2025年中考物理复习专项：凸透镜成像规律

2025年中考物理专项：凸透镜成像规律 一、选择题 1．把图甲所示的一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。这个像是图中的（　　） A． B． C． D． 2．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像（　　） A．7.5cm B．9cm C．13cm D．20cm 3．在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示。则在光屏上（　　） A．成倒立缩小的实像 B．成倒立放大的实像 C．光屏上不会得到像 D．像距大于10cm小于20cm 4．如图为“探究凸透镜成像规律”的实验中观察到的一种成像情景，下列器械的工作原理与该成像方式相同的是（　　） A．照相机 B．投影仪 C．潜望镜 D．放大镜 5．某同学在探究“凸透镜成像规律”时，总结的三个实验结论如下表，其中正确的是（　　） 实验序号 物距（u） 像的性质 像距（v） 实虚 大小 正倒 1 u＞2f 实像 缩小 倒立 f＜v＜2f 2 f＜u＜2f 实像 缩小 正立 v＞2f 3 u＜f 虚像 放大 倒立 |v|＞u A．实验1 B．实验2 C．实验3 D．实验2和实验3 6．下面有关凸透镜成像的特点和应用对应正确的是（　　） A．倒立、缩小的实像﹣﹣照相机 B．倒立、放大的实像﹣﹣照相机 C．倒定、等大的实像﹣﹣投影仪 D．正立、放大的虚像﹣﹣投影仪 7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从50cm刻度线处向40cm刻度线处移动的过程中（　　） A．像距增大，像变大 B．像距减小，像变大 C．像距减小，像变小 D．像距增大，像变小 8．下列关于放大镜、投影仪、照相机的说法错误的是（　　） A．它们都是利用凸透镜成像的 B．用放大镜看书，书与透镜的距离应小于1倍焦距 C．投影片必须放在2倍焦距以外 D．用照相机拍照时，景物在2倍焦距以外 9．如图所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一个凸透镜，能把投影片ab投射到地面（　　） A． B． C． D． 10．小龙用焦距为10cm的凸透镜看提示牌上“关灯”两字，如图所示。下列关于“关灯”两字到凸透镜的距离，判断正确的是（　　） A．等于20cm B．等于10cm C．大于20cm D．小于10cm 11．将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至图所示位置，在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是（　　） A．放大的实像 B．放大的虚像 C．缩小的实像 D．缩小的虚像 12．烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个倒立缩小的像，若保持透镜位置不变，把烛焰和光屏的位置对调一下（　　） A．将能呈现一个倒立缩小的像 B．将能呈现一个倒立放大的像 C．将能呈现一个正立缩小的像 D．将能呈现一个正立放大的像 13．某同学利用光具座、透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距u、像距v得到的图象如图所示，则（　　） A．当u＝10cm时，成倒立、等大的像 B．当u＝15cm时，成正立、放大的像 C．当u＝20cm时，成倒立、放大的像 D．当u＝25cm时，成倒立，缩小的像 14．某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上得到了他焰清晰的像，同组的另一同学不小心将手指触换到了凸透镜上（　　） A．出现于指的实像 B．出现下指的影子 C．烛焰的像变得不完整 D．烛焰的像完整，但会变略 15．如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm，以下说法正确的是（　　） A．当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像 B．蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小 C．若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域 D．若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域 16．如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像 C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪 D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的 17．小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（　　） A．f＝5cm h＝10cm B．f＝10cm h＝8cm C．f＝5cm h＝6cm D．f＝10cm h＝12cm 18．如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是（　　） A．图2中铅笔向前移，像一直变小 B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大 C．图3中铅笔向后移，像一直变大 D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大 二、填空题 19．在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较 　 　的环境（填“亮”或“暗”），为了判断光屏上的像是否最清晰，需要 　 　移动光屏，观察像是否变模糊。如图所示位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰 　 　。 20．如题图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰 　 　（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向 　 　（选填“左”或“右”）移动；一段时间后，蜡烛变短了　 　（选填“上”或“下”）移。 