物理凸透镜提高练习题压轴题训练及详细答案.docx
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物理凸透镜提高练习题压轴题训练及详细答案
一、初中物理凸透镜成像的规律
1.在探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是30cm
B.换成焦距为10cm的凸透镜,在蜡烛和光屏不动的情况下,凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动,在光屏上可以得到两次清晰倒立的像
C.在凸透镜左侧放一凹透镜,将光屏向右移动还能接收到清晰的像
D.凸透镜与蜡烛不动,去掉光屏,人眼在100cm处能看到蜡烛的像
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,此时蜡烛到凸透镜的距离等于光屏到凸透镜的距离,在光屏上恰能成清晰的像,则此时物距等于像距等于二倍焦距,成倒立等大的实像,则
则焦距为15cm,故A项错误;
B.换成焦距为10cm的凸透镜,在蜡烛和光屏不动的情况下,凸透镜从紧靠蜡烛向光屏移动,当蜡烛到凸透镜的距离在10cm~20cm之间时,光屏到凸透镜的距离在50cm~40cm,移动凸透镜在适当位置能成清晰的像,由光路可逆原理可知,光屏距离凸透镜10cm~20cm之间时,可以再次成清晰的像,故B项正确;
C.在凸透镜左侧放一凹透镜,凹透镜对光有发散作用,所以将光屏向右移动还能接收到清晰的像,故C项正确;
D.凸透镜与蜡烛不动,去掉光屏,光依然沿原来的方向传播进,人眼在100cm处能看到蜡烛的像,故D项正确。
故选BCD。
2.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f
故A错误,B正确;
CD.凸透镜乙焦距为5cm,此时物距u=15cm,则u>2f,所以5cm 3.凸透镜成像实验中,移动蜡烛到某位置时,能在光屏上再次成清晰缩小的像,则下列说法能成立的是 A.同时移动蜡烛与光屏,且移动距离相同时,有可能在光屏上再次成清晰缩小的像; B.若将一老花镜放到凸透镜前方,光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像; C.换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜: D.保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像: 【答案】CD 【解析】 【详解】 A.物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离,故A项不符合题意; B.老花镜是凸透镜,若将一老花镜放到凸透镜前方,则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚,此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像;B项不符合题意; C.换用焦距较小的凸透镜后,相当于增大物距,当物体成实像时,随着物距 增大,像距减小,同时像也在减小。 故要在光屏上成清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动;C项符合题意; D.根据光路可逆性可知,在保持物体和光屏位置不变时,移动凸透镜,可以光屏上成一个倒立、放大、实像,此时物距刚好是原来的像距,像距刚好是原来物距,D项符合题意; 4.小蕊做“研究远视眼的矫正”实验时,她把凸透镜看作眼晴的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体.她拿一个远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,如图所示.若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊.下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是 A.将光屏适当靠近凸透镜B.将蜡烛适当靠近凸透镜 C.将光屏适当远离凸透镜D.将蜡烛适当远离凸透镜 【答案】CD 【解析】 【详解】 远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,拿一个远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后;拿走远视镜则烛焰的像变得模糊,原因是烛焰清晰的像在光屏的后面; AB.将光屏适当靠近凸透镜或将蜡烛适当靠近凸透镜,所成的像会更加模糊,故AB不符合题意; CD.可以用增大光屏与凸透镜的距离或增大蜡烛与凸透镜的距离,使得光屏上呈现一个清晰的像的目的,故CD符合题意。 5.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 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 , 即 , 可得 , 则 透镜的焦距满足 ,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。 6.某凸透镜成像时,像距v跟物距u之间关系的图像如图所示,下列判断正确的是( ) A.