资源描述
一、初中物理凸透镜成像规律
1.小军做凸透镜成像规律试验时,将焦距为10cm凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃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,直到在光屏上展现烛焰清晰像。下列说法中对是( )
A.光屏上展现是烛焰虚像 B.光屏上展现是烛焰正立像
C.光屏上展现是烛焰放大像 D.该试验现象能阐明摄影机成像特点
【答案】C
【解析】A. 光屏上能展现烛焰像,阐明是实像,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,成虚像时是正立,如图成是实像,是倒立,故B错误;
C. 由图知,物距位于一倍到二倍焦距之间,像距不小于二倍焦距,成倒立放大实像,故光屏上展现是烛焰放大像,故C对;
D. 该试验现象能阐明投影机成像特点,而摄影机运用是成缩小实像规律,故D错误;
故选C。
点睛:凸透镜成像规律是常考试内容,应牢记凸透镜成像规律,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。
2.在“探究凸透镜成像规律”时,将点燃蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处光屏上得到烛焰清晰像.则下列有关说法对是( )
①光屏上成倒立、放大实像
②摄影机是运用这一成像原理工作
③该透镜焦距f一定满足8cm<f<15cm
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰像,光屏应靠近透镜
A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有②和③ D.只有①和④
【答案】C
【解析】
根据凸透镜成像规律分析:
①将点燃蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处光屏上得到烛焰清晰像,即物距不小于像距,因此成倒立缩小实像,故①错误;
②摄影机就是运用凸透镜成倒立缩小实像原理制成,故②对;
③凸透镜成倒立缩小实像时,物距不小于二倍焦距,即,得:;
像距为一倍到二倍焦距之间,即,得:,;
综合以上条件得:,故③对;
④将近视镜片,即凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间,由于凹透镜对光线有发散作用,因此像将远离凸透镜,因此要使光屏上出现清晰像,光屏应远离透镜,故④错误;
故选C.
点睛:凸透镜成像规律是常考试内容,应牢记凸透镜成像规律,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.
3.有一种点光源放在凸透镜正前方.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】
解答此题要明确如下知识点:凸透镜假如成像在同一侧话应当是成虚像,并且像距不小于物距。
【详解】
AB.凸透镜成实像时,物与像在异侧,且物近像远像变大.假如凸透镜放在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B,故选项AB均错误;
C.当光源在A点时,像在透镜另一侧,阐明成实像,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另一侧成实像,(也就是A一侧)而不是成像在C点.故选项C错误;
D.假如凸透镜放在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对.
故选D.
4.在做“探究凸透镜成像规律”试验时,某试验小组所描绘像距随物 距变化关系图线如图所示.图线中 A、B、C 三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中三个位置相对应.则下列说法对是
A.蜡烛处在 AB 间某一位置时,成倒立、缩小实像
B.蜡烛处在 BC 间某一位置时,成倒立、放大实像
C.将蜡烛从 C 移动到 B 过程中,所成像逐渐增大
D.将蜡烛从 B 移动到 A 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、等大实像,判断凸透镜焦距.
(2)根据物距和焦距,判断凸透镜成像状况:
u>2f,成倒立、缩小实像.
2f>u>f,成倒立、放大实像.
u<f,成正立、放大虚像.
(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,,此时凸透镜成倒立、等大实像,因此凸透镜焦距:.
(2)物距不小于一倍焦距时,凸透镜成实像.
A、蜡烛处在AB间某一位置时,2f>u>f,成倒立、放大实像.选项错误.
B、蜡烛处在BC间某一位置时,u>2f,成倒立、缩小实像.选项错误.
C、将蜡烛从C移动到B过程中,物距不小于一倍焦距时,凸透镜成实像.物距减小,像距增大,像变大.选项对.
D、将蜡烛从B移动到A过程中,物距不小于一倍焦距时,凸透镜成实像.物距减小,像距增大,像变大.选项错误.
故选C.
5.将一物体放在凸透镜前,使物距依次为6cm、18cm和24cm,分别得到放大虚像、放大实像和缩小实像,则凸透镜焦距f满足关系式
A.f<6cm B.6cm<f<18cm
C.9cm<f<12cm D.18cm<f<24cm
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当物距为6cm时,成放大虚像,因此f>6cm.
当物距等于18cm时,成放大实像,即物距在一倍到二倍焦距之间,则9cm<f<18cm.
当物距等于24cm时,成缩小实像,因此24cm>2f,则f<12cm.
故:9cm<f<12cm,C符合题意.
选C.
【点睛】
重点是凸透镜成像规律应用,关键是根据每次成像时特征,列出对应不等式,综合求解.
6.如下有关实像和虚像说法,对是
A.实像不也许与物体是等大
B.实像一定是光发生折射形成
C.虚像在成像时没有光进入人眼
D.虚像不能在光屏上展现
【答案】D
【解析】
【详解】
A.凸透镜成像中当物距等于二倍焦距时成倒立等大实像,故错误;
B.小孔成像所成实像是由光直线传播形成,故错误;
C.平面镜成虚像时,是平面镜反射光线进入人眼睛,故错误;
D.虚像不是真实光线会聚而成,不能在光屏上展现,故对。
7.小明用自制“水凸透镜”(向水透镜里注水时,水透镜焦距将变小)来研究凸透镜成 像规律,当他把自已近视眼镜给水透镜“戴上”时,如图所示,光屏上本来清晰像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰像,下列操作可行是( )
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将光屏和蜡烛同步靠近“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,相称于减弱了凸透镜会聚能力,因此像远离了凸透镜,若要在光屏上得到像,须将光平远离透镜;或增大凸透镜会聚能力,向水透镜中注水。故选B。
8.如图所示,将点燃蜡烛放在距凸透镜20cm处时,在另一侧距凸透镜20cm处光屏上出现了一种与烛焰等大清晰像,若保持蜡烛位置不变,更换一种焦距为15cm凸透镜,要想在屏上出现清晰像,下列操作可行是
A.使屏远离透镜 B.使屏靠近透镜
C.使屏向上移动 D.使屏向下移动
【答案】A
【解析】
【详解】
根据题意,当物距20cm时,在另一侧距凸透镜20cm处光屏上可以得到一种与蜡烛等大像,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、放大实像,像距为v>2f=30cm,则屏应远离透镜才能出现清晰像.故A对.
9.都市诸多街口都安装了 360°高清晰摄像头,由公安局实行 24 小时监控,来保护人民 安全,摄像机像距几乎不变,但镜头功能类似于人眼睛晶状体,焦距可以调整,如图 所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰像,此时镜头焦点在 F 处,在监控此人过程中(该人在成像板上像保持清晰),下列说法对是( )
A.不管该人走近还是走远,所成像都是正立缩小实像
B.假如该人远离镜头,镜头焦点也许变在 a 点
C.假如该人靠近镜头,镜头焦点也许变在 c 点
D.假如该人靠近镜头,镜头焦点也许变在 b 点
【答案】D
【解析】
【详解】
A.该人走近还是走远时,所成像是倒立实像,不是正立,A错误;
B.假如该人远离镜头,那么物距变大,像距变小,像更靠近焦点,假如还想要像成在成像板上,那么焦距应当变大,焦点不也许在a点,B错误;
C D.假如该人靠近镜头,那么物距变小,像距变大,像更远离焦点,假如还想要像成在成像板上,那么焦距应当变小,焦点不也许在c点,也许变在b点,C错误、D对.
10.毕业班同学在照毕业照时发既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,接下来操作是( )
A.应使摄影机靠近学生,并调整镜头使镜头靠近胶片
B.应使摄影机远离学生,并调整镜头使镜头靠近胶片
C.应使摄影机远离学生,并调整镜头使镜头远离胶片
D.应使摄影机靠近学生,并调整镜头使镜头远离胶片
【答案】B
【解析】
【详解】
毕业班同学在照毕业照时发既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,根据凸透镜动态成像规律,像要愈加小,那么物距应当变大,应使摄影机远离学生,同步为了成清晰像,像距要变小,即调整镜头使镜头靠近胶片,故选B。
11.在探究凸透镜成像规律"试验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上位置如图甲所示。试验前,让一束平行光射向凸透镜,如图乙所示,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点。试验中,学生多次移动蜡烛和光屏位置进行试验探究。探究完毕后,小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,成果,光屏上本来清晰像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜方向移动合适距离时,又在光屏上观测到烛焰清晰像。下列有关说法中对是( )
A.该凸透镜焦距为60cm
B.伴随蜡烛燃烧变短,光屏上像将向上移动
C.当学生把蜡烛移动到80cm刻度处,再移动光屏,会成一种倒立、缩小实像
D.小明拿来眼镜是近视镜
【答案】BCD
【解析】
【详解】
A.由焦距概念可知,
因此该凸透镜焦距为10cm,A错误;
B.凸透镜在光屏上成倒立实像,伴随蜡烛燃烧变短,光屏上像将向上移动,B对;
C.由甲图知, 80cm刻度处到凸透镜距离为
因此
因此在光屏上成一种倒立、缩小实像,C对;
D.只将光屏远离凸透镜到合适位置又在光屏上得到蜡烛清晰像,阐明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光具有发散作用,因此小明眼镜是凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜,D对。
故选BCD。
12.如图所示,在探究凸透镜成像规律试验中,当蜡烛和凸透镜之间距离为 26cm 时,在光屏上得到一种清晰缩小实像。下列说法不对是( )
A.该凸透镜焦距: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像
C.只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大像
D.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰像,应将光屏靠近凸透镜
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.观测图示可知在光屏上得到一种清晰缩小实像,则,像距
满足,解得,故A对,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像,故B错误,符合题意;
C.像距不不小于物距,光屏上成倒立、缩小实像;保持凸透镜不动,只将蜡烛和光屏互换,像距不小于物距时,根据光路可逆性可知,成倒立、放大实像,故C对,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像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故D对,不符合题意。
故选B。
13.如图所示,购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时站在摄像头(相称于一种凸透镜)前约1m位置,面对镜头,经系统自动拍照、扫描等,确认信息后,即可进行后续工作。则下列说法对是( )
A.人脸通过摄像头成像是运用了光反射
B.“刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小实像
C.“刷脸”时,面部应位于摄像头一倍焦距和两倍焦距之间
D.摄像头焦距也许是30cm
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.人脸通过摄像头成像是运用了光折射,A错误;
B.“刷脸”时,面部经摄像头成倒立缩小实像,B错误;
C.“刷脸”时,根据凸透镜成像规律可知,成倒立缩小实像,那么物距应当不小于两倍焦距,C错误;
D.由于人站在距离镜头1m处,即物距等于1m,成倒立缩小实像,根据凸透镜成像规律可知,,解得,因此摄像头焦距也许是30cm,D对。
故选D。
14.某凸透镜成像时,像距v跟物距u之间关系图像如图所示,下列判断对是( )
A.该凸透镜焦距是16cm
B.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处过程中,像逐渐变小
C.当u<16cm时,该凸透镜可作放大镜使用
D.当u=20cm时成放大像,投影仪就是根据这一原理制成
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大实像,如图,u=v=2f=16cm ,因此f=8cm,即凸透镜焦距是8cm,故A错误;
B.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处过程中,凸透镜物距不小于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故B对;
C.当u<16cm时,有两种状况:若u<f,则成正立、放大虚像,应用是放大镜;若 f<u<2f,成倒立、放大实像,应用是投影仪,故C错误;
D.u=20cm时,u>2f,成倒立、缩小实像,应用是摄影机,故D错误。
故选B。
15.如图为一束入射光线经凸透镜折射后光路,且,若,该凸透镜焦距也许是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意AO<OB可知,A点成像在B点,像距不小于物距,满足f<u<2f,成倒立、放大实像。由于AO=10cm,则
f<10cm<2f
即
5cm<f<10cm
故选C。
16.如图所示,小明将凸透镜(f=10cm)固定在光具座 40cm 位置,探究凸透镜成像规律。下列说法不对是( )
A.将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,像逐渐变小
