中考物理(压力与压强提高练习题)压轴题训练附答案解析
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一、初中物理压力与压强问题
1.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
11
F G G
F G G
+
==
+
甲
乙
∶
由
m
V
ρ=,可得
A
A A B
B B
B
A
B A
1
8
V
m
m
V m m
ρρ
ρ
ρ
==
=⨯
则AB两物体的边长之比为
1
2
,则AB两物体的面积之比为
1
4
,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
1
4
F
F F
S S S
F S F S F
S
p
p
=⨯⨯=
==
甲
乙
甲
乙乙
甲
甲
乙
故选B。
2.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平面上,甲对水平面的压强比乙小,下列方案中一定能使甲对水平面压强大于乙的有
方案:
①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方
②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方
③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方
A.0个B.1个C.2个D.3个
【答案】B
【解析】
【详解】
①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方,此时甲对地面的压力不
变,受力面积变为原来的二分之一,根据公式p=F
S
可知甲对地面的压强变为原来的2
倍,而乙对地面的压强没变,甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强;
②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时因为乙对地面的压力和
受力面积都变为了原来的二分之一,根据公式p=F
S
可知乙对地面的压强不变,而对甲来
说受力面积没变,压力增大,所以甲对地面的压强增大,但甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强;
③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时乙对地面的压力变为原来的二分之一,而受力面积不变,根据公式可知乙对地面的压强将变为原来的二分之
一.甲此时对地面的压力为1
2
G乙 G甲大于乙对地面的压力,而甲与地面的接触面积小于
乙跟地面的受力面积,所以根据p=F
S
可知甲对水平面压强一定大于乙对水平面的压强.
故选B.
3.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====5525
m 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 。
4.如图所示,轻质圆柱形容器A 、B 、C 分别盛有质量相同的不同液体(S A <S B <S c ),现有质量相同的甲、乙两实心物体(ρ甲>ρ乙),若选择其中一个物体放入某个容器中,物体浸没且液体没有溢出,此时液体对容器底部的压强为p 液,则( )
A .甲放入
B 中p 液最小 B .甲放入
C 中p 液最小 C .乙放入A 中p 液最大
D .乙放入B 中p 液最大
【答案】B 【解析】 【分析】
由题意可知,本题意在比较容器底受到液体压强的大小关系,可由压强的计算公式
F
p S
=
、液体内部压强的计算公式p gh ρ=液液、阿基米德原理、力的平衡、作用力与反作用力,综合进行分析判断,合理进行受力分析是解决此题的关键 【详解】
浸在液体中的物体,会受到竖直向上的浮力;由于力的作用是相互的,所以物体会对液体产生竖直向下的压力,相互作用力大小相等
1F F =压浮①
对杯中液体体进行受力分析:竖直向上的方向上,液体受容器底部的支持力F 支;竖直向下
的方向上,受重力G 液和物体对其的压力1F 压,由力的平衡条件可得
1F G F =+压支液②
容器底部对液体的支持力F 支,和液体对容器底部的压力2F 压为相互作用力,其大小相等
2F F =压支③
由①②③式和阿基米德原理可得,液体对容器底部的压力为
2F F G V g G ρ=+=+压浮液液物液
若容器底面积为S ,则容器底受到液体的压强为
2m g
F V g
G V g
G G p S
S
S
S
S
S
ρρρρ+=
=
=
+
=+
物
液压液物液
液物液
液物
上式也可写成
m g G p S
S
ρρ=
+
液物液物
由于三容器中液体质量相等、物体质量也相等,由上式不难看出液体对容器底部压强的大小取决于ρ液、ρ物和容器底面积S 的大小关系;
AB .ρ液最小、ρ物最大、S 最大时,此时容器底部受到的液体压强最小,所以将甲放入C 中时容器受到的液体压强最小,故A 不符合题意,B 符合题意;
