杭州历年中考物理易错题汇编凸透镜成像的规律练习题.docx
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杭州历年中考物理易错题汇编凸透镜成像的规律练习题
一、初中物理凸透镜成像的规律
1.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。
下列说法不正确的是( )
A.该凸透镜的焦距:
13cm>f>10.5cm
B.只将蜡烛向右移动,可以在光屏上得到清晰放大的像
C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则
,像距
满足
,解得
,故A正确,不符合题意;
B.只将蜡烛向右移动,减小了物距,必须增大像距,才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B错误,符合题意;
C.像距小于物距,光屏上成倒立、缩小的实像;保持凸透镜不动,只将蜡烛和光屏互换,像距大于物距时,根据光路的可逆性可知,成倒立、放大的实像,故C正确,不符合题意;
D.蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.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。
3.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 ,代入数据得: 解得: 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 ,代入数据得: 解得: 所以 故选B。 4.小明用自制的“水凸透镜”(向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小)来研究凸透镜成像规律,当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时,如图所示,光屏上原来清晰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( ) ①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜” A.①和②都行B.②和③都行 C.①和③都行D.②和④都行 【答案】B 【解析】 【详解】 近视镜是凹透镜,给水透镜戴上近视镜后,相当于减弱了凸透镜的会聚能力,所以像远离了凸透镜,若要在光屏上得到像,须将光平远离透镜;或增大凸透镜的会聚能力,向水透镜中注水。 故选B。 5.小军做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在35cm刻度线处,如图所示。 移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。 下列说法中正确的是() A.光屏上呈现的是烛焰的虚像B.光屏上呈现的是烛焰正立的像 C.光屏上呈现的是烛焰放大的像D.该实验现象能说明照相机的成像特点 【答案】C 【解析】A.光屏上能呈现烛焰的像,说明是实像,虚像不能成在光屏上,故A错误; B.凸透镜成实像时,都是倒立的,成虚像时是正立的,如图成的是实像,是倒立的,故B错误; C.由图知,物距位于一倍到二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成倒立放大的实像,故光屏上呈现的是烛焰放大的像,故C正确; D.该实验现象能说明投影机的成像特点,而照相机利用的是成缩小实像的规律,故D错误; 故选C。 点睛: 凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆。 6.如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,直径为D,且f A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 将点光源S运动的轨迹看成一个物体,在物体上找出四个点: 上、下、左、右各一个,利用凸透镜成像的规律作出像点,可以发现,四个点正好围成一个不规则的圆,且转动方向为逆时针,所以像点运动图象是选项D的形状; 故选D. 7.如图所示,AC为入射光线,CB为折射光线,且AO A.f=10cmB.f=5cm C.f=8cmD.f=12cm 【答案】C 【解析】 【详解】 由于AC为入射光线,CB为折射光线,且AO f 已知AO=10m,则 f<10m<2f 解得 5m 故选C。 8.用三块凸透镜做成像实验,在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下,得到的实验结果如下: 透镜甲成放大、倒立、实像;透镜乙成缩小、倒立、实像;透镜丙成放大、正立、虚像。 由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为() A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】 在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下,说明物距u相等,甲透镜成放大、倒立的实像,说明 ,所以 ;乙透镜成缩小、倒立的实像,说明 ,所以 ;丙透镜成放大、正立的虚像,说明 ;所以, 。 故选B。 9.两平面镜AM,AN之间的夹角为90°,凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线,凸透镜的光心为O,A点恰好是凸透镜的焦点,光源S位于主光轴上,通过该系统,光源S所成的像为() A.四个虚像,三个实像B.四个虚像,一个实像 C.三个虚像,一个实像D.三个虚像,两个实像 【答案】B 【解析】 【详解】 S通过两个平面镜成3个虚像,(因为其中两个重合了),分别是S1、S2、S3; S1、S2分别在凸透镜的焦点处,则不能成像,只有S3在凸透镜的焦点以外,且通过凸透镜的光心,可以成一个实像S4; S在凸透镜的焦点以内,由u<f,成正立放大的虚像S′;综上分析,通过该系统,光源S所成的像有四个虚像,一个实像。 10.如图,小明在实验室探究凸透镜成像规律,先把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清晰的像。 于是把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,在如图的四个实验情境中,能够在光屏上得到清晰的像是() A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】 A.把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清晰的像,说明此时的成像原理与照相机相似,物距大于二倍焦距,像距在二倍焦距与一倍焦距之间,由图甲可得,此时像距为15cm,故可以得到 化简可得 此外,由图甲可知,像距为15cm时,物距在窗外,说明此时像距接近一倍焦距,即焦距更靠近15cm,且光路可逆,若物距为15cm时,像的位置应该在窗外,像距超出光具座范围。 选项A图中物距为10cm,此时像距应该超出光具座范围或成虚像,故A不符合题意; B.此时物距约为38cm,稍大于二倍焦距,像距为25cm,稍小于二倍焦距,满足 和焦距更接近15cm的条件,此时成倒立、缩小的实像,故B符合题意; C.若此时光屏上能看到清晰地像,则物距等于像距为20cm,则焦距为10cm,更接近7.5cm,不符合题意; D.若此时能在光屏上看到清晰地像,则像距为12cm,此时蜡烛应该才窗外,超出光具座范围,故D不符合题意。 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 两式联立解出 即 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.黄健同学对凸透镜成像的特点进行了总结,其中正确的是: () A.缩小的都是实像,放大的都是虚像 B.实像都是倒立的,虚像都是正立的 C.缩小的像都是倒立的,放大的像都是正立的 D.