2020-2021中考物理—凸透镜成像的规律压轴题专题复习

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u26cm>2f，像距

v61cm-40cm=21cm

满足fv2f，解得13cmf10.5cm，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．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。

3．在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的像距随物 距变化的关系图线如图所示．图线中 A、B、C 三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应．则下列说法正确的是

A．蜡烛处于 AB 间某一位置时，成倒立、缩小的实像 B．蜡烛处于 BC 间某一位置时，成倒立、放大的实像 C．将蜡烛从 C 移动到 B 的过程中，所成像逐渐增大 D．将蜡烛从 B 移动到 A 的过程中，所成像逐渐减小 【答案】C 【解析】 【分析】

（1）根据u=v=2f，成倒立、等大的实像，判断凸透镜的焦距． （2）根据物距和焦距，判断凸透镜成像情况： u＞2f，成倒立、缩小的实像． 2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．

u＜f，成正立、放大的虚像．

（3）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大． 【详解】

（1）由图象知，uv2f20cm，此时凸透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f10cm．

（2）物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．

A、蜡烛处于AB间某一位置时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．选项错误． B、蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立、缩小的实像．选项错误．

C、将蜡烛从C移动到B的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项正确．

D、将蜡烛从B移动到A的过程中，物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像．物距减小，像距增大，像变大．选项错误． 故选C．

4．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u20cm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u12cm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．

5．某同学在做凸透镜成像实验时，当物距u =30厘米，像距v = 20厘米时，光屏上呈现烛焰清晰的像。若烛焰移到离凸透镜12厘米处，所成的像一定是 A．倒立的 【答案】C 【解析】 【详解】

当物距u=30cm，像距v=20cm时，光屏上呈现烛焰清晰的像， 所以

B．正立的

C．放大的

D．缩小的

30cm＞2f， 2f＞20cm＞f，

所以凸透镜的焦距为：

10cm＜f＜15cm。

若将烛焰置于距凸透镜12cm处时，即u=12cm，有两种情况：若焦距在10cm和12cm之间则

f＜u＜2f，

物体通过凸透镜成倒立、放大的实像；若焦距在12cm和15cm之间，则

u＜f，

物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。由以上知，故只有C 正确。 故选C。

6．如图所示，将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像，若保持蜡烛的位置不变，更换一个焦距为15cm的凸透镜，要想在屏上出现清晰像，下列操作可行的是

A．使屏远离透镜 C．使屏向上移动 【答案】A 【解析】 【详解】

B．使屏靠近透镜 D．使屏向下移动

根据题意，当物距20cm时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，由凸透镜成像规律知，此时u=v=2f=20cm，则焦距为f=10cm；更换凸透镜焦距为15cm时，15cm＜20cm＜30cm，即蜡烛在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间，此时凸透镜成倒立、放大的实像，像距为v＞2f=30cm，则屏应远离透镜才能出现清晰像．故A正确．

7．投影仪是教学中常用的仪器，如图所示是投影仪的结构图，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成

角的平面镜，右边竖直放一屏幕物体发出的光线经过凸透镜和平面

镜后，可在屏上成一清晰的像一教师在使用投影仪时，发现在屏幕上的画面太小，正确的调节方法是

A．减小投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离 B．减小投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离 C．增大投影仪与屏幕间的距离，上调凸透镜，增大凸透镜到物体间的距离 D．增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离 【答案】D 【解析】

根据凸透镜的成像规律，要使像变大，则应减小物距，增大像距。

投影仪使用时投影仪与屏幕间的距离为像距，凸透镜到物体间的距离为物距，所以应增大投影仪与屏幕间的距离，下调凸透镜，减小凸透镜到物体间的距离，故D符合题意。 选D。

8．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛距凸透镜36cm 时，在凸透镜另一侧18cm 处的光屏上得到清晰缩小的像，当蜡烛距凸透镜18cm 时，它的像一定是( ) A．像距为36cm，且成缩小的实像 C．像距为18cm，且成缩小的实像 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

当u﹥2f时，成倒立、缩小的实像，f﹤v﹤2f，u﹥v． 当蜡烛距凸透镜18cm 时，f﹤u﹤2f．由于f﹤u﹤2f，成倒立、放大的实像，v﹥2f，u﹤v．凸透镜的一个物距对应一个像距，所以，像距为36cm，且成放大的实像．故选B。

B．像距为36cm，且成放大的实像 D．像距为18cm，且成放大的虚像

9．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。

10．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．【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

B． C． D．

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。

11．在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，烛焰恰好在光屏上成清晰的像，下列说法正确的是 （ ）

A．该凸透镜的焦距是 30cm

B．换成焦距为 10cm 的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，在光屏上可以得到两次清晰倒立的像

C．在凸透镜左侧放一凹透镜，将光屏向右移动还能接收到清晰的像 D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】

A．由图可知，此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离，在光屏上恰能成清晰的像，则此时物距等于像距等于二倍焦距，成倒立等大的实像，则

