凸透镜成像规律专题练习 ------2024-2025学年人教版物理八年级上学期

凸透镜成像规律 专题练习 一、单选题 1．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时光屏上呈现一个清晰的像，下列说法正确的是（   ） A．此时符合照相机的成像原理 B．保持透镜不动，将蜡烛、光屏都向左移动，可在光屏上呈现一个清晰的像 C．保持蜡烛和光屏的位置不动，向右移动透镜，在光屏上一定能看到一个放大的清晰的烛焰像 D．若有小虫落到凸透镜上，光屏上的像会被遮挡而不完整 2．在探究凸透镜成像规律时，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，光屏上承接到烛焰等大的像（图中未画出光屏）。若保持凸透镜位置不变，将蜡烛调至10cm刻度线处时，下列判断正确的是（   ） A．向右移动光屏能承接到烛焰的像 B．移动光屏能承接到烛焰缩小的像 C．像的位置在50~60cm刻度线之间 D．投影仪应用了该次实验的成像规律 3．张同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，如图甲所示，先测量了凸透镜的焦距，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图乙所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．光屏上的像是倒立、缩小的实像 C．焟烛燃烧变短，屏上像的位置会下降 D．取走光屏，则凸透镜不成像 4．在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距，正确安装并调节实验装置后，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。下列说法中正确的是（    ） ①由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0 ②烛焰在如图乙所示的位置时，成像特点与投影仪成像特点相同 ③若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，烛焰所成的像将逐渐变小 ④烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，这时在光屏上只能成半个烛焰的像 A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 5．小明将凸透镜正对太阳光，在透镜下方，平行于透镜放一张纸，测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t的关系，如图乙。当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图丙所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法中（　　） ①该透镜的焦距f为10cm ②丙图中，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整 ③丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，向右移动光屏，能得到倒立、放大的实像 ④丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，向左移动光屏可再次成清晰的像 A．只有①②正确 B．只有②③④正确 C．只有①③④正确 D．只有①④正确 6．如图所示，将焦距为的凸透镜固定在光具座刻度线处，此时在光屏中心已成烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度 B．此时烛焰在光屏上的成像特点与投影仪成像特点相同 C．当蜡烛移至刻度线处时，要使光屏上仍能成像则应向右移动光屏 D．若蜡烛移至刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像 7．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未画出）。以下判断全部正确的是（    ） ①本次成像规律与投影仪原理相同 ②凸透镜的焦距可能是15cm ③将蜡烛向左移动，要得到清晰的像，需要将光屏也向左移动，此时像会变的更小 ④保持蜡烛与光屏位置不变，只移动凸透镜，光屏上也可以出现清晰的像 A．①②③ B．②③④ C．①②③④ D．①③④ 8．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰的像，如图所示，以下说法中正确的是（    ）    A．照相机成像原理与图中成像的原理相同 B．凸透镜不动，将蜡烛和光屏位置互换，一定可以在光屏上得到清晰、缩小的像 C．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大 D．若将透镜换为焦距更小的凸透镜，则只将光屏右移也能再次接收到清晰的像 二、实验题 9．小致在做“探究凸透镜成像规律”的实验中时，凸透镜的位置固定不动，在图甲所示位置时，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像。凸透镜焦距。 (1)实验前，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在 ，这样做的目的是 ； (2)图甲中烛焰在光屏上所成的是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像； (3)当蜡烛在30cm处时，光屏应在 cm处才能得到清晰的实像； (4)图甲中保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，应在透镜和蜡烛之间加 （选填“凸透镜”或“凹透镜”，才能在光屏上成清晰的像； (5)若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到 cm刻度处，光屏上会再次出现一个清晰的像； (6)实验过程中蜡烛燃烧变短，烛焰的像偏离了光屏中央，在保持蜡烛和光屏不动的条件下，使像重新回到光屏的中央，应将凸透镜向 调节； (7)当蜡烛移动到小于一倍焦距时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰的像。此时眼睛在 一侧通过透镜观察，可以看到正立、放大的虚像； (8)小致认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如 ；（写出合理的一条即可） (9)如图丙所示，请作出两条光线通过透镜之后的光路图。 10．小江同学正在做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)实验前，小江应调节 、凸透镜、光屏三者中心在 ，便于观察； (2)随着蜡烛燃烧变短，光屏上成的像将向 移动；为了使像回归光屏中心，接下来小江应该将凸透镜向 移动；（以上两空均选填“上”或“下”） (3)调整完毕后，小江用手遮住凸透镜的上半部分，像将 ；（选填序号“a、只剩上半部分”、“b、只剩下半部分”或“c、变暗”） (4)接下来，小江在实验过程中不断移动烛焰位置，得到如图甲中①至④共四种烛焰清晰的像，请将这四个像按物距从大到小的顺序进行排列，正确顺序为 ； (5)已知得到烛焰②时，蜡烛、透镜的位置如图乙所示，猜测此时光屏可能在___________处。 A．60cm B．65cm C．70cm D．75cm 11．小潘四人组成的学习小组在做“探究凸透镜的成像规律”的实验中： (1)如图甲所示，在测量凸透镜焦距时，让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的点，由图甲可知，该凸透镜的焦距是 cm； (2)如图乙所示，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛在图中位置处时，光屏应在 （选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像；生活中的 （选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是利用该原理制作出来的； (3)实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致烛焰的像不在光屏的中央，为了使像能成在光屏中央，在保持蜡烛和光屏的位置不动的情况上，可通过 （选填“向上”或“向下”）调节透镜达到目的； (4)小潘将一个近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置，发现光屏上的像变模糊了。为了再次承接到清晰的像，他应将光屏向 （选填“远离”或“靠近”）透镜的方向移动适当距离。 12．小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律。 (1)实验前，调整烛焰、透镜和光屏的高度，使它们的中心在凸透镜的 上，在调整实验器材高度时，蜡烛 （需要/不需要）点燃；如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是 ； (2)如图甲，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立、 （放大/缩小）的实像。接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，光屏上再次出现了一个倒立、 （放大/缩小）的清晰实像； (3)当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到 ； A．蜡烛像的下半部分 B．蜡烛像的上半部分 C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗 D．蜡烛完整的像，像的亮度不变 (4)实验过程中，燃烧的蜡烛变短了，可将凸透镜的高度调 （高/低）些，使像成在光屏中央； (5)小明利用上述器材测量某凸透镜的焦距。将凸透镜固定于光具座某刻度处，再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜，直至光屏上出现等大的清晰像，此时蜡烛与光屏的距离为50cm，则凸透镜的焦距为 cm； (6)某同学对第（5）题中的装置进行了改进，将蜡烛换成带有“F”形的LED灯，如图乙所示，将灯放在离透镜5cm的地方，我们透过透镜能看到的清晰的像是图丙中的 。若放在离透镜15cm的地方并移动光屏，光屏上成的清晰的像是图丙中的 。（忽略像的大小的变化） 试卷第4页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A．由图知，像距大于物距，此时成倒立、放大的实像，与投影仪成像原理相同，故A错误； B．透镜不动，蜡烛和光屏都向左移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，则可在光屏上呈现一个清晰的像，且像变小，故B正确； C．由图知，此时像距大于物距，所以在光屏上成倒立、放大的实像；保持蜡烛和光屏位置不动，向右移动凸透镜，当像距等于原来的物距，物距等于原来的像距时，根据光路的可逆性，此时应成倒立、缩小的实像，故C错误； D．若有小虫落到凸透镜上，一部分光线被遮挡，但其余光线仍可以通过透镜成完整的像，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】A．