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,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如下图的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清楚的像,那么以下说法正确的选项是〔〕A.凸透镜的焦距可能是12 cmB.只将透镜向右移动,人眼在光屏和透镜之间,通过透镜向左以一定可以观察到倒立放大的实像C.只将透镜向右移动的过程中,光屏上一定可以出现倒立缩小的实像D.假设在透镜和蜡烛之间放一片近视镜片,光屏适当左移可再次出现清楚的像【答案】AC【解析】【分析】此题考查探究凸透镜成像规律的实验,根据凸透镜成像规律分析求解,【详解】A.由题可知,烛焰在光屏上呈现一个清楚的像,那么像的性质为倒立、放大的实像.此时物距为20cm,像距为30cm,那么根据成像特点有2f >u > / , v > 2/那么2/ > 20cm > f , 30cm >2/可知15cm > / > 1 Ocm故A项正确;B.只将透镜向左移动,当蜡烛位于凸透镜一倍焦距以内时,人眼在光屏和透镜之间,可观察到烛焰正立放大的虚像,故B项错误:C.只将透镜向右移动,当蜡烛位于凸透镜二倍焦距以外时,可以成倒立缩小的实像,成在光屏上;故C项正确D.假设在透镜和蜡烛之间放近视镜片,近视镜片是凹透镜,对光线有发散作用,折射光线延迟会聚,光屏要适当右移可再次出现清楚的像,故D项错误.应选AC.2.如图是用来研究凸透镜成像规律的实验图〔屏未画出〕,当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到一个缩小的像.假设透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,那么10 20 30 40 50 60 70 80(cm)A.移动光屏,可能在屏上得到倒立放大的像B.移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像C,移动光屏,可能在屏上得到正立放大的像D.移动光屏,可能在屏上得到正立等大的像【答案】AB【解析】【详解】如图,物距为z/=40cm-10cm=30cm时,成倒立、缩小的实像,这是照相机的成像原理,所以30cm > 2f 所以凸透镜的焦距范围为:f< 15cm假设透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,那么此时物距为z/=40cm-30cm= 10cmA.假设5cm 此时/Vu<2/,移动光屏,可能在屏上得到倒立放大的像,故A符合题意;B.假设/<5cm,此时移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像,故B符合题意:CD.根据凸透镜成像规律可知,无论如何移动光屏,光屏上都不可能此正立的虚像,故CD不符合题意.3 .小蕊做“研究远视眼的矫正〞实验时,她把凸透镜看作眼睛的晶状体,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,光屏上出现烛焰清楚的像,如下图.假设拿走远视眼镜那么烛焰的像变得模糊.以下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,光屏上出现烛焰清楚的像,而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后:拿走远视镜那么烛焰的像变得模糊,原因是烛焰清楚的像在光屏的后而: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.4 .如下图,将一副近视眼镜放在凸透镜前,移动光屏,光屏上出现一个清楚的像:拿走眼镜,光屏上的像变模糊,要想在光屏上重新得到清楚的像,以下操作可行的是〔〕A,将蜡烛远离凸透镜 B.将光屏靠近凸透镜C.将光屏远离凸透镜D,将光屏和蜡烛同时远离凸透镜【答案】B【解析】【分析】【详解】近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,将近视眼镜放在凸透镜前,己能在光屏上成清楚的像,近视眼镜取走后,假设蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,此时通过凸透镜所成的像在光屏与透镜之间,假设要再次成清楚的像,据凸透镜的成像规律:物近像远,像变大,应将蜡烛靠近凸透镜或将光屏靠近凸透镜,故B符合题意,ACD不符合题意.应选B.5 .黄健同学对凸透镜成像的特点进行了总结,其中正确的选项是:〔〕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.应选B.6.某凸透镜成像时,像距v跟物距u之间关系的图像如下图,以下判断正确的选项是 ( )A.该凸透镜的焦距是16cmB.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“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=2/=16cm ,所以「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:假设3/,那么成正立、放大的虚像,应用是放大镜;假设f<u<2f,成倒立、放大的实像,应用是投影仪,故C错误:D. u=20cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故D错误.应选Bo7 .如下图,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像的形状应该是下列图中的( )【答案】B【解析】【分析】【详解】圆柱体的右边Q在/和2/之间,所成的像是倒立放大的实像:圆柱体的左边P在2/以外,所成的像是倒立缩小的实像.当时,物距减小,像距变大像变大.右边的像距比左边的像距远,符合要求的只有图B.8 .如图,小明在实验室探究凸透镜成像规律,先把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清楚的像.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楚的像是〔〕【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楚的像,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/<15cm<2f化简可得7.5cm V/VI 5cm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,假设物距为15cm时,像的位置应该在窗外,像距超出光具座范甩.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7.5cm V/VI 5cm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.