该凸透镜的焦距是16cm B.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小 C.当u<16cm时,该凸透镜可作放大镜使用 D.当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=16cm ,所以f=8cm,即凸透镜的焦距是8cm,故A错误; B.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故B正确; C.当u<16cm时,有两种情况: 若u D.u=20cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故D错误。 故选B。 7.如图所示的四种现象中,有关叙述正确的是( ) A. 让凸透镜正对太阳,后面放一张白纸,在白纸上形成了较大的光斑,此时光斑离透镜12.0厘米,若将透镜远离白纸则光斑变小,则焦距可能小于12.0厘米也可能大于12.0厘米 B. 手影是光的直线传播形成虚像,它不是能量的聚集 C. 水中铅笔看起来变弯折是由于光的折射形成的 D. 我们看到塔在水中形成倒影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等大虚像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.让凸透镜正对太阳,后面放一张白纸,在白纸上形成了较大的光斑,此时光斑离透镜12.0厘米,若将透镜远离白纸则光斑变小,根据凸透镜三条特殊光线,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,太阳光是相当于平行光的,所以白纸越靠近凸透镜,光斑越大,则焦距是大于12.0cm的,A错误; B.手影是光的直线传播所形成的暗区,不是物体的像,B错误; C.水中铅笔看起来变弯折是由于光从水中斜射向空气时,发生折射形成的,C正确; D.我们看到塔在水中形成倒影是由于光在水面发生反射形成的,不是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等大虚像,D错误。 故选C。 8.物体放在凸透镜前30厘米处;在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。 则( ) A.焦距可能为18厘米 B.此时凸透镜成倒立放大的实像 C.当物体远离凸透镜10厘米,移动光屏找到实像后,此实像变大了 D.当物体靠近凸透镜10厘米,为了在光屏上得到清晰的实像,光屏应远离透镜10厘米 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 AB.由题意可知,物距是30cm,像距20cm,可知物距大于像距;而且此时光屏出现了清晰实像,由凸透镜成像的规律可知,可以判断此时的实像是倒立缩小的实像;而且 则 ,故AB不符合题意; C.当物体远离凸透镜10厘米时,物距变大,由凸透镜成像的规律可知,像距会变小,像会变小,所以移动光屏找到实像后,此实像变小了,故C不符合题意; D.当物体靠近凸透镜10厘米时,此时的物距变为20cm,由于光路是可逆的,所以为了在光屏上得到清晰的实像此时的像距应该为30cm,即光屏应远离透镜10厘米,故D符合题意。 故选D。 9.如图,小明在实验室探究凸透镜成像规律,先把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清晰的像。 于是把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,在如图的四个实验情境中,能够在光屏上得到清晰的像是() A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】 A.把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清晰的像,说明此时的成像原理与照相机相似,物距大于二倍焦距,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 化简可得 此外,由图甲可知,像距为15cm时,物距在窗外,说明此时像距接近一倍焦距,即焦距更靠近15cm,且光路可逆,若物距为15cm时,像的位置应该在窗外,像距超出光具座范围。 选项A图中物距为10cm,此时像距应该超出光具座范围或成虚像,故A不符合题意; B.此时物距约为38cm,稍大于二倍焦距,像距为25cm,稍小于二倍焦距,满足 和焦距更接近15cm的条件,此时成倒立、缩小的实像,故B符合题意; C.若此时光屏上能看到清晰地像,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.若此时能在光屏上看到清晰地像,则像距为12cm,此时蜡烛应该才窗外,超出光具座范围,故D不符合题意。 故选B。 10.小军做凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧,蜡烛放置在35cm刻度线处,如图所示。 移动光屏,直到在光屏上呈现烛焰清晰的像。 下列说法中正确的是() A.光屏上呈现的是烛焰的虚像B.光屏上呈现的是烛焰正立的像 C.光屏上呈现的是烛焰放大的像D.该实验现象能说明照相机的成像特点 【答案】C 【解析】A.光屏上能呈现烛焰的像,说明是实像,虚像不能成在光屏上,故A错误; B.