根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知，当蜡烛向左移动远离凸透镜时，光屏向左移动靠近凸透镜可再次承接到烛焰的像，A错误； B．此时光屏上承接到烛焰等大的像，则此时物距，由图可知，，则焦距，保持凸透镜位置不变，将蜡烛调至10cm刻度线处时，物距，则，成倒立、缩小的实像， B正确； C．物距为40cm，大于两倍焦距，此时，则像的位置在60cm和70cm刻度线之间，故C错误； D．物距等于40cm，物距大于两倍焦距，是照相机成像原理，故D错误。 故选B。 3．B 【详解】A．由图甲可知，凸透镜焦距 故A错误； B．由图乙可知，物距是 50.0cm-10.0cm=40.0cm 物体在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故B正确； C．焟烛燃烧变短，烛焰向下运动，根据经过光心的光线传播方向不改变可知，屏上像的位置会向上，故C错误； D．取走光屏，烛焰射出的光经凸透镜折射后，仍会聚到原位置，所以仍成像，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距 f=40.0cm-30.0cm=10.0cm故①错误； ②由图可知，此时物距\ u=50cm-35cm=15cm此时物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，故②正确； ③若烛焰从光具座30.0cm刻线处向远离凸透镜方向移动，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，烛焰所成的像将逐渐变小，故③正确； ④烛焰在如图乙所示的位置时，若用黑纸片将凸透镜遮挡一半，剩余部分仍能会聚光线成完整的像，但由于会聚的光线比原来减少，所以像比原来变暗，故④错误。 综上所述，②③正确，故C正确，ABD错误。 故选C。 5．D 【详解】①．由乙图可知，当s=10cm时白纸被烤焦的时间最短，即当s=10cm时光线会聚的最集中，则该透镜的焦距f为10cm，故①正确； ②．丙图中，遮住凸透镜的部分区域，折射的光线将减少，光屏上烛焰的像将变暗，像仍然完整，故②错误； ③．丙图中，将蜡烛移至45cm刻度处，此时物距为5cm，小于一倍焦距，成的是正立放大的虚像，虚像无法用光屏承接，故③错误； ④．丙图中蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，透镜对光的会聚能力变强，需要向左移动光屏才可再次成清晰的像，故④正确； 综上所述，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．A 【详解】A．为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，故A正确； B．由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故B错误； C．当蜡烛移至10cm刻度线处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，使光屏上仍能成像则应向左移动光屏，故C错误； D．若蜡烛移至45cm刻度线处，此时物距 u=50cm-45cm=5cm<f 成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故D错误。 故选A。 7．C 【详解】①由图可知，物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知成倒立、放大的实像，应用是投影仪，故①正确； ②本次成像规律与投影仪原理相同，物距为25cm，像距为40cm，则有 解得，故凸透镜的焦距可能是15cm，故②正确； ③将蜡烛向左移动，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，要得到清晰的像，需要将光屏也向左移动，此时像会变的更小，故③正确； ④保持蜡烛与光屏位置不变，只移动凸透镜，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，根据在光的折射中，光路是可逆的，光屏上也可以出现清晰的像，故④正确。 故C正确，ABD错误。 故选C。 8．B 【详解】A． 如图所示，此时物距小于像距，成的是倒立、放大的实像，投影仪成像原理与图中成像的原理相同，照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的。故A错误； B． 凸透镜不动，将蜡烛和光屏位置互换，根据光路可逆原理可知，光屏上仍可成清晰的像，此时物距大于像距，光屏上得到清晰、缩小的像，故B正确； C．若将蜡烛远离凸透镜，物距变大，则像距变小，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小，故C错误； D．若将透镜换为焦距更小的凸透镜，透镜对光的会聚能力更强，像距变小，则只将光屏左移也能再次接收到清晰的像，故D错误。 故选B。 9．(1) 同一高度 使像成在光屏中央 (2)缩小 (3)70 (4)凹透镜 (5)23 (6)下 (7)光屏 (8)污染环境 (9) 【详解】（1）[1][2]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上。 （2）由图甲知道，此时物距 故成倒立、缩小的实像。 （3）当蜡烛在30cm处，此时物距 根据u=v=2f知道，成倒立、等大的实像，故光屏应在70cm处才能得到等大、倒立的实像。 （4）图甲中保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，此时像成在光屏的左侧，要使光屏上成清晰的像，应在透镜和蜡烛之间加凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。 （5）若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到23cm刻度处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的知道，光屏上会再次出现一个清晰的像。 （6）蜡烛燃烧变短，根据过光心的光传播方向不变，可知像将向光屏上方移动。为使像重新回到光屏中央，应将凸透镜向下调节。 （7）当物距小于一倍焦距时成虚像，此时眼睛应在光屏一侧透过透镜观察。 （8）用烛焰作为发光物体存在不足之处：烛焰不稳定，火焰在有风的时候会晃动，且对环境有污染等。 （9）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变，如下图 10．(1) 烛焰 同一高度 (2) 上 下 (3)变暗 (4)①②④③ (5)C 【详解】（1）[1][2]调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心，使它们在同一高度，使像呈现在光屏中心，便于观察。 （2）[1]经过透镜光心的光线不会发生偏折即沿直线传播，蜡烛变短后，像会向上移动，呈现在光屏的上方。 [2]根据“过凸透镜光心的光线传播方向不变”可知，应将凸透镜向下移动适当的距离。 （3）凸透镜所成的像是由很多条光线汇集而成的，用黑纸遮住凸透镜的上半部分，其他部分折射的光线也能成像，所以像仍然完整，只是光线总量减少了，像的亮度会变暗。 （4）根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大，物距小于焦距时成正立放大的虚像，像越远像越大，故正确顺序为①②④③。 （5）由（4）知道，不断移动烛焰位置，得到如图甲中①至④共四种烛焰清晰的像，即缩小倒立实像、等大倒立实像、放大倒立实像和正立放大虚像，所以，得到烛焰②时是等大倒立的实像，说明此时物距等于二倍焦距，等于像距，大小是20cm，即此时光屏可能在70cm处。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11．(1)10.0 (2) Ⅱ 照相机 (3)向下 (4)远离 【详解】（1）如图平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点，光屏上的最小、最亮的光点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm （2）[1][2]如图乙所示，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置，此时物距 u=50.0cm-15.0cm=35.0cm＞2f根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，因此光屏应在Ⅱ区域内左右移动，生活中照相机就是利用这一成像规律工作的。 （3）实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，导致烛焰的像不在光屏的中央，为了使像能成在光屏中央，在保持蜡烛和光屏的位置不动的情况上，可通过向下调节透镜，使烛焰、凸透镜、光屏的中心重新在同一高度上。 （4）将一个近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置，通过近视眼镜射向凸透镜的光线发散了，像距变大，为了再次承接到清晰的像，他应将光屏向远离透镜的方向移动适当距离。 12．(1) 主光轴 需要 蜡烛放在透镜的一倍焦距处 (2) 缩小 放大 (3)C (4)低 (5)12.5 (6) A B 【详解】（1）[1][2]为了使像呈现在光屏中央，实验时要调整好烛焰、透镜和光屏的高度，使它们的中心在凸透镜的主光轴上，所以在调整时，要将蜡烛点燃。 [3]当蜡烛刚好放置在凸透镜1倍焦距的位置时，光线将沿着与主光轴平行的方向射出，不能成像，所以无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑。 （2）[1]图甲中物距为30cm，大于凸透镜两倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。 [2]光路具有可逆性，将凸透镜靠近蜡烛，减小物距，当物距等于图甲中的像距时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 （3）用遮光板挡住透镜的上半部分，光线会经凸透镜的其它部分成像，成的像仍然完整，但因为光线变少，所以像会变暗。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）燃烧的蜡烛变短了，由光的直线传播和经过凸透镜光心的光线不发生偏折可知，像会向上移动，为了使像重新呈现在光屏中央，应将凸透镜向下移动。 （5）光屏上出现等大的清晰像，此时物距等于像距等于2倍焦距，蜡烛与光屏间的距离为50cm，则蜡烛与凸透镜之间的距离为25cm，故焦距为12.5cm。 （6）[1]将灯放在离透镜5cm的地方，此时物距小于1倍焦距，成的是正立、放大的虚像。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 [2]将灯放在离透镜15cm的地方，此时物距在1倍和2倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，上下左右都相反。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 答案第2页，共7页 答案第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $$