物理凸透镜提高练习题压轴题训练附详细答案.docx
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物理凸透镜提高练习题压轴题训练附详细答案
一、初中物理凸透镜成像的规律
1.如图所示,小宇将凸透镜(f=10cm)固定在光具座40cm的位置,探究凸透镜成像规律。
下列说法正确的是( )
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.当光屏上成清晰的像时,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.蜡烛燃烧一段时间后变短,像成在光屏的下方,可将透镜的高度向下调,使像成在光屏中心
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据“无论实像或虚像,物体靠近焦点像都变大”可知,蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中,所成的虚像将变小,故A正确;
B.能在光屏上成清晰像的是实像,实像是实际光线会聚成的,当把光屏去掉后,实际光线会聚成实像后继续传播,进入人的眼睛,故B正确;
C.将蜡烛放在10cm处时,物距为30cm,而焦距为10cm,即物距大于两倍焦距,光屏上能承接到的是倒立缩小的像,故C正确;
D.蜡烛燃烧一段时间后变短,根据光的直线传播原理,则成的像会偏向光屏上方,可向下适当调整凸透镜,故D不正确。
故选ABC。
2.如图是用手机、凸透镜和纸盒制成的简易“投影仪”,它能将手机画面放大投射到墙上,下列说法正确的是()
A.若透镜表面有一只小虫,墙上能看到小虫的像
B.眼睛贴近透镜向纸盒里面看,能看到手机画面放大的像
C.要使墙上的像变大一些,应将手机靠近透镜,同时使透镜离墙远一些
D.要使看到的像更清楚,应将手机屏幕调亮一些,使周围的环境暗一些
【答案】CD
【解析】
【分析】
本题考查凸透镜的成像规律。
【详解】
A.投影仪的成像条件是物距大于一倍焦距而小于二倍焦距,而小虫在透镜表面,意味着物距小于一倍焦距,则不能在墙上成像,故A错误;
B.投影仪所成的像与透镜的距离较大,若眼睛贴近透镜,则无法观察到清晰的像,故B错误;
C.根据凸透镜的成像规律:
物近像远像变大,将手机靠近透镜相当于将物体靠近透镜,那么像会变大,且像距变远,所以应将透镜离墙远一些,故C正确;
D.将手机屏幕调亮,是让物体本身光线更强,成像更清晰,而环境暗一些可避免环境光线对成像的影响,故D正确。
故选CD。
3.有一个焦距为f的凸透镜,现在将一个物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,在此过程中()
A.物体和像之间的距离一直在减小B.物体和像之间的最小距离为4f
C.像的大小和物体大小的比值先减小后增大D.像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】
A.从4f向2f移动过程中,物体和像之间的距离减小,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体和像之间的距离增大,物体和像之间的距离先减小后增大,故不符合题意;
B.当物距等于2f时,像距等于2f,物体和像之间的距离最小为4f,故符合题意;
C.成实像时,物近像远像变大,物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,物大小不变,像一直变大,因此像的大小和物体大小的比值一直变大,故不符合题意;
D.从4f向2f移动过程中,物体移动速度大于像的移动速度,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体移动速度小于像的移动速度,因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大,故符合题意。
4.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.
5.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。
6.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小明将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐向远离凸透镜的方向移动,物距u随时间t的变化图像如图甲所示,则像距v与t的大致变化关系为乙图中的
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时有:
物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从
到
但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故只有C正确,ABD错误.
所以C选项是正确的.
【点睛】
根据凸透镜成实像时:
物远(物距变大)像近(像距变小)像变小分析.
