2020-2021备战中考物理备考之光学问题求解方法压轴突破训练∶培优易错难题篇附详细答案.docx

一、初中物理光学问题求解方法1 如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（）A图甲可知凸透镜的焦距是40.0cmB图乙四个位置中，移动光屏，有4 个位置上的蜡烛可以在光屏上成像C将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子D将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同【答案】 C【解析】【分析】【详解】A从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm 刻度，而光屏所在的位置是40.0cm 刻度，而平行光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是f40.0cm -30.0cm10.0cm凸透镜的焦距是10.0cm， A 错误；B一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏上， B 错误；C凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C 正确；D将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会大于一倍焦距，小于两倍焦距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D 错误。故选 C。2 小蕊做 “研究远视眼的矫正 ”实验时，她把凸透镜看作眼晴的晶状体，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，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊下列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【答案】 CDD将蜡烛适当远离凸透镜【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，光屏上出现烛焰清晰的像，而蜡烛烛焰的像实际上在光屏后；拿走远视镜则烛焰的像变得模糊，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面；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。3 拿一副远视眼镜放在凸透镜前，如图所示，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）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【答案】 ACD将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜【解析】【分析】【详解】A远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一副远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，远视眼镜对烛焰光线的会聚作用消失，烛焰的像会远离凸透镜，像距变大，由于烛焰的像不在光屏上，所以光屏上烛焰的像变得模糊了，若将蜡烛远离凸透镜，物距变大，根据凸透镜的成像规律，像距会变小，当像距减小的距离与移走远视眼镜像距变大的距离相等时，光屏上就能成清晰的烛焰的像，故A 符合题意；BC由于移走远视眼镜后，烛焰的像会远离凸透镜，像距变大，若将光屏靠近凸透镜，光屏离烛焰的像的距离更大了，像会变得更加模糊了，若将光屏远离凸透镜，光屏就会靠近烛焰像的位置，当光屏正好移到烛焰像的位置，光屏上就能成清晰的烛焰的像，故B 不符合题意， C 符合题意；D由于移走远视眼镜后，烛焰的像会远离凸透镜，像距变大，若将蜡烛靠近凸透镜，物距变小，根据凸透镜的成像规律，烛焰的像离凸透镜更远了，像距变得更大，将光屏靠近凸透镜，光屏离烛焰的像的距离就更大了，像会变得更加模糊了，故将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜，烛焰的像会更加模糊，故D 不符合题意。故选 AC。4 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30cmD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。5 在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm 处，在透镜另一侧距离透镜 16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（）A此时的成像特点与投影仪相同B该透镜的焦距满足 8cm < f <15cmC将蜡烛和光屏互换后，光屏上不能承接到清晰的像D将蜡烛和光屏同时远离凸透镜，可再次承接到清晰的像【答案】 B【解析】【分析】【详解】A由题可知，蜡烛放在距凸透镜30cm 处，在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像，物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像，与照相机原理相同，故A 不正确；B由凸透镜成像规律可知，此时物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即2fvf ， u2 f即2 f16cmf ， 30cm2 f可得16cmf8cm ，f15cm则8cmf15cm透镜的焦距满足8cmf15cm ，故 B 正确；C由光路可逆原理可知，将蜡烛和光屏互换后，光屏上能承接到清晰的像，故C 项不正确；D将蜡烛远离凸透镜时，光屏要靠近凸透镜，才能在光屏上成清晰的像，故D 项不正确。故选B。