2023年自招辅导专题训练
逻辑推理——凸透镜成像规律
A层
一、选择题
1.（2022·安徽省） 把凸透镜正对着太阳， 在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。 若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处， 在凸透镜的另一侧调节光屏的位置， 可得到烛焰清晰的（ ）
A. 倒立、缩小的实像 B. 倒立、放大的实像
C. 倒立、等大的实像 D. 正立、放大的虚像
2.（2022·四川内江） 关于图中“凸透镜成像规律”的实验，下列说法正确的是（ ）
A. 图中蜡烛到凸透镜的距离为（为焦距）；
B. 图中凸透镜成像规律与投影仪的成像原理相同；
C. 图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变；
D. 从不同方向能看清光屏上的像，是因为光在光屏上发生了漫反射
3.（2022·湖北十堰）如图是某校园监控摄像头，从安保室电脑上可以看到此摄像头拍摄的学生出入校园的画面，摄像镜头所成的像与下列设备成像特点相同的是（ ）。
A. 汽车观后镜 B. 照相机 C. 投影仪 D. 放大镜
4.一个物体在凸透镜前30cm处时，在光屏上得到一个倒立缩小的实像，则凸透镜的焦距f为（ ） A、15cm＜f＜30cm B、f＜15cm C、f＞15cm D、f＞30cm
5.下列说法正确的是：（ ）
A. 甲图，通过注入气泡的水球，我们看到太空授课的王亚平成“一正一倒”两个像，其中正立的是虚像，倒立的是实像；
B.乙图，央视春晚节目舞蹈诗剧《只此青绿》的临水起舞画面中，舞者在舞台上的“倒影”和小孔成像的原理相同；
C.丙图，光源经凸透镜在光屏上成一清晰的像，此时飞来一只小虫落在凸透镜上，则光屏上光源的像不完整；
D.丁图，小薇按照图示将眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上清晰的像变模糊，只将光屏靠近凸透镜时，又能在光屏上看到清晰的像，则该眼镜是近视眼镜
（多选）6.在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像；若保持凸透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的40cm刻度处，下列对于此时像的性质判断正确的是（ ）
A. 一定是放大的像 B. 可能是放大的像 C. 一定是倒立的像 D. 可能是倒立的像
二，填空题
1.（1）如图1，投影仪的镜头相当于一个凸透镜，来自投影仪的光通过镜头形成一个 （“正立”或“倒立”）、放大的实像，为使我们能在前方屏幕上看到像，在镜头的上方安装了一个平面镜，它的作用是 。
（2）请画出图2中经凸透镜折射后的光线。
2.（青岛2015）探究凸透镜成像的规律：
猜想 小雨猜想凸透镜只能成实像，不能成虚像。
过程 叶子姐姐认为小雨的猜想不对，于是进行如下实验：将焦距是10cm的凸透镜固定在图示位置，将蜡烛分别放在a、b、c处，移动光屏都能得到烛焰清晰、倒立的像，其中在b处所成的像是 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的；将蜡烛放在d处，在光屏上得不到烛焰的像，于是她让小雨撤去光屏，透过凸透镜观察到一个 （填“倒立”或“正立”）、放大的像。 这就证明小雨的猜想是不全面的。
程序 提出问题﹣﹣猜想﹣﹣ ﹣﹣得出结论
问题 讨论 将实验中的凸透镜换成玻璃板来探究平面镜成像的特点，运用的科学方法是 。将蜡烛放在b处时，发现像成在图中70cm处，说明平面镜所成的像与物体到平面镜的距离 。
3.（青岛2019）探究凸透镜成像规律
①蜡烛和凸透镜置于光具座上图示位置，凸透镜焦距为10cm，调节光屏位置，光屏上会出现清晰的 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，据此规律可制成 。
②保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜逐渐向 移动，光屏上能成清晰缩小的像。
4.（青岛2017 ）探究凸透镜成像的规律：
现象 结论 凸透镜的焦距是10cm。把蜡烛移至图中a点，光屏上出现了烛焰清晰的像，据此可制成 。把蜡烛逐渐移近透镜，光屏上的像越来越 （填“大”或“小”），但像始终是 （填“正立”或“倒立”）的。
方法 研究光现象时，将一束光看成一条光线，运用的科学方法是 法。
问理 讨论 若蜡烛的像出现在了光屏的上半部，可能是由于烛焰、凸透镜和光屏的中心未调至 。
5.（2022·陕西省） 如图-1所示，人眼的功能类似于照相机，学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究；
（1）人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，___________到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关，使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关，于是他用图-2装置进行探究；
（2）实验前，调节“F”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在___________；
（3）实验主要步骤：①保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度；
②保持___________到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度；
实验序号 物距 像距 焦距 像的高度
