人教版八年级上册物理5.3凸透镜成像的规律高频专题训练(含答案）

人教版八年级上册物理5.3凸透镜成像的规律高频专题训练
一、单选题
1．物体放在凸透镜前某一位置时，在透镜另一侧离透镜20cm的光屏上成一个缩小的像，当物体移至离透镜15cm处时，所成的像一定是（　　）
A．倒立的像 B．正立的像 C．放大的像 D．缩小的像
2．某同学在做研究凸透镜成像实验时，保持凸透镜位置不变，如图，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置，实验后，他归纳出以下说法，其中错误的是（　　）
A．使烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小 B．使烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大
C．使烛焰位于d点时，成放大的实像 D．使烛焰位于b点时，成缩小的实像
3．用镜头焦距不变的照相机给某同学拍照时，底片上成一清晰的半身像，现要改拍全身像，则应该使（　　）
A．照相机远离该同学，将镜头往前伸 B．照相机靠近该同学，将镜头往前伸
C．照相机远离该同学，将镜头往后缩 D．照相机靠近该同学，将镜头往后缩
4．如图所示，小明将凸透镜（f＝10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜的成像规律。下列说法错误的是（　　）
A．将蜡烛放在10cm刻度线处，移动光屏，可得到倒立缩小的像
B．将蜡烛放在35cm刻度线处，移走光屏，可透过透镜观察到烛焰正立放大的像
C．实验过程中，随着蜡烛燃烧变短，烛焰的像逐渐移动到光屏上方
D．各器材位置如图所示，在蜡烛和透镜间，放一度数适当的远视镜，可在光屏上看到烛焰的像
5．某同学用一凸透镜做实验，发现当物距为 时，能在光屏上成倒立，放大的清晰的像，则以下说法正确的是（ ）
A．物距为 时，能成倒立，缩小的实像
B．物距为 时，一定能成正立放大的虚像
C．物距为 时，一定能成正立放大的虚像
D．物距为 时，能成倒立，放大的实像
6．如图所示，蜡烛在凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间时，成倒立放大的实像．若将凸透镜向远离物体的方向移动2f．在移动过程中，像相对与物的位置变化是（ ）
A．先向左，后向右 B．先向右，后向左
C．一直向左 D．一直向右
7．烛焰通过凸透镜在光屏上成一清晰的像，如果用黑纸将透镜表面上半部分遮住，那么光屏上
A．像全部消失 B．像只剩上半部分 C．像只剩下半部分 D．仍有完整的像，但比原来的暗
8．某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到到了清晰的像，如图所示．他继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像（ ）
A．光屏应向左移动，成缩小的像 B．光屏应向右移动，成放大的像
C．光屏应向左移动，成放大的像 D．光屏应向右移动，成缩小的像
二、填空题
9．小强同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，光屏上得到发光物体清晰的像，当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时，光屏上______（选填“会”或“不会”）有他指尖的像；这时光屏上所成的像会______（选填“变亮”“变暗”或“亮度不变”）。
10．小锐在课外物理实践活动中，透过没有水的圆柱形塑料瓶看白纸上两个完全相同的字母，现象如图甲所示，往瓶中倒入适量的水，透过塑料瓶，看到其中一个字母发生了变化，如图乙所示，小锐分析：圆柱形塑料瓶装有水的部分具有______的特征，起到凸透镜的作用，根据凸透镜成像规律可以判定，看到的这个发生变化的字母是放大______（选填“实”或“虚”）像，请你仔细观察这个像，与凸透镜成像相比的不同之处是______（写出一点不同即可）。
11．小明在老师指导下，利用自制水透镜探究凸透镜成像的规律，如图甲所示，利用记录的实验数据，绘制了如图乙所示的像距v和物距u的关系图（实验过程中水透镜厚度不变） 实验过程中，下列说法正确的是（ ）
A．该水透镜的焦距是20cm
B．若要在光屏上成清晰缩小的像，物体应放在距透镜10cm至20cm之间
C．在光屏上找到清晰缩小的像后，若在水透镜和物体之间放一凹透镜，光屏应远离水透镜才能再次找到清晰的像
D．实验后，若利用注射器向水透镜内注水，其焦距变长。选择理由∶____________
12．如图所示，a、b、c、d是距凸透镜不同距离的四个点，F为焦点．日常生活中所用的几种光学仪器的成像原理与物体在不同点时的成像情况相对应，其中照相机是根据物体放在__________点时的成像特点制成的，幻灯机是根据物体放在_________点时的成像特点制成的．
13．某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在_____m以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将_____（选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”）．
三、作图题
14．如图所示，在“研究凸透镜成像规律”的实验中，观测到正立、放大的虚像．试通过作图找出该透镜的两个焦点F的位置．
15．如图所示，F、F′是凸透镜的焦点，P、P′是2倍焦距处，请画出光线PA经过凸透镜后的出射光线___．
四、实验题
16．小明利用如图（a）所示的器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)实验前，应先将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节到同一水平高度。小明按要求调好后，将蜡烛放在2倍焦距以外，为了能找到凸透镜成像时像的位置，需要对光屏进行的操作是：______，直到光屏上呈现清晰的像；
(2)由于实验时间较长，烛焰的像即将超出光屏的上边缘，这时可以向上移动______（选填“蜡烛”“凸透镜”或“光屏”），再次使像呈现在光屏中央；
(3)小明摘下眼镜放到凸透镜前，光屏上呈现清晰的像，如图（b）所示。拿走眼镜，需将光屏向凸透镜方向移动，才能在光屏上再次呈现清晰的像，说明小明戴的眼镜对光有______（选填“会聚”或“发散”）作用。此实验中，光屏相当于人眼睛构造中的______。
17．小丽利用如图所示装置“探究凸透镜成像的规律”。
（1）小丽利用图甲所示的方法，使平行于主光轴的光线通过凸透镜A会聚在光屏上，从而确定所使用的凸透镜A的焦距fA=__________cm。
（2）如图乙所示，小丽将凸透镜A固定在光具座上40cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上10cm刻线处，移动光屏直至光屏上呈现出烛焰的倒立、________的实像，这一原理应用在______（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）上。
（3）保持蜡烛位置不变，小丽用焦距为fB（fB参考答案
1．C
【详解】
透镜另一侧离透镜20厘米的光屏上成一个倒立缩小的像，所以2f>20cm>f，所以20cm>f>10cm，当物体放在距该透镜焦点15cm处，有两种可能，当物体放在透镜和焦点之间，u＜f，成正立、放大的虚像，当物体放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，2f>u>f，成倒立、放大的实像，像一定是放大的，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．C
【详解】
A．使烛焰位于a点时，U>2f，成倒立、缩小的实像，烛焰在a点的物距大于烛焰在b点的物距，即a点物距最大，像距最小，像最小，故A正确，A不符合题意；
B．使烛焰位于c点时，2f>U>f，成倒立、放大的实像，物体在a、b点时，成倒立、缩小的实像，故烛焰位于d点时，U＜f，成正立、放大的虚像，像不能在屏上呈现，所以使烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大，故B正确，B不符合题意；
C．使烛焰位于d点时，U＜f，成正立、放大的虚像，故C错误，C符合题意；
D．使烛焰位于b点时，U>2f，成倒立、缩小的实像，故D正确，D不符合题意。
故选C。
3．C
【分析】
考查凸透镜成像时物距、像距变化问题
【详解】
用照相机给某人拍完半身像以后，改为全身像，像变小，需要增大物距，同时减小像距。所以要照相机远离该同学，增大镜头与人之间的距离，镜头向后调，减小镜头和底片之间的距离。故选C。
4．D
【详解】
A．当蜡烛放在10cm处，物距u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f，成倒立缩小的实像，故A正确，不符合题意；
B．将蜡烛移到35cm刻度线处，即物距等于5cm，凸透镜不动，则物体处于1倍焦距以内，所以此时光屏上不能成像，移走光屏，可透过透镜观察到烛焰正立放大的像，故B正确，不符合题意；
C．蜡烛变短，向下移动，由于成倒立的实像，所以光屏上的像向上移动，故C正确，不符合题意；
D．各器材位置如图所示，物距u′＝40cm﹣5cm＝35cm＞2f，此时像距处于f和2f之间，即光屏应位于50cm～60cm之间，在蜡烛和透镜间，放一度数适当的远视镜，凸透镜对光线有会聚作用，故像距减小，靠近凸透镜，由图可知，不能在光屏上看到烛焰的像，故D错误，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】
据物距为时成倒立，放大的实像，则在凸透镜的一倍焦距与2倍焦距之间，即，解得：
．
A．当物距为时小于焦距，成正立放大的虚像，故A项错误；
B．物距为时，可能小于焦距也可能大于焦距，所以可能成正立、放大的虚像，也可能成倒立放大的实像，故B项错误；
C．当物距为时小于焦距，成正立放大的虚像，故C项正确；
D．物距为时，必大于2倍焦距，所以成倒立、缩小的实像，故D项错误．
6．A
【详解】
凸透镜成实像时，点光源在二倍焦距处物像之间的距离最小为4f．
点光源到透镜的距离大于f而小于2f，若将透镜向远离物体的方向平移，凸透镜移动到距离物体二倍焦距处，物像间距缩小；
凸透镜继续向右移动,凸透镜距离物体在二倍焦距以外，物像间距增大；
