物理凸透镜成像的规律的专项培优练习题含答案含答案.docx
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物理凸透镜成像的规律的专项培优练习题含答案含答案.docx
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物理凸透镜成像的规律的专项培优练习题含答案含答案
一、初中物理凸透镜成像的规律
1.如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志“
”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。
小科站立时透过玻璃杯和水观察。
下列图象中,不可能看到的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于柱形凸透镜,所以成像时左右颠倒,上下不变。
当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大,上下不变,故A可能出现,不符合题意;
B.当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即左右颠倒变大,上下不变,故B可能出现,不符合题意;
C.柱形凸透镜成像时左右颠倒,上下不变,不可能出现左右和上下都颠倒的像,故C不可能出现,C符合题意;
D.当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,左右颠倒变小,上下不变,故D可能出现,不符合题意。
故选C。
2.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是()
A.利用了这一原理制成了照相机
B.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大
C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
D.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45cm刻度线处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像
【答案】C
【解析】
【详解】
A.从图中可以看到,蜡烛物距
,像距
,可知
,而照相机的是
,A错误;
B.根据凸透镜成像的规律可知,若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,像是逐渐变小的,B错误;
C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路的可逆性,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像,C正确;
D.由题意可知
,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45cm刻度线处,此时
,
,会成正立放大的虚像,适当移动光屏是不能得到清晰的像,D错误.
3.有一个点光源放在凸透镜的正前方.当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,如图所示.则()
A.凸透镜应放在C点右侧
B.凸透镜应放在B、C点之间
C.凸透镜应放在A、B点之间
D.凸透镜应放在A点左侧
【答案】D
【解析】
【分析】
解答此题要明确以下知识点:
凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像,并且像距大于物距。
【详解】
AB.凸透镜成实像时,物与像在异侧,且物近像远像变大.如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,故选项AB均错误;
C.当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点.故选项C错误;
D.如果凸透镜放在A点左侧,那么当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,成像都是虚像.故选项D正确.
故选D.
4.把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立等大的实像,若把蜡烛向远离凸透镜方向移动5cm,并移动光屏,在光屏上可以看到
A.倒立缩小的实像
B.倒立放大的实像
C.正立放大的虚像
D.倒立等大的实像
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
凸透镜成倒立等大的实像时,物距等于二倍焦距,所以可知凸透镜的焦距应是15cm,此时把蜡烛向远离凸透镜方向移动5cm,物距变为35cm,物体处于二倍焦距以外,所成的像是倒立缩小的实像,此时的应用是照相机,故应选A.
5.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,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=20cm时成放大的像.投影仪就是根据这一原理制成的
D.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据凸透镜成像的规律,在物体等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距,此时成倒立等大的实像,如图,物距为16cm时,像距也为16cm,即都等于二倍焦距,所以该凸透镜的焦距是8cm,故A错误;
B.由图可知,把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,即物距增大时,像距变小,像会逐渐变小,故B正确;
C.当
时,大于二倍焦距,成缩小的像,投影仪根据凸透镜成放大的实像原理制成,故C错误;
D.当
时,即物距处于一倍到二倍焦距之间,成倒立放大的实像,故D错误.
故选B.
【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,纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,蜡烛放在纸筒前,此时光屏上观察到三个像.在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,同时移动光屏,到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像.则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】
三棱镜具有偏折光的能力,要想使光都会聚在光屏中心的位置,则在b、c两处放置的三棱镜的方式应该是凸透镜的形状(中间厚,边缘薄),故BCD项不符合题意,A项符合题意。
7.毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框,为了使全班同学都进入取景框,接下来的操作是()
A.应使照相机靠近学生,并调节镜头使镜头靠近胶片
B.应使照相机远离学生,并调节镜头使镜头靠近胶片
C.应使照相机远离学生,并调节镜头使镜头远离胶片
D.应使照相机靠近学生,并调节镜头使镜头远离胶片
【答案】B
【解析】
【详解】
毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框,为了使全班同学都进入取景框,即是要把像变小,根据凸透镜的动态成像规律,像要更加小,那么物距应该变大,应使照相机远离学生,同时为了成清晰的像,像距要变小,即调节镜头使镜头靠近胶片,故选B。
8.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. 9.如图是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图,当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像.若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则( ) A. A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像 B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像 C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像 D.不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像 【答案】D 【解析】 由题意可知,当物距为30cm时,可以在光屏上得到与物体等大的像,所以f=15cm; 将蜡烛移到刻度为30cm处时,物距为10cm,即u<f,所以应该成正立、放大的虚像,故在光屏上看不到;故选D. 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.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。 12.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏之间的距离为下图时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。 下列说法错误的是 A.该凸透镜的焦距大于10㎝、小于15㎝ B.只将凸透镜向左移,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的缩小像 D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,可在凸透镜前放一个凹透镜。 【答案】C 【解析】 【分析】 凸透镜成像规律: u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f; u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,求焦距; 2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f; u<f,成正立、放大的虚像。 【详解】 A、观察图示可知,物距大于像距,则在光屏上得到一个清晰缩小的实像,所以u=30cm>2f,解得f<15cm;而像距v=20cm,f<20cm<2f,解得10cm<f<20cm;故凸透镜的焦距的范围是: 10cm<f<15cm,故A正确; B、只将凸透镜向左移,减小物距,增大像距,根据光路可逆的特点,可知在光屏上能得到清晰放大的像,故B正确; C、只将蜡烛和光屏互换,根据光路可逆可知,可以在光屏上得到清晰放大的像,故C错误; D、蜡烛远离凸透镜时,物距变大,像距将变小,为了在光屏上得到清晰的像,应使光线发散一些,所以用一个凹透镜,D正确。 故选: C。 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 C.将蜡烛和光屏互换后
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