CD .ρ液最大、ρ物最小、S 最小时,此时容器底部受到的液体压强最大;但由图形不能判断出A 、B 中液体密度谁大谁小,故CD 不符合题意。
故选B 。
5.如图(a )所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,其密度为ρ甲和ρ
乙。
已知液体对各自容器底部的压强相等。
现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图
(b )所示,甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为Δp 甲、Δp 乙,则( )
A .ρ甲>ρ乙,Δp 甲>Δp 乙
B .ρ甲<ρ乙,Δp 甲<Δp 乙
C .ρ甲<ρ乙,Δp 甲=Δp 乙
D .ρ甲>ρ乙,Δp 甲=Δp 乙 【答案】A
【解析】 【详解】
液体对各自容器底部的压强相等,即p p =甲乙,即
gh gh ρρ=甲甲乙乙
从图(a)可以看到,h h <甲乙,那么可知ρρ甲乙>
现将甲、乙液体互换容器,那么可得''p gh ρ=甲甲甲、''
p gh ρ=乙乙乙,甲、乙液体对容器底
部压强的变化量分别为
()'''
p p p gh gh g h h ρρρ∆=-=-=-甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲 ()'''p p p gh gh g h h ρρρ∆=-=-=-乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙
还可以知道甲液体、乙液体在大底面积1S 和小底面积2S 的容器中时的体积关系式是
''
12V V S h S h ===甲甲甲甲 ''21V V S h S h ===乙乙乙乙
式子变换可以得到'21S h h S =
⋅甲甲,'
12
S h h S =⋅乙乙,代入上面的式子可以得到 '''21211S S S p g h h gh S S ρρ⎛⎫-∆=-⋅=⋅ ⎪⎝⎭
甲甲甲甲甲甲
'''
11222
S S S p g h h gh S S ρρ⎛⎫-∆=-=⋅ ⎪⎝⎭乙乙乙乙乙乙
两式相减可得到
()''
'
'
211212121212
-----h S h S S S S S p p gh gh g S S S S S S ρρρρ-∆∆=⋅⋅=⋅甲甲乙乙甲乙甲甲
乙乙
因为p p =甲乙,12S S >,那么
12p S p S >甲乙
即在(a)图甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,也可知G G >甲乙
因为'2G h S ρ=甲甲甲、'
1G h S ρ=乙乙乙,可知
''21-0h S h S ρρ>甲甲乙乙
所以
-0p p ∆∆>甲乙
即p p ∆>∆甲乙;故选A 。
6.桌面上容器内盛有水,在一试管里面放一小球后,浮在水面上。
如图所示,现将小球取出,放入水中,下沉容器底部,试管仍浮在水面上,则( )
A.液面下降B.液面上升
C.容器底受到水的压强不变D.桌面受到的压强变小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.当小球在试管中时,试管处于漂浮状态,浮力等于试管和小球的总重力;当将小球取出并放入杯内水中时,小球下沉,试管仍竖直漂浮在水面上,小球受到的浮力小于重力,试管受到的浮力等于其重力,即总浮力减小;由F gV
ρ
=
浮水排
可知,排开水的体积减小,即大烧杯中的水面降低,故A符合题意,B不符合题意;
C.烧杯中的水面降低,由p gh
ρ
=可知,大烧杯底部受到的液体的压强变小,故C不符合题意;
D.将小球取出,放入水中,烧杯、水、试管、小球的总重力不变,对桌面的压力不变,根据
F
p
S
=知桌面受到的压强不变,故D不符合题意。
故选A。
7.如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重24N,B重3N。
若物体B对A的压强与此时物体A对桌面的压强相等,则物体A的密度ρA与物体B的密度ρB之比为()
A.1:2 B.27:8 C.8:27 D.3:1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
因为水平面上物体的压力和自身的重力大小相等,所以,物体B对A的压强
B B
B2
B B B
3N
F G
p
S S L
===
物体A对桌面的压强
A A B
A22
A B A A
24N3N27
F G G N
p
S S L L
++
====
因为物体B 对A 的压强与此时物体A 对桌面的压强相等,即p A =
p B ,所以,由以上两式解得
A B 31
L L = 又因为实心正方体的重力
3=G mg Vg L g ρρ==
所以,物体A 与物体B 的密度之比
A
3
33A A A B 3B B B A 3B 24N 183N 327G L g G L G G L L g
ρρ⎛⎫==⨯=⨯= ⎪⎝⎭ 故选C 。
8.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.
