高考数学压轴题专题凸透镜成像的规律的精典综合题及答案解析一、初中数学凸透镜成像的规律1某数学兴趣小组在研究凸透镜成像实验时，如图所示，当蜡烛距透镜10cm时，在另两侧距凸透镜6cm处的光屏上得到一个清晰的像，下述说法正确的是（）A像一定是倒立缩小的虚像B该凸透镜的焦距可能为6cmC当蜡烛向凸透镜紧靠时，像一定会变小D当蜡烛到透镜的距离是4cm时，无论如何联通光屏都不可能得到烛焰的像【答案】A【解析】【分析】【详解】A由题意可知，物体经凸透镜后成的是虚像。物距为10cm，像距为6cm，物距小于像距，此时物体在二倍焦距以外，成的是倒立、缩小的虚像，故A正确；B按照凸透镜成像的规律可知此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间，即综合得故B错误；C凸透镜成虚像时，物近像远像变大，当蜡烛向凸透镜紧靠时，像一定会变大，故C错误；D当蜡烛到透镜的距离是4cm时，假若物体在一倍焦距和二倍焦距之间，可以在光屏上成倒立、放大的虚像，故D错误。故选A。2凸透镜成像实验中，联通物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，则下边说法正确的是A将物体紧靠透镜后，无论怎么联通光屏，光屏上都不能呈现物体的像，则一定成实像B保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换，一定可以在光屏上得到清晰缩小的像C假如物体紧靠透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离透镜且光屏联通距离大于物体联通距离D将透镜遮挡一部份，则一定不能成完整的像【答案】B【解析】【详解】A由题意可知，联通物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，说明此时2fuf，2vf；将物体紧靠透镜后，只要物距仍在2fuf这个范围，此时只须要把光屏远离凸透镜，还可以成放大的虚像；故A项错误；B保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换后，此时2fvf，2uf，甚或一定可以在光屏上得到清晰缩小的像；故B项正确；C物体紧靠透镜即物距降低，像距减小，光屏应远离透镜，当2uf岁月屏联通距离大于物体联通距离，当2fuf岁月屏联通距离小于物体联通距离，故C项错误；D凸透镜成虚像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部份堵住后，整个物体发出的光虽非一部份被封住，但总会有一部份光通过上半部份凸透镜而会聚成像，为此，像与原先相同，依然完整；因为透镜的一半被挡住，因而折射出的光线与原先相比降低了一半，故色温会减小，像会变暗。
故D项错误；3如图所示，光屏上得到一个清晰的像，此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm，则下述说法正确的是（）A此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距大于12cmB只将凸透镜向左联通，就可以在光屏上得到倒立缩小的像C在蜡烛和凸透镜之间放一个斜视墨镜，凸透镜和光屏不动，蜡烛往右联通光屏上会成清晰的像D将蜡烛移到距离凸透镜18cm，往右调节光屏到适当位置，在光屏上可能得到放大的像【答案】D【解析】【详解】A物距小于1倍焦距大于2倍焦距成倒立放大的虚像，应用是投影仪；则2fuf；又由于24cmu=，所以24cm12cmf，故A错误；B只将凸透镜向左移，减少物距，此时应当减小像距，且物像之间的距离减小，故光屏往右联通才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B错误；C斜视墨镜的镜框是凹透镜，对光线由发散作用；若在蜡烛和凸透镜之间放一个斜视墨镜时凸透镜成像原理初中，光线会延后会聚，所以像会落在光屏的右边；假如此时蜡烛往右联通，物距降低，像距减小，像会愈加远离光屏，光屏应当往右联通就能得到清晰的像，故C项错误；D将蜡烛右移至距离凸透镜18cm，由24cm12cmf可知，此时物距仍小于焦距，故往右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D正确；4如图所示，将燃起的蜡烛置于距凸透镜20cm处时，在另两侧距凸透镜20cm处的光屏上出现了一个与烛焰等大的清晰像，若保持蜡烛的位置不变，更换一个焦距为15cm的凸透镜，要想在屏上出现清晰像，下述操作可行的是A使屏远离透镜B使屏紧靠透镜C使屏向下联通D使屏向上联通【答案】A【解析】【详解】根据题意，当物距20cm时，在另两侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，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，15cm20cm30cm，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、放大的虚像，像距为v2f=30cm，则屏应远离透镜才会出现清晰像故A正确5在