中考物理凸透镜综合题附详细答案.docx
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中考物理凸透镜综合题附详细答案
一、初中物理凸透镜成像的规律
1.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,移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲所示。
接着,他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变,移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。
则下列说法中正确的是( )
A.照相机的物镜成像原理与图甲相同B.放大镜的物镜成像原理与图乙相同
C.凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距D.凸透镜B的焦距大于凸透镜A的焦距
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图甲可知,光屏上呈现倒立缩小的实像,所以照相机的物镜成像原理与图甲相同,故A正确;
B.由乙图可知,此时成倒立、放大的实像,所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同,故B错误;
CD.由甲图可知,物距
此时成倒立、缩小的实像,所以物距大于两倍焦距,所以
得
由乙图可知,物距仍为30cm,此时成倒立、放大的实像,所以物距处于f和2f之间,即
可得
所以A的焦距小于B的焦距;故C错误,D正确。
故选AD。
2.黄健同学对凸透镜成像的特点进行了总结,其中正确的是:
()
A.缩小的都是实像,放大的都是虚像
B.实像都是倒立的,虚像都是正立的
C.缩小的像都是倒立的,放大的像都是正立的
D.实像和虚像都可在光屏上呈现
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.当物体在一焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,所以放大的像不一定是虚像,故A项错误;
B.当物距大于一倍焦距时成倒立的实像,当物距小于一倍焦距时成正立的虚像,故B项正确;
C.当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成倒立放大的实像,所以放大的像不一定都是正立的,故C项错误;
D.虚像不是实际光线相交形成的,虚像不能在光屏上呈现,故D项错误。
故选B。
3.如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志“
”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。
小科站立时透过玻璃杯和水观察。
下列图象中,不可能看到的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于柱形凸透镜,所以成像时左右颠倒,上下不变。
当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大,上下不变,故A可能出现,不符合题意;
B.当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,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,故C不可能出现,C符合题意;
D.当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,左右颠倒变小,上下不变,故D可能出现,不符合题意。
故选C。
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之问的距离如图所示时,在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是
A.此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似
B.用白纸遮住凸透镜的上半部分,光屏上像变为原来一半
C.此凸透镜的焦距范围是f>15cm
D.将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)凸透镜成像时,u2>f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机.
(2)物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像.所以遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像.
(3)由图知,凸透镜成的是缩小倒立的像,应有物距u>2f,像距v:
f<v<2f,求解不等式即可.
(4)凸透镜成实像时,遵循物远像近像变小的特点.
【详解】
A、由图可知,物距大于像距,在光屏上得到倒立、缩小的实像,蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外,此原理应用于照相机,故A错误;
B、用白纸遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小和形状不发生变化,因此光屏上所成的像仍然是完整的,会聚成的像变暗.故B错误;
C、凸透镜成倒立缩小的像,应有:
(50cm-20cm)>2f;f<(70cm-50cm)<2f,解得此凸透镜的焦距范围是:
10cm<f<15cm,故C错误;
D、将凸透镜换为焦距更小的凸透镜后,对光线的折射能力变强,成像会提前,即像距变小,为了在光屏上得到清晰的像,应该将光屏靠近凸透镜,故D正确.
故选D.
5.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。
6.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.