9.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。
现沿竖直方向切去相同厚度d后,并将切去部分放置在对方剩余部分的上表面,它们对地面的压强变为p甲、p乙,则()
A.p甲一定大于p乙B.p甲可能小于p乙
C.p甲一定等于p乙D.p甲可能等于p乙
【答案】A
【解析】
【详解】
甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,则
3
G
a
甲
甲
=3
G
a
乙
乙
,设a 甲
=5cm,a乙=10cm,截去厚度为2cm,则G甲=
1
8
G乙,叠放在对方剩余部分的上方后的压强
p甲=
3
32
510
3
5
G G
a
+
甲乙
甲
=
3
G
a
甲
甲
+3
1
3
G
a
⨯乙
甲
=
3
G
a
甲
甲
+
1
3
×
3
8G
a
甲
甲
=
3
11
3
G
a
⨯甲
甲
p乙=
3
82
105
8
10
G G
a
+
乙甲
乙
=3
G
a
乙
乙
+
3
1
2
G
a
⨯甲
乙
=3
G
a
乙
乙
+
1
2
×
3
1
8
G
a
乙
乙
=
17
16
×3
G
a
乙
乙
故p甲> p乙。
故选B。
10.下列函数图像能正确地描述两个物理量之间关系的是()
A.弹性限度内弹簧所受拉力与伸长关系
B.粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力关系
C.压力一定时,物体受到压强与受力面积关系
D.液体密度不变时,液体压强与深度关系
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.在弹性限度内,弹簧的伸长与所受拉力成正比关系,图像应是过原点的一条倾斜直线,故A不符合题意;
B.粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大,若压力为零,则摩擦力为零,而选项中图象反映的是压力为零,仍有摩擦力,故B不符合题意;
C.根据P=F
S
可知,压力一定时,物体受到压强与受力面积成反比,图像为双曲线的一部
分,故C符合题意;
D.根据P=gh
可知,液体密度不变时,液体压强与深度成正比关系,而选项中图象反映的是深度增大压强减小,故D不符合题意。
故选C。
11.如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等.若在两容器中分别抽出相同高度的液体,则抽出液体的质量△m甲、△m乙的关系是
A.△m甲一定小于△m乙
B .△m 甲可能等于△m 乙
C .△m 甲一定大于△m 乙
D .△m 甲可能大于△m 乙 【答案】A 【解析】 【详解】 由F
p S
=
知道,液体对容器底部的压力是: F=pS=ρ液ghS ,
因为甲、乙两种液体对各自容器底部的压力相等,即
ρ甲gh 甲S 甲=ρ乙gh 乙S 乙,
由图知道,h 甲>h 乙,所以
ρ甲S 甲<ρ乙S 乙;
若在两容器中分别抽出相同高度△h 的液体,则抽出液体的质量分别是:
△m 甲=ρ甲 △hS 甲, △m 乙 =ρ乙 △hS 乙,
由以上分析知道,△m 甲 <△m 乙,故只有A 符合题意。
12.如图所示,底面积不同的圆柱形容器A 和B 分别盛有甲、乙两种液体,两液面向齐平,且甲的质量等于乙的质量。
若从两容器中分别抽出部分液体后,液面仍保持相齐平,则此时液体对各自容器底部的压强A p 、B p 和压力A F 、B F 的关系是( )
A .A
B p p <,A B F F = B .A B p p <,A B F F >
C .A B p p >,A B F F =
D .A B p p >,A B F F <
【答案】A 【解析】 【分析】
甲乙质量相等,对容器底的压力相等;A 的底面积大,根据F
p S
=
分析液体对各自容器底部的压强A p 、B p 的关系;若从两容器中分别抽出部分液体后,两液面仍保持齐平,则和原来的情况相同。
【详解】
甲乙两种液体质量相等,此时两液面齐平。
因为是圆柱形容器,对容器底的压力为
F G mg
==,
所以甲乙对容器底的压力相等,即
A B
F F
=;
由于A的底面积大,由
F
p
S
=可得,A对容器底的压强小,即
A B
p p
<;
若从两容器中分别抽出部分液体后,因为两液面仍保持齐平,所以和未抽出时的情况相
同,即
A B
p p
<,
A B
F F
=;故选A。
【点睛】
本题主要考查压强大小比较,重点在分析压力及重力与压力的区别。
13.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:2:3
ρρ=
甲乙
,底面积之比:3:4
S S=
甲乙
,对水平地面的压强之比:8:5
p p=
甲乙
,下列有关甲、乙的说法正确的是()
A.甲、乙的重力之比是1∶2
B.甲、乙的体积之比是16∶5
C.甲、乙的高度之比是5∶12
D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的重力之比为
836
545
G F p S p S
G F p S p S
===⨯=⨯=
甲甲甲甲甲甲
乙乙乙乙乙乙
故A错误;
B.甲、乙的体积之比是
639
525
G
m g
V G
m G
V G
g
ρρρ
ρ
ρ
ρ
===⨯=⨯=
甲
甲
甲甲甲甲乙
乙乙
乙乙甲
乙
乙
故B错误;
C.甲、乙的高度之比是
9412
535
V
h S V S
V
h V S
S
==⨯=⨯=
甲
甲甲甲乙
乙
乙乙甲
乙
D .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强之差为
12
2221212()()gV gV F F G G m g m g p p gh gh g h h g h h S S S S S S S S ρρρρρρ-=
