备战中考物理凸透镜成像的规律(大题培优 易错 难题)含答案

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u 30cm 2 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。
A.①和②都行 C.①和③都行
B.②和③都行 D.②和④都行
【答案】B 【解析】 【详解】 近视镜是凹透镜,给水透镜戴上近视镜后,相当于减弱了凸透镜的会聚能力,所以像远离 了凸透镜,若要在光屏上得到像,须将光平远离透镜;或增大凸透镜的会聚能力,向水透 镜中注水。故选 B。
8.投影仪是教学中常用的仪器,如图所示是投影仪的结构图,在水平放置的凸透镜的正上 方有一与水平面成 角的平面镜,右边竖直放一屏幕 物体发出的光线经过凸透镜和平面 镜后,可在屏上成一清晰的像 一教师在使用投影仪时,发现在屏幕上的画面太小,正确的 调节方法是
3.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
B,所以不可能;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.所以透镜不可能在 AB 和 BC 之间.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.故此时 凸透镜只能放在 A 点的左侧;所以该情况下有如下几种可能,即若 C 点在透镜的 1 倍焦距 以外,像应成在透镜左侧的 1 倍焦距以外;另一种可能是,若 C 点还在透镜的 1 倍焦距以 内,即此时所成的像应在 C 点的右侧.故分析四个选项,只有 D 是正确的. 故选 D.
5.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.
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
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.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( )
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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
C.物体靠近透镜即物距减小,像距增大,光屏应远离透镜,当 u 2 f 时光屏移动距离小 于物体移动距离,当 2 f 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;
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.
A.减小投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离 B.减小投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离 C.增大投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离 D.增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离 【答案】D 【解析】 根据凸透镜的成像规律,要使像变大,则应减小物距,增大像距。 投影仪使用时投影仪与屏幕间的距离为像距,凸透镜到物体间的距离为物距,所以应增大 投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离,故 D 符合题意。 选 D。
9.如图所示,OO' 为凸透镜的主光轴,将点光源放在 A 点时,像在 B 点;将点光源放在 B 点时,像在 C 点。当将点光源放在 C 点时,则( )
A.一定在 B 点成一个实像
B.一定在 A 点的左侧成一个虚像
C.可能在 B、C 之间成一个实像
D.可能在 C 点的右侧成一个虚像
【答案】D
【解析】
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
6.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。
7.小明用自制的“水凸透镜”(向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小)来研究凸透镜 成 像规律,当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时,如图所示,光屏上原来清晰的像 变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( ) ①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同 时靠近“水透镜”
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, 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,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.
2 f u f , v 2 f ;将物体靠近透镜后,只要物距仍在 2 f 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 2 f v f , u 2 f ,故此一定
可以在光屏上得到清晰缩小的像;故 B 项正确;
2.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】 【详解】
4.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.
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