2020-2021中考物理一模試題分類匯編-凸透鏡成像的規(guī)律綜合含答案

一、初中物理凸透鏡成像的規(guī)律1．如圖，小明在實驗室探究凸透鏡成像規(guī)律，先把凸透鏡、光屏放在光具座上，發(fā)現(xiàn)窗外景物在光屏上成清晰的像。于是把蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，在如圖的四個實驗情境中，能夠在光屏上得到清晰的像是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】【詳解】A．把凸透鏡、光屏放在光具座上，發(fā)現(xiàn)窗外景物在光屏上成清晰的像，說明此時的成像原理與照相機(jī)相似，物距大于二倍焦距，像距在二倍焦距與一倍焦距之間，由圖甲可得，此時像距為15cm，故可以得到化簡可得此外，由圖甲可知，像距為15cm時，物距在窗外，說明此時像距接近一倍焦距，即焦距更靠近15cm，且光路可逆，若物距為15cm時，像的位置應(yīng)該在窗外，像距超出光具座范圍。選項A圖中物距為10cm，此時像距應(yīng)該超出光具座范圍或成虛像，故A不符合題意；B．此時物距約為38cm，稍大于二倍焦距，像距為25cm，稍小于二倍焦距，滿足和焦距更接近15cm的條件，此時成倒立、縮小的實像，故B符合題意；C．若此時光屏上能看到清晰地像，則物距等于像距為20cm，則焦距為10cm，更接近7.5cm，不符合題意；D．若此時能在光屏上看到清晰地像，則像距為12cm，此時蠟燭應(yīng)該才窗外，超出光具座范圍，故D不符合題意。故選B。2．如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗裝置示意圖,當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時，通過移動光屏，可以在光屏上得到與物體等大的像．若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為30cm處，則（

）A．A．移動光屏，可以在屏上得到倒立放大的像B．移動光屏，可以在屏上得到倒立縮小的像C．移動光屏，可以在屏上得到正立放大的像D．不論光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像【答案】D【解析】由題意可知，當(dāng)物距為30cm時，可以在光屏上得到與物體等大的像，所以f=15cm；將蠟燭移到刻度為30cm處時，物距為10cm，即u＜f，所以應(yīng)該成正立、放大的虛像，故在光屏上看不到；故選D．3．兩平面鏡AM，AN之間的夾角為90°，凸透鏡的主光軸恰好是該直角的角平分線，凸透鏡的光心為O，A點恰好是凸透鏡的焦點，光源S位于主光軸上，通過該系統(tǒng)，光源S所成的像為（）A．四個虛像，三個實像 B．四個虛像，一個實像C．三個虛像，一個實像 D．三個虛像，兩個實像【答案】B【解析】【詳解】S通過兩個平面鏡成3個虛像，（因為其中兩個重合了），分別是S1、S2、S3；S1、S2分別在凸透鏡的焦點處，則不能成像，只有S3在凸透鏡的焦點以外，且通過凸透鏡的光心，可以成一個實像S4；S在凸透鏡的焦點以內(nèi)，由u＜f，成正立放大的虛像S′；綜上分析，通過該系統(tǒng)，光源S所成的像有四個虛像，一個實像。4．近視的人，戴上近視眼鏡，從適當(dāng)?shù)慕嵌茸屑?xì)觀察鏡面，可以看到放大了的自己的眼睛、睫毛和汗毛孔等，這是（）A．凹透鏡成的像 B．凸透鏡成的像C．凹面鏡成的像 D．凸面鏡成的像【答案】C【解析】【詳解】AB．眼睛和睫毛都在鏡子的同側(cè)，所以看到的像應(yīng)該是面鏡形成的，凸透鏡和凹透鏡都不符合題意．C．凹透鏡由于中間薄，邊緣厚，在眼睛一側(cè)鏡面相當(dāng)于一個凹面鏡，當(dāng)物距小于焦距時成正立、放大的虛像．符合題意．D．凸面鏡成正立、縮小的虛像．不符合題意．5．城市的很多街口都安裝了360°高清晰攝像頭，由公安局實施24小時監(jiān)控，來保護(hù)人民的安全，攝像機(jī)的像距幾乎不變，但鏡頭的功能類似于人眼睛的晶狀體，焦距可以調(diào)節(jié)，如圖所示，某嫌疑犯在成像板上已經(jīng)成清晰的像，此時鏡頭的焦點在F處，在監(jiān)控此人的過程中（該人在成像板上的像保持清晰），下列說法正確的是（）A．