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3.6《探究凸透镜成像规律》同步练习
一、单选题
1．水是万物之源，亦是生命之源。下列说法正确的是（　　）
A．洗热水澡后，卫生间的镜子变得模糊，这是液化现象，需要吸热
B．夏天游泳后，从泳池出来感到凉快，这是因为身上的水蒸发时吸热
C．深秋的清晨，地上的草叶上结了霜，这是凝华现象，需要吸热
D．冬天，河里的水结冰了，这是凝华现象，需要放热
2．海绵金属是一种新型材料。它是往熔融的金属里加进起泡剂，在金属中产生大量气泡，再将金属强制冷却、快速凝固，气泡被“冻结”在固体的金属里。这样就使海绵金属具有了多孔的独特结构。下列关于海绵金属的说法不正确的是（　　）
A．由于海绵金属里有大量气泡，可作为保温材料
B．海绵金属体依旧具有良好的导电性
C．由于海绵金属多孔，可作为消音设备的材料
D．海绵金属体的密度比同成分金属的密度大
3．“一河诗画，满城烟花”，2023年11月3日晚，湖南浏阳国际烟花节的焰火惊艳全球（如图所示）有关烟花表演，下列说法正确的是（　　）
A．先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快
B．天空中明亮的烟花不是光源
C．焰火把人影照到地面上，人影是光沿直线传播形成的
D．焰火在水中的倒影是光沿直线传播形成的
4．汽车的发明促进了人类文明的发展，下列有关汽车中各部件的说法中正确的是（　　）
A．汽车后视镜是利用光的折射来扩大司机视野
B．倒车雷达是利用超声波来探测车后方情况的
C．汽车的车身显白色是因为吸收所有颜色的光
D．汽车装有消声器的目的是在接收处减弱噪声
5．密度与我们的生产生活密切相关，下列有关密度的说法错误的是（　　）
A．影视剧拍摄中滚落的石块等道具，通常用密度小的泡沫塑料制成
B．可以利用密度来鉴别物质，因为不同物质的密度一定不同
C．为减轻质量，国产大飞机C919采用硬度高、密度小的材料制造
D．发生火灾时，受困人员采用弯腰姿势撤离，是因为含有有害物质的气体温度较高，密度较小，大量聚集在房间上方
6．关于质量和密度，下列说法正确的是（　　）
A．粗铜丝拉伸后变成了细铜丝，密度不变
B．氧气罐中的氧气用去一半，密度不变
C．水结冰之后质量不变，密度变大
D．嫦娥五号返回舱把月球土壤样品带回地球，样品质量变大
7．“教室是我们学习知识的天空，是陪伴我们的第二个家”，下列说法最符合实际的是（　　）
A．教室里最舒适的温度约为40℃
B．教室的高度约为3dm
C．教室里一支新粉笔的质量约为100g
D．同学们进出教室行走时的速度约为1m/s
8．如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（　　）
A．不能成清晰的像 B．成倒立的缩小的像
C．成倒立的放大的像 D．成倒立的等大的像
二、多选题
9．小涵用天平和量筒测量小石块的密度，如图甲是调节天平时的情形，图乙和图丙分别是测量石块质量和体积时的情形，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中应将平衡螺母向右调，使天平横梁平衡
B．图乙中测石块的质量时，天平的读数是71.2g
C．图丙中测得石块的体积是80cm3
D．计算出石块的密度是3.57×103
10．在“探究凸透镜的成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上形成一个清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．光屏上的像是一个倒立、缩小的实像
B．投影仪是根据该次实验原理制成的
C．照相机是根据该次实验原理制成的
D．保持凸透镜不动，向左移动蜡烛，为重新得到清晰的像，光屏也要向左移动
三、填空题
11．在探究平面镜成像特点的实验中。选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ；选取两个完全相同的蜡烛A 和B，是为了比较像与物的 关系；镜后蜡烛B与镜前点燃的蜡烛 A 的像完全重合后，移去镜后蜡烛B，在其所在位置上放一光屏，则眼睛应该在 侧（填“A”或“B”）观察光屏的像。
12．如图1所示，停表的读数是 s。如图2所示，用刻度尺测物体的长度，读数时视线正确的是 （选填“A”或“B”），物体的长度为 cm。
13．如图甲所示，小旋在放学路上经过一家商铺时，通过商铺的反光玻璃幕墙看到了马路对面正在发光的广告牌。
①请在图乙中画出广告牌EF在玻璃幕墙上的像E'F'( )
②请在图乙中画出小旋通过玻璃幕墙看到广告牌E点的光路图（A点表示小旋的眼睛）( )
③如图是广告牌上的冰墩墩，下列选项中，小旋通过玻璃幕墙看到的冰墩墩的是 。
14．常说“眼见为实，耳听为虚”， 但是我们眼见的未必就是真实的，比如诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷，其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），太阳实际在图中 （选填 “甲”或“乙”）的位置，因为诗人看到的是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像。
15．如图是今年国庆假期的井冈山的美丽雾景图，12月的井冈山山脚下的露天汽车，第二天早晨，汽车的挡风玻璃上落满了霜，雾是由于空中水蒸气遇冷 形成的小液滴；霜是空中水蒸气遇冷 形成的小冰晶。

16．幽默风趣的物理老师正在给同学讲解物理知识，时不时还在黑板上进行板书，同学们全都听得津津有味并不时地记笔记。同学能从老师的讲解中获取知识说明声音能够传递 ，同学们能从不同角度看到黑板上的字，这是因为黑板上的字发生了 反射。
四、作图题
17．某同学利用半圆形玻璃砖和量角器探究光的反射和折射规律，玻璃砖和量角器按如图甲所示放置，圆心重合在O点。入射光线AO沿图示位置从玻璃砖内射向玻璃砖和空气的分界面。请在图中作出入射光线AO的反射光线和折射光线。
五、实验题
18．小伟让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F 上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm。
小伟在图乙所示的实验装置中探究凸透镜的成像规律，他把这个凸透镜固定在零刻度线的位置不动，蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、 的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向 移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。
19．小明为了测量鸡蛋的密度，小明进行了如下操作，请你回答问题：
（1）他将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，天平稳定后发现指针偏转情况如图甲所示，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直至横梁平衡；
（2）调节好天平，小明把鸡蛋放在天平的左盘中，当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时，天平平衡，则鸡蛋的质量为 g；
（3）将鸡蛋放入烧杯中，加入适量的水没过鸡蛋，在液面处作标记1（如图丙①），取出鸡蛋后在液面处作标记2（如图丙②），用量筒向烧杯中加水直到与第一次标记相平（如图丙③），倒入水的体积为，则小明所测鸡蛋的密度为 ，这样测得的土鸡蛋的密度值将 （选填“偏大”“偏小”或“准确”）。
六、综合题
20．如图所示，凸透镜甲的光心O位于40cm处，在透镜左侧有一发光体AB，光线a、b是发光点A发出的两束光线，光线b（未画出）经透镜折射后，其折射光线c平行主光轴并通过点S。
（1）请画出光线a的折射光线，光线b及其折射光线c，并通过作图标出透镜左侧的焦点F；( )
（2）发光体经透镜所成的像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）、 （选填“实像”或“虚像”）；
（3）保持发光体AB和凸透镜的位置不变，更换焦距较小的凸透镜乙（）相比原折射光线c，光线b经过凸透镜乙后的折射光线 （选填“远离”或“靠近”）主光轴。
参考答案：
1．B
【详解】A．洗热水澡后，卫生间镜子变得模糊，是因为水蒸气发生了液化，液化放热，故A错误；
B．夏天游泳后，从泳池出来感到凉快，这是因为身上的水蒸发时吸热，使得体表温度降低，故B正确；
C．深秋的清晨，我们会发现地上的草叶上结了霜，这是凝华现象，需要放热，故C错误；
D．寒冬，河里的水结冰了，这是凝固现象，此过程会放出热量，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．海绵金属里有大量的空气，而被封闭的空气导热性很差，所以海绵金属可以作为保温材料，故A正确，不符合题意；