由此可知，物像间距先减小后增大，即像相对与物的位置变化先向左，后向右．
故A符合题意．
7．D
【分析】
解题的关键是理解：光源成像时，所有点发出的光线经过凸透镜会聚到一点，即像点，凸透镜一半挡住后，成像的光线减少了，所以成的像比较暗，但像是完整的．
【详解】
当用黑纸片盖住凸透镜的上半部，烛焰上所有的点射出的光线会经凸透镜的下半部，折射会聚成像，所以烛焰的像是完整的，但比原来的暗，故D正确．
故选D．
8．A
【详解】
向自制的水凸透镜注入水，因为凸透镜更加凸，相当于减小凸透镜的焦距，即相当于物体远离了透镜，物体成实像时，物距变大，像距变小，像变小，所以应该将光屏向左移动，成缩小的实像。
故选A。
9．不会 变暗
【详解】
[1]当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时，说明手指的指尖在凸透镜的一倍焦距以内，指尖通过凸透镜成正立、放大的虚像，所以光屏上不会有他指尖的像。
[2]当指尖触摸到凸透镜时，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，光屏上能呈现完整的像，此时凸透镜会聚光线的数量减少，故此时发光物体的像会变暗一些。
10．中间厚边缘薄 实 横向颠倒纵向不颠倒（或横向放大，纵向不放大）
【详解】
[1]圆柱形塑料瓶装有水的部分起到凸透镜的作用，所以其外形中间厚边缘薄。
[2]由乙图可知，成的像是倒立的放大的像，根据凸透镜成像规律，倒立的像一定是实像。
[3]根据乙图可知，与凸透镜成像相比，该像横向颠倒纵向不颠倒（或横向放大，纵向不放大）。
11．C；理由：在水透镜前加一凹透镜，对光线有发散作用，所成的像远离水透镜，故应远离水透镜太能再次找到清晰的像，故选C。
【详解】
A．由图乙可知v=u=20cm时，u=2f=20cm，则f=10cm，故A错误；
B．水透镜f=10cm，若要成清晰缩小的像，应将物体放到2f以外，距透镜的距离大于20cm，故B错误；
C．在水透镜前加一凹透镜，对光线有发散作用，所成的像远离水透镜，故应远离水透镜才能再次找到清晰的像，故C正确，故选C；
D．用注射器向水透镜内注水，透镜会聚能力变强，焦距变短，故D错误。
故选C。
12．a c
【详解】
由图知，a点在2倍焦距之外，此时成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；
c点处于1倍和2倍焦距之间时，凸透镜成倒立放大的实像，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的．
13．0.05 变小
【分析】
（1）根据凸透镜成像的几种情况和应用进行判断：u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜．
（2）当物距大于焦距时，凸透镜成实像；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；凸透镜成需像时，物距增大，像变大．
【详解】
由图象结合凸透镜成像规律可知，u=v=10cm时，物像的大小相等，物距和像距都为二倍焦距，可得：f=5cm=0.05m；
用该凸透镜作放大镜使用时，u＜f，即被观察的物体到透镜的距离在0.05m以内；
把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，物距增大，且大于焦距，则像距减小，像变小．
14．
【详解】
过蜡烛的最高点A点作平行于主光轴的直线与凸透镜交于一点B，连接像的最高点A′和B并延长交于主光轴 F点，F点为凸透镜的一个焦点，在凸透镜的左侧对称的作出另一焦点F，答案如图所示．
15．
【解析】过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处，如图所示：
点睛：根据凸透镜成像时，物体在二倍焦距处，所成的像是等大倒立的实像，像在二倍焦距处，所以过二倍焦距处的入射光线经凸透镜折射后一定过另一侧二倍焦距处，由此画出折射光线。
16．移动光屏 蜡烛(或光屏均给对) 发散 视网膜
【详解】
(1)[1]凸透镜成像到光屏，蜡烛放在2倍焦距以外，为了能找到像的位置，应该移动光屏，直到光屏上呈现清晰的像，记录数据。
(2)[2]蜡烛燃烧一段时间后变短了，像会成到光屏上方，此时可以向上移动蜡烛或光屏使像成到光屏中央，也可以下移凸透镜使像成到光屏中央。
(3)[3]拿走眼镜，需将光屏向凸透镜方向移动，才能在光屏上再次呈现清晰的像，说明眼镜具有发散光的作用，为凹透镜，是近视眼镜。
[4]人眼中，像成到视网膜上，相当于该实验中的光屏。
17．10.0 缩小 照相机 靠近 凹
【详解】
(1)[1]根据甲图，平行于主光轴的光经过凸透镜折射后会聚在焦点上，所以凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2]由图可知，此时物距为30cm，所以物距大于两倍焦距，所以缩成的像是倒立、缩小的实像。
[3]根据凸透镜成像的规律，当物距大于两倍焦距时，应用是照相机。
(3)[4]因为fB[5]若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像，可以在凸透镜B和蜡烛之间放置一个凹透镜，利用凹透镜对光线有发散所用也可以得到清晰的像。