假设此时光屏上能看到清楚地像,那么物距等于像距为20cm,那么焦距为10cm,更接近7. 5cm,不符合题意;D.假设此时能在光屏上看到清楚地像,那么像距为12cm,此时蜡烛应该才窗外,超出光具座范围,故D不符合题意.应选B.9.用三块凸透镜做成像实验,在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下,得到的实验结果如下:透镜甲成放大、倒立、实像:透镜乙成缩小、倒立、实像:透镜丙成放大、正立、虚像.由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为〔〕A. % > 〃 > % B•/丙 >为>/2C.启 <f丙D.【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、倒立的实像,说明2启所以心>儿>5:乙透镜成缩小、倒立的实像,说明〃>2〃,所以〃V;:丙透镜成放大、正立的虚像,说明人j>〃:所以,/丙〉后“.应选B.10 .如下图,竖直放置的不透光物体〔足够大〕中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN,镜而与凸透镜的主光轴垂直,B、N两点都在主光轴上,AB与MN高度相等,且与透镜上半局部等高.遮住透镜的下半局部,那么该光具组中,物体AB的成像情况是〔〕A,两个实像,一个虚像 B. 一个实像,两个虚像C,只有一个虚像D,只有一个实像【答案】D【解析】【详解】①按题意,AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像.②由于成像后的光线是射向右下方的,所以不能在平面镜上成像〔平面镜只在主光轴的上方〕,所以只能成一个实像.③如果平面镜足够大,那么“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像〞又会在平而镜上成一个等大的虚像,平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像〔成在凸透镜左侧f与2f之间.此时相当于物距为4f.当然,也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况〕.应选D .【点睛】此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,此题的突破点是,AB只有在主光轴上的那点折射后入MN,其它均没有,故只有一个实像.11 .如下图,光屏上能看到烛焰清楚的像,以下操作不能使光屏上清楚的像变大的是〔〕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〃大于像距也由于在光屏上能看到烛焰清楚的像,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楚的像,此时物距〃小于像距L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楚的像变大,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,像距丫会变大,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,所以能使光屏上清楚的像变大,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,能使光屏上清楚的像变大,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,所成的清楚像会更小,不能使光屏上清楚的像变大,选项D符合题意.12 .用照相机拍摄水池底部的物体时,假设保持照相机的位置不变,比拟池中有水和无水两种情况〔假设两种情况下,人眼看到的物体等大〕,那么有水时〔〕A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些B.暗箱应略长一些,得到的像会略大些C.暗箱应略短一些,得到的像会略小些D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些【答案】B【解析】【详解】照相机是利用凸透镜成像原理工作的.当无水时物体在光屏〔暗箱〕上形成一个倒立、缩小的实像,当有水时,由于光的折射,物体感觉变浅,相当于靠近凸透镜,根据“物近像远像变大〞原那么,在暗箱上得到的像会比原来的像略大一些.故B正确.13 .两平而镜4M, 4N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,4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〔〕M -二O_ NA,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通过两个平而镜成3个虚像,〔由于其中两个重合了〕,分别是S】、Sz、S3:S、S2分别在凸透镜的焦点处,那么不能成像,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uvf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.14 .如下图,00'为凸透镜的主光轴,将点光源放在月点时,像在方点;将点光源放在5点时,像在.点.当将点光源放在.点时,那么〔〕0 / B C .——> —.———■ ■ A. 一定在6点成一个实像 B. 一定在月点的左侧成一个虚像C,可能在反.之间成一个实像D,可能在.点的右侧成一个虚像 【答案】D【解析】如果凸透镜放在C 点右侧,那么当点光源放在R 点时,成像在A 点左侧,而不是右侧的 B,所以不可能;当光源在A 点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距 外,这样当点光源在B 点时就也会在相对于B 的另一侧成实像,〔也就是A 的一侧〕而不 是成像在C 点.所以透镜不可能在AB 和BC 之间.如果凸透镜放在A 点左侧,那么当点光 源放在A 点时,成像在B 点,当点光源放在B 点时,成像在C 点,成像都是虚像.故此时 凸透镜只能放在A 点的左侧:所以该情况下有如下几种可能,即假设C 点在透镜的1倍焦距 以外,像应成在透镜左侧的1倍焦距以外:另一种可能是,假设C 点还在透镜的1倍焦距以 内,即此时所成的像应在C 点的右侧.故分析四个选项,只有D 是正确的.应选D.15.小华在研究凸透镜成像规律时,将平行光正对凸透镜照射,另一侧的光屏移动到距凸 透镜10厘米处时,得到一个最小最亮的光斑.接着把光源换成蜡烛,调整好相关器材的高 度,将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处,移动蜡烛到光具座的左端并点燃,再移 动光屏至如下图位置时,在光屏中央得到一个清楚的像.保持凸透镜位置不变,通过移 动蜡烛及光屏的位置,以下成像情况符合实际的是A.假设蜡烛放置在10厘米刻度线处,无论怎么移动光屏,都无法在光屏上呈现清楚的像B.