2020-2021備戰(zhàn)中考物理培優(yōu)專題復(fù)習(xí)光學(xué)問題求解方法練習(xí)題附答案解析

1、一、初中物理光學(xué)問題求解方法1 小明探究“凸透鏡成像規(guī)律”，當(dāng)蠟燭到透鏡的距離是30cm 時，調(diào)節(jié)透鏡另一側(cè)的光屏，屏上得到清晰放大的像。下列判斷中正確的是（）A此時的像是正立放大的虛像B該透鏡的焦距是15cmC當(dāng)蠟燭到透鏡的距離是60cm 時，調(diào)節(jié)光屏，屏上可得縮小的像D當(dāng)蠟燭到透鏡的距離是15cm 時，調(diào)節(jié)光屏，屏上可得放大的像【答案】 C【解析】【詳解】AB 像能用光屏承接，說明像是實(shí)像，虛像不能用光屏承接，凸透鏡成放大的實(shí)像時，v2f， fu2f ，即f30cm2f。故AB錯誤；C當(dāng) u=60cm 時，由 f30cm 可知得到倒立縮小的實(shí)像。故C 正確；2f2f。當(dāng)物距大于2f 時，

2、fv2f，光屏上D當(dāng) u=15cm 時，由 30cm2f 可知 15cm f，即像，光屏上將承接不到像。故D 錯誤。uf，當(dāng)物距小于f 時，成正立放大的虛2 如圖甲所示，在探究“平面鏡成像時，像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關(guān)系？”實(shí)驗(yàn)中，桌上已給出的實(shí)驗(yàn)器材有：帶支架的玻璃板、鉛筆、刻度尺、打火機(jī)各一個；完全相同的蠟燭兩個（A、 B）；白紙一張。A 蠟燭是“物”。實(shí)驗(yàn)中，確定A 蠟燭的像的位置后，在白紙上沿蠟燭A 和蠟燭 B 的邊緣畫圓，并測出相應(yīng)的物距u 和像距 v。第一次實(shí)驗(yàn)測量的物距是A 的右端到直線的距離，蠟燭B 的位置如圖乙所示。下列說法正確的是A實(shí)驗(yàn)中應(yīng)只點(diǎn)燃A 蠟燭B應(yīng)在

3、“ M ”側(cè)觀察蠟燭A 經(jīng)玻璃板所成的像C多次改變A 蠟燭的位置，獲得多組數(shù)據(jù)是為了減小誤差D第一次實(shí)驗(yàn)測量的像距v1 3.50cm【答案】 ABD【解析】【詳解】AB做實(shí)驗(yàn)時，只點(diǎn)燃蠟燭A，蠟燭 A 在玻璃板中成像，觀察蠟燭的像時，眼睛要在蠟燭A 的一側(cè)，眼睛既能看到蠟燭 A，又能看到代替蠟燭 A 像的蠟燭 B，當(dāng) B 好像被點(diǎn)燃時，說明 B 與 A 的像完全重合，說明 A 與 A 的像大小相同；故 A、B 正確；C實(shí)驗(yàn)中，多次改變A 蠟燭的位置，主要是為了獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，故C 錯誤；D實(shí)驗(yàn)測量的物距是A 的右端到直線的距離，則根據(jù)對稱性可知，像距應(yīng)是B 的

4、左端到直線的距離，由圖知：刻度尺上0.1cm，即此刻度尺的分度值為1cm 之間有 10 個小格，所以一個小格代表的長度是1mm ，所以此時對應(yīng)的像距v=3.50cm，故 D 正確。3 小明在做探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時，保持凸透鏡位置不變，如圖所示，先后使?fàn)T焰位于a、b 、c、 d 四點(diǎn)，并分別調(diào)整光屏的位置實(shí)驗(yàn)后，他歸納出以下說法，其中錯誤的是A燭焰位于a 點(diǎn)時，屏上出現(xiàn)的實(shí)像最小B燭焰位于b 點(diǎn)時，成等大的實(shí)像C燭焰位于c 點(diǎn)時，屏上出現(xiàn)的實(shí)像最大D燭焰位于d 點(diǎn)時，成放大的實(shí)像【答案】 BD【解析】【詳解】A使?fàn)T焰位于a 點(diǎn)時，U 2 f，成倒立、縮小的實(shí)像，物體在a 點(diǎn)的物距大于物體在b點(diǎn)