不管該人走近還是走遠(yuǎn)，所成的像都是正立縮小的實像B．如果該人遠(yuǎn)離鏡頭，鏡頭的焦點可能變在a點C．如果該人靠近鏡頭，鏡頭的焦點可能變在c點D．如果該人靠近鏡頭，鏡頭的焦點可能變在b點【答案】D【解析】【詳解】A．該人走近還是走遠(yuǎn)時，所成的像是倒立的實像，不是正立的，A錯誤；B．如果該人遠(yuǎn)離鏡頭，那么物距變大，像距變小，像更靠近焦點，如果還想要像成在成像板上，那么焦距應(yīng)該變大，焦點不可能在a點，B錯誤；CD．如果該人靠近鏡頭，那么物距變小，像距變大，像更遠(yuǎn)離焦點，如果還想要像成在成像板上，那么焦距應(yīng)該變小，焦點不可能在c點，可能變在b點，C錯誤、D正確．6．某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是（）A．該凸透鏡的焦距是16cmB．把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小C．當(dāng)u=20cm時成放大的像．投影儀就是根據(jù)這一原理制成的D．當(dāng)u=12cm時，在光屏上能得到一個縮小的像【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，在物體等于二倍焦距時，像距也等于二倍焦距，此時成倒立等大的實像，如圖，物距為16cm時，像距也為16cm，即都等于二倍焦距，所以該凸透鏡的焦距是8cm，故A錯誤；B.由圖可知，把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，即物距增大時，像距變小，像會逐漸變小，故B正確；C.當(dāng)時，大于二倍焦距，成縮小的像，投影儀根據(jù)凸透鏡成放大的實像原理制成，故C錯誤；D.當(dāng)時，即物距處于一倍到二倍焦距之間，成倒立放大的實像，故D錯誤．故選B．【點睛】凸透鏡成像規(guī)律是?？荚嚨膬?nèi)容，應(yīng)牢記凸透鏡的成像規(guī)律，有些同學(xué)總是記不住，要下點功夫，可以結(jié)合成像光路圖進(jìn)行練習(xí)、記憶．7．將一物體放在凸透鏡前，使物距依次為6cm、18cm和24cm，分別得到放大的虛像、放大的實像和縮小的實像，則凸透鏡的焦距f滿足關(guān)系式A．f＜6cm B．6cm＜f＜18cmC．9cm＜f＜12cm D．18cm＜f＜24cm【答案】C【解析】【分析】【詳解】當(dāng)物距為6cm時，成放大的虛像，所以f＞6cm．當(dāng)物距等于18cm時，成放大的實像，即物距在一倍到二倍焦距之間，則9cm＜f＜18cm．當(dāng)物距等于24cm時，成縮小的實像，所以24cm＞2f，則f＜12cm．故：9cm＜f＜12cm，C符合題意．選C．【點睛】重點是凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)每次成像時的特征，列出相應(yīng)的不等式，綜合求解．8．在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，小歡同學(xué)先將點燃的蠟燭放在凸透鏡左側(cè)某一位置，把光屏放在凸透鏡的右側(cè)，然后移動光屏，恰好在凸透鏡右側(cè)26cm處的光屏上出現(xiàn)一個倒立縮小的像，則（）A．焦距可能是8cmB．若將此蠟燭移至凸透鏡前10cm處時，將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動一段距離，光屏上才會出現(xiàn)倒立放大實像C．若將此蠟燭移至凸透鏡前10cm處，然后將蠟燭逐漸靠近凸透鏡的過程中，像的大小會變小D．若將此蠟燭移至凸透鏡前10cm處，然后把凸透鏡往右移動2f，所成的像也會往右移動，且移動距離小于2f【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，在光屏上出現(xiàn)一個倒立縮小的像，那么像距符合關(guān)系式，因為，所以，可解得所以焦距不可能是8cm，A項不合題意；B．若將此蠟燭移至凸透鏡前10cm處時，由于，這時物距小于一倍焦距，在凸透鏡的右側(cè)是不能成像的，B項不合題意；C．若將此蠟燭移至凸透鏡前10cm處，然后將蠟燭逐漸靠近凸透鏡的過程中，根據(jù)凸透鏡的動態(tài)成像規(guī)律可知，像的大小會變小，選項C符合題意；D．若將此蠟燭移至凸透鏡前10cm處，然后把凸透鏡往右移動2f，這個過程分兩個階段，物距還在小于一倍焦距時，所成的虛像往左移動到無窮遠(yuǎn)處，當(dāng)物距大于一倍焦距后，會成實像，所成的實像會從右端無窮遠(yuǎn)處往左移動，D項不合題意。9．物體放在凸透鏡的主光軸上，在距透鏡40cm處的光屏上得到一個倒立、放大的像，則該透鏡的焦距可能是A．40cm B．30cm C．20cm D．10cm【答案】D【解析】在凸透鏡成像時，得到的實像都可以用光屏承接，所以在光屏上得到一個倒立、放大的實像；即2f＞U＞f，v＞2f；而透鏡到光屏的距離為像距，即v=40cm，所以，40cm＞2f，解得：20cm＞f，只有D選項符合條件．故選D．思路分析：在凸透鏡成像時，得到的實像都可以用光屏承接，而虛像則不可以，所以在光屏上得到一個倒立、放大的實像．而凸透鏡成倒立、放大的實像時，此時物距大于一倍焦距小于二倍焦距，像距大于2倍焦距，從而可以計算出該透鏡的焦距．試題點評：本題通過凸透鏡成像情況，根據(jù)物距和焦距、像距和焦距的關(guān)系解不等式確定凸透鏡的焦距范圍．因此解答此題要求學(xué)生應(yīng)具備一定的學(xué)科綜合能力．需要注意的是透鏡到光屏的距離為像距．10．如圖所示，凸透鏡豎直放置，凸透鏡焦距f，現(xiàn)有一點光源S在凸透鏡左側(cè)以凸透鏡兩倍焦距處為圓心，在經(jīng)過主光軸的豎直平面內(nèi)做順時針圓周運動，直徑為D，且f<D<2f，則在下列關(guān)于點光源所成的像的運動軌跡的各圖中，正確的是()A． B． C． D．【答案】D【解析】【分析】【詳解】將點光源S運動的軌跡看成一個物體，在物體上找出四個點：上、下、左、右各一個，利用凸透鏡成像的規(guī)律作出像點，可以發(fā)現(xiàn)，四個點正好圍成一個不規(guī)則的圓，且轉(zhuǎn)動方向為逆時針，所以像點運動圖象是選項D的形狀；故選D．11．如圖所示將凸透鏡和蠟燭、光屏安裝到光具座上時，光屏恰能成清晰的像。下列說法正確的是（）A．此時光屏上成倒立縮小的實像B．將圖中的凸透鏡向右移動，在光屏上可再次觀察到清晰的像，此時的成像特點與照相機(jī)原理相同C．在圖中的蠟燭和凸透鏡之間加一遠(yuǎn)視眼鏡片，緩慢向左移動光屏，在光屏上可再次看到清晰的像D．將蠟燭移到35cm刻度處，移動光屏，可在光屏上成清晰縮小的像【答案】BCD【解析】【分析】【詳解】A．圖像顯示，物體到凸透鏡的距離小于像到凸透鏡的距離，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律物近像遠(yuǎn)像變大可知，光屏上成倒立放大的實像。A選項錯誤，不符合題意。B．將圖中的凸透鏡向右移動，物距逐漸變大，像距逐漸變小，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律物遠(yuǎn)像近像變小可知，在光屏上可再次觀察到清晰的像為倒立縮小的實像，此時的成像特點與照相機(jī)原理相同，B選項正確，符合題意。C．遠(yuǎn)視眼鏡片為凸透鏡，對光線具有會聚作用。在圖中的蠟燭和凸透鏡之間加一遠(yuǎn)視眼鏡片，對光線的會聚能力增強(qiáng)，像距變小，故緩慢向左移動光屏，在光屏上可再次看到清晰的像，C選項正確，符合題意。D．圖像顯示物距為15cm，像距為30cm，光屏上成倒立放大的實像，則物體位于一倍焦距和二倍焦距之間，像位于二倍焦距以外。即兩式聯(lián)立解出即將蠟燭移到35cm刻度處，此時物距變?yōu)?0cm，物體位于凸透鏡二倍焦距以外，故移動光屏，可在光屏上成清晰縮小的像，D選項正確。故選BCD。12．物體放在凸透鏡前30厘米處；在透鏡另一側(cè)距離透鏡20厘米的光屏上成清晰實像。則（）A．焦距可能為18厘米B．此時凸透鏡成倒立放大的實像C．當(dāng)物體遠(yuǎn)離凸透鏡10厘米，移動光屏找到實像后，此實像變大了D．當(dāng)物體靠近凸透鏡10厘米，為了在光屏上得到清晰的實像，光屏應(yīng)遠(yuǎn)離透鏡10厘米【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．由題意可知，物距是30cm，像距20cm，可知物距大于像距；而且此時光屏出現(xiàn)了清晰實像，由凸透鏡成像的規(guī)律可知，可以判斷此時的實像是倒立縮小的實像；而且則，故AB不符合題意；C．當(dāng)物體遠(yuǎn)離凸透鏡10厘米時，物距變大，由凸透鏡成像的規(guī)律可知，像距會變小，像會變小，所以移動光屏找到實像后，此實像變小了，故C不符合題意；D．當(dāng)物體靠近凸透鏡10厘米時，此時的物距變?yōu)?0cm，由于光路是可逆的，所以為了在光屏上得到清晰的實像此時的像距應(yīng)該為30cm，即光屏應(yīng)遠(yuǎn)離透鏡10厘米，故D符合題意。故選D。13．如圖所示，在“用‘凸透鏡’觀察周圍的景物”活動中，小科將印有綠色環(huán)保標(biāo)志“”的紙固定在墻上，再將一只裝有水的圓柱形玻璃杯移到標(biāo)志的正前方，然后改變破璃杯與標(biāo)志之間的距離。小科站立時透過玻璃杯和水觀察。下列圖象中，不可能看到的是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．因為裝有水的圓柱形玻璃杯，中間厚邊緣薄，相當(dāng)于柱形凸透鏡，所以成像時左右顛倒，上下不變。當(dāng)物距小于焦距時，成正立放大的虛像，即左右變大，上下不變，故A可能出現(xiàn)，不符合題意；B．當(dāng)物距大于焦距小于二倍焦距時，成倒立、放大的實像，即左右顛倒變大，上下不變，故B可能出現(xiàn)，不符合題意；C．柱形凸透鏡成像時左右顛倒，上下不變，不可能出現(xiàn)左右和上下都顛倒的像，故C不可能出現(xiàn)，C符合題意；D．當(dāng)物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實像，左右顛倒變小，上下不變，故D可能出現(xiàn)，不符合題意。故選C。14．小明用放大鏡看自己的指紋，如圖所示。隨后小明拿著同一個放大鏡看窗外的物體，并且離窗外的物體越來越遠(yuǎn)，如圖所示。以下說法正確的是（）A．小明用放大鏡看自己的指紋，看到的是正立、放大的實像B．小明用放大鏡看自己的指紋，看到的是倒立、放大的虛像C．小明拿同一個放大鏡看窗外的物體，離窗外的物體越來越遠(yuǎn)時，看到的是像越來越小D．小明拿同一個放大鏡看窗外的物體，離窗外的物體越來越遠(yuǎn)時，看到的是像虛像【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB．小明用放大鏡看自己的指紋，看到的是正立、放大的虛像，不是實像，也不是倒立的，A、B錯誤；CD．小明拿同一個放大鏡看窗外的物體，離窗外的物體越來越遠(yuǎn)時，根據(jù)凸透鏡的動態(tài)成像規(guī)律可知，物體到凸透鏡的距離越大時，像到凸透鏡的距離越小，所成的像是越來越小的，并且是實像；C正確、D錯誤。故選C。15．在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，光具座上各元件位置如圖所示，此時在光屏上恰好成一個清晰的像，則下列說法正確的是（）A．利用這一原理制成了投影儀B．若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，會在光屏上成一個清晰倒立、縮小的像C．若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭放到刻度線45cm處，適當(dāng)移動光屏也能得到一個清晰的像D．若將蠟燭稍稍靠近凸透鏡，則應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡才能得到清淅的像【答案】D【解析】A.如圖可知此時物距大于像距，凸透鏡成倒立縮小的實像，利用這一原理制成了照相機(jī)，故A錯誤；B.若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，根據(jù)光路可逆的特點，會在光屏上成一個清晰倒立、放大的實像，故B錯誤；C.