2020-2021备战中考物理复习压力与压强专项综合练附答案
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一、初中物理压力与压强问题
1.如图所示,甲、乙两相同容器放在水平桌面上,已知甲、乙两容器里分别装有两种质量相同的不同液体,则在同一高度上的A 、B 两点液体的压强A p 和B p 的大小关系为
A .A
B p p > B .A B p p =
C .A B p p <
D .以上都有可能.
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
甲、乙两容器相同,两种液体的质量相同,由F p S
=
和 F G mg ==
知两个容器底部所受压强相同,即
p p =甲乙,
∵A 、B 两点在同一高度上,
m m =乙甲, V V 甲乙>,
∴ρρ甲乙< ,
∴根据p gh ρ=知:AB 以下液体对底部压强
A B p p 下下<,
∵AB 两点压强为
A A p p p =-甲下,
B B p p p =-乙下 ,
∴A B p p >.
故选A .
2.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。
将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。
则下面判断正确的是()
A .比较物体所受到的浮力,则F 浮甲<F 浮乙<F 浮丙。
B .比较杯底对桌面的压强,则p 甲>p 乙>p 丙。
C .比较容器底部受到液体的压力,则F ′甲<F ′乙<F ′丙。
D .比较物体下表面所受的压强,则p ′甲<p ′乙<p ′丙。
【答案】B 【解析】 【详解】
A .根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同一物体,因此所受浮力应相等,A 不符合题意;
B .根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p 甲>p 乙>p 丙,B 符合题意;
C .甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C 不符合题意;
D .根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D 不符合题意。
3.A 、B 两个实心正方体的质量相等,密度之比A
B ρρ∶=8∶1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A .
F F 甲乙∶=1∶1, p p 乙甲:=1∶2 B .
F F 甲乙∶ =1∶1,p p 乙甲:=1∶4 C .
F F 甲乙∶=1∶2,p p 乙甲: =2∶1 D .
F F 甲乙∶ =8∶1,p p 乙甲:=1∶8 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
若按(甲)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
A B F G G =+甲
若按(乙)的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
A B F G G =+乙
故
A B
A B
11F G G F G G +==+甲乙∶ 由m
V
ρ=
,可得 A
A A
B B B B
A B A 18
V m m V m m ρρρρ===⨯ 则AB 两物体的边长之比为
1
2 ,则AB 两物体的面积之比为14
,因为所以按(甲)、(乙)两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是
B B A A B A
14F F F S S S F S F S F S p p =⨯⨯===甲
乙甲乙乙甲甲乙 故选B 。
4.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲∶ρ
乙
=5∶4,底面积之比S 甲∶S 乙=6∶5,对水平地面的压强之比p 甲∶p 乙=2∶3,下列说法不
正确的是( )
A .甲、乙的质量之比是4∶5
B .甲、乙的高度之比是8∶15
C .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余部分对地面的压强不可能相等
D .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .甲、乙对水平地面的压力之比
264===355
F p S F p S ⨯甲甲甲乙乙乙 因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由F =
G =mg 可得,甲、乙的质量之比
4===5
G m G F g G m G F g
=甲
甲甲甲乙乙乙乙 故A 正确,不符合题意; B .甲、乙的体积之比
4416====5525m V m m V m ρρρρ⨯⨯甲
甲甲甲乙乙
乙乙甲乙
甲、乙的高度之比
1658====25615V h S V S V h V S S ⨯⨯甲
甲甲甲乙乙乙乙甲乙
故B 正确,不符合题意;
C .甲、乙的质量之比是4∶5,所以
m 甲<m 乙
将甲、乙分别沿水平方向切去相同的质量后,剩余物体质量
m 甲剩<m 乙剩
由G =mg 可知剩余物体的重力
G 甲剩<G 乙剩
对地面的压力关系
F 甲剩<F 乙剩
底面积之比
S 甲∶S 乙=6∶5
所以
S 甲>S 乙
由p =
F
S
可知剩余部分对地面的压强不可能相等,故C 正确,不符合题意; D .由于水平面上的柱状物体对地面的压强可以利用p =ρgh 比较,则切去相同的高度后,两者压强的变化量分别为
Δp 甲′=ρ甲g Δh ,Δp 乙′=ρ乙g Δh
已知它们的密度之比
ρ甲∶ρ乙=5∶4 ρ甲>ρ乙
所以
Δp甲′>Δp乙′
已知原来甲乙对水平地面的压强之比
p甲∶p乙=2∶3
p甲<p乙
由于剩余部分对地面的压强
p′=p-Δp
所以剩余部分对地面的压强不可能相等,故D错误,符合题意。
故选D。
5.如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强p A、p B、p C的大小关系是()
A.p A>p B>p C
B.p A=p B=p C
C.p A<p B<p C
D.p A=p C>p B
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,三容器内所装液体的深度:h A>h B>h C,
∵p=ρgh,三容器内液体对容器底部的压强相等,
∴三液体的密度:ρA<ρB<ρC;
∵抽出相同深度的液体,
∴抽取液体的压强:△p A<△p B<△p C,
又∵原来它们对容器底部的压强相等,
∴剩余液体对容器底部的压强:p A>p B>p C.
故选A.
6.如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则关于甲、乙的密度ρ甲、ρ乙和对地面压力变化量的判断,正确的是()
A .ρ甲>ρ乙,△F 甲<△F 乙
B .ρ甲>ρ乙,△F 甲>△F 乙
C .ρ甲<ρ乙,△F 甲<△F 乙
D .ρ甲<ρ乙,△F 甲>△F 乙
【答案】A 【解析】 【详解】
两个正方体的边长分别为h 甲和h 乙,h 甲<h 乙,由
p =
F S =
G S
=mg S =ρVg S =ρShg S =ρgh
可知,甲、乙两个实心均匀正方体对地面的压强相等,即:p 甲=p 乙,所以, ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,h 甲<h 乙
故ρ甲>ρ乙;
由ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙得
ρρ甲乙=h h 乙
甲
在两正方体上部沿水平方向切去相同高度的部分,由于底面积不变,对地面的压力变化是切去的部分,即△F =ρ△Vg ,则
F F 甲乙 =V g V g ρρ甲甲乙乙=S h S h ρρ甲甲乙乙=ρρ甲乙×S S 甲乙=ρρ甲乙×(h h 甲乙)2=h h 乙甲
×
(h h 甲乙)2=h h 甲
乙<1 所以,△F 甲<△F 乙,故△F 甲一定小于△F 乙。
故选A 。
7.如图,厚度不计的圆柱形容器放在水平面上,内装有水,上端固定的细线悬挂着正方体M (不吸水)竖直浸在水中,M 有
1
5
的体积露出水面,此时水的深度为11cm 。
已知容器底面积是200cm 2,重为4N ,正方体M 边长为10cm ,重20N ;若从图示状态开始,将容器中的水缓慢抽出,当容器中水面下降了6cm 时,细绳刚好被拉断,立即停止抽水,不计细绳体积与质量,下列说法不正确的是( )
A .如图未抽出水时,容器对水平面的压力为26N
B .细绳所能承受的最大拉力为18N
C .M 最终静止后,水对容器底部的压强为900Pa
D .M 最终静止后,M 对容器底部的压强为1200Pa 【答案】C 【解析】 【详解】
A .物体M 的底面积
S M =L 2=(10cm )2=100cm 2=0.01m 2
若容器内没有物体M ,水的深度为11cm 时水的体积
V =S 容h =200cm 2×11cm=2200cm 3
这些水的质量
m =ρ水V 容=1.0g/cm 3×2200cm 3=2200g=2.2kg
因物体M 受到的浮力和排开水的重力相等,所以,容器对水平面的压力
F =
G 容+G 水+F 浮=G 容+G 水+G 排
即:未抽出水时,容器内水和物体M 的共同作用效果与2.2kg 水的作用效果相同,则容器对水平面的压力
F =
G 容+mg =4N+2.2kg ×10N/kg=26N
故A 正确,不符合题意; B .原来正方体M 浸入水中深度
h 1=(1﹣
15)L =4
5
×10cm=8cm 水面下降6cm 时正方体M 浸入水中深度
h 2=h 1﹣△h =8cm ﹣6cm=2cm
则物体M 排开水的体积
V 排=S M h 2=100cm 2×2cm=200cm 3=2×10﹣4m 3
此时正方体M 受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×2×10﹣4m 3=2N
所以细绳能承受的最大拉力
F 拉=
G ﹣F 浮=20N ﹣2N=18N
故B 正确,不符合题意;
C .细绳刚好被拉断时,容器内水的深度
h 3=h ﹣△h =11cm ﹣6cm=5cm
容器内剩余水的体积
V 水剩=S 容h 3﹣V 排=200cm 2×5cm ﹣200cm 3=800cm 3
当物体M 恰好浸没时,需要水的体积
V 水=(S 容﹣S M )L =(200cm 2-100cm 2)⨯10cm=1000cm 3>800cm 3
所以,细绳被拉断、M 最终静止后,M 没有浸没,则此时容器内水的深度
h 4=M V S S -水剩
容=3
22
800cm 200cm 100cm -=8cm=0.08m 此时水对容器底部的压强
p=ρ水gh4=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
故C错误,符合题意;
D.M最终静止后,排开水的体积
V排′=S M h4=100cm2×8cm=800cm3=8×10﹣4m3
正方体M受到的浮力
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N
M对容器底部的压力
F压=G﹣F浮′=20N﹣8N=12N
M对容器底部的压强
p M=
M
F
S
压=
2
12N
0.01m
=1200Pa
故D正确,不符合题意。
故选C。
8.如图是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体 A、B,把它们平放在水平地面上,则两正方体 A、B 对水平地面的压强之比为()
A.4:1 B.8:1 C.1:2 D.2:1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知,当甲的体积为1cm3时,质量为8g,所以甲的密度为
甲
ρ=
m
V
甲
甲
=
3
8g
1cm
=8g/cm3
当乙的体积为4cm3时,质量为4g,所以乙的密度为
ρ
乙
=
m
V
乙
乙
=
3
4g
4cm
=1g/cm3
所以
甲
ρ:ρ
乙
=8:1
由ρ=
m
V
可得,V=
m
ρ,m甲:m乙=1:1,则甲乙的体积为
V V 甲乙=m m 甲
甲乙
乙
ρρ=m m ρρ⨯甲乙甲乙=1181⨯=1
8
因为V =L 3,所以边长(高)之比
h 甲:h 乙=1:2
正方体对地面的压强
p =
F S =
G S =mg S =Vg S ρ=shg S
ρ=ρgh 两正方体A 、B 对水平地面的压强之比
p 甲:p 乙=
gh gh ρρ甲甲乙乙=81
12
⨯⨯=4:1 故选A 。
9.如图所示,水平面上的圆柱形容器A 、B 中分别盛有甲、乙两种液体,且甲对容器底部的压强大于乙.现在两容器中各放入一个物体,物体均漂浮在液面上且液体不溢出.小明认为:若两物体质量相等,甲对容器底部的压强可能小于乙;小红认为:若两物体体积相等,甲对容器底部的压强可能小于乙;下列说法中正确的是 ( )
A .两人的观点均正确
B .两人的观点均不正确
C .只有小明的观点正确
D .只有小红的观点正确 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
试题分析:由于两容器都是圆柱形容器,所以有
A A
F G p S S ==甲甲
甲,B B F G p S S ==乙乙乙
因为
p p 甲乙>
所以
A B
G G S S >甲乙
放入质量相等的物体后,液体对容器底的压强为
''=+A
A A A G G G F G p S S S S +==甲甲物甲物
甲
''=+B B B B
G G G F G p S S S S +==乙物物
乙乙乙
因为
A B S S >
所以
A B
G G S S <物物
