2020-2021中考物理专题题库∶凸透镜成像的规律题

1．如图所示，购物支付已进入“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TOC\o"1-5"\h\z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 1m，成倒立缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知， ，解得 ，所以摄像头的焦距可能是 30cm，D正确。故选D。物体放在凸透镜的主光轴上，在距透镜 40cm处的光屏上得到一个倒立、放大的像，则该透镜的焦距可能是A．40cm B．30cm C．20cm D．10cm【答案】 D【解析】在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像；即 2f>U>f，v>2f；而透镜到光屏的距离为像距，即 v=40cm，所以， 40cm>2f，解得： 20cm>f，只有 D选项符合条件．故选 D．思路分析：在凸透镜成像时，得到的实像都可以用光屏承接，而虚像则不可以，所以在光屏上得到一个倒立、放大的实像．而凸透镜成倒立、放大的实像时，此时物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于 2倍焦距，从而可以计算出该透镜的焦距．试题点评：本题通过凸透镜成像情况，根据物距和焦距、像距和焦距的关系解不等式确定凸透镜的焦距范围．因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力．需要注意的是透镜到光屏的距离为像距．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 45cm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 u20cm，像距v30cm，可知uv，而照相机的是uv，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 f10cm，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在 45cm刻度线处，此时u=5cm，uf，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．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。5．如图所示，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是5．如图所示，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是A．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调B．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离D．换一个焦距更小的凸透镜，调整光屏至适当的位置【答案】 D【解析】【详解】A．从图中可以看到，烛焰的物距 u大于像距 v，由于在光屏上能看到烛焰清晰的像，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、缩小的实像；当保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调后，根据光路的可逆性可知，在光屏上也能看到烛焰清晰的像，此时物距u小于像距 v，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、放大的实像，这个操作可以使光屏上清晰的像变大， A项不合题意；B．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离，那么物距 u会变小，像距v会变大，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，所以能使光屏上清晰的像变大， B项不合题意；C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，能使光屏上清晰的像变大， C项不合题意；D．换一个焦距更小的凸透镜，那么物距不变，根据凸透镜的成像规律可知，像距会变小，调整光屏至适当的位置，所成的清晰像会更小，不能使光屏上清晰的像变大，选项符合题意。A点时，成像在 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TOC\o"1-5"\h\z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．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 12cmB．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 f<u<2f；

又因为u24cm，所以 24cm>f>12cm，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 18cm，由 24cm>f>12cm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；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，蜡烛屏，到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像．则可能是放在纸筒前，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．则可能是b、c两小孔处三棱镜放置的方式D．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。TOC\o"1-5"\h\z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D．可能在 C点的右侧成一个虚像C．可能在 BD．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．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u30cm2f则15cmf，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。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2fuv30cm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 10cm~20cm之间时，光屏到凸透镜的距离在 50cm~40cm，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 10cm~20cm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 100cm处能看到蜡烛的像，故 D项正确。故选 BCD。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 B．将光屏靠近凸透镜C．将光屏远离凸透镜 D．将光屏和蜡烛同时远离凸透镜【答案】 B【解析】【分析】【详解】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。在探究“凸透镜成像规律 ”的实验中，小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜的方向移动，物距 u随时间t的变化图像如图甲所示，则像距 v与t的大致变化关系为乙图中的【答案】 C【解析】【分析】【详解】将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透 ,物距逐渐增大 ,根据凸透镜成的实像时有 :物远（物距变大 ）像近（像距变小 ）像变小 ,像距逐渐减小 ,从υ2f到fυ2f,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于 1倍焦距,故只有C正确,ABD错误.TOC\o"1-5"\h\z所以 C选项是正确的 .【点睛】根据凸透镜成实像时 :物远 （物距变大 ）像近 （像距变小 ）像变小分析 .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．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TOC\o"1-5"\h\z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 30cmD．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。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，TOC\o"1-5"\h\z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 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。如图是用手机、凸透镜和纸盒制成的简易“投影仪”，它能将手机画面放大投射到墙上，下列说法正确的是（ ）A．若透镜表面有一只小虫，墙上能看到小虫的像B．眼睛贴近透镜向纸盒里面看，能看到手机画面放大的像C．要使墙上的像变大一些，应将手机靠近透镜，同时使透镜离墙远一些D．要使看到的像更清楚，应将手机屏幕调亮一些，使周围的环境暗一些【答案】 CD【解析】【分析】本题考查凸透镜的成像规律。【详解】A．投影仪的成像条件是物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，而小虫在透镜表面，意味着物距小于一倍焦距，则不能在墙上成像，故 A错误；B．投影仪所成的像与透镜的距离较大，若眼睛贴近透镜，则无法观察到清晰的像，故 B错误；C．根据凸透镜的成像规律：物近像远像变大，将手机靠近透镜相当于将物体靠近透镜，那么像会变大，且像距变远，所以应将透镜离墙远一些，故 C正确；D．将手机屏幕调亮，是让物体本身光线更强，成像更清晰，而环境暗一些可避免环境光线对成像的影响，故 D正确。故选CD。当物体距离凸透镜 8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变把凸透镜向光屏方向移动 2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，物TOC\o"1-5"\h\z体与光屏的距离 L和凸透镜的焦距 f的说法正确的是（ ）A． L=18cm B．L=14cmC． 4cm<f<5cm D．5cm<f< 8cm【答案】 AC【解析】【分析】【详解】由于当光屏上成清晰放大的像后，物体及光屏均未移动，仅将凸透镜向光屏方向移动2cm，又成清晰缩小的像，则根据光路是可逆的可知，此时物距与像距大小互换，此时物距为10cm，像距为 8cm，成倒立缩小的实像，物体与光屏间的距离 L=10cm+8cm=18cm。由凸透镜成像规律可得2f<10cm，f<8cm<2f解得 4cm<f<5cm，故选 AC。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，