7.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。
8.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。 9.小明用放大镜看自己的指纹,如图所示。 随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体,并且离窗外的物体越来越远,如图所示。 以下说法正确的是( ) A.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是正立、放大的实像 B.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是倒立、放大的虚像 C.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,看到的是像越来越小 D.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,看到的是像虚像 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 AB.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是正立、放大的虚像,不是实像,也不是倒立的,A、B错误; CD.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,根据凸透镜的动态成像规律可知,物体到凸透镜的距离越大时,像到凸透镜的距离越小,所成的像是越来越小的,并且是实像;C正确、D错误。 故选C。 10.下列关于光学知识的说法中,正确的是 A.老花镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上 B.近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上 C.照相机利用凸透镜成正立、缩小的实像的原理制成的 D.放大镜利用凸透镜成正立、放大的实像的原理制成的 【答案】B 【解析】 A.老花镜是凸透镜,因此老花镜是利用凸透镜对光的会聚作用使物体的像成在视网膜上,故A错误;B.近视镜是凹透镜,因此近视镜是利用凹透镜对光的发散作用使物体的像成在视网膜上,故B正确;C.照相机拍照时,物体到透镜的距离大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故C错误;D.放大镜使用时,物体到透镜的距离小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故D错误.故选B. 11.小明探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛到透镜的距离是30cm时,调节透镜另一侧的光屏,屏上得到清晰放大的像。 下列判断中正确的是() A.此时的像是正立放大的虚像 B.该透镜的焦距是15cm C.当蜡烛到透镜的距离是60cm时,调节光屏,屏上可得缩小的像 D.当蜡烛到透镜的距离是15cm时,调节光屏,屏上可得放大的像 【答案】C 【解析】 【详解】 AB.像能用光屏承接,说明像是实像,虚像不能用光屏承接,凸透镜成放大的实像时,v>2f,f 故AB错误; C.当u=60cm时,由f<30cm可知2f<60cm,即u>2f。 当物距大于2f时,f 故C正确; D.当u=15cm时,由30cm<2f可知15cm 故D错误。 12.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,则下列说法正确的是() A.此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于12cm B.只将凸透镜向左移动,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近视眼镜,凸透镜和光屏不动,蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像 D.将蜡烛移到距离凸透镜18cm,向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.物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像,应用是投影仪;则 ;又因为 ,所以 ,故A错误; B.只将凸透镜向左移,减小物距,此时应该增大像距,且物像之间的距离增大,故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B错误; C.近视眼镜的镜片是凹透镜,对光线由发散作用;若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时,光线会延迟会聚,所以像会落在光屏的右侧;如果此时蜡烛向右移动,物距减小,像距增大,像会更加远离光屏,光屏应该向右移动才能得到清晰的像,故C项错误; D.将蜡烛右移至距离凸透镜18cm,由 可知,此时物距仍大于焦距,故向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; 13.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,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=20cm时成放大的像.投影仪就是根据这一原理制成的 D.当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据凸透镜成像的规律,在物体等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距,此时成倒立等大的实像,如图,物距为16cm时,像距也为16cm,即都等于二倍焦距,所以该凸透镜的焦距是8cm,故A错误; B.由图可知,把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,即物距增大时,像距变小,像会逐渐变小,故B正确; C.当 时,大于二倍焦距,成缩小的像,投影仪根据凸透镜成放大的实像原理制成,故C错误; D.当 时,即物距处于一倍到二倍焦距之间,成倒立放大的实像,故D错误. 故选B. 【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. 14.如图所示,光屏上能看到烛焰清晰的像,下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是() A.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调 B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离 C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离 D.换一个焦距更小的凸透镜,调整光屏至适当的位置 【答案】D 【解析】 【详解】 A.从图中可以看到,烛焰的物距 大于像距 ,由于在光屏上能看到烛焰清晰的像,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、缩小的实像;当保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调后,根据光路的可逆性可知,在光屏上也能看到烛焰清晰的像,此时物距 小于像距 ,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、放大的实像,这个操作可以使光屏上清晰的像变大,A项不合题意; B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离,那么物距 会变小,像距 会变大,根据凸透镜的成像规律可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,所以能使光屏上清晰的像变大,B项不合题意; C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离,根据凸透镜的成像规律可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,能使光屏上清晰的像变大,C项不合题意; D.换一个焦距更小的凸透镜,那么物距不变,根据凸透镜的成像规律可知,像距会变小,调整光屏至适当的位置,所成的清晰像会更小,不能使光屏上清晰的像变大,选项D符合题意。 15.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是() A.利用了这一原理制成了照相机 B.若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大 C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 D.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45cm刻度线处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像 【答案】C 【解析】 【详解】 A.从图中可以看到,蜡烛物距 ,像距 ,可知 ,而照相机的是 ,A错误; B.根据凸透镜成像的规律可知,若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,像是逐渐变小的,B错误; C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路的可逆性,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像,C正确; D.由题意可知 ,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45cm刻度线处,此时 , ,会成正立放大的虚像,适当移动光屏是不能得到清晰的像,D错误. 二、初中物理声现象问题求解方法 16.某校于2018年3月13日举行了“诵读经典致敬大师”为主题的诵读比赛.下列说法正确的是 A.诵读声是空气振动产生的 B.诵读声一定不是噪音 C.使用话筒可以提高声音的音调 D.诵读声是通过空气传进观众耳朵的 【答案】D 【解析】 【分析】 (1)一切正在发声的物体都在振动. (2)声音的传播需要介质. (3)音调是指声音的高低,由频率决定;响度是指人耳感觉到的声音的强弱或大小. (4)在日常生活中,凡是影响人们工作,生活休息及干扰需要听到的声音都是噪声. 【详解】 A.诵读声是由学生声带振动产生的,故A错误; B.诵读声是优美动听的,但对于需要休息的人来说是一种噪音,故B错误; C.使用话筒可以提高声音的响度,故C错误; D.诵读声是通过空气传进观众耳朵的,故D正确. 17.关于下列四个情景的说法错误的( ) A. 发声扬声器旁的烛焰晃动,说明声波能传递能量 B. 不能听到真空罩中闹钟的闹铃声,说明声波的传播需要介质 C. 发声的音叉将乒乓球弹开,说明发声的物体在振动 D. 8个相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时发出声音的音色不同 【答案】D 【解析】 【详解】 A.扬声器发出的声音使烛焰不停晃动,说明声音能传递能量,该选项正确,不符合题意; B.当空气被不断抽出后,铃声逐渐减弱,最后听不到,说明声音的传播需要介质,真空不能传声,该选项正确,不符合题意; C.当乒乓球接触到音叉时被弹开,说明发声体在振动,该选项正确,不符合题意; D.8个相同玻璃瓶装不同高度的水,敲击它们时,音色是相同的,但振动的频率不同,音调不同,故D错误,符合题意。 故选D。 18.“教室外狂风暴雨,雷声大作”,这里的“雷声大作”指的是声音特征中的( ) A.响度B.音调C.音色D.反射 【答案】A 【解析】 【分析】 声音的特征有音调、响度、音色;音调表示声音的高低,响度表示声音的大小,音色是声音的品质与特色。 【详解】 A.响度指声音的大小,与振幅有关,“教室外狂风暴雨,雷声大作”,这里的“雷声大作”指的是声音特征中的响度,故A正确; B.音调指声音的高低,与发声体振动的频率有关,故B错误; C.音色与发声体的结构和材料有关,故C错误; D.反射指声音在传播过程中遇到障碍物又反射回来的现象,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.如果你家附近建筑工地在施工,影响你的学习和休息,为了减小噪声的干扰,下列做法不合理的是 A.关紧门窗 B.打开门窗,让空气加快流通 C.戴上耳罩 D.告知有关部门督促施工单位合理安排施工时间 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.关紧门窗,是在传播过程中减弱噪声;故正确、不符合题意. B.打开门窗,让空气加速流通,是增强了噪声的传播;不正确、符合题意. C.戴上耳罩,是在人耳处减弱噪声;故正确、不符合题意. D.告知有关部门督促施工单位合理安排施工时间,是在声源处消除噪声;故正确、不符合题意. 故选B. 21.下图中的实验是我们在学习声现象知识,做过的一些探究性实验: ( )其中可用来探究声音产生条件的实验有: ________(填序号) ( )图①实验中在抽气的过程中出现的现象是: ________;实验结论是: ________; ( )图④实验中将鼓面上放一些纸屑,其研究方法是: ________; ( )图⑤实验探究的是: ________的关系. ( )图⑧实验说明: ________. 【答案】②⑥闹钟铃声的响度逐渐变小声音的传播需要介质,真空不能传声转化放大法音调的高低与频率声音具有能量 【解析】 【分析】 【详解】 ①钟罩实验探究的内容为声音传播的条件;②发声的音叉插入水中探究的是声音产生的条件;③水中敲击石块能听到声音,探究的是水能否传声;④探究的是响度与振幅的关系;⑥探究声音产生的条件;⑦探究的是管乐器的音调与空气柱长短的关系;⑧探究的是声音与能量的关系;故其中可用来探究声音产生条件的实验有②⑥;在图①中向外抽气,闹钟铃声的响度逐渐变小,说明声音的传播需要介质,真空不能传声;在图④中用大小不同的力敲鼓,发现纸屑跳动幅度不同,因鼓面的振动幅度较小不易观察,放上纸屑将其振动放大,故称为转化放大法;在图⑤中用不同的速度划过木梳,由于运动快慢不变,即振动的频率不同,所以音调不同,故探究的是音调的高低和物体的振动快慢关系;在图⑧实验中,烛焰摆动,说明声音能传递能量; 22.如图,四个相同的瓶子里装有高度不同的水,对着瓶口吹气,发出的音调最高的是____。 【答案】丁 【解析】 【详解】 当对着瓶口吹气时,瓶内的空气柱会振动,空气柱越短,振动的频率越高,音调越大,所以发出的音调最高的是丁。 23.考场内翻阅试卷的声音是由纸张的_______产生的;“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的_______(响度/音调/音色);中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志,这是从_______减弱噪声的。 【答案】振动响度声源处 【解析】 【分析】 【详解】 [1]声音是由物体的振动产生的,所以考场内翻阅试卷的声音是由纸张的振动产生的。 [2]“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的大小,即指声音的响度。 [3]中考期间考场周围常常设有禁止鸣笛的标志,这是指车辆禁止鸣笛,这是从声源处减弱噪声的。
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