则'甲p 可能大于、小于、等于'p 乙,小明的观点是正确的; 若放入物体的体积相等,同理液体对容器底的压强为
''=+A A A A
G G G F G p S S S S +==甲甲物甲物甲 ''''=+B B B B
G G G F G p S S S S +=
=乙物物乙乙乙 其中
A B
G G S S >甲乙
两物体的密度关系不定,所以G 物和'G 物的大小关系不定,则
A
G S 物
可能大于、小于、等于'
B
G S 物,则'甲p 可能大于、小于、等于'p 乙,小红的观点也是正确的, 故选A 。
10.甲、乙两个均匀正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。
若沿水平方向将甲、乙正方体上方截去,使甲、乙剩余部分的高度相同,如图所示,则剩余部分的质量m 甲、m 乙的关系是
A .m 甲一定大于m 乙
B .m 甲一定小于m 乙
C .m 甲可能小于m 乙
D .m 甲可能等于m 乙
【答案】A 【解析】
【详解】
根据压强公式和正方体知识得
m g F G Vg P gh
s s s s
ρρ=
==== 所以有
===P gh P gh ρρ甲甲甲乙乙乙
因此
=h h ρρ甲甲乙乙
由图知
h h >甲乙
所以
22h h ρρ>甲乙
即
s s ρρ>甲甲乙乙
那么若沿水平方向将甲、乙正方体上方截去,使甲、乙剩余部分的高度相同,则剩余部分的质量m 甲、m 乙的关系为
==m s h m s h ρρ>甲甲甲乙乙乙
故选A 。
11.如图所示,甲容器内只有水,乙容器内有冰块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,三个相同的容器内水面高度相同.则下列说法正确的是
A .冰块的密度大于球的密度
B .若向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变小
C .水对三个容器底的压力不同
D .三个容器中,甲容器对水平桌面的压力最小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .冰块漂浮在乙容器中,
ρρ水冰块<,
小球悬浮在丙容器中,
ρρ=小球水,
所以
ρρ小球冰块<
故A 错误;
B .小球悬浮在丙容器中,
ρρ=小球水,
如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由浮排F gV ρ=可知,物块受到的浮力变
小,小球将下沉,故B 正确;
C .由题意可知,水的密度ρ与深度h 都相同,由液体压强公式:p gh ρ=可 知,
p p p ==甲乙丙,
由F
p S
=
可知,水对容器底的压力:F pS =,由于压强与容器底面积都相同,则水对容器底的压力:
F F F ==甲乙丙,
故C 错误;
D .在乙容器中,根据作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加给冰块一个竖直向上的浮力即F 浮,冰块会反过来施加给容器(包括水和玻璃杯)一个竖直向下的压力即
F 压,而
F F =压浮
这个压力会通过容器传导给桌面.冰块因为漂浮,所以
F G G ==浮排冰块.
所以,甲容器对于桌面的压力
F G G =+甲水杯,
乙容器对桌面的压力
F G G G G G G ='++='++乙水排杯水杯冰块,
因为
G G G G G ='+='+水水排水冰块,
因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理丙容器对于桌面的压力等于甲容器对桌面的压力,故D 错误.