21．某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时、光屏上出现烛焰清晰的象（像未画出），则像的特点是倒立、　 　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。 22．徐州市博物馆展出了一枚“彭城御丞”印章。为了方便观看印文细节，印章前放有如图所示装置，请你解释其中的物理道理：　 　。 23．手机的镜头相当于 　 　，增大手机与景物的距离，景物所成的像将 　 　。 24．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上出现清晰的倒立、　 　的实像。当他把烛焰移到焦点处时，移动光屏，竟然在光屏上也看到了烛焰的像，老师告诉他，这是因为　 　。 25．如图所示，深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠，透过露珠能够看到远处景物倒立的像　 　（填光学元件）；在生活中利用该成像原理的仪器有：　 　（写出一个即可）。 26．如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出日期信息　 　，观看到的是日期数字 　 　（选填写“实”或“虚”）像。手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，此像的大小与小明本人相比 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 三、多选题 （多选）27．光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．硅片相当于光屏 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外 C．镂空掩膜的像是倒立、缩小的 D．缩图透镜相当于凹透镜，凹透镜可以用于矫正近视眼 四、作图题 28．图中S′点为烛焰上S点的像，请通过作图标出透镜、一个焦点F的位置并完成光路图。 五、实验探究题 29．在探究凸透镜所成实像的像距与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。 表1（f1＝5cm） 表2（f2＝10cm） 表3（f3＝15cm） 物距u/cm 像距v/cm 物距u/cm 像距v/cm 物距u/cm 像距v/cm 15 7.5 14 35.6 22 46.2 22 6.4 18 22.5 28 32.0 30 6.0 30 15.0 30 29.7 （1）由表中数据可知：凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像的像距变化情况是：　 　；物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的像距变化情况是：　 　。 （2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小明所用凸透镜离发光体较近，当两人光屏上呈现出清晰的像时，发现两人的像距恰好相等　 　小红所用凸透镜的焦距。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 30．在观察“凸透镜对光的作用”实验中，小明做了如图所示的实验。 （1）对比两图可以得到结论：光从空气射入凸透镜时，　 　。 （2）小明利用此凸透镜、蜡烛、光屏等器材继续探究凸透镜成像规律，记录部分数据如表。 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 1 60.0 12.0 倒立缩小实像 2 35.0 14.0 倒立缩小实像 3 30.0 15.0 倒立缩小实像 4 20.0 20.0 倒立等大实像 5 12.5 50.0 小明根据表中数据发现： ①凸透镜成缩小实像时，像距和物距的大小关系是 　 　。 ②当像距等于物距时，成像的性质是 　 　。 ③小明进一步猜想，当物距为12.5cm时，成像的性质是 　 　。 ④观察前三组数据，小明发现同一物体都成缩小的像，那么随着像距的增加，原表格中还需要增加的项目是 　 　。 31．在“探究凸透镜成像规律”实验中，小绵同学先把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个很小、很亮的光斑。帮助小绵完成实验： （1）在光具座上，将蜡烛放在距离凸透镜约30cm处，发现烛焰的像明显在光屏中心之上。应该向 　 　（填“上”或“下”）适当移动蜡烛，使烛焰、凸透镜中心、光屏中心三者在 　 　。 （2）调节好后，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，测量并记录物距u，还需要测量并记录的物理量是 　 　。 （3）把蜡烛向凸透镜移近几厘米，重复以上操作。 （4）继续向凸透镜移动蜡烛，当蜡烛与凸透镜间距离小于约 　 　cm后，发现无论怎么调整光屏位置，都不能在屏上得到蜡烛的像。此时应在 　 　（填“蜡烛”或“光屏”）一侧通过凸透镜观察蜡烛的像。 32．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）图甲中光屏上所成的像是倒立 　 　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像； （2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系，则凸透镜的焦距为 　 　cm； （3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变图甲中蜡烛和透镜的位置： ①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 　 　（选填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了； ②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏 　 　（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像相比 　 　（选填“变大”或“变小”）了。 六、计算题 33．如图甲所示，物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大，倒立的实像，像距v＝OD，凸透镜的焦距为f。