2fuv30cm

则焦距为15cm，故A项错误；

B．换成焦距为10cm的凸透镜，在蜡烛和光屏不动的情况下，凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动，当蜡烛到凸透镜的距离在10cm~20cm之间时，光屏到凸透镜的距离在50cm~40cm，移动凸透镜在适当位置能成清晰的像，由光路可逆原理可知，光屏距离凸透镜10cm~20cm之间时，可以再次成清晰的像，故B项正确；

C．在凸透镜左侧放一凹透镜，凹透镜对光有发散作用，所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像，故C项正确；

D．凸透镜与蜡烛不动，去掉光屏，光依然沿原来的方向传播进，人眼在 100cm 处能看到蜡烛的像，故D项正确。 故选BCD。

12．小明用放大镜看自己的指纹，如图所示。随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体，并且离窗外的物体越来越远，如图所示。以下说法正确的是（ ）

A．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的实像 B．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是倒立、放大的虚像

C．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像越来越小 D．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像虚像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

AB．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的虚像，不是实像，也不是倒立的，A、B错误；

CD．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，根据凸透镜的动态成像规律可知，物体到凸透镜的距离越大时，像到凸透镜的距离越小，所成的像是越来越小的，并且是实像；C正确、D错误。 故选C。

13．如图所示的四种现象中，有关叙述正确的是（ ）

A． 让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑，

此时光斑离透镜12. 0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，则焦距可能小于12. 0厘米也可能大于12. 0厘米

B． 手影是光的直线传播形成虚像，它不是能量的聚集

C． 水中铅笔看起来变弯折是由于光的折射形成的

D． 我们看到塔在水中形成倒影是由于光在同种均匀介质中沿直线传

播而成的等大虚像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A．让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑，此时光斑离透镜12. 0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，根据凸透镜三条特殊光线，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，太阳光是相当于平行光的，所以白纸越靠近凸透镜，光斑越大，则焦距是大于12.0cm的，A错误；

B．手影是光的直线传播所形成的暗区，不是物体的像，B错误；

C．水中铅笔看起来变弯折是由于光从水中斜射向空气时，发生折射形成的，C正确； D．我们看到塔在水中形成倒影是由于光在水面发生反射形成的，不是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等大虚像，D错误。 故选C。

14．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．利用这一原理制成了投影仪

B．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

C．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放到刻度线45cm处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像

D．若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像 【答案】D 【解析】

A. 如图可知此时物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像，利用这一原理制成了照相机，故A错误；

B. 若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路可逆的特点，会在光屏上成一个清晰倒立、放大的实像，故B错误；

C. 成缩小的实像时，像距位于一倍焦距到二倍焦距之间，即fv2f，由图知此时像距为15cm，可得：7.5cmf15cm所以若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放到刻度线

45cm处，此时物距小于焦距，不能成实像，在凸透镜同侧成虚像，所以移动光屏是找不到像的，故C错误；

D. 若将蜡烛稍稍靠近凸透镜，即减小物距，根据成实像时物距与像距的变化规律知，像距应增大，即应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像，故D正确； 故选D．

点睛：凸透镜成像规律是常考试的内容，要掌握成像时物距和像距变化的特点，当物距减小时，像距增大，像也会变大，这里的像变大，是与之前比变大，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．

15．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。

16．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.

17．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．

18．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，烛焰在光屏上呈现一个清晰的像，则下列说法正确的是

A．凸透镜的焦距可能是12cm B．照相机利用了这种成像特点

C．若在透镜和蜡烛之间放一片近视镜，光屏适当左移可再次出现清晰的像 D．蜡烛和光屏不动，透镜向光屏适当移动可再次出现清晰的像 【答案】AD 【解析】 【详解】

A、由图可知，像距大于物距，此时凸透镜成倒立放大的实像，物距u=20cm，f2f，即30cm>2f，解得10cmB、此时凸透镜成倒立放大的实像，照相机利用凸透镜成倒立缩小实像的原理制成；故B错误；

C、若在透镜和蜡烛之间放一近视镜片，近视镜片是凹透镜，对光线有发散作用，折射光线延迟会聚，光屏要适当右移可再次出现清晰的像；故C错误；

D、蜡烛和光屏不动，透镜向光屏适当移动，当物距、像距与上次正好颠倒时，根据光路可逆的特点知，可再次出现清晰的像，故D正确。

19．小明在探宄凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜甲固定在光具座上50cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻线处，移动光屏到80cm处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示：之后他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换成焦距为5cm的凸透镜乙

并保持位置不变，移动光屏使在光屏上再次成烛焰清晰的像。则对于这两次成像实验( )

A．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、缩小的像 B．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、放大的像 C．利用凸透镜乙成像时，像距大于30cm D．利用凸透镜乙成像时，像距小于30cm 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】

AB．凸透镜甲焦距为10cm，物距为：

u=50cm-35cm=15cm,

当fCD．凸透镜乙焦距为5cm，此时物距u=15cm，则u>2f，所以5cm20．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

f＜15cm＜2f

化简可得

7.5cm＜f＜15cm

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

7.5cm＜f＜15cm

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。