2.3凸透镜成像 同步练习（word版，含解析）

(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
凸透镜成像
一、单选题
1.如图所示，是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。下列对仙女图形成原因的探讨，错误的是（??
）
A.?可能是酒和凸透镜对光产生折射，出现放大的像
B.?空杯时，“七仙女”的图片可能在凸透镜的焦点上
C.?可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变小，使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以外，成放大的像
D.?可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使原来在焦点上的图片移在一倍焦距以内，成放大的像
2.如图所示，有一圆柱体PQ放在凸透镜前图示位置，它所成像P'Q'的形状应该是(???
)
A.???????????????????B.???????????????????C.???????????????????D.?
3.一天，小聪告诉小亮，放大镜不仅能把物体“放大”，还能把物体“缩小”!有些惊讶的小亮立刻找来一个放大镜做起了实验。他把放大镜放到花朵前某一位置时，看到了如图所示的花朵的正立放大虚像；接着他按小聪的提示进行了操作，终于看到了“缩小”的花朵。关于小亮看到“放大”花朵后的操作及他看到的“缩小”花朵，下列说法正确的是
(????
)
A.?小亮向靠近花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵正立缩小虚像，像的位置在放大镜与花朵之间
B.?小亮向靠近花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵倒立缩小实像，像的位置在放大镜与小亮眼睛之间
C.?小亮向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵正立缩小虚像，像的位置在放大镜与花朵之间
D.?小亮向远离花朵的方向移动放大镜，看到的是花朵倒立缩小实像，像的位置在放大镜与小亮眼睛之间
4.若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中：①小演员每走一步，象也走一步；②象的脚步始终比小孩大；③象大时脚步大，象小时脚步小，即“大象”走大步，“小象”走小步；④象总朝远离小演员的方向运动，好象在逃离。其中正确的是（?
）
A.?只有①②正确????????????????B.?只有①②④正确????????????????C.?只有①③④正确????????????????D.?只有③④正确
5.如图是宇航员王亚平太空授课时的一个镜头，若她的脸离水球球心的距离是40cm，则该水球的焦距可能是（
????）
A.?25cm??????????????????????????????????B.?20cm??????????????????????????????????C.?15cm??????????????????????????????????D.?40cm
6.物体放在凸透镜前12cm处，在光屏上得到了缩小的像．则这个凸透镜的焦距可能是（??
）
A.?4cm????????????????????????????????????B.?6cm????????????????????????????????????C.?8cm????????????????????????????????????D.?12cm
7.正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，其直径是透镜直径的一半，若将透镜向上移动少许，光斑变小．透镜的焦距是（??
）
A.?5cm???????????????????????????????????B.?10cm???????????????????????????????????C.?15cm???????????????????????????????????D.?30cm
8.一个焦距为10
cm的凸透镜，当物体从离透镜30
cm处逐渐移到离透镜20
cm处的过程中，像与像距的变化为(
??)
A.?像逐渐变小，像距逐渐变小????????????????????????????????B.?像逐渐增大，像距逐渐增大
C.?像先小后大，像距逐渐增大????????????????????????????????D.?像逐渐增大，像距逐渐变小
9.教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15cm，为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应(????
)
A.?大于30cm??????????????????B.?小于15cm
??????????????????????C.?等于30cm??????????????????D.?大于15cm小于30cm
10.在①小孔成像；②平面镜成像；③放大镜成像；④照相机成像；⑤幻灯机成像中(?
)
A.?成实像的是①②③??????????????????????????????????????????????B.?成虚像的是②③④
C.?属于反射成像的是②???????????????????????????????????????????D.?属于折射成像的是①③④
11.微距摄影是指照相机通过镜头拍摄与物体等大或稍小的图象．一次微距摄影中，拍摄图象与物体等大，光学镜头等效为一个凸透镜，则物体一定位于(?
)
A.?两倍焦距以外??????????????B.?两倍焦距上??????????????C.?两倍焦距与1倍焦距之间??????????????D.?1倍焦距以内
12.如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的(?
)
A.???????????????B.???????????????C.???????????????D.?
13.有一物体，放在离凸透镜20cm的地方，在另一侧的光屏上呈现了一个倒立、放大的实像．现将物体移到离透镜10cm的地方，移动另一侧光屏，在光屏上能呈现（??
）
A.?倒立、放大的实像???????????????B.?倒立、缩小的实像???????????????C.?倒立、等大的实像???????????????D.?不成像
14.在做凸透镜成像实验时，把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，像及像距的变化情况是（?