其中物距＝+。 （1）请结合数学知识证明凸透镜成等大、倒立的实像的条件是u＝2f； （2）小明做凸透镜成像实验时，光屏上恰好成清晰的实像时，蜡烛、透镜和光屏位置如 图乙所示，求透镜的焦距f。 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B B B A A A A C B D A 题号 12 13 14 15 16 17 18 答案 B D D B C B A 一、选择题 1．把图甲所示的一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。这个像是图中的（　　） A． B． C． D． 【分析】解决此题要知道当物体处于二倍焦距以外时，在光屏上会成一个倒立、缩小的实像。 【解答】解：因蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，所以在光屏上会成一个倒立，分析各选项可知、缩小的实像； 故选：B。 【点评】解决此题要结合凸透镜的成像规律进行分析解答。 2．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像（　　） A．7.5cm B．9cm C．13cm D．20cm 【分析】凸透镜成像规律： 当物距大于2f时，成倒立、缩小的实像，像距处于f和2f之间； 当物距等于2f时，成倒立、等大的实像，像距等于2f； 当物距处于f和2f之间时，成倒立、放大的实像，像距大于2f； 当物距小于f时，成正立、放大的虚像； 由图知物距和像距，判断成像情况，确定物距和像距的范围，解不等式得出焦距的范围。 【解答】解：由上图知，物距u＝50.0cm﹣30.0cm＝20.8cm， 像距v＝65.0cm﹣50.0cm＝15.8cm，物距大于像距， 根据凸透镜成像规律，此时物距u大于2倍焦距； 即u＞2f，f＜v＜6f， 20cm＞2f﹣﹣﹣﹣①， f＜15cm＜2f﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①得： 10cm＞f﹣﹣﹣﹣③， 由②得： 7.5cm＜f＜15cm﹣﹣﹣﹣④ 由③④得：7.3cm＜f＜10cm，则该凸透镜的焦距可能是9cm。 故选：B。 【点评】本题考查凸透镜成像规律，关键是从图中获取有效的信息确定成像情况。体现了数学知识在物理中的运用。 3．在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图所示。则在光屏上（　　） A．成倒立缩小的实像 B．成倒立放大的实像 C．光屏上不会得到像 D．像距大于10cm小于20cm 【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律，知道当物距处于1倍和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像。且像距大于2倍焦距。 掌握物距的概念，知道物距是从物体到凸透镜的距离。 【解答】解：由图知，蜡烛到凸透镜的距离是15cm，物体处于凸透镜的1倍和2倍焦距之间。此时像距大于7倍焦距。 故选：B。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系。同时考查了物距的概念。 4．如图为“探究凸透镜成像规律”的实验中观察到的一种成像情景，下列器械的工作原理与该成像方式相同的是（　　） A．照相机 B．投影仪 C．潜望镜 D．放大镜 【分析】凸透镜成像的规律： 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。像距f＜v＜2f，照相机、摄像机就是根据这个原理制成的。 当u＝2f时，像距v＝2f，成倒立、等大的实像。 当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。像距v＞2f，幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的。 当u＝f时，无像。经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点。 当u＜f时，成正立、放大的虚像。放大镜就是根据这个原理制成的。 【解答】解：由图可知，物距大于像距、缩小的实像，故A正确。 故选：A。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，要掌握成像特点、物距、像距和焦距的对应关系，并能够通过像距和物距的关系判断成像特点。 5．某同学在探究“凸透镜成像规律”时，总结的三个实验结论如下表，其中正确的是（　　） 实验序号 物距（u） 像的性质 像距（v） 实虚 大小 正倒 1 u＞2f 实像 缩小 倒立 f＜v＜2f 2 f＜u＜2f 实像 缩小 正立 v＞2f 3 u＜f 虚像 放大 倒立 |v|＞u A．实验1 B．实验2 C．实验3 D．实验2和实验3 【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律。 凸透镜成像规律：物距小于焦距成正立、放大的虚像。像距大于物距。 物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像。像距大于物距。 物距等于二倍焦距成倒立等大实像。像距等于物距。 物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像。像距小于物距。 【解答】解：由凸透镜成像的规律，当u＞2f时、缩小的实像．所以实验1正确。 当f＜u＜3f时，成倒立，v＞2f，B、D不符合题意。 当u＜f时，成正立，|v|＞u，C不符合题意。 故选：A。 【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律，关键要熟练掌握成像特点与物距之间的关系，同时也要掌握像距与物距的关系。在学习过程中，要善于寻找规律。 6．下面有关凸透镜成像的特点和应用对应正确的是（　　） A．倒立、缩小的实像﹣﹣照相机 B．倒立、放大的实像﹣﹣照相机 C．倒定、等大的实像﹣﹣投影仪 D．正立、放大的虚像﹣﹣投影仪 【分析】凸透镜成像的规律和应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机； u＝2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u＝f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。 