6 某物理兴趣小组在研究凸透镜成像实验时，如图所示，当蜡烛距透镜10cm时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上得到一个清晰的像，下列说法正确的是（）A像一定是倒立缩小的实像B该凸透镜的焦距可能为6cmC当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变小D当蜡烛到透镜的距离是4cm 时，无论怎样移动光屏都不可能得到烛焰的像【答案】A【解析】【分析】【详解】A由题意可知，物体经凸透镜后成的是实像。物距为10cm，像距为6cm ，物距大于像距，此时物体在二倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故A 正确；B根据凸透镜成像的规律可知10cm 2ff 5cm此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间，即f 6cm2f3cm f 6cm 综合得3cm f 5cm故 B 错误；C凸透镜成实像时，物近像远像变大，当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变大，故误；C 错D当蜡烛到透镜的距离是4cm 时，如果3cm f 4cm物体在一倍焦距和二倍焦距之间，可以在光屏上成倒立、放大的实像，故D 错误。故选A。7 关于光现象的说法正确的是（）A看到湖中游动的“鱼”比其实际位置要深B物体靠近平面镜，所成的像逐渐变大C光发生漫反射时，反射角等于对应的入射角D我们看到“红花绿叶”，是由于花吸收了红光，叶子吸收了绿光【答案】 C【解析】【分析】【详解】A水中的鱼反射的光线穿过水面，折射进入人眼，此时光线在水面处发生折射，折射角大于入射角，即人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼经水面折射所成的虚像，且虚像在实际鱼的上方，所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。故A 错误；B由平面镜成像的特点可知，像与物大小相等，像的大小与物体到平面镜的距离无关，所以，物体逐渐靠近平面镜，所成的像大小不变，故B 错误；C镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，所以光发生漫反射时，反射角等于入射角，故C 正确；D不透明物体的颜色由它反射的色光所决定，而透明物体的颜色由透过它的色光的颜色所决定，所以红花绿叶是由于红花只能反射红光，而绿叶只能反射绿光，故D 错误。故选 C。8 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（ ）将光屏靠近“水透镜”将蜡烛远离“水透镜”对“水透镜”注水将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”A和都行B和都行C和都行D和都行【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。9 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。若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为 30cm 处，则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u=40cm-10cm=30cm时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理，u2f，所以30cm2f所以凸透镜的焦距范围为：若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为f15cm30cm 处，则此时物距为u=40cm-30cm=10cmA若 5cmf10 cm，此时fu2f ，移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像，故A符合题意；B若f5 cm，此时u2f，移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像，故B 符合题意；C D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。10 某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为 26 厘米和 16 厘米，则该透镜的焦距f 为（）A6 厘米 <f<10 厘米B8厘米 <f<13 厘米C 13 厘米 <f<16 厘米D 16 厘米 <f<26 厘米【答案】 B【解析】【详解】根据题意，当凸透镜成倒立放大的像时，像位于二倍焦距以外，即v1 2 f ，代入数据得： 26cm 2 f解得：f13cm当凸透镜成倒立，缩小的像时，像位于一倍焦距和二倍焦距之间，即8cm f 13cm ，代入数据得：f16cm2 f解得：8cmf16cm所以8cmf13cm故选 B 。11 如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且镜的焦距可能是（）AOOB ，若 AO10cm，该凸透A f10cmB f50cmC f8cmD f12cm【答案】 C【解析】【分析】【详解】根据题意 AOOB 可知， A 点成像在B 点，像距大于物距，满足f u 2f ，成倒立、放大的实像。因为AO=10cm，则f 10cm 2f即5cm f10cm故选 C。12 如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上的一点光源SS，点光源发出一细光束垂直射向平面镜平面镜从图示的位置开始绕圆筒的中心轴O 匀速转动，在转动 30o 时，点光源在平面镜中所成的像在镜中转过的角度为1，照射到筒壁上的反射光转过的角度为 2，则（ ）A 1 30o，2 30oB 130o， 2 60oC 160o， 2 30oD 160o， 260o【答案】 D【解析】【分析】【详解】如右图所示，平面镜旋转30，相当于入射角增大30，因为原先入射角为0，（如左图）则入射角和反射角的夹角为60，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度2 即为 60（如右图）由左右两图的 “虚像 ”的位置可知：点光源在镜中所成的像转过的角度1 为 6013 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30cm 2 f ，2 f 20cm f，所以凸透镜的焦距为：10cm f 15cm 。