）
?????
A.?像逐渐变小，像距逐渐变小????????????????????????????????B.?像逐渐变小，像距逐渐变大
C.?像逐渐变大，像距逐渐变大????????????????????????????????D.?像逐渐变大，像距逐渐变小
15.许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。某次拍摄前摄影师已经“调好焦”，使被摄者在胶片上形成了清晰的像。如果在拍摄前被摄者和摄影者的距离变远了，为了使他在胶片上仍然成清晰的像，镜头与胶片间的距离应（
?
??
）
?????
A.?变小???????????????????????????B.?变大???????????????????????????C.?先变小后变大???????????????????????????D.?先变大后变小
16.如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（?
）
A.?a???????????????????????????????????????????B.?b???????????????????????????????????????????C.?c???????????????????????????????????????????D.?d
17.关于凸透镜的说法正确的是（?
）
A.?光线通过凸透镜后,折射光线会聚于一点，这一点是凸透镜的焦点
B.?凸透镜焦距越短，对光线的偏折作用越强
C.?凸透镜只对平行光线有会聚作用
D.?凸透镜对光线有会聚作用，所以通过凸透镜的光线一定相交于一点
18.关于透镜，下列说法中正确的是（?
）
A.?凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点
B.?凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点
C.?凸透镜只对平行光有会聚作用
D.?凹透镜只对平行光有发散作用
二、填空题
19.凸透镜对光线起________作用，凹透镜对光线起________作用。如图所示，属于凸透镜的是________，属于凹透镜的是________。（填字母）
三、解答题
20.小科在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。
（1）当小科将三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。请你根据此现象回
答下列问题：光屏上成一个________（选填“倒立”或“正立”）、等大的实像，并推算出焦距为________厘米。
（2）保持蜡烛和凸透镜位置不变，将光屏向左移动15cm，如果还想成一个清晰的像在光
屏上，可将另一________（选填“凹透镜”或“凸透镜”）放在蜡烛和凸透镜之间。
四、实验探究题
21.在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）发光体“F”、凸透镜（焦距为
f）和光屏在光具座上的位置如图所示，实验前应将光屏向________（填“上”或“下”）调整，使发光体“F”和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
（2）若将发光体“F”从图示位置向右移至
A
点，要在光屏上成清晰的像，需将光屏向
________移动。
（3）若保持图中发光体“F”和凸透镜位置不变，左右移动光屏，直到在光屏上成清晰的像，生活中的________就是利用这一原理工作的。
答案解析部分
一、单选题
1.
C
分析：杯底的凸起相当于凸透镜，而倒入酒后，里面的酒相当于凹透镜，根据它们对光线的作用以及凸透镜的成像规律分析判断。
解答：玻璃凸透镜和酒凹透镜对图片射出的光线发生折射作用，折射光线的反向延长线会聚成像，故A正确不合题意；
当物体在凸透镜的焦点上时，即u=f，物体不能成像，故B正确不合题意；
加入酒后，酒凹透镜对光线有发散作用，使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大，图片在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故C错误符合题意，D正确不合题意。
故选C。
2.
B
分析：根据凸透镜成像的规律“物近像远大，物远像近小”分析判断。
解答：圆柱体的P边比Q边离凸透镜较远，根据“物远像近小”可知，它所成的像P'比像Q'小，离凸透镜更近，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3.
D
分析：（1）凸透镜成的虚像都是放大的，实像既有放大的也有缩小的；
（2）当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像；当物体在凸透镜的一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像。
解答：小亮看到了正立的放大虚像，说明这时花朵在凸透镜的一倍焦距以内；后来他又看到了缩小的实像，说明花朵在凸透镜的二倍焦距以外，因此小亮向远离花朵的方向移动凸透镜。因为成实像时，物体和像在凸透镜的两侧，因此小亮看到的缩小的像在放大镜和小亮的眼睛之间，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
4.
C
分析：凸透镜成像规律：规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧；规律2：当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，
成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧；规律3：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，
成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，像位于物的异侧；规律4：当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出；规律5：当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。
解答：①小演员每走一步，像也走一步；由凸透镜成像规律可知物与像是同步的，演员走一步像也走一步，正确；②像的脚步始终比小孩大；当小孩位于二倍焦距外面时，成缩小的像此时象的脚步要小于小孩的脚步，错误；③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大象”走大步，“小象”走小步；成放大像时脚步也被放大，成缩小像时脚步也被缩小，正确；④像总朝远离小演员的方向运动，好象在逃离。由成像规律可知物体靠近透镜像远离透镜，正确。①③④正确，C选项正确。
故选C
5.