【解答】解：AB、当u＞2f时、缩小的实像；故A正确； CD、当f＜u＜2f时、放大的实像，故CD错误。 故选：A。 【点评】本题考查了凸透镜成像的原理及应用，属于记忆性的内容，应牢记，并理解应用。《透镜及其应用》必须熟记和理解凸透镜成像规律和应用，还要记住成实像、虚像的大小调节规律，这一章的内容才有可能学好！ 7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从50cm刻度线处向40cm刻度线处移动的过程中（　　） A．像距增大，像变大 B．像距减小，像变大 C．像距减小，像变小 D．像距增大，像变小 【分析】凸透镜成虚像时，物距变大，像变大。 【解答】解：凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从50cm刻度线处向40cm刻度线处移动的过程中，凸透镜成正立，物距变大，像变大。 故答案为：A。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。 8．下列关于放大镜、投影仪、照相机的说法错误的是（　　） A．它们都是利用凸透镜成像的 B．用放大镜看书，书与透镜的距离应小于1倍焦距 C．投影片必须放在2倍焦距以外 D．用照相机拍照时，景物在2倍焦距以外 【分析】放大镜、投影仪、照相机都是利用凸透镜成像的； 物距大于2倍焦距时成倒立、缩小实像，根据此原理制成照相机，此时像距处于1倍、2倍焦距之间； 物距介于1倍焦距与2倍焦距之间，成倒立、放大的实像，根据此原理制成投影仪，此时像距大于2倍焦距； 物距1倍焦距以内，成倒立、放大的虚像，根据此原理制成放大镜。 【解答】解：A、放大镜、照相机的镜头都是凸透镜，故A正确； B、照相机成倒立，物距大于2倍焦距、2倍焦距之间； C、投影仪成倒立，物距介于5倍焦距与2倍焦距之间，故C错误； D、用照相机拍照时，所以景物在2倍焦距以外。 故选：C。 【点评】本题主要考查了放大镜、投影仪、照相机的原理，关键是熟练掌握凸透镜成像的规律，此题把所学的知识与实际相结合。 9．如图所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一个凸透镜，能把投影片ab投射到地面（　　） A． B． C． D． 【分析】凸透镜成像规律：当u＞2f时，2f＞v＞f，成倒立缩小的实像； 当u＝2f时，v＝2f，成倒立等大的实像，应用：如照相机； 当2f＞u＞f时，v＞2f，成倒立放大的实像，应用：如投影仪或幻灯机； 当u＝f时，不成像； 当u＜f时，像物在透镜的同侧，成正立放大的虚像，应用：如放大镜。 【解答】解：由题意可知，投射灯把投影片ab投射到地面，根据凸透镜成像规律可知，v＞2f，分析各选项图示可知，故ACD错误。 故选：B。 【点评】此题考查凸透镜成像规律的应用，属于基础知识考查，难度不大。 10．小龙用焦距为10cm的凸透镜看提示牌上“关灯”两字，如图所示。下列关于“关灯”两字到凸透镜的距离，判断正确的是（　　） A．等于20cm B．等于10cm C．大于20cm D．小于10cm 【分析】凸透镜成像规律及其应用：u＜f，成正立放大的虚像，应用于放大镜。 【解答】解：当物体通过凸透镜成正立放大的虚像时，物距小于焦距。 故选：D。 【点评】本题考查凸透镜成像的特点，即凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u＝2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u＝f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。 11．将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至图所示位置，在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是（　　） A．放大的实像 B．放大的虚像 C．缩小的实像 D．缩小的虚像 【分析】装有水的烧瓶相当于一个凸透镜；此时在墙壁上得到清晰的像，即实像；分析比较图中物距和像距的大小关系，若物距小于像距，则成倒立、放大的实像；若物距大于像距，则成倒立、缩小的实像。 【解答】解：装有水的烧瓶相当于一个凸透镜，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，由图可知，由凸透镜成像规律可知、放大的实像。 故选：A。 【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律及特点，是一道基础题。 12．烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个倒立缩小的像，若保持透镜位置不变，把烛焰和光屏的位置对调一下（　　） A．将能呈现一个倒立缩小的像 B．将能呈现一个倒立放大的像 C．将能呈现一个正立缩小的像 D．将能呈现一个正立放大的像 【分析】烛焰通过凸透镜恰好在光屏上成一个倒立，缩小的清晰的像。物体在凸透镜的二倍焦距以外，凸透镜的位置不变，调换烛焰和光屏的位置，在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，在凸透镜的二倍焦距以外得到倒立、放大的实像。 【解答】解：凸透镜成实像时，u＞2f，成倒立。 由光路的可逆性可知，当烛焰和光屏对调位置以后，v＞2f、放大的实像。 故选：B。 【点评】本题还可以从光路是可逆的进行考虑，掌握凸透镜成像的三种情况是解决凸透镜成像习题的基础，一定要掌握。 13．某同学利用光具座、透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距u、像距v得到的图象如图所示，则（　　） A．当u＝10cm时，成倒立、等大的像 B．当u＝15cm时，成正立、放大的像 C．当u＝20cm时，成倒立、放大的像 D．当u＝25cm时，成倒立，缩小的像 【分析】要解决此题，需先根据u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f，并结合图像判断该凸透镜的焦距； 再根据凸透镜成像的几种情况进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像；u＝2f，成倒立、等大的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＝f，不成像；u＜f，成正立、放大的虚像。 