2020-2021备战中考物理凸透镜成像的规律(大题培优 易错 难题)及答案

一、初中物理凸透镜成像的规律

1．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。

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8cm2f，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u2f，fv2f，成倒立、缩小的实像，即uv；由题意可以知道物距u30cm，像距v20cm，这种情况是成倒立、缩小的实像，即

30cm2f

f20cm2f

化简可得

10cmf15cm

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u20cm，那

么

fu2f

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v30cm，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．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，v2f；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，u2f，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u2f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；

6．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D符合题意。

7．某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为26厘米和16厘米，则该透镜的焦距f为（ ）

A．6厘米C．13厘米【答案】B

【解析】

【详解】

根据题意，当凸透镜成倒立放大的像时，像位于二倍焦距以外，即v12f，代入数据得：26cm2f

解得：

f13cm

当凸透镜成倒立，缩小的像时，像位于一倍焦距和二倍焦距之间，即8cmf13cm，代入数据得：

f16cm2f

解得：

8cmf16cm

所以

8cmf13cm

故选B。

8．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

12cm，故A错误； f＜u＜2f；又因为u24cm，所以24cm＞f＞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＞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；

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．下列关于光学知识的说法中，正确的是

A．老花镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上

B．近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上

C．照相机利用凸透镜成正立、缩小的实像的原理制成的

D．放大镜利用凸透镜成正立、放大的实像的原理制成的

【答案】B

【解析】

A. 老花镜是凸透镜，因此老花镜是利用凸透镜对光的会聚作用使物体的像成在视网膜上，故A错误；B. 近视镜是凹透镜，因此近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上，故B正确；C. 照相机拍照时，物体到透镜的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故C错误；D. 放大镜使用时，物体到透镜的距离小于一倍焦距，成正立、放大的虚像，故D错误．故选B.

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＜15cm＜2f

30cm＞2f

两式联立解出

7.5cm＜f＜15cm

即

15cm＜2f＜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．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uD．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。

13．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透

镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）

A．此时的成像特点与投影仪相同

B．该透镜的焦距满足8cm < f <15cm

C．将蜡烛和光屏互换后，光屏上不能承接到清晰的像

D．将蜡烛和光屏同时远离凸透镜，可再次承接到清晰的像

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．由题可知，蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像，与照相机原理相同，故A不正确；

B．由凸透镜成像规律可知，此时物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即

2fvf，u2f

即

2f16cmf，30cm2f

可得

16cmf8cm，f15cm

则

8cmf15cm

透镜的焦距满足8cmf15cm，故B正确；

C．由光路可逆原理可知，将蜡烛和光屏互换后，光屏上能承接到清晰的像，故C项不正确；

D．将蜡烛远离凸透镜时，光屏要靠近凸透镜，才能在光屏上成清晰的像，故D项不正确。

故选B。

14．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

A． B． C．

D．

【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υ2f到fυ2f,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.

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.

15．某同学在探究凸透镜成像的规律时，在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像（如图所示），为使光屏上清晰的像变大些，下列调节方法可行的是

A．将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜

B．将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜

C．将透镜适当靠近蜡烛

D．将透镜适当靠近光屏

【答案】BC

【解析】

根据凸透镜成实像的规律，要使成像大些，应该减小物距，增大像距，则像变大；

A. 将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜，是增大了物距，减小了像距，像会变小，故A错误；

B. 将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜，即减小物距，增大像距，则像变大，故B正确；

C. 将透镜适当靠近蜡烛，此时物距减小，像距增大，像会变大，故C正确；

D. 将透镜适当靠近光屏，此时物距增大，像距减小，像会变小，故D错误；

故选BC．

点睛：要掌握凸透镜成实像时物距和像距变化的特点，当物距增大时，像距减小，像也会变小（反之像变大），这里的像变小，是与之前比变小，要比较像与物体的大小，要看像距和物距的比较，像距大于物距，像就放大．

16．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。

17．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 比值先减小后增大

D．像移动速度与物体移动速度的

【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。

18．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f20cm

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u20cm，v40cm，则

f20cm2f

10cmf20cm……①

40cm2f f20cm……②

由①②可得透镜焦距

10cmf20cm

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u40cm，像距为

v60cm40cm20cm

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。

19．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=14cm

C．4cm【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4cm20．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。