12.如图所示,A 、B 两个柱形容器(S A >S B ,容器足够高),分别盛有质量相同的甲、乙两种液体,则下列说法正确的是( )
A.分别向A、B 容器中倒入相同质量的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强p 甲可能等于p 乙
B.分别从A、B 容器中抽出相同体积的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强p 甲一定大于p 乙
C.分别向A、B 容器中倒入相同高度的甲、乙液体后,液体对容器底部的压力F 甲一定小于F 乙
D.分别从A、B 容器中抽出相同高度的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强p 甲一定大于p 乙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由题知
m甲=m乙
根据重力大小公式G=mg得
G甲=G乙
由图可知
h甲>h乙,V甲>V乙
由密度公式
m
V
ρ=得
ρ甲<ρ乙
由于是柱形容器,有V=hS,根据液体压强公式p=ρgh、压强定义式
F
p
S
=和密度公式
m
V
ρ=可得,液体对容器底面压力为
F=pS=ρghS=ρVg=mg=G 则液体对容器底部的压强为
p=G S
又根据S A>S B,得
p甲<p乙
A.分别向A、B容器中倒入相同质量的甲、乙液体后,有
m甲’=m甲+Δm,m乙’=m乙+Δm 根据m甲=m乙得
m甲’=m乙’
则可得出
p甲′<p乙′
故A错误;
B.分别从A、B容器中抽出相同体积的甲、乙液体后,
m甲’=m甲-ΔVρ甲,m乙’=m乙-ΔVρ乙
根据m甲=m乙,ρ甲<ρ乙得
m甲’>m乙’
则
G甲’>G乙’
故无法得出p甲′与p乙′的确定关系,故B错误;
C.分别向A、B容器中倒入相同高度的甲、乙液体后,
m甲′=m甲+ρ甲ΔhS甲,m乙′=m乙+ρ乙ΔhS乙
故
G甲′=G甲+ρ甲gΔhS甲,G乙′=G乙+ρ乙gΔhS乙
则
p甲′=p甲+ρ甲gΔh,p乙′=p乙+ρ乙gΔh
根据p甲<p乙,ρ甲<ρ乙得
p甲+ρ甲gΔh<p乙+ρ乙gΔh
即
p甲′<p乙′
故C正确;
D.分别从A、B容器中抽出相同高度的甲、乙液体后,液体对容器底部的压强
m甲′=m甲-ρ甲ΔhS甲,m乙′=m乙-ρ乙ΔhS乙
故
G甲′=G甲-ρ甲gΔhS甲,G乙′=G乙-ρ乙gΔhS乙
则
p甲′=p甲-ρ甲gΔh,p乙′=p乙-ρ乙gΔh
故无法得出p甲′与p乙′的确定关系,故D错误。
故选C。
13.如图所示,甲、乙两个均匀实心长方体物块放置在水平地面上.现各自沿水平方向切去部分,且将切去部分叠放到对方上面,此时甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙.则下列做法中,符合实际的是
A .如果它们原来的压力相等,切去相等质量后,p 甲一定大于p 乙
B .如果它们原来的压力相等,切去相等厚度后,p 甲一定小于p 乙
C .如果它们原来的压强相等,切去相等质量后,p 甲可能大于p 乙
D .如果它们原来的压强相等,切去相等厚度后,p 甲一定大于p 乙 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .如果两物体原来的压力相等,也就是重力相等,沿水平方向切去相同质量,剩余质量、压力都相等,但甲的接触面积大,对水平面的压强较小;
B .如果两物体原来的压力相等,也就是重力相等,沿水平方向切去相等厚度,根据体积公式V =Sh ,h 相同,S S >甲乙,得到V 甲>V 乙,甲剩余的质量小于乙剩余的质量,甲的压力小于乙的压力,根据压强公式F
p S
=
,F F <剩甲剩乙,S S >甲乙,可以得到p 甲<p 乙; C .两个物体原来对地面的压强相等,由图知甲的重力大于乙.沿水平方向切去质量相同的部分,作用面积不变,乙剩余的重力大于甲剩余的重力,也就是乙对水平面的压强小于甲对水平面的压强;
D .甲、乙都是长方体即柱体,压强用p=ρgh 分析,它们原来的压强相同,由公式p =ρgh 知,甲物体的密度较大,沿水平方向切去厚度相同的部分,作用面积不变,甲减小的重力大于乙减小的物重,甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强.