【解答】解：因为当u＝v＝2f时，凸透镜成倒立，即＝时，凸透镜成倒立，如下图＝的点， 由图像可知＝＝5.7m﹣1，则u＝v＝2f＝＝0.2m＝20cm， A、当u＝10cm时，即u＝f，故A错误； B、当u＝15cm时，成倒立，故B错误； C、当u＝20cm时，成倒立，故C错误； D、当u＝25cm时，成倒立，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 14．某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上得到了他焰清晰的像，同组的另一同学不小心将手指触换到了凸透镜上（　　） A．出现于指的实像 B．出现下指的影子 C．烛焰的像变得不完整 D．烛焰的像完整，但会变略 【分析】当将凸透镜的部分挡住后，光屏上仍能成物体完整的像，只是凸透镜会聚光线数量比原来减少，像比原来变暗。 【解答】解： AB、不小心用手指指尖触摸了凸透镜，不会成实像，故AB错； CD、不小心用手指指尖触摸了凸透镜，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像。 故选：D。 【点评】凸透镜成像光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像； 如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗。 15．如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10.0cm，以下说法正确的是（　　） A．当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像 B．蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小 C．若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域 D．若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域 【分析】（1）根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像； （2）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小分析回答； （3）根据u＜f，成正立放大的虚像； （4）根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。 【解答】解：A、当蜡烛放在图中A区域，根据u＞2f，成倒立，光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像； B、蜡烛从图中位置逐渐远离透镜，根据凸透镜成实像时，可知，故B正确； C、若无论怎么移动光屏，说明蜡烛可能在一倍焦距内或一倍焦距上；因光具座足够长、像距太大造成的，故C错误； D、若光屏上要得到一个放大的像，成倒立，则蜡烛应该放在图中B区域。 故选：B。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 16．如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（　　） A．凸透镜焦距为20cm B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像 C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪 D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的 【分析】（1）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断： u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机； u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f，一般用来求凸透镜的焦距； 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪。 u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜； （2）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。 【解答】解：A、u＝v＝2f、等大的实像，u＝v＝2f＝20cm 时，故A错误； B、当u＝6cm时，凸透镜成正立，在光屏上得不到像； C、当u＝15cm时，所以成倒立，应用为投影仪； D、当物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，像距应该变小，故D错误。 故选：C。 【点评】凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是探究凸透镜成像规律一类题目的重要依据，一定要熟练掌握。 17．小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5cm和10cm的两种凸透镜，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是（　　） A．f＝5cm h＝10cm B．f＝10cm h＝8cm C．f＝5cm h＝6cm D．f＝10cm h＝12cm 【分析】把小的物体放大便于观察，就是放大镜，放大镜实际上是一个凸透镜，物体放在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。 【解答】解：根据凸透镜成像规律可知，当物距小于焦距时、放大的虚像，盒底上放标本，则盒高等于物距，盒高h应小于5cm，盒高h应小于10cm，ACD错误。 故选：B。 【点评】此题主要考查凸透镜成像的三种情况和应用，针对本类型的习题，首先明确是照相机、还是投影仪、还是放大镜，然后根据物距和焦距的关系进行判断。 18．如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是（　　） A．图2中铅笔向前移，像一直变小 B．图2中铅笔向前移，像先变小后变大 C．图3中铅笔向后移，像一直变大 D．