凸透镜成实像时,都是倒立的,成虚像时是正立的,如图成的是实像,是倒立的,故B错误; C.由图知,物距位于一倍到二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成倒立放大的实像,故光屏上呈现的是烛焰放大的像,故C正确; D.该实验现象能说明投影机的成像特点,而照相机利用的是成缩小实像的规律,故D错误; 故选C。 点睛: 凸透镜成像规律是常考试的内容,应牢记凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆。 11.毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框,为了使全班同学都进入取景框,接下来的操作是() A.应使照相机靠近学生,并调节镜头使镜头靠近胶片 B.应使照相机远离学生,并调节镜头使镜头靠近胶片 C.应使照相机远离学生,并调节镜头使镜头远离胶片 D.应使照相机靠近学生,并调节镜头使镜头远离胶片 【答案】B 【解析】 【详解】 毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框,为了使全班同学都进入取景框,即是要把像变小,根据凸透镜的动态成像规律,像要更加小,那么物距应该变大,应使照相机远离学生,同时为了成清晰的像,像距要变小,即调节镜头使镜头靠近胶片,故选B。 12.如图所示,将点燃的蜡烛放在距凸透镜20cm处时,在另一侧距凸透镜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,下列操作可行的是 A.使屏远离透镜B.使屏靠近透镜 C.使屏向上移动D.使屏向下移动 【答案】A 【解析】 【详解】 根据题意,当物距20cm时,在另一侧距凸透镜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,15cm<20cm<30cm,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、放大的实像,像距为v>2f=30cm,则屏应远离透镜才能出现清晰像.故A正确. 13.如图所示,纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,蜡烛放在纸筒前,此时光屏上观察到三个像.在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,同时移动光屏,到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像.则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】 三棱镜具有偏折光的能力,要想使光都会聚在光屏中心的位置,则在b、c两处放置的三棱镜的方式应该是凸透镜的形状(中间厚,边缘薄),故BCD项不符合题意,A项符合题意。 14.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<6cmB.6cm<f<18cm C.9cm<f<12cmD.18cm<f<24cm 【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. 15.凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,则下面说法正确的是 A.将物体靠近透镜后,无论如何移动光屏,光屏上都不能呈现物体的像,则一定成虚像 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.如果物体靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离 D.将透镜遮挡一部分,则一定不能成完整的像 【答案】B 【解析】 【详解】 A.由题意可知,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,说明此时 , ;将物体靠近透镜后,只要物距仍在 这个范围,此时只需要把光屏远离凸透镜,还可以成放大的实像;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 , ,故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像;故B项正确; C.物体靠近透镜即物距减小,像距增大,光屏应远离透镜,当 时光屏移动距离小于物体移动距离,当 时光屏移动距离大于物体移动距离,故C项错误; D.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,像会变暗。 故D项错误; 二、初中物理声现象问题求解方法 16.在“哈夏音乐会”上,一男低音歌唱家小聪在放声歌唱时,一女高音歌唱家小明在轻声伴唱.下列声音波形图中能够正确反映上述男、女歌唱家歌唱时的声音特征的是(纵坐标表示振幅,横坐标表示时间)() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 男低音歌唱家小聪在放声歌唱,低音指音调低,即频率低;放声歌唱,指响度大,则振幅大; 女高音歌唱家小明在轻声伴唱,高音指音调高,即频率高;轻声伴唱,指响度小,则振幅小; 【详解】 A.男低音振幅小,女高音振幅大,不正确; B.