5、的物距，即B使?fàn)T焰位于a 點(diǎn)物距最大，像距最小，像最小。故A 項正確，b 點(diǎn)時， 2 f U f ，成倒立、放大的實(shí)像，故A 項不符合題意；B 項錯誤， B 項符合題意；C使?fàn)T焰位于c 點(diǎn)時， 2 f U f點(diǎn)，物距最小，像距最大，像最大，故，成倒立、放大的實(shí)像，物體在一倍焦距以外，在C 項正確， C項不符合題意；cD使?fàn)T焰位于d 點(diǎn)時，U f，成正立、放大的虛像。故D 項錯誤，D 項符合題意；【點(diǎn)睛】掌握凸透鏡成像的三種情況，正確理解凸透鏡的一倍焦距分虛實(shí)，二倍焦距分大小。4 在探究凸透鏡成像規(guī)律 的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)前，讓一束平行光射向凸透鏡，如圖乙

6、所示，移動光屏，直到在光屏上會聚成一點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生多次移動蠟燭和光屏的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。探究完成后，小明拿來一只眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間，且較靠近凸透鏡，結(jié)果，光屏上原來清晰的像變模糊了，他只將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動適當(dāng)距離時，又在光屏上觀察到燭焰清晰的像。下列有關(guān)說法中正確的是（ ）A該凸透鏡的焦距為60cmB隨著蠟燭燃燒變短，光屏上的像將向上移動C當(dāng)學(xué)生把蠟燭移動到80cm 刻度處，再移動光屏，會成一個倒立、縮小的實(shí)像D小明拿來的眼鏡是近視鏡【答案】 BCD【解析】【詳解】A由焦距的概念可知，f60cm50cm10cm所以該凸透鏡的焦距為10cm， A 錯誤；B凸透鏡在光屏上成倒立的

7、實(shí)像，隨著蠟燭燃燒變短，光屏上的像將向上移動，B 正確；C由甲圖知，80cm 刻度處到凸透鏡的距離為u80cm50cm30cm所以u20cm2 f因此在光屏上成一個倒立、縮小的實(shí)像，C 正確；D只將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡到適當(dāng)?shù)奈恢糜衷诠馄辽系玫较灎T清晰的像，說明物距不變，像距增大了，也就是眼鏡對光具有發(fā)散作用，因此小明的眼鏡是凹透鏡，凹透鏡用來矯正近視眼也叫近視鏡，D 正確。故選 BCD。5 小滿同學(xué)經(jīng)過對凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)探究，寫出了如下一些結(jié)論，你認(rèn)為她的結(jié)論中不正確的是（）A凡是實(shí)像，都是倒立的B凡是虛像，都是正立的C凸透鏡所成的實(shí)像，既有放大的，又有縮小的，還有等大的D凸透鏡所成的虛像，既有放

8、大的，又有縮小的，還有等大的【答案】D【解析】A、根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)成實(shí)像時，都是倒立的；故A 正確；B、根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)成虛像時，是正立的；故B 正確；C、當(dāng)物距在焦距與二倍焦距之間時，成倒立、放大的實(shí)像；當(dāng)物距等于二倍焦距時，成倒立等大實(shí)像；當(dāng)物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小的實(shí)像；故C 正確；D、物距小于焦距時，成正立、放大的虛像沒有縮小的，故故選 DD 錯誤【點(diǎn)睛】此題主要考查了凸透鏡成像的規(guī)律，只有熟練掌握凸透鏡成像的規(guī)律，逐一分析，對號入座，才能順利解決此類問題6 如圖所示，光屏上能看到燭焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像變大的是（）A保持凸透鏡位置不變，將

9、蠟燭和光屏的位置對調(diào)B保持蠟燭和光屏的位置不變，只將凸透鏡向左移動適當(dāng)距離C保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭和光屏都向右移動適當(dāng)距離D換一個焦距更小的凸透鏡，調(diào)整光屏至適當(dāng)?shù)奈恢谩敬鸢浮?D【解析】【詳解】A 從圖中可以看到，燭焰的物距 u 大于像距 v ，由于在光屏上能看到燭焰清晰的像，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，這個像應(yīng)該是倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置對調(diào)后，根據(jù)光路的可逆性可知，在光屏上也能看到燭焰清晰的像，此時物距 u 小于像距 v ，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，這個像應(yīng)該是倒立、放大的實(shí)像，這個操作可以使光屏上清晰的像變大，A 項不合題意；B保持蠟燭和光屏的位置

10、不變，只將凸透鏡向左移動適當(dāng)距離，那么物距u 會變小，像距 v 會變大，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，當(dāng)物距變小時，像距變大時，像會變大，所以能使光屏上清晰的像變大， B 項不合題意；C保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭和光屏都向右移動適當(dāng)距離，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，當(dāng)物距變小時，像距變大時，像會變大，能使光屏上清晰的像變大，C 項不合題意；D換一個焦距更小的凸透鏡，那么物距不變，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，像距會變小，調(diào)整光屏至適當(dāng)?shù)奈恢?，所成的清晰像會更小，不能使光屏上清晰的像變大，選項 D 符合題意。7 如圖所示，物體 AB 高 1.6m ，平面鏡 CD高 1m，物體到平面鏡的距離為 2m。下列

11、關(guān)于物、像、鏡的說法中，正確的是 ( )A物體通過該平面鏡不能成完整的像B像高與平面鏡的高相同，為1mC物體與像的距離為2mD像高與物體的高相同，為1.6m【答案】D【解析】【詳解】A無論平面鏡的大小如何，是可以成完整的像，只是人眼看不到完整的像，A 錯誤；BD根據(jù)平面鏡的成像規(guī)律可知，像與物大小相等，所以像高與物高相等，是誤、 D 正確；1.6m ，B 錯C根據(jù)平面鏡的成像規(guī)律可知，像距與物距相等，物體到平面鏡的距離為平面鏡的距離也為2m，那么物體與像的距離為4m ， C 錯誤；2m，那么像到8 用三塊凸透鏡做成像實(shí)驗(yàn)，在保持各凸透鏡跟燭焰距離相等的條件下，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：透鏡甲成放大、

12、倒立、實(shí)像；透鏡乙成縮小、倒立、實(shí)像；透鏡丙成放大、正立、虛像。由此可知甲、乙、丙三個透鏡的焦距關(guān)系為（）A f甲f乙f丙B f 丙f甲f乙C f甲f乙f丙D f乙f丙f甲【答案】 B【解析】【詳解】在保持各凸透鏡跟燭焰距離相等的條件下，說明物距u 相等，甲透鏡成放大、倒立的實(shí)像，說明2 f u f，所以 u ；乙透鏡成縮小、倒立的實(shí)像，說明u 2 f乙，所甲甲u(yù) f甲2以f乙 u；丙透鏡成放大、正立的虛像，說明f u ；所以，f f f。2丙丙甲乙故選 B。9 如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)圖（屏未畫出），當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時，通過移動光屏，可以在光屏上得到一個縮小的像。若透鏡位置

13、不變，將蠟燭移到刻度為 30cm 處，則A移動光屏，可能在屏上得到倒立放大的像B移動光屏，可能在屏上得到倒立縮小的像C移動光屏，可能在屏上得到正立放大的像D移動光屏，可能在屏上得到正立等大的像【答案】 AB【解析】【詳解】如圖，物距為u=40cm-10cm=30cm時，成倒立、縮小的實(shí)像，這是照相機(jī)的成像原理，u2f，所以30cm2f所以凸透鏡的焦距范圍為：f15cm若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為30cm 處，則此時物距為u=40cm-30cm=10cmA若 5cmf10 cm，此時 fu2f ，移動光屏，可能在屏上得到倒立放大的像，故A符合題意；B若 f5 cm，此時 u2f，移動光屏，可

14、能在屏上得到倒立縮小的像，故B 符合題意；C D根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，無論如何移動光屏，光屏上都不可能此正立的虛像，故CD 不符合題意。10 如圖所示，水平桌面上斜放著一個平面鏡M，桌面上的小球按圖示方向滾動要使小球在平面鏡中所成的像沿豎直方向下落，則鏡面與桌面間的夾角應(yīng)為（）A90B 60C 45D 30【答案】 C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)題意，小球水平向右運(yùn)動，小球的像豎直向下運(yùn)動根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)可知，小球?qū)嶋H的運(yùn)動路線與它的像運(yùn)動路線應(yīng)該是關(guān)于平面鏡對稱的，所以平面鏡應(yīng)當(dāng)是兩條路線的角平分線所以圖中的故 C 符合題意11 某小組在探究凸透鏡成像規(guī)律時，將蠟燭放在某位置時在光屏上

15、得到一個與物等大的像。然后將蠟燭向凸透鏡移近了20cm，無論在哪都找不到物體的像了，透鏡焦距是（）A40cmB 30cmC 20cmD 10cm【答案】 C【解析】【分析】理解凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時，光屏上換不到像一船來說有這兩個原因，一是物距小于等于焦距，此時不成像，或成虛像；二是蠟燭、凸透鏡、光屏不在同一高度。本題明顯屬于第一個原因，再根據(jù)成實(shí)像時物距與焦距的關(guān)系分析解答?！驹斀狻繉⑾灎T放在某位置上，得到一個與物體等大的像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，此時蠟燭在2倍焦距上，若將蠟燭向透鏡移近了20 厘米，無論在哪，光屏都不能承接到像了，即說明此時蠟燭處于 1 倍焦距上或處于1 倍焦距以內(nèi)，據(jù)此分析：A