B．海绵金属体主要成分还是金属，所以依旧具有良好的导电性，故B正确，不符合题意；
C．由于海绵金属多孔可以吸声，所以可以作为消声设备的材料，故C正确，不符合题意；
D．海绵金属中的空气密度远小于金属的密度，所以海绵金属的密度要比同成分的金属的密度小得多，故D错误，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】A．声音在空气中的传播速度为340m/s，光在空气中的传播速度为3×108m/s，故先看到焰火后听到爆炸声，说明光速比声速快，故A错误；
B．焰火自身能发光，所以焰火是光源，是人造光源，故B错误；
C．焰火把人影照在地面上，是人挡住了焰火，故人影是光沿直线传播形成的，故C正确；
D．水中的倒影是平面镜成的虚像，平面镜成像属于光的反射现象，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．汽车后视镜是凸面镜，是利用光的反射来扩大司机视野的，故A错误；
B．倒车雷达是利用接收到的携带有信息的超声波来探测车后情况的，故B正确；
C．汽车的车身显白色，是因为车身反射所有颜色的光，故C错误；
D．汽车消声器，能在声源处减弱噪声，不是在接收处减弱噪声，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】A．根据可得m=ρV，泡沫塑料的密度比真正的砖石的密度小，在相同体积下，泡沫塑料道具比砖石质量小，所以影视剧拍摄中滚落的石块等道具通常采用泡沫塑料制作，以防伤人，故A正确，不符合题意；
B．利用密度来鉴别物质，不同物质的密度一般不同，故B错误，符合题意；
C．航空器材的体积一定，由可知，材料的密度越小，航空器材的质量越小，所以航空器材采用强度高、密度小的材料制造，故C正确，不符合题意；
D．发生火灾时，温度较高，室内有毒气体体积膨胀，密度减小，根据物体的浮沉条件，有毒气体漂浮在房间的上方；所以为有效避免吸入有害气体或被灼伤，受困人员应采取弯腰甚至匍匐的姿势撤离火场，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】A．粗铜丝被拉伸后长度变大，横截面积变小，物质种类和状态没有变化，所以密度不变，故A正确；
B．氧气罐中的氧气用去一半，氧气质量减少一半，氧气还会充满整个氧气罐，氧气体积不变，密度会减少一半，故B错误；
C．水结冰之后，所含物质的多少没有变化，质量不变；冰的体积比水的大，密度变小，故C错误；
D．嫦娥五号返回舱把月球土壤样品带回地球，土壤所含物质的多少没有变化，位置的改变不会影响样品质量，样品质量不变，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】A．人的体温在37℃左右，感觉舒适的温度在25℃左右，故A不符合题意；
B．成年人的身高约1.7m，教室的高度约为成年人升高的2倍，所以教室的高度约为3m，故B不符合题意；
C．一枚一元硬币的质量约6g，一支粉笔的质量略大于此数值，在10g左右，故C不符合题意；
D．人正常步行的速度约为1.1m/s，同学们进出教室行走时的速度在1m/s左右，故D符合题意。
故选D。
8．B
【详解】如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。此时物距小于像距，则物距
f＜u＝8cm＜2f
解得
4cm＜f＜8cm，
像距
v＝15cm＞2f
解得f＜7.5cm，所以焦距范围
4cm＜f＜7.5cm
保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，则物距
u′＝8cm+7cm＝15cm＞2f
像距
v′＝15cm﹣7cm＝8cm
即
f＜v′＜2f
成倒立的缩小的像，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．AD
【详解】A．由图甲知，应将平衡螺母向右调使横梁平衡,故A正确；
B．石块的质量为
m=50g+20g+1.4g=71.5g
故B错误；
C．由图丙知，石块的总体积为
V=80cm3 60cm3=20cm3
故C错误；
D．石块的密度为
ρ===3.57=3.57×103
故D正确。
故选AD。
10．ACD
【详解】ABC．由图可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的，投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像制成的，故AC正确，B错误；