成縮小的實像時，像距位于一倍焦距到二倍焦距之間，即，由圖知此時像距為15cm，可得：所以若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭放到刻度線45cm處，此時物距小于焦距，不能成實像，在凸透鏡同側(cè)成虛像，所以移動光屏是找不到像的，故C錯誤；D.若將蠟燭稍稍靠近凸透鏡，即減小物距，根據(jù)成實像時物距與像距的變化規(guī)律知，像距應(yīng)增大，即應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡才能得到清淅的像，故D正確；故選D．點睛：凸透鏡成像規(guī)律是?？荚嚨膬?nèi)容，要掌握成像時物距和像距變化的特點，當(dāng)物距減小時，像距增大，像也會變大，這里的像變大，是與之前比變大，要比較像與物體的大小，要看像距和物距的比較，像距大于物距，像就放大．16．在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示，此時燭焰在光屏上成一個清晰的像，則下列判斷正確的是（）A．這個清晰的像是倒立、放大的實像B．此凸透鏡的焦距大于20cmC．將蠟燭移動到40cm刻度處，移動光屏，會在光屏上得到清晰、放大的像D．將蠟燭移動到25cm刻度處，應(yīng)向右移動光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．由圖知，像距小于物距，此時成倒立縮小的實像，所以可知35cm>2ff<20cm<2f解得10cm<f<17.5cmu+v>4f即35cm+20cm>4f解得f<13.75cm綜上所述10cm<f<13.5cm故AB錯誤；C．將蠟燭移動到40cm刻度處，物距等于50cm-40cm=10cm物距小于焦距，所以成正立放大的虛像，不能成在光屏上，故C錯誤；D．將蠟燭移動到25cm刻度處，物距減小，像距將變大，像也變大，所以應(yīng)向右移動光屏，故D正確。故選D。17．在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，小明將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動，物距u隨時間t的變化圖像如圖甲所示，則像距v與t的大致變化關(guān)系為乙圖中的A． B． C． D．【答案】C【解析】【分析】【詳解】將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透,物距逐漸增大,根據(jù)凸透鏡成的實像時有:物遠(yuǎn)(物距變大)像近(像距變小)像變小,像距逐漸減小,從到,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故只有C正確,ABD錯誤.

所以C選項是正確的.【點睛】根據(jù)凸透鏡成實像時:物遠(yuǎn)(物距變大)像近(像距變小)像變小分析.18．小明在探宄凸透鏡成像規(guī)律時，將焦距為10cm的凸透鏡甲固定在光具座上50cm刻線處，將點燃的蠟燭放置在光具座上35cm刻線處，移動光屏到80cm處，燭焰在光屏上成清晰的像，如圖所示：之后他保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡甲換成焦距為5cm的凸透鏡乙并保持位置不變，移動光屏使在光屏上再次成燭焰清晰的像。則對于這兩次成像實驗()A．利用凸透鏡甲，在屏上得到的是倒立、縮小的像B．利用凸透鏡甲，在屏上得到的是倒立、放大的像C．利用凸透鏡乙成像時，像距大于30cmD．利用凸透鏡乙成像時，像距小于30cm【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．凸透鏡甲焦距為10cm，物距為：u=50cm-35cm=15cm,當(dāng)f<u<2f時，在光屏上得到倒立放大的實像。故A錯誤，B正確；CD．凸透鏡乙焦距為5cm，此時物距u=15cm，則u>2f，所以5cm<v<10cm，故C錯誤，D正確。19．如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗圖（屏未畫出），當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時，通過移動光屏，可以在光屏上得