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 2 f ，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。14 如图所示，一束光在平面镜上发生反射，反射光恰好照在光屏的照在光屏的B 处，则下列方法中（）A 处，若要让反射光 只将光屏竖直向下移动一段距离 只将平面镜绕入射点O 顺时针转过一定角度（90） 只将平面镜竖直向上移动一段距离 只将平面镜水平向右移动一段距离A只有 可行B只有 可行C和都可行D 和 都可行【答案】B【解析】【详解】只将光屏竖直向下移动一段距离，则入射光线不变，则反射光线也不会改变，但光斑会向左移动，故不符合题意；只将平面镜绕入射点O 顺时针转过一定角度（90），入射角变大，根据反射角等于入射角可知，反射角也随之变大，反射光线可能经过B 点，故符合题意；只将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线不变，则反射光线也不会改变，但光斑会向左移动，故不符合题意；只将平面镜水平向右移动一段距离，则入射角不变，并且入射点相对应A 点的位置不变，因此反射光线的位置不变，故不符合题意；故选 B15 如图，正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜20cm的地面上得到一个光斑，其直径与透镜直径相等，透镜的焦距是A10cmB20cmC 30cmD 40cm【答案】A【解析】【分析】【详解】由图可知该透镜为凸透镜，根据凸透镜对光有会聚作用，以及在距透镜20cm的地面上得到一个光斑的直径与透镜直径相等，得到透镜的焦距是10cm 。故B、 C、 D 项不符合题意， A 项符合题意。16 如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约 1m 的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是（）A人脸通过摄像头成像是利用了光的反射B“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像C“刷脸”时，面部应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间D摄像头的焦距可能是30cm【答案】D【解析】【分析】【详解】A人脸通过摄像头成像是利用了光的折射，A 错误；B “刷脸 ”时，面部经摄像头成倒立缩小的实像，B 错误；C“刷脸”时，根据凸透镜的成像规律可知，成倒立缩小的实像，那么物距应该大于两倍焦距， C 错误；D由于人站在距离镜头1m 处，即物距等于1m，成倒立缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，解得，所以摄像头的焦距可能是30cm，D 正确。故选 D。17 有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度的，光路图如图所示当光屏上的光点由S1 移到 S2 时，表示液面（）A下降B上升C不变D先下降后上升【答案】 A【解析】【详解】光屏上的光点由S1 移到 S2时，由于入射光线的方向固定不变，那么它的反射光线方向也不变，过 S2作平行线平行于过1的反射光线，这条平行线与入射光线交于O 点， O 点在 CDS线上，液面 CD 相对于液面AB是下降，如图所示，故选 A18 焦距为 f 1 的凸透镜与焦距为f2 的凹透镜的主光轴重合，光心间为15cm。平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽度为d 的平行光束，如图（a）所示；若将两透镜位置互换，将得到一束宽度为4d 的平行光束，如图（ b ）所示则（）A f =30cm,f =15cmB f =15cm,f =15cm1212C f=30cm, f =20cmD f =45cm, f=30cm1212【答案】 A【解析】【分析】【详解】由图 a 可知，设入射光的宽度为H，由于其出来的平行光的宽度为d，则根据光路图的比例可知df2Hf1由图 b 可知，由于入射光的宽度仍为H，由于其出来的平行光的宽度为4d，则根据光路图的比例可知Hf 24df1解之得 f1=2f2，结合四个选项可知选A。19 如图所示，有一圆柱体PQPQ，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（）ABCD【答案】 B【解析】【分析】【详解】圆柱体的右边 Q 在 f 和 2f 之间，所成的像是倒立放大的实像；圆柱体的左边 P 在 2f 以外，所成的像是倒立缩小的实像当 uf 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 B20 用凸透镜成像时，定义像与物的大小之比为“放大率”，则在物体成像的情况下（）A物距一定时，焦距越小放大率越大B物距一定时，焦距越大放大率越大C焦距一定时，物体离透镜越近放大率越大D焦距一定时，物体离同侧焦点走近放大率越大【答案】 D【解析】【分析】【详解】AB当物体在凸透镜上成实像时，即物体放在1 倍焦距以外时，通过做图可以知道，物距一定时，焦距越大则放大率越大；当物体在凸透镜成虚像时，即物体放在1 倍焦距以内时，通过做图可以知道，物距一定时，焦距越小则放大率越大；故A、B 均不对；C当凸透镜的焦距一定时，物体成虚像时，通过做图可以知道，物体离透镜越近，放大率越小，故 C 是不对的；D当成实像时才是物体离透镜越近，放大率越大，故也可以说是物体离同侧的焦点越近时，放大率越大，这个规律不但对于成实像时适用，成虚像时也同样适用，故D 是正确的。故选 D。