D．保持凸透镜不动，向左移动蜡烛，此时物距变大，像距变小，所以需将光屏也向左移动才能得到清晰的像，故D正确。
故选ACD 。
11． 便于确定像的位置 大小 B
【详解】[1]玻璃板既可以让光线透过，也可以反射光线成像，用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定像的位置。
[2]选取两个完全相同的蜡烛A 和B，用B替代A，与A的像进行比较，是为了比较像与物的大小关系，运用了等效替代法。
[3]在A侧观察由于反射光线进入人眼，看到的是反射所成的虚像。为了避免反射光线的干扰，观察光屏上是否有像，眼睛应该在B观察光屏的像。
12． 92.3 B 1.65
【详解】[1]由图1可知，停表小盘的分度值是0.5min，指针在1min和2min之间偏向2min一侧。大盘的分度值是0.1s，而大盘指针在32.3s，因此停表读数为
1min32.3s＝92.3s
[2]用刻度尺测量长度进行读数时，视线要与尺面垂直。故选B。
[3]由图2可知，刻度尺的分度值是1mm，物体左侧与0刻度线对齐，右侧与1.65cm对齐，所以物体的长度为1.65cm。
13． D
【详解】[1]玻璃幕墙是平面镜，根据平面镜成像规律，平面镜成的是虚像，用虚线表示，像和物关于镜面对称，且像和物的连线和镜面垂直，像和物大小相等，且到平面镜的距离也相等。如图所示：
[2]平面镜成像原理是光的反射，用虚像连接AE'，与平面镜出现一个交点，这个点就是光的反射点，然后连接E到反射点，A到反射点，光线从物体反射入眼睛A。如图所示：
[3]平面镜成像规律，平面镜成的是虚像，像和物关于镜面对称，像和物大小相等，左右相反，故选D。
14． 乙 折射
【详解】[1][2]落山的太阳发出的光线通过大气层时发生折射，我们所看到的太阳实际上是折射后形成的虚像，此时太阳的实际位置在地平线下，即乙的位置。
15． 液化 凝华
【详解】[1]雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小液滴，是由气态的水蒸气变为液态的水。
[2]12月的气温很低，空气中的水蒸气在温度很低时凝华形成的小冰晶，是由气态的水蒸气直接变为固态的霜。
16． 信息 漫
【详解】[1]声音能够传递能量和信息，同学能从老师的讲解中获取知识说明声音能够传递信息。
[2]能从不同角度看到黑板上的字，这是因为黑板表面凹凸不平，光在黑板上发生了漫反射。
17．
【详解】由光的折射规律可知，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。首先画出法线OP，入射光线为AO，根据反射角等于入射角画出反射光线；光从玻璃斜射入空气中时发射折射，且折射角大于入射角，画出折射光线。如图所示：
18． 缩小 左
【详解】[1]图甲所示，F点离凸透镜光心的距离为10.0cm，则焦距为10.0cm，图乙中蜡烛距凸透镜距离为30.0cm，即物距为30.0cm，大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像。
[2]他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，物距变大，根据凸透镜成像规律，像距会变小，应把光屏向左移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。
19． 右 58 偏小
【详解】（1）[1]由图甲知，调节天平平衡时，把游码放在标尺左端的零刻线处，天平稳定后发现指针左偏，此时应向右调节平衡螺母，才能让横梁平衡。
（2）[2]由图乙知，鸡蛋的质量
m=50g+5g+3g=58g
（3）[3]用量筒向烧杯加水的体积即为鸡蛋的体积，即50cm3，所以鸡蛋的密度
[4]将鸡蛋从烧杯中拿出，会带走部分水，造成倒入烧杯中的水体积偏大，即测量的鸡蛋的体积偏大，据知，测得的鸡蛋的密度值将偏小。
20． 正立 放大 虚像 靠近
【详解】（1）[1]通过焦点的光线经过凸透镜折射后，平行主光轴射出，通过光心点的光线方向不发生改变，故光线图如图所示：

（2）[2][3][4]由上述绘图可得，发光体AB位于一倍焦距内，所成的像为正立、放大的虚像。
（3）[5]更换透镜后，物距不变，焦距变小，根据凸透镜成像原理，所成的像变小，即光线b折射后的光线靠近主光轴。

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