【物理】培优易错试卷凸透镜成像的规律辅导专题训练附答案

一、初中物理凸透镜成像的规律
1．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，用了探究凸透镜成像规律的装置做实验，他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，调节光屏和凸透镜之间的距离，在光屏上看到烛焰清晰的像。

取下远视眼镜片，光屏上原来清晰的像变模糊了；要想使光屏上的像再次变得清晰，下列调节方法可行的是（）
①保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜
②保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜
③保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜
④保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜
A．②③B．①④C．②④D．①③
【答案】A
【解析】
【详解】
①远视眼镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，取下远视眼镜片后，根据凸透镜的动态成像规律，所成的像会往光屏后面退，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，①不合题意；
②由上述可知，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜，那么会使光屏上的像再次变得清晰，②符合题意；
③由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜，那么所成的像会靠近凸透镜，能使光屏上的像再次变得清晰，③符合题意；
④由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜，那么所成的像会远离凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，④不合题意。

故选A。

2．当物体距凸透镜8厘米时，在透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若是将凸透镜向光屏方向移动2厘米，则在光屏上又成一个清晰像，那么这透镜的焦距f为
A．2厘米＜f＜4厘米B．4厘米＜f＜5厘米
C．5厘米＜f＜8厘米D．无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f>u>f，所以，<f，即4cm<f<8cm−−−−−①；由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏f<8cm2
方向移动2cm ，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知u=10cm>2f ，即
f<5cm−−−−②，综上所述，由①②可4cm<f<5cm.故ACD 错误，B 正确．
故选B.
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2u f >，2f v f <<，成倒立、缩小的实像，即u v >；由题意可以知道物距30cm u =，像距20cm v =，这种情况是成倒立、缩小的实像，即
30cm 2f >
20cm 2f f <<
化简可得
10cm 15cm f <<
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20cm u =，那么
2f u 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30cm v =，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 A
B 间某一位置时，成倒立、缩小的实像
B ．蜡烛处于 B
C 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A
B 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B
C 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．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 ．
6．如图所示，光屏上得到一个清晰的像，此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm ，则下列说法正确的是（ ）
A ．此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cm
B ．只将凸透镜向左移动，就可以在光屏上得到倒立缩小的像
C ．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，凸透镜和光屏不动，蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像
D ．将蜡烛移到距离凸透镜18cm ，向右调节光屏到适当位置，在光屏上可能得到放大的像
【答案】D
【解析】
【详解】
A ．物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像，应用是投影仪；则2f u f ＜＜；
又因为24cm u ，所以24cm 12cm f ＞＞
，故A 错误； B ．只将凸透镜向左移，减小物距，此时应该增大像距，且物像之间的距离增大，故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B 错误；
C ．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线由发散作用；若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时，光线会延迟会聚，所以像会落在光屏的右侧；如果此时蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，像会更加远离光屏，光屏应该向右移动才能得到清晰的像，故C 项错误；
D ．将蜡烛右移至距离凸透镜18 cm ，由24cm 12cm f ＞＞
可知，此时物距仍大于焦距，故向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D 正确；
7．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 。

8．在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜左侧某一位置，把光屏放在凸透镜的右侧，然后移动光屏，恰好在凸透镜右侧26cm 处的光屏上出现一个
倒立缩小的像，则（ ）
A ．焦距可能是8cm
B ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处时，将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大实像
C ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，像的大小会变小
D ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处，然后把凸透镜往右移动2f ，所成的像也会往右移动，且移动距离小于2f
【答案】C
【解析】
【详解】
A ．根据凸透镜的成像规律可知，在光屏上出现一个倒立缩小的像，那么像距符合关系式2f v f <<，因为26cm v =，所以26cm 2f f <<，可解得
13cm 26cm f <<
所以焦距不可能是8cm ，A 项不合题意；
B ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处时，由于13cm 26cm f <<，这时物距小于一倍焦距，在凸透镜的右侧是不能成像的，B 项不合题意；
C ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，根据凸透镜的动态成像规律可知，像的大小会变小，选项C 符合题意；
D ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处，然后把凸透镜往右移动2f ，这个过程分两个阶段，物距还在小于一倍焦距时，所成的虚像往左移动到无穷远处，当物距大于一倍焦距后，会成实像，所成的实像会从右端无穷远处往左移动，D 项不合题意。

9．两平面镜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S 1、S 2、S 3； S 1、S 2分别在凸透镜的焦点处，则不能成像，只有S 3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S 4；
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。

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＞15cm
D．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．小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜A 固定在光具座上35cm 处，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。

接着，他将凸透镜A 换成凸透镜B 并保持烛焰和透镜位置不变，移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。

则下列说法中正确的是（ ）
A ．照相机的物镜成像原理与图甲相同
B ．放大镜的物镜成像原理与图乙相同
C ．凸透镜A 的焦距大于凸透镜B 的焦距
D ．凸透镜B 的焦距大于凸透镜A 的焦距
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】 A ．由图甲可知，光屏上呈现倒立缩小的实像，所以照相机的物镜成像原理与图甲相同，故A 正确；
B ．由乙图可知，此时成倒立、放大的实像，所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同，故B 错误；
CD ．由甲图可知，物距
35cm 5cm 30cm u =-=
此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以
A 30cm 2f >
得
A 15cm f <
由乙图可知，物距仍为30cm ，此时成倒立、放大的实像，所以物距处于f 和2f 之间，即
B B 30cm 2f f <<
可得
B 15cm 30cm f <<
所以A 的焦距小于B 的焦距；故C 错误，D 正确。