B.当光屏上成清晰像时,拿开光屏,眼睛在一定范围内仍能看到像
C.将蜡烛放在 10cm 处,移动光屏,光屏上可得到倒立缩小清晰像
D.当光屏上成清晰像时,在贴近凸透镜左侧位置放一远视镜片,向右移动光屏,光屏上仍 能得到清晰像
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据“无论实像或虚像,物靠近焦点像变大”可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,即蜡烛远离焦点,所成虚像将变小,故A对;
B.发光物体发出光线经凸透镜折射后是会聚,通过成像点后是发散,因此眼睛必须在成像点以外光线发散区域才能看到这个像;当眼睛在原光屏处不能看到发光体像,眼睛靠近凸透镜也不能看到像,当眼睛从原光屏位置远离凸透镜,能看到像。故B对;
C.当蜡烛放在10cm处,物距
u=40cm﹣10cm=30cm>2f
成倒立缩小实像,故C对;
D.若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜,远视眼镜为凸透镜,对光线有会聚作用,此时所成像将靠近透镜,因此应向左移动光屏,故D错误。
故选D。
17.如图所示,F为凸透镜两个焦点,A′B′为物体AB像,则物体AB在
A.图中Ⅰ区域,箭头水平向右
B.图中Ⅱ区域,箭头水平向右
C.图中Ⅱ区域,箭头方向向左斜上方
D.图中Ⅰ区域,箭头方向向右斜上方
【答案】D
【解析】
试题分析:根据图中告诉像距与焦距关系,结合凸透镜成像规律即可确定像与物体之间大小关系,以及物距与焦距关系.由题意知,像在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像特点,此时物体应在二倍焦距以外,且成像是倒立缩小实像,因此物体应比A′B′大,箭头方向向上;像在主光轴下方,根据凸透镜三条特殊光线,运用折射时光路是可逆,作出物体AB,由图可知;则物体应在主光轴下方,因此物体在图中Ⅰ区域,箭头方向向右斜上方.
故选D.
考点:此题考察是凸透镜成像.
点评:凸透镜成像规律波及四个方面:①物距与焦距关系;②成像性质;③像距与焦距来关系;④应用.只要告诉其中一种方面,就可以确定其他三个方面内容.在此题中,根据图示确定了像距与焦距关系;然后运用凸透镜成像规律物距与物体与像大小关系.
18.在探究凸透镜成像规律试验中,小欢同学将点燃蜡烛放在凸透镜前某一位置时,恰好在凸透镜后30cm处光屏上出现一种与蜡烛等大倒立像: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实像
B.光屏上出现倒立缩小实像
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实像
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
距离凸透镜30cm光屏上得到一种清晰与物体等大像,因此
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
则物距应不不小于焦距,成正立、放大虚像,虚像不能呈目前光屏上,故光屏上不会出现像,故ABD不符合题意,C符合题意.
19.有一种焦距为f凸透镜,目前将一种物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,在此过程中( )
A.物体和像之间距离一直在减小 B.物体和像之间最小距离为4f
C.像大小和物体大小比值先减小后增大 D.像移动速度与物体移动速度比值先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】
A.从4f向2f移动过程中,物体和像之间距离减小,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体和像之间距离增大,物体和像之间距离先减小后增大,故不符合题意;
B.当物距等于2f时,像距等于2f,物体和像之间距离最小为4f,故符合题意;
C.成实像时,物近像远像变大,物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,物大小不变,像一直变大,因此像大小和物体大小比值一直变大,故不符合题意;
D.从4f向2f移动过程中,物体移动速度不小于像移动速度,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体移动速度不不小于像移动速度,因此像移动速度与物体移动速度比值先减小后增大,故符合题意。
20.在探究凸透镜成像规律试验中,小欢同学先将点燃蜡烛放在凸透镜左侧某一位置,把光屏放在凸透镜右侧,然后移动光屏,恰好在凸透镜右侧26cm处光屏上出现一种倒立缩小像,则( )
A.焦距也许是8cm
B.若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时,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实像
C.若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处,然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜过程中,像大小会变小
D.若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处,然后把凸透镜往右移动2f,所成像也会往右移动,且移动距离不不小于2f
【答案】C
【解析】
【详解】
A.根据凸透镜成像规律可知,在光屏上出现一种倒立缩小像,那么像距符合关系式,由于,因此,可解得
因此焦距不也许是8cm,A项不合题意;
B.若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时,由于,这时物距不不小于一倍焦距,在凸透镜右侧是不能成像,B项不合题意;
C.若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处,然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜过程中,根据凸透镜动态成像规律可知,像大小会变小,选项C符合题意;
D.若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处,然后把凸透镜往右移动2f,这个过程分两个阶段,物距还在不不小于一倍焦距时,所成虚像往左移动到无穷远处,当物距不小于一倍焦距后,会成实像,所成实像会从右端无穷远处往左移动,D项不合题意。
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