2020-2021中考物理凸透镜成像的规律综合经典题及答案

一、初中物理凸透镜成像的规律

1．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。

2．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．

3．用照相机拍摄水池底部的物体时，若保持照相机的位置不变，比较池中有水和无水两种情况（假设两种情况下，人眼看到的物体等大），则有水时( ) A．暗箱应略短一些，得到的像会略大些 C．暗箱应略短一些，得到的像会略小些 【答案】B 【解析】 【详解】

照相机是利用凸透镜成像原理工作的。当无水时物体在光屏(暗箱)上形成一个倒立、缩小的实像，当有水时，由于光的折射，物体感觉变浅，相当于靠近凸透镜，根据“物近像远像变大”原则，在暗箱上得到的像会比原来的像略大一些。 故B正确。

B．暗箱应略长一些，得到的像会略大些 D．暗箱应略长一些，得到的像会略小些

4．将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm、18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f满足关系式 A．f＜6cm C．9cm＜f＜12cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

当物距为6cm时，成放大的虚像，所以f＞6cm．

当物距等于18cm时，成放大的实像，即物距在一倍到二倍焦距之间，则9cm＜f＜18cm． 当物距等于24cm时，成缩小的实像，所以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的应用，关键是根据每次成像时的特征，列出相应的不等式，综合求解．

B．6cm＜f＜18cm D．18cm＜f＜24cm

5．如图所示，竖直放置的不透光物体 （足够大）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体AB，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN，镜面与凸透镜的主光轴垂直，B、N两点都在主光轴上，AB与MN高度相等，且与透镜上半部分等高．遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体AB的成像情况是（ ）

A．两个实像，一个虚像 C．只有一个虚像 【答案】D 【解析】 【详解】

B．一个实像，两个虚像 D．只有一个实像

①按题意，AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像．

②由于成像后的光线是射向右下方的，所以不能在平面镜上成像（平面镜只在主光轴的上方），所以只能成一个实像．

③如果平面镜足够大，则“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像”又会在平面镜上成一个等大的虚像，平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像（成在凸透镜左侧f与2f之间．此时相当于物距为4f．当然，也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况）． 故选D． 【点睛】

此题主要考查凸透镜成像规律及其应用，此题的突破点是，AB只有在主光轴上的那点折射后入MN，其它均没有，故只有一个实像．

6．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．【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

B． C． D．

圆柱体的右边Q在f和2f之间，所成的像是倒立放大的实像；圆柱体的左边P在2f以

外，所成的像是倒立缩小的实像．当u＞f时，物距减小，像距变大像变大．右边的像距比左边的像距远，符合要求的只有图B．

7．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（相当于一个凸透镜）前约1m的位置，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。则下列说法正确的是（ ）

A．人脸通过摄像头成像是利用了光的反射 B．“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像

C．“刷脸”时，面部应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间 D．摄像头的焦距可能是30cm 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A．人脸通过摄像头成像是利用了光的折射，A错误； B．“刷脸”时，面部经摄像头成倒立缩小的实像，B错误；

C．“刷脸”时，根据凸透镜的成像规律可知，成倒立缩小的实像，那么物距应该大于两倍焦距，C错误；

D．由于人站在距离镜头1m处，即物距等于1m，成倒立缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，故选D。

，解得

，所以摄像头的焦距可能是30cm，D正确。

8．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。

9．小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是

A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，无论怎么移动光屏，都无法在光屏上呈现清晰的像 B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像 C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像

D．若在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，则光屏应该靠近透镜才能得到一个像 【答案】C 【解析】 【详解】

A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处，物距u=50cm﹣10cm=40cm，满足u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。移动光屏，在光屏上能呈清晰的像，故A错误； B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处，物距u=50cm﹣30cm=20cm，满足u=2f。由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B错误；

C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u=50cm﹣35cm=15 cm，满足2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像，故C正确；

D、在如图位置成一个清晰的像以后，把原透镜更换为f=15cm的新透镜，，物距

u=50cm，满足u>2f，由于凸透镜的焦距增大了，则像距也会相应增大，所以应将光屏远离透镜才能得到一个像，故D错误。 故选：C。

10．如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且AOOB，若AO10cm，该凸透镜的焦距可能是（ ）

A．f10cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

B．f50cm C．f8cm D．f12cm

根据题意AO＜OB可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。因为AO=10cm，则

f＜10cm＜2f

即

5cm＜f＜10cm

故选C。

11．在探究凸透镜成像规律\"的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。实验前，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。实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。探究完成后，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，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他

只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。下列有关说法中正确的是（ ）

A．该凸透镜的焦距为60cm

B．随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动

C．当学生把蜡烛移动到80cm刻度处，再移动光屏，会成一个倒立、缩小的实像 D．小明拿来的眼镜是近视镜 【答案】BCD 【解析】 【详解】

A．由焦距的概念可知，

f60cm50cm10cm

所以该凸透镜的焦距为10cm，A错误；

B．凸透镜在光屏上成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，B正确； C．由甲图知， 80cm刻度处到凸透镜的距离为

u80cm50cm30cm

所以

u20cm2f

因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像，C正确；

D．只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光具有发散作用，因此小明的眼镜是凹透镜，凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜，D正确。 故选BCD。

