2020-2021中考物理凸透镜成像的规律(大题培优 易错 难题)含答案

一、初中物理凸透镜成像的规律
1．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，已知AO=10m，该凸透镜的焦距可能是（）
A．f=10cm B．f= 5cm
C．f=8cm D．f= 12cm
【答案】C
【解析】
【详解】
由于AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，结合凸透镜成像规律可知
f<l AO<2f，l BO>2f
已知AO=10m，则
f<10m<2f
解得
5m<f<10cm
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．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．城市的很多街口都安装了 360°高清晰摄像头，由公安局实施 24 小时监控，来保护人民的 安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图 所示，某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在 F 处，在监控此人的过程中（该人在成像板上的像保持清晰），下列说法正确的是（ ）
A ．不管该人走近还是走远，所成的像都是正立缩小的实像
B ．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在 a 点
C ．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在 c 点
D ．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在 b 点
【答案】D
【解析】
【详解】
A ．该人走近还是走远时，所成的像是倒立的实像，不是正立的，A 错误；
B ．如果该人远离镜头，那么物距变大，像距变小，像更靠近焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变大，焦点不可能在a 点，B 错误；
C D ．如果该人靠近镜头，那么物距变小，像距变大，像更远离焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变小，焦点不可能在c 点，可能变在b 点，C 错误、D 正确．
5．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．
6．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；
7．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。

8．有一个点光源放在凸透镜的正前方．当点光源放在A点时，成像在B点，当点光源放在B点时，成像在C点，如图所示．则（）
A．凸透镜应放在C点右侧
B．凸透镜应放在B、C点之间
C．凸透镜应放在A、B点之间
D．凸透镜应放在A点左侧
【答案】D
【解析】
【分析】
解答此题要明确以下知识点：凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像，并且像距大于物距。

【详解】
AB．凸透镜成实像时，物与像在异侧，且物近像远像变大．如果凸透镜放在C点右侧，那么当点光源放在A点时，成像在A点左侧，而不是右侧的B，故选项AB均错误；
C．当光源在A点时，像在透镜另一侧，说明成实像，那么像距应在一倍焦距外，这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像，（也就是A的一侧）而不是成像在C 点．故选项C错误；
D．如果凸透镜放在A点左侧，那么当点光源放在A点时，成像在B点，当点光源放在B 点时，成像在C点，成像都是虚像．故选项D正确．
故选D．
9．小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。

接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。

保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是
A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，无论怎么移动光屏，都无法在光屏上呈现清晰的像
B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像
C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
D．若在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，则光屏应该靠近透镜才能得到一个像
【答案】C
【解析】
【详解】
A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处，物距u=50cm﹣10cm=40cm，满足u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。

移动光屏，在光屏上能呈清晰的像，故A错误；
B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处，物距u=50cm﹣30cm=20cm，满足u=2f。

由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B错误；
C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣35cm=15 cm，满足2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像，故C正确；
D、在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，，物距
u=50cm，满足u>2f，由于凸透镜的焦距增大了，则像距也会相应增大，所以应将光屏远离透镜才能得到一个像，故D错误。

故选：C。

10．以下关于实像和虚像的说法，正确的是
A．实像不可能与物体是等大的
B．实像一定是光发生折射形成的
C．虚像在成像时没有光进入人眼
D．虚像不能在光屏上呈现
【答案】D
【解析】
【详解】
A．凸透镜成像中当物距等于二倍焦距时成倒立等大的实像，故错误；
B．小孔成像所成的实像是由光的直线传播形成的，故错误；
C．平面镜成虚像时，是平面镜反射的光线进入人的眼睛，故错误；
D．虚像不是真实光线会聚而成的，不能在光屏上呈现，故正确。

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。

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
＜＜
f f
15cm2
＞
30cm2f
两式联立解出
＜＜
7.5cm15cm
f
即
f
15cm＜2＜30cm
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。

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．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏之间的距离为下图时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。

下列说法错误的是
A．该凸透镜的焦距大于10㎝、小于15㎝
B．只将凸透镜向左移，可以在光屏上得到清晰放大的像
C．只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰的缩小像
D．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，可在凸透镜前放一个凹透镜。

【答案】C
【解析】
【分析】
凸透镜成像规律：u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f；
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，求焦距；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f；
u＜f，成正立、放大的虚像。

【详解】
A、观察图示可知，物距大于像距，则在光屏上得到一个清晰缩小的实像，所以u=30cm＞2f，解得f＜15cm；而像距v=20cm，f＜20cm＜2f，解得10cm＜f＜20cm；故凸透镜的焦距的范围是：10cm＜f＜15cm，故A正确；
B、只将凸透镜向左移，减小物距，增大像距，根据光路可逆的特点，可知在光屏上能得到清晰放大的像，故B正确；
C、只将蜡烛和光屏互换，根据光路可逆可知，可以在光屏上得到清晰放大的像，故C错误；
D、蜡烛远离凸透镜时，物距变大，像距将变小，为了在光屏上得到清晰的像，应使光线发散一些，所以用一个凹透镜，D正确。

故选：C。

15．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。

16．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 <u <2f 时，在光屏上得到倒立放大的实像。

故A 错误，B 正确；
CD ．凸透镜乙焦距为5cm ，此时物距u =15cm ，则u >2f ，所以5cm<v <10cm ，故C 错误，D 正确。

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 20cm f <<
C ．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20cm u =，40cm v =，则
202f cm f <<
10cm 20cm f <<……①
40cm 2f >
20cm f <……②
由①②可得透镜焦距
10cm 20cm f <<
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40cm u '=，像距为
60cm 40cm 20cm v '=-=
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 错误。

故选BC 。

18．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
2f u f
>>，2
>
v f
则
>
>>，30cm2f
f f
220cm
可知
>>
f
15cm10cm
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。

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．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<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。