-=-=-=-=-=---甲乙111甲乙甲甲乙乙12121212
由于
:2:3ρρ=甲乙
所以
2
3
ρρ=
甲乙 由于
12
5
h h =甲乙 所以
125
h h =
甲乙 故
12212291
()()0353153
p p g h h g h h g h gh gh gh gh gh ρρρρρρρρ-=---=
⨯--+=+>甲甲乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙 所以
12p p >
故D 正确。
故选D 。
14.甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。
甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p 1 和 F 1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p 2 和 F 2;甲容器对桌面的压强和压力分别为 p 1′和 F 1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为 p 2′和 F 2′。
则下列判断中正确的是
A .1212p p F F <<,
B .1212=p p F F <,
C .1212==p p F F '''',
D .1212p p F F '>''>', 【答案】A 【解析】
【详解】
AB .由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρρ>液物时物体漂浮,ρρ=液物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为
p gh ρ=,且两杯中液面相平,所以,乙杯底的压强大于甲杯底的压强,即12p p <;又
因为两个烧杯的底面积相同,根据公式F pS =可知12F F <,故A 正确,B 错误; CD .由图可知,甲杯中鸡蛋排开盐水的体积大于乙杯中鸡蛋排开盐水的体积,两液面相平,则甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积,又因乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,所以根据m
V
ρ=
可知,甲杯中盐水的质量小于乙杯中盐水的质量,甲杯中盐水的重力小于乙杯中盐水的重力,同一只鸡蛋,则重力相等,甲、乙两个完全相同的烧杯,则杯子重力相等,烧杯对桌面的压力等于杯子、杯子内的盐水和鸡蛋的重力之和,所以,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,即12F F '<',又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式F
p S
=可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即12p p '<',故C 、D 错误。
故选A 。
15.如图(a )所示,一个质量分布均匀的长方体静止在水平面上,它对水平面的压强为p 。
若将它沿斜线切割为如图2(b )所示的两部分,它们对水平面的压强分别p a 和p b ,则( )
A .p >p a >p b
B .p a >p >p b
C .p <p a <p b
D .p a <p <p b
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
原来的正方体放在水平地面上,对地面的压强为
G Vg Shg p gh S S S
ρρρ=
=== 若沿如图所示的虚线方向切成a 、b 两部分,由图知对a 两部分 V a <S a h
a 两部分对水平面的压强
a a a
a a a a a a
G m g V g S hg p gh p S S S S ρρρ=
==<== 即
p a <p
对b 两部分
V b >S b h
b 两部分对水平面的压强
b b b b b b b b b
G m g V g S hg p gh p S S S S ρρρ=
==>== 即
P b >p
综上
p a <p <p b
故选D 。
二、初中物理凸透镜成像的规律
16.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。
17.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为 26cm 时,在光屏上得到一个清晰缩小的实像。
下列说法不正确的是( )
A .该凸透镜的焦距:13cm>f >10.5cm
B .只将蜡烛向右移动,可以在光屏上得到清晰放大的像
C .只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像
D .将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像,则26cm>2u f =,像距
61cm-40cm=21cm v =
满足2f v f <<,解得13cm 10.5cm f >>,故A 正确,不符合题意;
B .只将蜡烛向右移动,减小了物距,必须增大像距,才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B 错误,符合题意;
C .像距小于物距,光屏上成倒立、缩小的实像;保持凸透镜不动,只将蜡烛和光屏互换,像距大于物距时,根据光路的可逆性可知,成倒立、放大的实像,故C 正确,不符合题意;
D .蜡烛远离凸透镜时,物距增大,为了在光屏上得到清晰的像,应减小像距,光屏应靠近凸透镜,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