图3中铅笔向后移，像先变小后变大 【分析】由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。 【解答】解：（1）图2中铅笔与杯子左侧壁之间的水柱相当于凸透镜，能观察到铅笔放大的像，则可知凸透镜成的是正立； 图2中的铅笔向前移时，铅笔仍紧贴水柱，对光的会聚能力减弱，同时铅笔离“水凸透镜”的焦点越来越远，由凸透镜成虚像的规律可知，像一直变小； （2）图2中也能观察到铅笔放大的像，当铅笔向后移动，若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内，像距也变大；当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时、放大的实像，像距变小；当铅笔在二倍焦距以外时、缩小的实像，像距变小；所以图3中铅笔向后移； 综上所述，A正确。 故选：A。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于易错题。 二、填空题 19．在探究凸透镜成像的规律时，实验室应保持较 　暗　的环境（填“亮”或“暗”），为了判断光屏上的像是否最清晰，需要 　左右小范围　移动光屏，观察像是否变模糊。如图所示位置光屏上成清晰的像，则像的大小比烛焰 　大　。 【分析】（1）成像的物体和环境的对比度越大，并且越亮，物体成像越清晰； （2）要想使光屏上的像最清晰，应在小范围内移动光屏进行比较； （3）凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像。 【解答】解：（1）实验时为了使实验效果更明显，最好在光线较暗的环境中进行； （2）为了判断光屏上的像是否最清晰，需要将光屏左右小范围内移动，进行观察像是否变模糊； （3）图示位置，物距小于像距，此时成倒立，所以像的大小比烛焰大。 故答案为：暗；左右小范围；大。 【点评】本题考查了探究凸透镜成像的规律的实验中，实验的环境、寻找清晰像的方法、成像规律的认识等，难度不大。 20．如题图所示，点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上，要在光屏上承接到烛焰 　倒立　（选填“正立”或“倒立”）、放大的清晰实像，需将光屏向 　右　（选填“左”或“右”）移动；一段时间后，蜡烛变短了　上　（选填“上”或“下”）移。 【分析】（1）当物距处于f和2f之间时，凸透镜成倒立放大的实像； （2）实验一段时间后，蜡烛变短了，烛焰移到了主光轴的下方，所成的像将移到主光轴的上方，光屏应移到像的位置。 【解答】解：如题图所示，图中，物距u＝50cm﹣25cm＝25cm，蜡烛通过凸透镜成倒立，像在两倍焦距外，故应将光屏向右移动，当蜡烛变短后，也就是说。 故答案为：倒立；右；上。 【点评】本题考查了凸透镜成像的规律，要掌握凸透镜成像特点与物距、像距的关系，常见题目。 21．某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时，当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时、光屏上出现烛焰清晰的象（像未画出），则像的特点是倒立、　放大　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。 【分析】当物距小于像距时，成倒立、放大的实像。 【解答】解：由图可知，物距小于像距，所以此时成的是倒立放大的实像。 故答案为：放大。 【点评】解答此题的关键是掌握凸透镜成像的规律，搞清像距、像的大小与物距之间的关系。 22．徐州市博物馆展出了一枚“彭城御丞”印章。为了方便观看印文细节，印章前放有如图所示装置，请你解释其中的物理道理：　印章放在凸透镜的一倍焦距以内，能得到正立的、放大的虚像　。 【分析】凸透镜成像规律及其应用之一：当物距小于f时，成正立、放大的虚像，应用是放大镜。 【解答】解：根据凸透镜成像规律可知，为了方便观看印文细节，能得到正立的。 故答案为：印章放在凸透镜的一倍焦距以内，能得到正立的。 【点评】此题主要考查凸透镜成像规律及其应用，难度较小。 23．手机的镜头相当于 　凸透镜　，增大手机与景物的距离，景物所成的像将 　变小　。 【分析】手机的镜头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同； 凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。 【解答】解：手机镜头相当于凸透镜，所成的是倒立，成像原理与照相机相同； 增大手机与景物的距离，物距变大，景物所成的像变小。 故答案为：凸透镜；变小。 【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，是一道基础题。 24．小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上出现清晰的倒立、　放大　的实像。当他把烛焰移到焦点处时，移动光屏，竟然在光屏上也看到了烛焰的像，老师告诉他，这是因为　烛焰有宽度，有一部分在一倍焦距之外　。 【分析】凸透镜成实像时，物距小于像距，则成的是倒立、放大的实像；根据烛焰的大小分析。 【解答】解：蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示，则成的是倒立； 当发光点在一倍焦距处时，是不成像的，有一部分在一倍焦距之外。 故答案为：放大；烛焰有宽度。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础知识。 25．如图所示，深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠，透过露珠能够看到远处景物倒立的像　凸透镜　（填光学元件）；在生活中利用该成像原理的仪器有：　照相机　（写出一个即可）。 【分析】露珠是一个凸透镜，物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。 【解答】解：深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠，露珠相当于凸透镜； 应用此原理的仪器有照相机等。 故答案为：凸透镜；照相机。 【点评】本题考查了凸透镜的应用，属于基础知识。 26．如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出日期信息　凸透镜　，观看到的是日期数字 　虚　（选填写“实”或“虚”）像。