1 17.1 15.0 8.0 4.4
2 30.0 15.0 10.0 2.5
3 60.0 15.0 12.0 1.3
4 25.0 118 8.0 2.4
5 25.0 16.7 10.0 3.3
6 25.0 23.1 12.0 46
（4）实验数据如下表所示：物体的高度H=5.0cm
①分析___________三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大；
②分析4、5、6三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越___________，像距越大，像也越大；
根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的；用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像；
（5）实验结束后，小明和同学们进行了如下交流：
①人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变___________（选填“厚”或“薄”），焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛；
②用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头___________（选填“向前伸”或“往后缩”）同时增大焦距。
B层：
1.如图所示，在一个凸透镜的主光轴上距光心2倍焦距的地方放一点光源S，在透镜的另一侧距光心3倍焦距的地方垂直于主光轴放置的屏上得到一个亮圆斑，若将透镜的上半部遮住，则（ ）
A．屏上亮圆斑上半部消失 B．屏上亮圆斑下半部消失
C．屏上亮圆斑仍完整，但亮度减弱 D．屏上亮圆斑直径减小
2.小王同学将凸透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图甲），做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v，物像间距L（u+v），绘出图线乙（以f为长度单位）。现代物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率n＝＝．结合甲、乙两图可知，下列说法不正确的是（ ）
A．要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f B．当物距u＝1.5f时，则n＝2
C．当物距u＝2f时，则n＝1 D．当物距u＞2f时，则n＞1
3.在探究凸透镜成像规律的实验中，小明同学通过查阅资料得到：在透镜成像中，物距u、像距v和焦距f满足如下关系：。
（1）如图1所示，小明同学将凸透镜正对太阳，调整凸透镜和白纸之间的距离，直至白纸上出现最小、最亮的光斑，实验示意图如图1所示，由此可知，该凸透镜的焦距f为 cm。
（2）小明所用的实验装置如图2所示，若将凸透镜放在光具座50.0cm刻度线处不变，把一根长度为5cm的蜡烛放在35.0cm刻度线处，光屏在 cm处得到蜡烛清晰的图像，蜡烛的像的高度为 cm。
（3）当u＞2f时，物体移动的速度 （大于，等于，小于）像移动的速度。
2.某凸透镜的直径是15cm，一束平行于其主光轴的平行光源通过它后，在距离它10cm的光屏上得到一个直径为5cm的光斑，这个凸透镜的焦距是 _____cm，当物体距离凸透镜20cm，光屏上 _____（填“能”或“不能”）承接到所成的像。
答案：
A层：
一、选择题
1.A 2.D 3.B 4.B 5.A
6.AC
【解析】由题意可知，物距u=20cm，像距v=15cm时，光屏上成清晰地像，根据凸透镜成像规律可知此时u>2f，f
1.改变光的传播方向
2.缩小 正立 实验反驳 换元法 相等
3.缩小 照相机 右
4.照相机 大 倒立 模型 同一高度
5.光屏 光屏中央 F光源 1 2 3 大 薄 向前伸
B层：
1.B 解析：点光源放置在主光轴上距光心2倍焦距处，由凸透镜成像规律可知，入射光线经凸透镜折射后会聚在二倍焦距处，但光线没有停止，继续向外传播，在3倍焦距处的屏上形成一个光斑，如图甲；
遮住凸透镜的上半部，点光源发出的光线只能通过凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，先过二倍焦距处，然后光线向前传播，如图乙所示，所以可知屏上亮圆斑下半部消失，且其直径不变。
故选：B。
2.D 解析：A、由图乙可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f，故A正确；
B、当物距u＝1.5f时，由图可知，L＝4.5f＝u+v，解得，v＝3f，n＝＝＝＝2，故B正确；
C、当物距u＝2f时，则L＝4f＝u+v，解得，v＝2f，n＝＝＝＝1，故C正确；
D、由图可知，成实像时，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f，当物距u＞2f时，v＜2f，则n＝＝＝n＜1，故D错误；故选：D。
3.答（1）10.0；（2）80.0；10.0；（3）大于。
解析：（1）由图甲可知，光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处，焦点到凸透镜的距离为10.0cm，则凸透镜的焦距是10.0cm；
（2）由题意可得：f＝10.0cm，u＝50.0cm﹣35.0cm＝15.0cm，带入公式：+＝，解得：v＝30.0cm，30.0cm+50.0cm＝80.0cm，光屏应该在80.0cm处；
距离越大像越大，＝，解得：h＝10cm；
（3）当u＞2f时，物距的变化大于像距的变化，物体移动速度大于像移动的速度。