7.如图所示,AC为入射光线,CB为折射光线,且AO A.f=10cmB.f=5cm C.f=8cmD.f=12cm 【答案】C 【解析】 【详解】 由于AC为入射光线,CB为折射光线,且AO f 已知AO=10m,则 f<10m<2f 解得 5m 故选C。 8.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。 9.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; 10.某同学将物体放在凸透镜前不同位置,依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像,测得像距分别为26厘米和16厘米,则该透镜的焦距f为() A.6厘米 C.13厘米 【答案】B 【解析】 【详解】 根据题意,当凸透镜成倒立放大的像时,像位于二倍焦距以外,即 ,代入数据得: 解得: 当凸透镜成倒立,缩小的像时,像位于一倍焦距和二倍焦距之间,即 ,代入数据得: 解得: 所以 故选B。 11.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. 12.把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立等大的实像,若把蜡烛向远离凸透镜方向移动5cm,并移动光屏,在光屏上可以看到 A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像 C.正立放大的虚像 D.倒立等大的实像 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 凸透镜成倒立等大的实像时,物距等于二倍焦距,所以可知凸透镜的焦距应是15cm,此时把蜡烛向远离凸透镜方向移动5cm,物距变为35cm,物体处于二倍焦距以外,所成的像是倒立缩小的实像,此时的应用是照相机,故应选A. 13.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。 14.近视的人,戴上近视眼镜,从适当的角度仔细观察镜面,可以看到放大了的自己的眼睛、睫毛和汗毛孔等,这是() A.凹透镜成的像B.凸透镜成的像 C.凹面镜成的像D.凸面镜成的像 【答案】C 【解析】 【详解】 AB.眼睛和睫毛都在镜子的同侧,所以看到的像应该是面镜形成的,凸透镜和凹透镜都不符合题意. C.凹透镜由于中间薄,边缘厚,在眼睛一侧镜面相当于一个凹面镜,当物距小于焦距时成正立、放大的虚像.符合题意. D.凸面镜成正立、缩小的虚像.不符合题意. 15.两平面镜AM,AN之间的夹角为90°,凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线,凸透镜的光心为O,A点恰好是凸透镜的焦点,光源S位于主光轴上,通过该系统,光源S所成的像为() A.四个虚像,三个实像B.四个虚像,一个实像 C.三个虚像,一个实像D.三个虚像,两个实像 【答案】B 【解析】 【详解】 S通过两个平面镜成3个虚像,(因为其中两个重合了),分别是S1、S2、S3; S1、S2分别在凸透镜的焦点处,则不能成像,只有S3在凸透镜的焦点以外,且通过凸透镜的光心,可以成一个实像S4; S在凸透镜的焦点以内,由u<f,成正立放大的虚像S′;综上分析,通过该系统,光源S所成的像有四个虚像,一个实像。 二、初中物理声现象问题求解方法 16.如下图所示的实验,通过听声音的变化,能够达到“探究影响声音响度的因素”这个目的的一项是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析: 声音的大小叫响度,响度与发声体振动的幅度有关.A中让同一小球从不同高度掉到鼓面上,一小球对鼓面的撞击力不同,发出声音的响度也不同;B是研究声音的传播;C和D是研究音调与发声体振动的频率的关系.故选A 考点: 音调;响度;声音的传播 17.下列有关声现象的说法,正确的是() A.发声体的振动停止,发声也就停止 B.禁鸣喇叭是在传播过程中减噪声 C.声波在空气中的传播速度约为3×108m/s D.“闻其声便知其人”是根据声音的响度来判断的 【答案】A 【解析】 【详解】 A.声音是由物体振动产生的,振动停止,发声也停止,故A正确; B.禁鸣喇叭是在声源处减噪声的,故B错; C.声波在空气中的传播速度约为340m/s,故C错; D.“闻其声便知其人”是根据声音的音色来判断的,故D错。 应选A。 18.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。 19.下列与声现象有关的说法中正确的是( ) A.城市道路旁的隔音板是在入耳处减弱噪声 B.B超是利用了声音可以传递信息 C.我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音是因为响度太小 D.声音在空气的速度一定是340m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.城市路旁安装隔音板是在传播过程中减弱噪声,选项说法错误,不符合题意; B.B超是利用了声音可以传递信息,选项说法正确,符合题意; C.因为蝴蝶翅膀振动发出的声音频率小于20赫兹,是次声波,人耳听不到,选项说法错误,不符合题意; D.声音在空气中不同温度时传播的速度是不同的,在15℃空气中声速约为340m/s,选项说法错误,不符合题意; 故选B. 20.如图所示声波的波形图,下列说法正确的是 A.乙、丁的响度和音色相同B.甲、丁的音调和响度相同 C.甲、乙的音调和响度相同D.丙、丁的音色和响度相同 【答案】C 【解析】 【分析】 音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高;响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大;音色跟发声体的材料、品质有关。 【详解】 A.乙和丁的振动的频率相同,音调相同,没有指明是同一种乐器,音色不一定相同,故A错误; B.甲和丁的振动的频率相同,音调相同;振幅不同,响度不同,故B错误; C.甲和乙振动的频率相同,音调相同;振幅相同,响度相同,故C正确; D.丙和丁的振幅不相同,丙、丁响度不相同,音色也不一定相同,故D错误; 故选C。 21.某同学乘坐一辆汽车面对一座高山。 已知声音传播速度为340m/s。 求: (1)若汽车是静止的,汽车鸣一声喇叭,历时t=5s听到回声,则汽车距离高山多远? (2)若汽车以10m/s的速度正对着高山驶去,汽车鸣一声喇叭,历时t=3s听到回声。 鸣喇叭时汽车距离高山多远? 【答案】 (1)850m; (2)525m。 【解析】 【分析】 【详解】 (1)声音传播到高山的时间 t= ×5s=2.5s, 汽车到高山的距离: s=v2t=340m/s×2.5s=850m; (2)在3s的时间内,汽车行驶的距离: s1=v1t=10m/s×3s=30m, 声音传播的距离: s2=v2t=340m/s×3s=1020m, 设按喇叭时汽车到高山的距离为s,则: 2s=s1+s2, s= =525m。 答: (1)若汽车是静止的,则汽车距离高山850m远; (2)鸣喇叭时汽车距离高山525m。 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。 23.一个同学迟到了,走到门外听到上课老师的声音,就知道正在上物理课.他除了根据讲课内容外还可以根据声音的________来判断.教室外面出现嘈杂的声音,关上门窗是为了在________减弱噪声. 【答案】音色传播的过程中 【解析】 【详解】 我们区别声音靠的就是音色,与音调和响度无关.关上门窗是在传播的过程中减弱噪声。
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