故选AD 。

12．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
u f
=>
30cm2
>，故AB不符合题意；
则15cm f
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。

13．小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。

小红保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，这时，她在光屏上可以看到（）
A．正立、放大的像B．正立、缩小的像
C．倒立、缩小的像D．倒立、放大的像
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像，那么物距大于两倍焦距，像距小于两倍焦距大于一倍焦距；当保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，物距是小于两倍焦距大于一倍焦距，像距是大于两倍焦距，由于光的可逆性，根据凸透镜的成像规律可知，这时成倒立、放大的实像。

故选D。

14．某凸透镜成像时，像距v跟物距u之间关系的图像如图所示，下列判断正确的是
（）
A．该凸透镜的焦距是16cm
B．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
C．当u<16cm时，该凸透镜可作放大镜使用
D．当u=20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．当u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=16cm ，所以f=8cm，即凸透镜的焦距是8cm，故A错误；
B．物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故B正确；
C．当u<16cm时，有两种情况：若u<f，则成正立、放大的虚像，应用是放大镜；若
f<u<2f，成倒立、放大的实像，应用是投影仪，故C错误；
D．u=20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机，故D错误。

故选B。

15．在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时，恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像：若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时，则（）
A．光屏上出现倒立放大的实像
B．光屏上出现倒立缩小的实像
C．无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像
D．将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大的实像
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像，所以
v=30cm=2f
则
f=15cm
若现将物体移至透镜前12cm处时，此时物距
u=12cm
则物距应小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故光屏上不会出现
像，故ABD不符合题意，C符合题意．
16．在做“凸透镜成像”实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧的光屏上观察到缩小的像．接着又把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则所成像的性质是
A．倒立等大的实像B．正立放大的虚像C．倒立放大的实像D．倒立缩小的实像【答案】C
【解析】
当蜡烛放在凸透镜前20cm处时，光屏上成缩小的像，所以u＞2f，此时f＜v＜2f；
若把蜡烛放在光屏的位置，则f＜u＜2f，所以会成放大、倒立的实像．
故选C．
【点睛】本题是关于凸透镜成像的题目，解答此题的关键是要掌握凸透镜的成像规律；凸透镜成倒立缩小实像的条件是：物距大于两倍焦距，像在一倍到两倍焦距之间；若把蜡烛放在光屏的位置，物距就在一倍到两倍焦距之间，根据凸透镜的成像规律来分析解答．
17．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、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12cm
B．照相机利用了这种成像特点
C．若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜，光屏适当左移可再次出现清晰的像
D．蜡烛和光屏不动，透镜向光屏适当移动可再次出现清晰的像
【答案】AD
【解析】
【详解】
A、由图可知，像距大于物距，此时凸透镜成倒立放大的实像，物距u=20cm，f<u<2f，即f<20cm<2f，像距大于2倍焦距，v>2f，即30cm>2f，解得10cm<f<15cm，故凸透镜的焦距可能是12cm，A正确；
B、此时凸透镜成倒立放大的实像，照相机利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成；故B
错误；
C、若在透镜和蜡烛之间放一近视镜片，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C错误；
D、蜡烛和光屏不动，透镜向光屏适当移动，当物距、像距与上次正好颠倒时，根据光路可逆的特点知，可再次出现清晰的像，故D正确。

18．小蕊做“研究远视眼的矫正”实验时，她把凸透镜看作眼晴的晶状体，光屏看作眼睛的视网膜，烛焰看作眼睛观察的物体．她拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示．若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是
A．将光屏适当靠近凸透镜B．将蜡烛适当靠近凸透镜
C．将光屏适当远离凸透镜D．将蜡烛适当远离凸透镜
【答案】CD
【解析】
【详解】
远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面；
AB．将光屏适当靠近凸透镜或将蜡烛适当靠近凸透镜，所成的像会更加模糊，故AB不符合题意；
CD．可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离，使得光屏上呈现一个清晰的像的目的，故CD符合题意。

19．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B．物体和像之间的最小距离为4f
C．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后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】
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。

20．毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框，为了使全班同学都进
入取景框，接下来的操作是（）
A．应使照相机靠近学生，并调节镜头使镜头靠近胶片
B．应使照相机远离学生，并调节镜头使镜头靠近胶片
C．应使照相机远离学生，并调节镜头使镜头远离胶片
D．应使照相机靠近学生，并调节镜头使镜头远离胶片
【答案】B
【解析】
【详解】
毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框，为了使全班同学都进入取景框，即是要把像变小，根据凸透镜的动态成像规律，像要更加小，那么物距应该变大，应使照相机远离学生，同时为了成清晰的像，像距要变小，即调节镜头使镜头靠近胶片，故选B。