2020-2021备战中考物理知识点过关培优易错难题训练∶光学问题求解方法.docx

一、初中物理光学问题求解方法1 如图所示，一束光线射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐抽出杯中的水，光斑将（）A向右移动B向左移动C不动D无法确定【答案】B【解析】【详解】一束光线射入杯中，在杯底形成光斑，这过程发生了折射现象，折射角小于入射角，当逐渐抽出杯中的水时，入射光线与水面的交点会左移，入射角大小不变，那么折射角大小也不变，在杯底形成光斑也会左移，故选B 。2 如图是用手机、凸透镜和纸盒制成的简易“投影仪”，它能将手机画面放大投射到墙上，下列说法正确的是（）A若透镜表面有一只小虫，墙上能看到小虫的像B眼睛贴近透镜向纸盒里面看，能看到手机画面放大的像C要使墙上的像变大一些，应将手机靠近透镜，同时使透镜离墙远一些D要使看到的像更清楚，应将手机屏幕调亮一些，使周围的环境暗一些【答案】 CD【解析】【分析】本题考查凸透镜的成像规律。【详解】A 投影仪的成像条件是物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，而小虫在透镜表面，意味着物距小于一倍焦距，则不能在墙上成像，故A 错误；B投影仪所成的像与透镜的距离较大，若眼睛贴近透镜，则无法观察到清晰的像，故错误；BC根据凸透镜的成像规律：物近像远像变大，将手机靠近透镜相当于将物体靠近透镜，那么像会变大，且像距变远，所以应将透镜离墙远一些，故C 正确；D将手机屏幕调亮，是让物体本身光线更强，成像更清晰，而环境暗一些可避免环境光线对成像的影响，故D 正确。故选 CD。3 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。4 在探究凸透镜成像规律"的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。下列有关说法中正确的是（ ）A该凸透镜的焦距为60cmB随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动C当学生把蜡烛移动到80cm 刻度处，再移动光屏，会成一个倒立、缩小的实像D小明拿来的眼镜是近视镜【答案】 BCD【解析】【详解】A由焦距的概念可知，f60cm50cm10cm所以该凸透镜的焦距为10cm， A 错误；B凸透镜在光屏上成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，B 正确；C由甲图知，80cm 刻度处到凸透镜的距离为u80cm50cm30cm所以u20cm2 f因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像，C 正确；D只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光具有发散作用，因此小明的眼镜是凹透镜，凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜， D 正确。故选 BCD。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（30cm ）处，在透镜另一侧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 如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒璧上一点光源S，点光源发出一束垂直射向平面镜，平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O 匀速转动，当转动角度为 30时，入射角增大的角度和照射到筒璧上的反射光斑转过的角度分别为（）A30 30B 30 60C 60 30D 60 60【答案】 B【解析】【详解】如下图所示，一开始入射角是 0，当平面镜转动角度为 30时，法线也跟着转动 30，这时入射光线和法线的夹角为 30，即入射角增大的角度为 30；垂直射入平面镜的光线，其反射光线也垂直反方向射出，当平面镜转动角度为 30时，入射光线与法线的夹角是 30，根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也是 30，此时反射光线与入射光线的夹角为 60，那么照射到筒璧上的反射光斑转过的角度为 60，如下图所示7 要使光线经过某一个光学元件后发生图示的偏折，可供选用的元件有：平面镜；凸透镜；凹透镜。能达成该目标的所有 光学元件有（）ABCD【答案】 D【解析】【分析】【详解】光线如果按照下面的传播路径，这三种光学元件都是可以达成目标的，如下图所示。故选 D。8 小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。小红保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，这时，她在光屏上可以看到（）A正立、放大的像B正立、缩小的像C倒立、缩小的像D倒立、放大的像【答案】 D【解析】【分析】【详解】由题意可知，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像，那么物距大于两倍焦距，像距小于两倍焦距大于一倍焦距；当保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，物距是小于两倍焦距大于一倍焦距，像距是大于两倍焦距，由于光的可逆性，根据凸透镜的成像规律可知，这时成倒立、放大的实像。故选 D。9 如图所示，小海用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼、远视眼的视物差别。实验中假定图甲中的透镜为正常眼晶状体的形状，并测得其焦距为 10cm，再将甲分别挤压成图乙、丙的形状。如图所示，能够模拟远视眼的成因及矫正方法的是ABCD【答案】 BD【解析】【详解】因凸透镜的凸度越大，焦距越小，所以实验中测得甲图焦距为图、丙图的形状，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则焦距小于10cm，再将甲分别挤压成乙10cm 的是图乙，大于10cm的是图丙；因为丙的焦距比乙的焦距大，所以会聚能力减弱，因此B 模拟的是远视眼，A 模拟的是近视眼；远视眼应佩戴凸透镜进行矫正；综上所述，故选BD。10 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，故故选 C。D 错误。11 如图所示，一面镜子竖直挂在墙上，某人站在镜前2 m处，从镜子里只能看到自己的上半身，他要看到自己的全身，则（）A应后退到距镜2 m 远处B应前进到距镜1 m 远处C应后退到距镜4 m 远处D无论前进后退都不能实现【答案】 D【解析】【分析】【详解】根据平面镜成像的特点：等大、等距、正立、虚像。