手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，此像的大小与小明本人相比 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【分析】根据透镜中间和边缘的厚薄判断是凸透镜还是凹透镜；u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜； 平面镜成等大的虚像。 【解答】解：透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜，其作用相当于一个放大镜，则成正立； 手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，所成的像与小明本人大小相同。 故答案为：凸透镜；虚；不变。 【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用和平面镜成像的特点，属于基础知识，要熟练掌握。 三、多选题 （多选）27．光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．硅片相当于光屏 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外 C．镂空掩膜的像是倒立、缩小的 D．缩图透镜相当于凹透镜，凹透镜可以用于矫正近视眼 【分析】凸透镜成像的规律： 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。照相机、摄像机就是根据这个原理制成的； 当u＝2f时，成倒立、等大的实像； 当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的； 当u＝f时，无像。经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点； 当u＜f时，成正立、放大的虚像。放大镜就是根据这个原理制成的； 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。 【解答】解：A、图中的像成在硅片上，故A正确； BC、由图可知要制造出含有众多元件的集成电路，所以可知该凸透镜成倒立，与照相机的原理相同，故BC正确； D、根据图示可知，是凸透镜，故D错误； 故选：ABC。 【点评】解答此题的关键是掌握凸透镜成像的规律，搞清像距、像的大小与物距之间的关系。 四、作图题 28．图中S′点为烛焰上S点的像，请通过作图标出透镜、一个焦点F的位置并完成光路图。 【分析】过光心的光线其传播方向不变，连接物像的点S、S′，与主光轴交于O点，即为凸透镜的光心，进而可得凸透镜的位置； 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，据此确定焦点的位置。 【解答】解： 连接物像的点S、S′，O点为凸透镜的光心； 根据焦点的定义，由点S发出的平行光线，此时这条光线与主光轴的交点F便是焦点 【点评】凸透镜有三条特殊光线：过光心的光线其传播方向不变；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。 五、实验探究题 29．在探究凸透镜所成实像的像距与物距、焦距的关系时，三个小组的同学用相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验，部分实验数据如表中所示。 表1（f1＝5cm） 表2（f2＝10cm） 表3（f3＝15cm） 物距u/cm 像距v/cm 物距u/cm 像距v/cm 物距u/cm 像距v/cm 15 7.5 14 35.6 22 46.2 22 6.4 18 22.5 28 32.0 30 6.0 30 15.0 30 29.7 （1）由表中数据可知：凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像的像距变化情况是：　像距变小　；物距一定时，凸透镜焦距变大，所成实像的像距变化情况是：　像距变大　。 （2）讲台上有一发光体，同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小明所用凸透镜离发光体较近，当两人光屏上呈现出清晰的像时，发现两人的像距恰好相等　小于　小红所用凸透镜的焦距。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 【分析】（1）根据表中数据分析回答； （2）凸透镜焦距越大，相当于缩小物距增大像距。 【解答】解：（1）由表中数据可知，当凸透镜焦距一定时，所成实像的像距变小； 由表中最后一行数据可知，物距一定时，所成实像的像距变大； （2）同学们利用凸透镜和光屏观察发光体在各自光屏上所成的像，小明所用凸透镜离发光体较近，说明小红的物距大于小明物距，根据物距一定时，所成的像越大可知。 故答案为：（1）像距变小；像距变大。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 30．在观察“凸透镜对光的作用”实验中，小明做了如图所示的实验。 （1）对比两图可以得到结论：光从空气射入凸透镜时，　凸透镜对光有会聚作用　。 （2）小明利用此凸透镜、蜡烛、光屏等器材继续探究凸透镜成像规律，记录部分数据如表。 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像的性质 1 60.0 12.0 倒立缩小实像 2 35.0 14.0 倒立缩小实像 3 30.0 15.0 倒立缩小实像 4 20.0 20.0 倒立等大实像 5 12.5 50.0 小明根据表中数据发现： ①凸透镜成缩小实像时，像距和物距的大小关系是 　像距小于物距　。 ②当像距等于物距时，成像的性质是 　倒立等大实像　。 ③小明进一步猜想，当物距为12.5cm时，成像的性质是 　倒立放大实像　。 ④观察前三组数据，小明发现同一物体都成缩小的像，那么随着像距的增加，原表格中还需要增加的项目是 　像的大小　。 【分析】（1）凸透镜对光线具有会聚作用； （2）①分析1、2、3组实验数据，据此得出结论； ②凸透镜成实像时，如果物距等于像距，成等大的像； ③凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大； ④探究“同一物体都成缩小的像，随着像距的增加，像会变大”时，需测量像的大小，据此分析。 