18.如图所示,AC 为入射光线,CB 为折射光线,且AO <OB ,已知AO =10m ,该凸透镜的焦距可能是( )
A.f=10cm B.f= 5cm
C.f=8cm D.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<OB,结合凸透镜成像规律可知
f<l AO<2f,l BO>2f
已知AO=10m,则
f<10m<2f
解得
5m<f<10cm
故选C。
19.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛距凸透镜36cm 时,在凸透镜另一侧18cm 处的光屏上得到清晰缩小的像,当蜡烛距凸透镜18cm 时,它的像一定是( )
A.像距为36cm,且成缩小的实像B.像距为36cm,且成放大的实像
C.像距为18cm,且成缩小的实像D.像距为18cm,且成放大的虚像
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
当u﹥2f时,成倒立、缩小的实像,f﹤v﹤2f,u﹥v.当蜡烛距凸透镜18cm 时,f﹤u﹤
2f.由于f﹤u﹤2f,成倒立、放大的实像,v﹥2f,u﹤v.凸透镜的一个物距对应一个像距,所以,像距为36cm,且成放大的实像.故选B。
20.小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片,然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中,通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像,则四个像出现的先后顺序是
A.③②④①B.③②①④C.②①③④D.①②③④
【答案】C
【解析】
小明将凸透镜紧靠书上的一幅卡通图片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成的虚像是放大的,物体离凸透镜越近,像越接近物体的大小,也就是成的虚像越小,故先看到②,当在一倍焦距远离凸透镜的过程中,看到的像逐渐变大,当大于一倍焦距时,成倒立的像,即
看到的为①,继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立缩小的实像,即为③,成实像时,物距越远,像越小.因此最后看到的是④,故四个像的顺序为②①③④.故选C.
21.小明用自制的“水凸透镜”(向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小)来研究凸透镜成像规律,当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时,如图所示,光屏上原来清晰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是()
①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”
A.①和②都行B.②和③都行
C.①和③都行D.②和④都行
【答案】B
【解析】
【详解】
近视镜是凹透镜,给水透镜戴上近视镜后,相当于减弱了凸透镜的会聚能力,所以像远离了凸透镜,若要在光屏上得到像,须将光平远离透镜;或增大凸透镜的会聚能力,向水透镜中注水。
故选B。
22.某同学在做凸透镜成像实验时,当物距u =30厘米,像距v = 20厘米时,光屏上呈现烛焰清晰的像。
若烛焰移到离凸透镜12厘米处,所成的像一定是
A.倒立的B.正立的C.放大的D.缩小的
【答案】C
【解析】
【详解】
当物距u=30cm,像距v=20cm时,光屏上呈现烛焰清晰的像,所以
>,
30cm2f
>>,
f f
220cm
所以凸透镜的焦距为:
<<15。
10cm cm
f
若将烛焰置于距凸透镜12cm处时,即u=12cm,有两种情况:若焦距在10cm和12cm之间则
<<,
f u f
2
物体通过凸透镜成倒立、放大的实像;若焦距在12cm和15cm之间,则
<,
u f
物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。
由以上知,故只有C 正确。
故选C。
23.城市的很多街口都安装了 360°高清晰摄像头,由公安局实施 24 小时监控,来保护人民的安全,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在 F 处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是()
A.不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像
B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在 a 点
C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 c 点
D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在 b 点
【答案】D
【解析】
【详解】
A.该人走近还是走远时,所成的像是倒立的实像,不是正立的,A错误;
B.如果该人远离镜头,那么物距变大,像距变小,像更靠近焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变大,焦点不可能在a点,B错误;
C D.如果该人靠近镜头,那么物距变小,像距变大,像更远离焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变小,焦点不可能在c点,可能变在b点,C错误、D正确.。