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢朋友先将燃起的蜡烛置于凸透镜右边某一位置，把光屏置于凸透镜的两侧，之后联通光屏，正好在凸透镜两侧26cm处的光屏上出现一个倒立缩小的像，则（）A焦距可能是8cmB若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，将光屏远离凸透镜方向联通一段距离，光屏上就会出现倒立放大虚像C若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，之后将蜡烛渐渐紧靠凸透镜的过程中，像的大小会变小D若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，之后把凸透镜向右联通2f，所成的像也会向右联通，且联通距离大于2f【答案】C【解析】【详解】A依据凸透镜的成像规律可知，在光屏上出现一个倒立缩小的像，这么像距符合关系式2fvf，由于26cmv=，所以26cm2ff，可解得13cm26cmf所以焦距不可能是8cm，A项不合题意；B若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，因为13cm26cmf甲乙丙Bfff丙甲乙Cfff甲乙丙Dfff乙丙甲【答案】B【解析】【详解】在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u相等，甲透镜成放大、倒立的虚像，说明2fuf甲甲，所以2uuf甲；乙透镜成缩小、倒立的虚像，说明2uf乙，所以2uf乙；丙透镜成放大、正立的实像，说明fu丙；所以，fff甲乙丙。
故选B。8如图，小明在实验室探究凸透镜成像规律，先把凸透镜、光屏置于光具座上，发觉窗前景物在光屏上成清晰的像。于是把蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上，在如图的四个实验情景中，才能在光屏上得到清晰的像是（）ABCD【答案】B【解析】【详解】A把凸透镜、光屏置于光具座上，发觉窗前景物在光屏上成清晰的像，说明此时的成像原理与拍照机相像，物距小于二倍焦距，像距在二倍焦距与一倍焦距之间，由图甲可得，此时像距为15cm，故可以得到f通分可得f7.据悉，由图甲可知，像距为15cm时，物距在窗前，说明此时像距接近一倍焦距，即焦距更紧靠15cm，且光路可逆，若物距为15cm时，像的位置应当在窗前，像距超出光具座范围。选项A图中物距为10cm，此时像距应当超出光具座范围或成实像，故A不符合题意；B此时物距约为38cm，稍小于二倍焦距，像距为25cm，稍大于二倍焦距，满足f7.和焦距更接近15cm的条件，此时成倒立、缩小的虚像，故B符合题意；C若此岁月屏上能看见清晰地像，则物距等于像距为20cm，则焦距为10cm，更接近7.5cm，不符合题意；D若此时能在光屏上见到清晰地像，则像距为12cm，此时蜡烛应当才窗前，超出光具座范围，故D不符合题意。
故选B。9城市的好多街口都安装了360高清晰摄像头，由公安局施行24小时监控，来保护人民的安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人耳朵的巩膜，焦距可以调节，如图所示，某嫌疑犯在成像板上早已成清晰的像，此时镜头的焦点在F处，在监控此人的过程中（该人在成像板上的像保持清晰），下述说法正确的是（）A不管该人走进还是走远，所成的像都是正立缩小的虚像B假如该人远离镜头，镜头的焦点可能变在a点C假如该人紧靠镜头，镜头的焦点可能变在c点D假如该人紧靠镜头，镜头的焦点可能变在b点【答案】D【解析】【详解】A该人走进还是走远时，所成的像是倒立的虚像，不是正立的，A错误；B假如该人远离镜头，这么物距变大，像距变小，像更紧靠焦点，若果还想要像成在成像板上，这么焦距应当变大，焦点不可能在a点，B错误；CD假如该人紧靠镜头，这么物距变小，像距变大，像更远离焦点，假如还想要像成在成像板上，这么焦距应当变小，焦点不可能在c点，可能变在b点，C错误、D正确10如图所示，在“用凸透镜观察周围的景物”活动中，小科将印有红色环保标志“”的纸固定在墙壁，再将一只装有水的圆锥形玻璃杯移到标志的正前方，之后改变破璃杯与标志之间的距离。
小科躺卧时透过玻璃杯和水观察。下述图像中，不可能看见的是（）ABCD【答案】C【解析】【分析】【详解】A由于装有水的圆锥形玻璃杯，中间厚边沿薄，相当于柱形凸透镜，所以成像时左右颠倒，上下不变。当物距大于焦距时，成正立放大的实像，即左右变大，上下不变，故A可能出现，不符合题意；B当物距小于焦距大于二倍焦距时，成倒立、放大的虚像，即左右颠倒变大，上下不变，故B可能出现，不符合题意；C柱形凸透镜成像时左右颠倒，上下不变，不可能出现左右和上下都颠倒的像凸透镜成像原理初中，故C不可能出现，C符合题意；D当物距小于二倍焦距时，成倒立、缩小的虚像，左右颠倒变小，上下不变，故D可能出现，不符合题意。故选C。11小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜A固定在光具座上35cm处，联通光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。