分析】【详解】B将光屏靠近凸透镜D将光屏和蜡烛同时远离凸透镜近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，将近视眼镜放在凸透镜前，已能在光屏上成清楚的像，近视眼镜取走后，若蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，此时通过凸透镜所成的像在光屏与透镜之间，若要再次成清晰的
16、像，据凸透镜的成像规律：物近像远，像变大，应将蜡烛靠近凸透镜或将光屏靠近凸透镜，故B 符合题意，ACD 不符合题意。故选 B。15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
17、，像距也变大，像也变大16有一个焦距为 f 的凸透镜，现在将一个物体从离凸透镜4f 处沿主光轴移动到 1.5f 处，在此过程中（）A物体和像之间的距离一直在减小后增大【答案】BD【解析】【详解】B物体和像之间的最小距离为4fC像的大小和物体大小的比值先减小后增大 D像移动速度与物体移动速度的比值先减小A从 4f 向 2f 移动过程中，物体和像之间的距离减小，从2f 继续向 1.5f 处移动过程中，物体和像之间的距离增大，物体和像之间的距离先减小后增大，故不符合题意；B当物距等于 2f 时，像距等于 2f，物体和像之间的距离最小为4f，故符合题意；C成实像时，物近像远像变大，物体从离凸透镜4f
18、处沿主光轴移动到 1.5f 处，物大小不变，像一直变大，因此像的大小和物体大小的比值一直变大，故不符合题意；D从 4f 向 2f 移动过程中，物体移动速度大于像的移动速度，从2f 继续向 1.5f 处移动过程中，物体移动速度小于像的移动速度，因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大，故符合题意。17如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，在水透镜中注入少量水后光屏上成清晰的像。以下判断正确的是（）A光屏上成倒立缩小的实像B此时透镜的焦距10cm f 20cmC保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm刻度线处光屏仍能得到清晰的像D向水透镜注水后，要使光屏上重新得到清晰的像，需要
19、像光屏向右移动【答案】BC【解析】【详解】A由图可知，当物距小于像距时，光屏上成倒立、放大的实像，故A正确；B由图可知u 20cm，v 40cm，则f 20cm 2f10cm f 20cm40cm 2ff 20cm由可得透镜焦距10cm f 20cm故 B 正确C保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm刻度线处，物距u 40cm，像距为v60cm40cm 20cm即此时的物距等于原来的像距，在光的折射中光路是可逆的，所以光屏上仍能得到清晰的像，故 C 正确；D向水透镜注水后，透镜会聚能力变强，焦距变小，使光线提前会聚成像，所以要使光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要将光屏向左移动，故D 错
20、误。故选 BC。18在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。下列有关说法中正确的是（）A该凸透镜的焦距为60cmB随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动C当学生把蜡烛移动到80cm 刻度处，再移动光屏，会成一个倒立、缩小的实像D小明拿来的眼镜是近视镜【答案】BC
21、D【解析】【详解】A由焦距的概念可知，f 60cm 50cm 10cm所以该凸透镜的焦距为10cm，A 错误；B凸透镜在光屏上成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，B 正确；C由甲图知，80cm 刻度处到凸透镜的距离为u 80cm50cm30cm所以u 20cm 2f因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像，C 正确；D只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光具有发散作用，因此小明的眼镜是凹透镜，凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜，D 正确。故选 BCD。19在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光
22、屏上成清晰的像如图所示，下列说法正确是()A照相机是利用了图中的成像规律B换上焦距小一些的凸透镜，只将蜡烛向左适当移动就能在光屏上接收到清晰的像C如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像D如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将会出现清晰的像【答案】AD【解析】【分析】【详解】A由图可知，成像时，像距小于物距，所以成一个倒立缩小的实像，和照相机的原理相同，故 A 正确；B如果换一个焦距较小的透镜，所成的像将变小，像距也变小，像成在光屏的左边，所以要想让像成在光屏上，应该将蜡烛向右移动，从而像也向右移动直到光屏上，故B 错误；C如果使蜡烛向左移动，像也向左移动，所以光屏要向左移动才能接收到清
23、晰的像，故C错误；D如果把蜡烛和光屏对调，根据光路的可逆性，光屏上会成一个倒立放大的实像，故D正确。故选 AD。20某物理兴趣小组在研究凸透镜成像实验时，如图所示，当蜡烛距透镜10cm 时，在另一侧距凸透镜 6cm 处的光屏上得到一个清晰的像，下列说法正确的是（）A像一定是倒立缩小的实像B该凸透镜的焦距可能为6cmC当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变小D当蜡烛到透镜的距离是4cm 时，无论怎样移动光屏都不可能得到烛焰的像【答案】A【解析】【分析】【详解】A由题意可知，物体经凸透镜后成的是实像。物距为10cm，像距为 6cm，物距大于像距，此时物体在二倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故A 正确；B根据凸透镜成像的规律可知10cm2ff5cm此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间，即f6cm2f3cmf6cm综合得3cmf5cm故 B 错误；C凸透镜成实像时，物近像远像变大，当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变大，故C 错误；D当蜡烛到透镜的距离是4cm 时，如果3cmf4cm物体在一倍焦距和二倍焦距之间，可以在光屏上成倒立、放大的实像，故D 错误。故选 A。