中考物理复习凸透镜专项易错题附答案解析

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 cm
B.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= 10cm
A.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“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Bo
7 .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>/2
C.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_ N
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
Ao
18.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.②④
C. ®@@
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1500
m/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/so
⑵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.= — = ---------- =37s
v 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37so
21 .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/s
2S=S I+S2,
A +s230m+1020m
s =-------- = --------------------
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.。