假设蜡烛放置在30厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清楚缩小的像k i«i ■ । hv 50 60 70 j|c.假设蜡烛放置在35厘米刻度线处,移动光屏,可在光屏上呈清楚放大的像D.假设在如图位置成一个清楚的像以后,把原透镜更换为f=15cm的新透镜,那么光屏应该靠近透镜才能得到一个像【答案】C【解析】【详解】A、假设燃烛放置在10厘米刻度线处,物距u=50cm - 10cm=40cm,满足u>2f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像.移动光屏,在光屏上能呈清楚的像,故A错误:B、假设蜡烛放置在30厘米刻度线处,物距u=50cm-30cm=20cm,满足u=2f.由凸透镜成像规律可知,成倒立、等大的实像,故B错误:C、假设蜡烛放置在35厘米刻度线处,物距11=50〔^-35〔^=15 51,满足2f>u>f,由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,移动光屏,可在光屏上呈清楚放大的像,故C正确:D、在如图位置成一个清楚的像以后,把原透镜更换为f=15cm的新透镜,,物距u=50cm,满足u>2f,由于凸透镜的焦距增大了,那么像距也会相应增大,所以应将光屏远离透镜才能得到一个像,故D错误.应选:Ce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.以下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〕〔〕【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,那么振幅大: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,那么振幅小:【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:应选C.17.如图是华为在巴塞罗那对外发布的首款5G折卷Mate X,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.以下有关说法正确的选项是〔〕A.调方声音的大小是改变声音的响度B.接听时,通过声音的音调可以区分来电者C.屏幕能够折叠,说明屏幕材料的可塑性较强D.是利用电磁波传递信息的,电磁波在空气中的传播速度为340m/s【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.接听时,通过声音的音色可以区分来电者,故B错误;C.屏幕能够折叠,要求屏幕材料具有的可塑性,但仅通过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.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.应选Ao18.以下四项举措中:①马路旁的房子的窗户采用双层玻璃:②城南禁止机动车鸣喇叭:③马路两旁植树;④高速道路两侧设置隔音板墙.对限制噪声污染有作用的是A. ③®B.②④C. ®@@D.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都对限制噪声污染有作用.应选A.19 .以下关于声现象的说法中,不正确的选项是A.我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的B,太空行走的宇航员之间可以直接对话C.噪声监测装置可以预防噪声的产生D.工人师傅们通过听机器产生的次声波来判断其工作状况【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A.铃的振动发出声音,所以我们听到的上课铃声是由铃的振动产生的,故A正确:A不符合题意:B,太空行走的宇航员之间不可以直接对话,由于声音传播需要介质,太空中没有空气,声音不能传播,故B错误;B符合题意:C.噪声监测装置不可以预防噪声的产生,只能测量出噪声的等级,故C错误:C符合题意:D.工人师傅们通过听机器产生的声波来判断其工作状况,不是次声波,次声波是听不到的,故D 错误:D符合题意.应选BCD.20 .我国一艘潜艇在执行任务时在水面下某处静止不动,声呐系统发现在正前方3.8 km处有一艘不明潜艇匀速驶来.声呐系统马上再次发出超声波,经过5.0s后接收到反射回来的声波.声呐系统接收到声波后马上向不明潜艇发射直线运动的鱼雷,超声波在海水中的传播速度是1500m/s,鱼雷的平均速度是80m/s.求:⑴不明潜艇行驶的速度:⑵鱼雷命中不明潜艇的时间.【答案】〔l〕20m/s:⑵37s【解析】【分析】【详解】⑴不明潜艇第二次接收到超声波时据我方潜艇的距离为5s M =卬]=1500 m/sx — =3750m不明潜艇行驶的速度20m/so⑵鱼雷与不明潜艇相向而行,其相对速度为20m/s+80m/s=100m/s从第二次超声波接触到不明潜艇,至第二次超声波返回我方潜艇,不明潜艇前进的距离为52 =廿不明潜艇 G = 20m/sx2.5s=50m发射鱼雷时两艇的相对距离为3750m-50m=3700m鱼雷命中不明潜艇的时间为s 3 3700m 〞t.= — = ---------- =37sv 3 lOOm/s 鱼雷命中不明潜艇的时间为37s .答:〔1〕不明潜艇行驶的速度20m/s :⑵鱼雷命中不明潜艇的时间为37so21 .某同学乘坐一辆汽车而对一座高山,声音传播速度为340 m/s“求:〔1〕假设汽车是静止的,汽车鸣一声喇叭,历时t=5s 听到回声,那么汽车距离高山多远? 〔2〕假设汽车以10 m/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〕850 m ;〔2〕525 m o【解析】【分析】【详解】⑴声音传播到高山的时间1 t=— x5s=2.5s,2 汽车到高山的距离:s=V2t=340m/sx2.5s=850m :⑵在3s 的时间内,汽车行驶的距离:si=vit=10m/sx3s=30m ,声音传播的距离:S2=V2t=340m/sx3s=1020m,设按喇叭时汽车到高山的距离为s,那么: 不明潜艇行驶的速度为 y 不明潜艇= 不明潜艇_ 3800m — 3750m 5s T=20m/s2S=S I+S2,A +s230m+1020ms =-------- = --------------------2 2答:〔1〕假设汽车是静止的,那么汽车距离高山850m远:⑵鸣喇叭时汽车距离高山525m.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年傍J甲4【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 . 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.教室外而出现嘈杂的声音,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.。