C
分析：本题考查凸透镜成像的规律以及物距、像距和像之间的关系。根据凸透镜成实像时，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像来解答此题。
解答：图中所成的像为倒立、缩小的实像，水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，此时王亚平到水球的距离与水球焦距的关系是大于2倍焦距，即40cm＞2f，则f＜20cm。
故选C
6.
A
分析：根据凸透镜成像的规律：物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像．求出焦距范围与选项逐一对照即可．
解答：解：
因为当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；所以12cm＞2f，则f＜6cm．故A符合题意．
故选A．
7.
D
分析：凸透镜对光线有会聚的作用；最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距．
解答：解：
凸透镜对光线有会聚的作用；最小、最亮的光斑就是该凸透镜焦点的位置，焦点到透镜光心的距离就是焦距．在距透镜15cm的地面上得到一个光斑，说明太阳光经凸透镜未过焦点会聚的，或已过焦点会聚的光斑．将透镜向上移动少许，光斑变小，说明太阳光经凸透镜是没过焦点会聚的光斑．光斑的直径是透镜直径的一半，说明太阳光经凸透镜形成的光斑是焦距一半，即焦距是2×15cm=30cm．
故选D．
8.
B
分析：根据凸透镜成像的规律可知物体在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，此时，当物距减小，像距增大，像变大．
解答：解：因为凸透镜的焦距为10cm，当物体沿主光轴从距透镜30cm处沿主光轴移到距透镜20cm处时，物体始终在凸透镜的二倍焦距以外，所以此时所成的像始终是倒立缩小的实像，当物距减小时，像距增大，像变大．
故选B．
9.
A
分析：凸透镜成实像时，2f＞u＞f，v＞2f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪．
解答：解：镜头的焦距为15cm，为了能成清晰的像，物体到镜头的距离2f＞u＞f，镜头到白板的距离v＞2f，即投影仪镜头到白板的距离应大于30cm．
故选A．
10.
C
分析：首先明确这五种事物的成像规律，才可做出判断，哪些成实像，哪些成虚像，哪些是反射成像，哪些是折射成像．
解答：解：①小孔成像是光沿直线传播的原理，所成的像是倒立的实像；
②平面镜成像是光的反射成像，所成的像是正立等大的虚像；
③放大镜成像是光的折射成像，所成的像是放大正立的虚像；
④照相机成像是光的折射成像，所成的像是缩小倒立的实像；
⑤幻灯机成像是光的折射成像，所成的像是放大倒立的实像；
故选C．
11.
B
分析：根据凸透镜成像的规律，当物距等于二倍焦距时，凸透镜成倒立等大的实像，据此进行分析便可．
解答：解：拍摄图象与物体等大，所以物距应等于2倍焦距，物体放在二倍焦距处；
故选B．
12.
B
分析：根据凸透镜成像规律：物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距．对各个选项逐一分析即可。
解答：解：当U＞f时，物距减小，像距变大像变大．圆柱体的左边在2f处，所成的像是倒立等大的；圆柱体的右边在2f以内，所成的像是倒立放大的，且右边的像距比左边的像距远．符合要求的只有B图．
故选B．
13.
D
分析：凸透镜成像的三种情况：
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．
首先根据物距和焦距的关系解不等式，求出焦距．然后根据物距和焦距的关系判断凸透镜的成像情况．
解答：解：（1）当物距为20cm时，在凸透镜另一侧光屏上能得到一个倒立放大的实像，所以2f＞20cm＞f，即20cm＞f＞10cm．（2）当物体移到离透镜10cm处时，u＜f，能看到一个正立、放大的虚像，但光屏上不能成像．
故选D．
14.
C
分析：（1）凸透镜成像时像的大小由物距大小决定。①成实像时，物距变小、像距增大、像变大；②成虚像时，物距变小、像距变小，像变小。（2）首先判断出物体在凸透镜的焦点以外所成像的性质，再判断出物体从2倍焦距外向焦点移动的过程中物距的变化，从而可以判断出像距和像的变化。掌握凸透镜的动态成像规律是解答此类题目的关键，可概括为：成实像时，满足：物近像远像变大；成虚像时，满足：物近像近像变小．这条结论经常用到，要熟练应用。
解答：
物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，物距大于一倍焦距，所以成实像，
而移动时，物距逐渐变小，则像距逐渐变大，像逐渐变大。
故答案为：C
15.