16、若焦距是 40cm ，故將蠟燭向透鏡移近了20 厘米后，蠟燭處于透鏡的1 倍焦距和2 倍焦距之間，在光屏上可以成像，故A 不符合題意。B若焦距是 30cm，故將蠟燭向透鏡移近了20 厘米后，蠟燭處于透鏡的1 倍焦距和2 倍焦距之間，在光屏上可以成像，故B 不符合題意。C若焦距是 20cm，故將蠟燭向透鏡移近了20 厘米后，恰好處于透鏡的1 倍焦距上，即處于焦點(diǎn)上，不能成像，故C 符合題意。D若焦距是 10cm，故將蠟燭向透鏡移近了 20 厘米后，恰好移動到透鏡的光心處，故不可能，故 D 不符合題意。故選 C。12 凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中，移動物體到某位置時，能在光屏上成清晰放大的像，則下面說法正確的

17、是A將物體靠近透鏡后，無論如何移動光屏，光屏上都不能呈現(xiàn)物體的像，則一定成虛像B保持透鏡位置不變，將物體和光屏位置互換，一定可以在光屏上得到清晰縮小的像C如果物體靠近透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必須遠(yuǎn)離透鏡且光屏移動距離小于物體移動距離D將透鏡遮擋一部分，則一定不能成完整的像【答案】 B【解析】【詳解】A由題意可知，移動物體到某位置時，能在光屏上成清晰放大的像，說明此時2 f u f ， v 2 f ；將物體靠近透鏡后，只要物距仍在2 fuf 這個范圍，此時只需要把光屏遠(yuǎn)離凸透鏡，還可以成放大的實(shí)像；故A 項錯誤；B保持透鏡位置不變，將物體和光屏位置互換后，此時2 fvf ， u 2

18、f ，故此一定可以在光屏上得到清晰縮小的像；故B 項正確；C物體靠近透鏡即物距減小，像距增大，光屏應(yīng)遠(yuǎn)離透鏡，當(dāng)u2 f 時光屏移動距離小于物體移動距離，當(dāng)2 fuf 時光屏移動距離大于物體移動距離，故C 項錯誤；D凸透鏡成實(shí)像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的下半部分擋住后，整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過上半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同，仍然完整；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會減弱，像會變暗。故D 項錯誤；13 對學(xué)習(xí)過的知識進(jìn)行歸納總結(jié)，從而加深對知識的理解，是一種重要的學(xué)習(xí)方法。以下是小軍同學(xué)學(xué)習(xí)了關(guān)

19、于“平面鏡成像”和“凸透鏡成像”的知識后，總結(jié)的關(guān)于實(shí)像和虛像的一些特點(diǎn)，其中錯誤的是（）A虛像不能用光屏承接到B虛像可以是正立的，也可以是倒立的C實(shí)像和虛像都可能與物體等大D實(shí)像可以是放大的，也可以是縮小的【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A實(shí)際光線的反向延長線相交所成的像叫虛像，所以虛像不能用光屏承接到，A 正確，不合題意；B虛像是正立的，不存在倒立，B 錯誤，符合題意；C凸透鏡成像中，當(dāng)物距等于兩倍焦距時，成倒立等大的實(shí)像，物體與實(shí)像大小相等；而平面鏡成像中所成的虛像，與物體也是等大；所以實(shí)像和虛像都可能與物體等大；C正確，不合題意；D根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，實(shí)像可以是放大的，也可以

20、是縮小的，D 正確，不合題意。故選 B。14 小明用放大鏡看自己的指紋，如圖所示。隨后小明拿著同一個放大鏡看窗外的物體，并且離窗外的物體越來越遠(yuǎn)，如圖所示。以下說法正確的是（）A小明用放大鏡看自己的指紋，看到的是正立、放大的實(shí)像B小明用放大鏡看自己的指紋，看到的是倒立、放大的虛像C小明拿同一個放大鏡看窗外的物體，離窗外的物體越來越遠(yuǎn)時，看到的是像越來越小D小明拿同一個放大鏡看窗外的物體，離窗外的物體越來越遠(yuǎn)時，看到的是像虛像【答案】 C【解析】【分析】【詳解】AB小明用放大鏡看自己的指紋，看到的是正立、放大的虛像，不是實(shí)像，也不是倒立的， A、 B 錯誤；CD小明拿同一個放大鏡看窗外的物體，離