由上图知，在A AC 和AOO 中故故即平面镜的高为人身高的AA COA OACAOO ACAAO OAA ACAOOAOOO1AAAC214因要看见自己在平面镜所成的全身像，平面的高度应为人身高的一半，故不管是前进还是后退，从镜子里也只能看见自己的上半身，不能看见自己的全身像。故选 D。12 毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框，为了使全班同学都进入取景框，接下来的操作是（）A应使照相机靠近学生，并调节镜头使镜头靠近胶片B应使照相机远离学生，并调节镜头使镜头靠近胶片C应使照相机远离学生，并调节镜头使镜头远离胶片D应使照相机靠近学生，并调节镜头使镜头远离胶片【答案】 B【解析】【详解】毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框，为了使全班同学都进入取景框，即是要把像变小，根据凸透镜的动态成像规律，像要更加小，那么物距应该变大，应使照相机远离学生，同时为了成清晰的像，像距要变小，即调节镜头使镜头靠近胶片，故选 B。13 将一长方形玻璃砖沿对角线切开,并分开一段距离放置,所图所示四条光线沿图示位置入射 ,能得到右边出射光线的只可能是A光线 aB光线 bC光线 cD光线 d【答案】 C【解析】【详解】光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从左侧玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故从左侧玻璃中出来的折射光线会向上偏折；光从空气中斜射入右侧玻璃中时，折射角小于入射角（此时的折射角等于左侧玻璃中的入射角），故折射光线与原入射光线平行射出，即最后射出的光线如上图所示；d 光线由于未垂直界面入射，因此无法垂直射出，故选C14 如图，两个平面镜相互垂直竖直放置，点光源在平面镜内成三个像，现让点光源S 在水平面内沿圆周顺时针运动，则可以观察到镜子内的三个像A全都做顺时针运动B全都做逆时针运动C一个顺时针运动，另外两个逆时针运动D一个逆时针运动，另外两个顺时针运动【答案】 C【解析】【详解】S 在竖直的平面镜中成的像为S，在水平的平面镜中所成的像为S0； S在水平的平面镜中成的像为 S，而 S0 在竖直的平面镜中所成的像点也是 S，即再次成像的像点是重合的，所以一共有 3 个像，如图所示：现让点光源 S 在水平面内沿圆周顺时针运动，则镜子内的三个像中，S0、 S均做逆时针运动 S是重合的像，相反了两次，应该做顺时针时针转动，故选C【点睛】解答此题的关键是要明确平面镜成像的特点，像与物体是左右相反的解答此题要求学生应具备一定的空间想像能力15 如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜M，桌面上的小球按图示方向滚动要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角应为（）A90B 60C 45D 30【答案】 C【解析】【分析】【详解】根据题意，小球水平向右运动，小球的像竖直向下运动根据平面镜成像的特点可知，小球实际的运动路线与它的像运动路线应该是关于平面镜对称的，所以平面镜应当是两条路线的角平分线所以图中的故 C 符合题意16 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。17 小明探究 “凸透镜成像规律”，当蜡烛到透镜的距离是30cm 时，调节透镜另一侧的光屏，屏上得到清晰放大的像。下列判断中正确的是（）A此时的像是正立放大的虚像B该透镜的焦距是15cmC当蜡烛到透镜的距离是60cm 时，调节光屏，屏上可得缩小的像D当蜡烛到透镜的距离是15cm 时，调节光屏，屏上可得放大的像【答案】 C【解析】【详解】AB 像能用光屏承接，说明像是实像，虚像不能用光屏承接，凸透镜成放大的实像时，v>2f， f<u<2f ，即f<30cm<2f。故ABC当 u=60cm 时，由 f<30cm 可知得到倒立缩小的实像。故C 正确；2f<60cm ，即u>2f。当物距大于2f 时， f<v<2f，光屏上D当 u=15cm 时，由 30cm<2f 可知 15cm< f，即像，光屏上将承接不到像。故D 错误。u<f，当物距小于f 时，成正立放大的虚18 如图所示，若要让反射光线射中天花板上的新目标，下列方法不可行的是（）A只将平面镜竖直向上平移一段距离B只将平面镜水平向右平移一段距离C只将平面镜绕O 点顺时针转动一定角度D只将激光笔的入射光绕【答案】 BO 点逆时针转过一定角度【解析】【详解】A只将平面镜竖直向上平移一段距离，那么入射点O 点在水平方向上会右移，反射光线在水平方向上也会右移，那么反射光线能够射中天花板上的新目标，A 项不合题意；B只将平面镜水平向右平移一段距离，那么入射点O 点的位置不变，反射光线的位置也不变，那么反射光线不能射中天花板上的新目标，选项B 符合题意；C只将平面镜绕O 点顺时针转动一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕O 点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，C 项不合题意；D只将激光笔的入射光绕 O 点逆时针转过一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕 O 点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，项不合题意。D19 透镜在我们的生活和学习中应用广泛，下列说法正确的是A近视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用B照相时，被照者应站在照相机镜头的2 倍焦距以外C放大镜可使物体成倒立放大的虚像D使用投影仪时，投影仪镜头到屏幕的距离应在【答案】 B1 倍焦距和2 倍焦距之间【解析】【分析】【详解】A近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用，故A 错误；B照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成，照相时, 被照者应站在照相机镜头的2 倍焦距以外，即物距大于二倍焦距，像距在一倍到二倍焦距之间，成倒立缩小的实像，故 B 正确；C放大镜使用时物距小于焦距，可使物体成正立放大的虚像，故C 错误；D使用投影仪时, 投影仪镜头到屏幕的距离应在2 倍焦距以外，成倒立放大的实像，故D错误。故选 B。20 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（10cm）时，在另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C 错误；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。