A
分析：利用“物近像远像变大”或者说“物远像近像变小”的规律来解决本题较容易一些。物距大于焦距时，凸透镜成倒立的实像，并且物近像远像变大。利用这一规律做题，有时会比套用“凸透镜的成像规律”简单得多。
解答：解：照相机的镜头是一个凸透镜，根据凸透镜成实像的特点“物远像近像变小”，当被摄者和摄影者的距离变远了，像会离透镜近一些，所以镜头与胶片间的距离应变小。
故答案为：A
16.
B
分析：（1）透镜有两种：凸透镜、凹透镜；（2）凸透镜中间比边缘厚，对光线有会聚作用；（3）凹透镜中间比边缘薄，对光线有发散作用．
解答：解：由图知：玻璃a、c、e、d都是中间厚，边缘薄，是凸透镜，能使光线会聚，不符合题意；
而玻璃b是中间薄，边缘厚，是凹透镜，能使光线发散，符合题意；
故选B．
17.
B
分析：凸透镜对所有不过透镜中心的光线都有会聚作用，不仅仅是只对平行光线；
所有平行于凸透镜主光轴的光线都可以会聚到一点，即焦点上；不平行于主光轴的光线也能会聚，但是不能会聚到焦点上；凸透镜的焦距越短，对光线的会聚作用越强，光线通过后偏折得越厉害．本题考查了学生对凸透镜会聚作用了解与掌握，属于基础题目．
解答：解：A
D、所有平行于凸透镜主光轴的光线都可以会聚到焦点上；不平行于主光轴的光线也能会聚，但是不能会聚到焦点上；故AD错；
B、凸透镜的焦距越短，光线通过后偏折得越厉害，故B正确；
C、凸透镜对所有不过透镜中心的光线都有会聚作用，
故选B．
18.
A
分析：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；凸透镜有实焦点；凹凸镜有虚焦点．知道凸透镜和凹透镜对光线的作用是解决该题的关键．
解答：解：A、凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故A正确．
B、凸透镜对光有会聚作用，但通过凸透镜的光不一定会聚在焦点上，故B错误；
C、凸透镜对光有会聚作用，不单指对平行光，故C错误；
D、凹透镜对光线有发散作用，不单指对平行光，故D错误．
故选A．
二、填空题
19.
会聚；发散；ABC；DE
分析：（1）根据凸凹透镜对光线的作用解答；
（2）对于透镜来说，中间薄边缘厚的为凹透镜，中间厚边缘薄的为凹透镜，据此分析解答。
解答：（1）凸透镜对光线起会聚作用，凹透镜对光线起发散作用。
（2）如图所示，属于凸透镜的是ABC，属于凹透镜的是DE。
三、解答题
20.
（1）倒立；20
（2）凸透镜
分析：（1）在凸透镜成像的实验中，当物体在凸透镜的二倍焦距时，它的像也成在二倍焦距上，且成等大、倒立的实像；
（2）根据成像的位置判断原来的光线是会聚了还是发散了，然后据此判断选择的透镜种类。
解答：（1）根据图片可知，物距u=50cm-10cm=40cm，像距v=90cm-50cm=40cm；因为u=v，所以40cm=2f，那么凸透镜的焦距是20cm，且成倒立等大的实像；
（2）保持蜡烛和凸透镜位置不变，将光屏向左移动15cm，那么原来的光线必须要会聚，因此可将一凸透镜放在蜡烛和凸透镜之间。
四、实验探究题
21.
（1）下
（2）右（或后）
（3）照相机
分析：（1）首先将光屏的中心与物体和凸透镜中心所在的直线进行比较，如果偏高，那么向下移动；如果偏低，那么向上移动；
（2）根据“物近像远大，物远像近小”判断；
（3）根据凸透镜成像的规律判断此时成像的特点，根据特点确定凸透镜的应用。
解答：（1）根据图片可知，光屏的中心在物体和凸透镜中心所在直线的上方，因此实验前，应该将光屏向下调整。
（2）若将发光体“F”从图示位置向右移至
A
点，此时物距减小，根据“物近像远大”的规律可知，此时像距增大，因此光屏需要向右移动；
（3）根据图片可知，此时物距大于二倍焦距，成的是倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这一原理工作的。