12．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。下列说法不正确的是（ ）

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的清晰像

D．当光屏上成清晰像时，在贴近凸透镜左侧的位置放一远视镜片，向右移动光屏，光屏上仍 能得到清晰的像 【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，所成的虚像将变小，故A正确；

B．发光物体发出的光线经凸透镜折射后是会聚的，经过成像点后是发散的，所以眼睛必须在成像点以外的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的像，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正确； C．当蜡烛放在10cm处，物距

u＝40cm﹣10cm＝30cm＞2f

成倒立缩小的实像，故C正确；

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，此时所成的像将靠近透镜，所以应向左移动光屏，故D错误。 故选D。

13．如图所示，白板上画有两个黑色箭头（图甲），用玻璃杯装半杯水放在白板前（图乙），人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化，下列判断正确的是（ ）

A．玻璃杯下半部相当于一个凹透镜 B．下方箭头是凸透镜形成的虚像

C．下方箭头成像原理在生活中的应用是照相机

D．把玻璃杯移得离白板更远一点，观察到下方的箭头比移动前变得更大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A．玻璃杯下半部分的中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误； B．据图能看出，此时成一个倒立、缩小的实像，故B错误；

C．据B可知，成倒立、缩小的实像，所以此时相当于物体处于2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，

故C正确；

D．凸透镜成实像时，增大物距，像距缩短，像变小；把玻璃杯移得离白板更远一点，即增大物距，观察到下方的箭头比移动前变得更小，故D错误。 故选C。

14．图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是

A．甲→乙→丙→丁 B．乙一丙一甲一丁 C．乙一丁→甲一丙 D．丙→甲→乙→丁 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

凸透镜先贴着刻度尺，此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像，看到的是乙图；接下来凸透镜逐渐远离刻度尺，物距增大，当增大到等于凸透镜的一倍焦距时，不成像；继续远离刻度尺，当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时，成倒立、放大的实像，此时看到的是丁图；继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时看到的是甲图；凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时，成倒立、缩小的实像，此时看到的是丙图。故ABD错误，C正确。 故选C。

15．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．

16．如图所示，为凸透镜成像的另一拓展规律在照相问题中的运用。即用可变焦距的光学照相机把远处的景物“拉近”进行拍摄，就是说，虽然被拍摄的照相机镜头之间的距离基本不变，但仍可以使底片上所成的像变大。关于这个过程，下列说法中正确的是（ ）

A．焦距变大，像距也变大 B．焦距变小，像距也变小 C．焦距变大，像距变小 D．焦距变小，像距变大 故【答案】A

【解析】变焦的照相机，当照相机的焦距增大时，虽然物距基本不变，但是由于照相机的焦距变大，物距相对减小，根据物距和像距的变化关系可知：当物距相对减小时，像距也变大，像也变大．

17．某同学在探究凸透镜成像的规律时，在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像（如图所示），为使光屏上清晰的像变大些，下列调节方法可行的是

A．将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜 B．将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜 C．将透镜适当靠近蜡烛 D．将透镜适当靠近光屏 【答案】BC 【解析】

根据凸透镜成实像的规律，要使成像大些，应该减小物距，增大像距，则像变大； A. 将蜡烛适当远离透镜，光屏适当靠近透镜，是增大了物距，减小了像距，像会变小，故

A错误；

B. 将蜡烛适当靠近透镜，光屏适当远离透镜，即减小物距，增大像距，则像变大，故B正确；

C. 将透镜适当靠近蜡烛，此时物距减小，像距增大，像会变大，故C正确； D. 将透镜适当靠近光屏，此时物距增大，像距减小，像会变小，故D错误； 故选BC．

点睛：要掌握凸透镜成实像时物距和像距变化的特点，当物距增大时，像距减小，像也会变小（反之像变大），这里的像变小，是与之前比变小，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．

18．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5cm19．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，在水透镜中注入少量水后光屏上成清晰的像。以下判断正确的是（ ）

A．光屏上成倒立缩小的实像 B．此时透镜的焦距10cmf20cm

C．保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm刻度线处光屏仍能得到清晰的像 D．向水透镜注水后，要使光屏上重新得到清晰的像，需要像光屏向右移动 【答案】BC 【解析】 【详解】

A．由图可知，当物距小于像距时，光屏上成倒立、放大的实像，故A正确； B．由图可知u20cm，v40cm，则

f20cm2f

10cmf20cm……①

40cm2f

f20cm……②

由①②可得透镜焦距

10cmf20cm

故B正确

C．保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm刻度线处，物距u40cm，像距为

v60cm40cm20cm

即此时的物距等于原来的像距，在光的折射中光路是可逆的，所以光屏上仍能得到清晰的像，故C正确；

D．向水透镜注水后，透镜会聚能力变强，焦距变小，使光线提前会聚成像，所以要使光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要将光屏向左移动，故D错误。 故选BC。

20．如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（ ）

A．图甲可知凸透镜的焦距是40.0cm

B．图乙四个位置中，移动光屏，有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像

C．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子 D．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A．从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm刻度，而光屏所在的位置是40.0cm刻度，而平行光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是

f40.0cm-30.0cm10.0cm

凸透镜的焦距是10.0cm，A错误；

B．一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏上，B错误；

C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C正确；

D．将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会大于一倍焦距，小于两倍焦距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D错误。 故选C。