14.如图,形状、体积相同的长方体甲、乙至于水平地面,对地面的压力分别为F 甲、F
乙
,将他们顺时针旋转90°,此时甲乙对地面的压强为p '甲、p '
乙,对地面的压强变化量分
别为p ∆甲、p ∆乙。
若p ∆甲>p ∆乙,则( )
A .F 甲>F 乙 p '甲>p '
乙 B .F 甲>F 乙 p '甲<p '
乙 C .F 甲<F 乙 p '甲>p '
乙
D .F 甲<F 乙 p '甲<p '
乙
【答案】A
【分析】 【详解】
因为顺时针旋转90°,高度的变化量
∆=∆甲乙h h
因为
h p g ρ∆=∆甲甲甲,h p g ρ∆=∆乙乙乙
p ∆甲>p ∆乙
所以
ρρ甲乙>
因为
V 甲=V 乙
根据m V ρ=得到
m 甲>m 乙
又因为在水平面竖直方向无外力,所以
F G m g ==甲甲甲,F G m g 乙乙乙==
所以
F 甲>F 乙
根据F
p S
=
可知, F 甲>F 乙、S S ''甲乙<
所以
p '甲>p '乙
故选A 。
15.如图所示,桌面上有两个相同的容器甲,乙,现将两个容器倒入体积相同的不同液体,若甲容器中液体对容器底部的压强比乙容器中液体对容器底部压强大,试比较两容器对桌面的压强p 甲,p 乙( )
A .p 甲>p 乙
B .p 甲<p 乙
C .p 甲=p 乙
D .不能确定
【答案】A
【分析】 【详解】
由图可知甲乙两容器底部所处的深度h 相同,且甲容器中液体对容器底部的压强比乙容器中液体对容器底部压强大,根据公式p gh ρ=可得,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,又因甲乙两种液体的体积相等,根据公式m V ρ=得,甲容器中液体的质量大于乙容器中液体的体积,则甲容器中液体的重力大于乙容器中液体的重力,故甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,两个容器相同,说明容器和桌面的接触面积相同,根据公式F
p S
=可得,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强。
故选A 。
二、初中物理凸透镜成像的规律
16.当物体距离凸透镜8cm 时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像;若保持物体与光屏的位置不变把凸透镜向光屏方向移动2cm ,则在光屏上又成一清晰的缩小的像,物体与光屏的距离L 和凸透镜的焦距f 的说法正确的是( ) A .L =18cm B .L =14cm C .4cm<f <5cm D .5cm<f < 8cm
【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
由于当光屏上成清晰放大的像后,物体及光屏均未移动,仅将凸透镜向光屏方向移动2cm ,又成清晰缩小的像,则根据光路是可逆的可知,此时物距与像距大小互换,此时物距为10cm ,像距为8cm ,成倒立缩小的实像,物体与光屏间的距离L=10cm+8cm=18cm 。
由凸透镜成像规律可得
2f <10cm ,f <8cm<2f
解得4cm<f <5cm ,故选A C 。
17.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<u<2f 时,在光屏上得到倒立放大的实像。
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<v<10cm,故C错误,D 正确。
18.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。
19.如图所示,F为凸透镜的两个焦点,A′B′为物体AB的像,则物体AB在
A.图中Ⅰ区域,箭头水平向右
B.图中Ⅱ区域,箭头水平向右
C.图中Ⅱ区域,箭头方向向左斜上方
D.图中Ⅰ区域,箭头方向向右斜上方
【答案】D
【解析】
试题分析:根据图中告诉的像距与焦距的关系,结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系,以及物距与焦距的关系.由题意知,像在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像的特点,此时物体应在二倍焦距以外,且成的像是倒立缩小的实像,因此物体应比A′B′大,箭头方向向上;像在主光轴下方,根据凸透镜的三条特殊光线,利用折射时光路是可逆的,作出物体AB,由图可知;则物体应在主光轴下方,所以物体在图中Ⅰ区域,箭头方向向右斜上方.
故选D.
考点:此题考查的是凸透镜成像.
点评:凸透镜成像的规律涉及四个方面:①物距与焦距的关系;②成像的性质;③像距与焦距来的关系;④应用.只要告诉其中的一个方面,就可以确定其它三个方面的内容.在此题中,根据图示确定了像距与焦距的关系;然后利用凸透镜成像的规律物距与物体与像的大小关系.
20.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 <f ,则成正立、放大的虚像,应用是放大镜;若 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。
故选B 。
21.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2f u f <<;
又因为24cm u ,所以24cm 12cm f >>
,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18 cm ,由24cm 12cm f >>
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;
22.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.
23.两平面镜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。