男低音频率高,女高音频率低,不正确; C.男低音振幅大、频率低,女高音振幅小、频率高,正确; D.男低音振幅小、频率高,女高音振幅大、频率低,不正确; 故选C。 17.下列说法中正确的是( ) A.只要物体在振动,人一定能听到声音B.只要听到物体发声,则物体一定在振动 C.只要人听不到声音物体就一定没有振动D.以上说法都正确 【答案】B 【解析】 【详解】 A.听到声音还需要有介质,如果没有传播声音的介质,也不能听到声音,故A错误; BD.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,故B正确,D错误; C.如果没有介质,振动产生的声音人也是听不到的,故C错误; 故选B。 18.如图是华为在巴塞罗那对外发布的首款5G折叠手机MateX,该机创新采用鹰翼式折叠设计,机身非常轻薄,合上后的厚度也只有11mm左右,单手持握也不会费力.下列有关说法正确的是( ) A.调节声音的大小是改变声音的响度 B.接听电话时,通过声音的音调可以辨别来电者 C.手机屏幕能够折叠,说明屏幕材料的可塑性较强 D.手机是利用电磁波传递信息的,电磁波在空气中的传播速度为 【答案】A 【解析】 【详解】 A.声音的大小指的是响度,所以,调节声音的大小是改变声音的响度,故A正确; B.接听电话时,通过声音的音色可以辨别来电者,故B错误; C.手机屏幕能够折叠,要求屏幕材料具有的可塑性,但仅通过手机屏幕能够折叠不能说明屏幕材料的可塑性较强,故C错误; D.手机是利用电磁波传递信息的,电磁波在空气中的传播以光速进行,故D错误。 故选A。 19.以下四项措施中: ①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃;②城市禁止机动车鸣喇叭;③马路两旁植树;④高速道路两侧设置隔音板墙.对控制噪声污染有作用的是 A.①②③④B.②④ C.①②④D.②③④ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 ①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃,可以在传播过程中减弱噪声; ②城市禁止机动车鸣喇叭,属于在声源处减弱噪声; ③马路两旁植树,可以在传播过程中减弱噪声; ④高速道路两侧设置隔音板墙,也是在传播过程中减弱噪声; 故①②③④都对控制噪声污染有作用. 故选A. 20.在平直的路面上,一辆轿车正匀速驶向一座高山,司机鸣笛6s后听到回声,若汽车行驶时的速度是20m/s,则汽车司机听到回声时距离高山有多远? (15℃,声音在空气中的速度是340m/s) 【答案】960m 【解析】 【分析】 司机鸣笛后,声音传到高山返回汽车时,汽车以20m/s的速度已经前行了6s,根据速度公式可求汽车行驶的距离;在这段时间内,声音和汽车行驶的路程之差是司机听到回声时汽车与高山距离的2倍,根据速度公式求司机听到回声时汽车与高山距离。 【详解】 由 可得,在 的时间内,汽车行驶的距离: , 声音传播的距离: , 则汽车司机听到回声时距离高山为 ; 答: 汽车司机听到回声时距离高山960m。 【点睛】 本题主要考查回声测距。 21.小梦在探究声音高低与物体振动快慢的关系时,将钢尺的一端伸出桌面,用手拨动使其上下振动发出声音,如图所示.改变_____________,用同样大小的力再拨钢尺,并仔细观察____________,倾听并辨别钢尺振动时发出声音的高低有无变化. 【答案】钢尺伸出桌面的长度钢尺振动的快慢 【解析】 【分析】 【详解】 探究声音的高低与振动快慢的关系时,应在控制其它的变量保持不变的前提下,只改变振动的快慢,从而研究声音高低与振动快慢的关系;因此应改变尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拔动尺子,观察尺子振动的快慢,同时辨别所发出声音的高低. 22.如图所示,在两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水,当用筷子敲击杯子时,要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯,你的做法是: _________________。 要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯,你的做法是: _______________。 【答案】用更大的力敲击甲杯减少甲杯中的水 【解析】 【详解】 [1]响度与振动幅度有关,振动幅度越大,响度越大,两个完全相同的高脚玻璃杯内装有相同深度的水,要使得甲杯发出的声音的响度大于乙杯,甲杯的振动幅度就要大于乙杯,所以就要用更大的力敲击甲杯; [2]用筷子敲击杯子时,是杯子和水发生了振动,当水量越大时,杯子和水越难振动,杯中的水量越大,音调越低,水量越小,音调越高,要使甲杯发出的声音的音调高于乙杯,应该减少甲杯中的水。 23.在音乐会上,女高音轻声伴唱,男低音放声高歌,其中音调高的是________歌者,响度大的是________歌者(选填男、女). 【答案】女男 【解析】 【详解】 [1]我们所说的“男低音、女高音”,都是指声音的高低,即指的是音调的高低;音调高的是女高音; [2]我们所说的“放声高歌、轻声伴唱”,都是指声音的大小,即指发出声音的响度,故响度大的是男低音。
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