实像和虚像都可在光屏上呈现 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.当物体在一焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,所以放大的像不一定是虚像,故A项错误; B.当物距大于一倍焦距时成倒立的实像,当物距小于一倍焦距时成正立的虚像,故B项正确; C.当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成倒立放大的实像,所以放大的像不一定都是正立的,故C项错误; D.虚像不是实际光线相交形成的,虚像不能在光屏上呈现,故D项错误。 故选B。 13.如图所示,白板上画有两个黑色箭头(图甲),用玻璃杯装半杯水放在白板前(图乙),人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化,下列判断正确的是( ) A.玻璃杯下半部相当于一个凹透镜 B.下方箭头是凸透镜形成的虚像 C.下方箭头成像原理在生活中的应用是照相机 D.把玻璃杯移得离白板更远一点,观察到下方的箭头比移动前变得更大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.玻璃杯下半部分的中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,故A错误; B.据图能看出,此时成一个倒立、缩小的实像,故B错误; C.据B可知,成倒立、缩小的实像,所以此时相当于物体处于2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用该原理制成的,故C正确; D.凸透镜成实像时,增大物距,像距缩短,像变小;把玻璃杯移得离白板更远一点,即增大物距,观察到下方的箭头比移动前变得更小,故D错误。 故选C。 14.图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。 若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是 A.甲→乙→丙→丁 B.乙一丙一甲一丁 C.乙一丁→甲一丙 D.丙→甲→乙→丁 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 凸透镜先贴着刻度尺,此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像,看到的是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜的一倍焦距时,不成像;继续远离刻度尺,当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时看到的是丁图;继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、等大的实像,此时看到的是甲图;凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时看到的是丙图。 故ABD错误,C正确。 故选C。 15.在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后30cm处的光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像: 若将此蜡烛移至凸透镜前12cm处时,则( ) A.光屏上出现倒立放大的实像 B.光屏上出现倒立缩小的实像 C.无论怎样移动光屏,光屏上均不会出现实像 D.将光屏远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立放大的实像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 距离凸透镜30cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以 v=30cm=2f 则 f=15cm 若现将物体移至透镜前12cm处时,此时物距 u=12cm 则物距应小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,故光屏上不会出现像,故ABD不符合题意,C符合题意. 16.如图所示,为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用。 即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大。 关于这个过程,下列说法中正确的是() A.焦距变大,像距也变大 B.焦距变小,像距也变小 C.焦距变大,像距变小 D.焦距变小,像距变大 故【答案】A 【解析】变焦的照相机,当照相机的焦距增大时,虽然物距基本不变,但是由于照相机的焦距变大,物距相对减小,根据物距和像距的变化关系可知: 当物距相对减小时,像距也变大,像也变大. 17.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. 18.如图是用来研究凸透镜成像规律的实验图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到一个缩小的像。 若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则 A.移动光屏,可能在屏上得到倒立放大的像 B.移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像 C.移动光屏,可能在屏上得到正立放大的像 D.移动光屏,可能在屏上得到正立等大的像 【答案】AB 【解析】 【详解】 如图,物距为 u=40cm−10cm=30cm 时,成倒立、缩小的实像,这是照相机的成像原理,u 2f,所以 30cm 2f 所以凸透镜的焦距范围为: f 15cm 若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则此时物距为 u=40cm−30cm=10cm A.若 f cm,此时 u 2f,移动光屏,可能在屏上得到倒立放大的像,故A符合题意; B.若f cm,此时u 2f,移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像,故B符合题意; CD.根据凸透镜成像规律可知,无论如何移动光屏,光屏上都不可能此正立的虚像,故CD不符合题意。 19.小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中,将凸透镜A固定在光具座上35cm处,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲所示。 接着,他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变,移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。 则下列说法中正确的是( ) A.照相机的物镜成像原理与图甲相同B.放大镜的物镜成像原理与图乙相同 C.凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距D.凸透镜B的焦距大于凸透镜A的焦距 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.由图甲可知,光屏上呈现倒立缩小的实像,所以照相机的物镜成像原理与图甲相同,故A正确; B.由乙图可知,此时成倒立、放大的实像,所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同,故B错误; CD.由甲图可知,物距 此时成倒立、缩小的实像,所以物距大于两倍焦距,所以 得 由乙图可知,物距仍为30cm,此时成倒立、放大的实像,所以物距处于f和2f之间,即 可得 所以A的焦距小于B的焦距;故C错误,D正确。 故选AD。 20.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.
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