21、窗外的物體越來越遠(yuǎn)時，根據(jù)凸透鏡的動態(tài)成像規(guī)律可知，物體到凸透鏡的距離越大時，像到凸透鏡的距離越小，所成的像是越來越小的，并且是實(shí)像； C正確、 D 錯誤。故選 C。15 如圖，平面鏡和長為 10cm 的細(xì)鉛筆均豎直放置在水平桌面上，鉛筆與平面鏡之間的距離為 25cm，則A若將平面鏡向上移動2cm，鉛筆的像也向上移動2cmB若將鉛筆和平面鏡均繞底部轉(zhuǎn)45至虛線位置時，鉛筆與它的像平行C若將鉛筆水平向右移動10cm，鉛筆像的與鉛筆之間的距離增大20cmD若改用一塊較小的平面鏡，鉛筆的像將變小【答案】 B【解析】【詳解】A平面鏡成像中，像與物體關(guān)于鏡面對稱，鉛筆不動，向上移動平面鏡，鉛筆的像的位置

22、不變，故不符合題意；B平面鏡成像中，像與物體關(guān)于鏡面對稱，鉛筆和平面鏡均繞底部轉(zhuǎn)至虛線位置時，鉛筆的像也轉(zhuǎn)動相同的角度，故鉛筆與它的像平行，故符合題意；C由平面鏡成像規(guī)律可知物與像到平面鏡的距離相等，將鉛筆水平向右移動10cm，鉛筆像的與鉛筆之間的距離減小20cm，故不符合題意；D由平面鏡成像規(guī)律可知，物與像大小相等，改用一塊較小的平面鏡，鉛筆的像將不變，故不符合題意16 透鏡在我們的生活和學(xué)習(xí)中應(yīng)用廣泛，下列說法正確的是A近視眼鏡利用了凸透鏡對光的會聚作用B照相時，被照者應(yīng)站在照相機(jī)鏡頭的2 倍焦距以外C放大鏡可使物體成倒立放大的虛像D使用投影儀時，投影儀鏡頭到屏幕的距離應(yīng)在【答案】 B1

23、倍焦距和2 倍焦距之間【解析】【分析】【詳解】A近視眼鏡利用了凹透鏡對光的發(fā)散作用，故A 錯誤；B照相機(jī)利用凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像的原理制成，照相時, 被照者應(yīng)站在照相機(jī)鏡頭的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間，成倒立縮小的實(shí)像，故 B 正確；C放大鏡使用時物距小于焦距，可使物體成正立放大的虛像，故C 錯誤；D使用投影儀時, 投影儀鏡頭到屏幕的距離應(yīng)在2 倍焦距以外，成倒立放大的實(shí)像，故D錯誤。故選 B。17 如圖所示，購物支付已進(jìn)入“刷臉”時代，消費(fèi)者結(jié)賬時站在攝像頭（相當(dāng)于一個凸透鏡）前約 1m 的位置，面對鏡頭，經(jīng)系統(tǒng)自動拍照、掃描等，確認(rèn)信息后，即可進(jìn)行后續(xù)工

24、作。則下列說法正確的是（）A人臉通過攝像頭成像是利用了光的反射B“刷臉”時，面部經(jīng)攝像頭成正立縮小的實(shí)像C“刷臉”時，面部應(yīng)位于攝像頭的一倍焦距和兩倍焦距之間D攝像頭的焦距可能是30cm【答案】D【解析】【分析】【詳解】A人臉通過攝像頭成像是利用了光的折射，A 錯誤；B “刷臉 ”時，面部經(jīng)攝像頭成倒立縮小的實(shí)像，B 錯誤；C“刷臉”時，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，成倒立縮小的實(shí)像，那么物距應(yīng)該大于兩倍焦距， C 錯誤；D由于人站在距離鏡頭1m 處，即物距等于1m，成倒立縮小的實(shí)像，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，解得，所以攝像頭的焦距可能是30cm，D 正確。故選D。18 有一光電控制液面高度的儀器，是通過光束在液面上的反射光線打到光電屏上來顯示液面高度的，光路圖如圖所示當(dāng)光屏上的光點(diǎn)由S1 移到 S2 時，表示液面（）A下降B上升C不變D先下降后上升【答案】 A【解析】【詳解】光屏上的光點(diǎn)由S1 移到 S2 時，