【解答】解：（1）对比两图可知：光从空气射入凸透镜时，凸透镜对光线具有会聚作用； （2）①分析1、2、6组实验数据可知，像距小于物距； ②根据第4组实验数据可知，当像距等于物距时； ③分析比较实验序号1～6中的物距u、像距v以及像的性质随物距u的变化情况，物距越小，像越大，成倒立放大实像； ④探究“同一物体都成缩小的像，随着像距的增加，需测量像的高度。 故答案为：（1）凸透镜对光有会聚作用； （2）①像距小于物距；②倒立等大实像；④像的大小。 【点评】凸透镜成像是光学部分的重点内容，本题综合性很强，包含了凸透镜对光的会聚作用以及凸透镜成实像时，物距变化、像距变化和像的性质的变化等。 31．在“探究凸透镜成像规律”实验中，小绵同学先把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个很小、很亮的光斑。帮助小绵完成实验： （1）在光具座上，将蜡烛放在距离凸透镜约30cm处，发现烛焰的像明显在光屏中心之上。应该向 　上　（填“上”或“下”）适当移动蜡烛，使烛焰、凸透镜中心、光屏中心三者在 　同一高度上　。 （2）调节好后，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，测量并记录物距u，还需要测量并记录的物理量是 　像距v　。 （3）把蜡烛向凸透镜移近几厘米，重复以上操作。 （4）继续向凸透镜移动蜡烛，当蜡烛与凸透镜间距离小于约 　15　cm后，发现无论怎么调整光屏位置，都不能在屏上得到蜡烛的像。此时应在 　光屏　（填“蜡烛”或“光屏”）一侧通过凸透镜观察蜡烛的像。 【分析】（1）平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点，这一点叫焦点，焦点到光心的距离叫焦距；根据过光心的光线传播方向不变分析回答； （2）在“探究凸透镜成像的规律”中，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像；观察并记录像的虚实、大小、正倒，测量并记录物距u和像距v； （4）根据u＜f，成正立、放大的虚像。 【解答】解：（1）在光具座上，将蜡烛放在距离凸透镜约30cm处，根据过光心的光线传播方向不变可知，使烛焰、光屏中心三者在同一高度； （2）在“探究凸透镜成像的规律”中，将蜡烛放在距离凸透镜较远处，使烛焰在屏上成清晰的实像、大小，测量并记录物距u和像距v； （4）继续向凸透镜移动蜡烛，当蜡烛与凸透镜间距离小于约15cm后，成正立，因此无论怎么调整光屏位置，凸透镜成实像时，应该在光屏的一侧透过凸透镜观察蜡烛的像。 故答案为：（1）上；同一高度上；（4）15。 【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。 32．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）图甲中光屏上所成的像是倒立 　放大　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像； （2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系，则凸透镜的焦距为 　10.0　cm； （3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变图甲中蜡烛和透镜的位置： ①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 　变暗　（选填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了； ②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏 　向左　（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像相比 　变小　（选填“变大”或“变小”）了。 【分析】（1）当物距2f＞u＞f时，v＞2f（u＜v）在光屏上得到倒立、放大的实像，应用于投影仪； （2）物距等于二倍焦距成倒立等大实像； （3）①用焦距相同、镜面直径较小的凸透镜，发光体发出的光透过凸透镜的光线少；②如果将凸透镜换成焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小。 【解答】解：（1）由图甲可知，此时物距小于像距、放大的实像； （2）由图乙知，当物距与像距的倒数相等﹣1时，物距等于像距等于二倍焦距m，解得； （3）①用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，但经凸透镜的光线变少，比原来暗； ②如果将凸透镜A换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜，那么像距就要减小；光屏要靠近凸透镜。 故答案为：（1）放大；（2）10.0；②向左。 【点评】此题考查了凸透镜成像的规律及应用、成像中的一些问题，只要掌握基础知识，做出合理的推理，都比较容易解答。 六、计算题 33．如图甲所示，物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大，倒立的实像，像距v＝OD，凸透镜的焦距为f。其中物距＝+。 （1）请结合数学知识证明凸透镜成等大、倒立的实像的条件是u＝2f； （2）小明做凸透镜成像实验时，光屏上恰好成清晰的实像时，蜡烛、透镜和光屏位置如 图乙所示，求透镜的焦距f。 【分析】（1）根据相似三角形的知识解答； （2）u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时像距f＜v＜2f，根据＝+可求得透镜的焦距f。 【解答】解：（1）在三角形AOB和COD中，AB＝CD；则OB＝OD； 因为＝+，化简得：u＝2f； （2）由题意可知，光屏上恰好成清晰的实像时，像距v＝14.0cm， 因为＝+，则＝+， 解得f＝10.5cm。 故答案为：（1）见解答部分；（2）透镜的焦距f＝10.5cm。 【点评】凸透镜成像的几种情况，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是凸透镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/17 15:57:23；用户：sjwocakd；邮箱：13851372384；学号：59917209 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$