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文檔簡介
1、一、初中物理光學問題求解方法1 小明探究“凸透鏡成像規(guī)律”,當蠟燭到透鏡的距離是30cm 時,調節(jié)透鏡另一側的光屏,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當蠟燭到透鏡的距離是60cm 時,調節(jié)光屏,屏上可得縮小的像D當蠟燭到透鏡的距離是15cm 時,調節(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,說明像是實像,虛像不能用光屏承接,凸透鏡成放大的實像時,v2f, fu2f ,即f30cm2f。故AB錯誤;C當 u=60cm 時,由 f30cm 可知得到倒立縮小的實像。故C 正確;2f2f。當物距大于2f 時,
2、fv2f,光屏上D當u=15cm時,由30cm2f 可知15cm f,即u 2ff20cm 2f解得10cm f 4f即35cm + 20cm 4f解得f13.75 cm綜上所述10cm f 13.5cm故 AB 錯誤;C將蠟燭移動到40cm 刻度處,物距等于50cm- 40cm= 10cm物距小于焦距,所以成正立放大的虛像,不能成在光屏上,故C 錯誤;D將蠟燭移動到25cm 刻度處,物距減小,像距將變大,像也變大,所以應向右移動光屏,故 D 正確。故選 D。5 如圖,小明在實驗室探究凸透鏡成像規(guī)律,先把凸透鏡、光屏放在光具座上,發(fā)現(xiàn)窗外景物在光屏上成清晰的像。于是把蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具
3、座上,在如圖的四個實驗情境中,能夠在光屏上得到清晰的像是()ABCD【答案】 B【解析】【詳解】A把凸透鏡、光屏放在光具座上,發(fā)現(xiàn)窗外景物在光屏上成清晰的像,說明此時的成像原理與照相機相似,物距大于二倍焦距,像距在二倍焦距與一倍焦距之間,由圖甲可得,此時像距為 15cm,故可以得到f 15cm2f化簡可得7.5cm f 15cm此外,由圖甲可知,像距為 15cm時,物距在窗外,說明此時像距接近一倍焦距,即焦距更靠近 15cm,且光路可逆,若物距為 15cm時,像的位置應該在窗外,像距超出光具座范圍。選項 A 圖中物距為 10cm,此時像距應該超出光具座范圍或成虛像,故 A不符合題意;B此時物距
4、約為 38cm,稍大于二倍焦距,像距為 25cm,稍小于二倍焦距,滿足7.5cm f 15cm和焦距更接近15cm的條件,此時成倒立、縮小的實像,故B 符合題意;C若此時光屏上能看到清晰地像,則物距等于像距為20cm,則焦距為10cm,更接近7.5cm,不符合題意;D若此時能在光屏上看到清晰地像,則像距為12cm,此時蠟燭應該才窗外,超出光具座范圍,故D不符合題意。故選 B。63D 電影具有三維立體視覺效果,拍攝時,將兩個攝像頭按照人兩眼間的距離放置,同時拍攝,制成膠片;放映時,兩個放映機在銀幕上呈現(xiàn)兩個略有差異的畫面,觀看者帶上特殊眼鏡后,就能看到立體效果關于3D 電影,下列說法不正確的是A
5、光在銀幕上發(fā)生的是漫反射B畫面在人眼視網(wǎng)膜上所成的像是倒立、縮小的實像C拍攝時,兩攝像頭中心間的距離約為7cmD放映時,膠片到放映機鏡頭的距離大于2 倍的鏡頭焦距【答案】 D【解析】【分析】凸透鏡成像規(guī)律是:u2f,成倒立、縮小的實像,應用是照相機;2f u f,成倒立、放大的實像,應用是投影儀;u f,成正立、放大的虛像,應用是放大鏡為了使電影院里的每一位觀眾都能看到銀幕上的畫面,幕布表面比較粗糙,當光線射到的幕布上,反射光線會射向四面八方,這種反射稱為漫反射人的兩眼之間大約有6 厘米的距離,所以在觀看除了正前方的物體外,兩只眼睛必然有角度的不同,這個差別在大腦中就能自動形成上下、左右、前后
6、、遠近的區(qū)別,從而產(chǎn)生立體視覺【詳解】A觀眾能從各個不同的角度看到銀幕上的畫面,這是由于光在銀幕上發(fā)生了漫反射,故正確,不符合題意;AB人眼的晶狀體相當于凸透鏡,人眼相當于一架微型照相機,畫面在人眼視網(wǎng)膜上所成的像是倒立、縮小的實像,故 B 正確,不符合題意;C人的兩眼之間大約有 6 厘米的距離,拍攝時,為了產(chǎn)生立體視覺兩鏡頭中心間的距離約為 7cm,故 C 正確,不符合題意;D放映時,膠片到放映機鏡頭的距離在一倍焦距和2 倍焦距之間,銀幕上呈現(xiàn)的是倒立、放大的實像,故D 錯誤,符合題意【點睛】解決本題的關鍵是掌握凸透鏡成像的三種情況及其應用,另外本題還考查了能從各個角度看到物體就是發(fā)生了漫反
7、射的緣故,此題涉及到的3D 電影的相關知識,有一定的難度7 將一長方形玻璃磚沿對角線切開,并分開一段距離放置,所圖所示四條光線沿圖示位置入射 ,能得到右邊出射光線的只可能是A光線aB光線bC光線cD光線d【答案】C【解析】【詳解】光線垂直于界面入射時,光線的傳播方向不變;光從左側玻璃中斜射入空氣中時,折射角大于入射角,故從左側玻璃中出來的折射光線會向上偏折;光從空氣中斜射入右側玻璃中時,折射角小于入射角(此時的折射角等于左側玻璃中的入射角),故折射光線與原入射光線平行射出,即最后射出的光線如上圖所示;未垂直界面入射,因此無法垂直射出,故選 Cd 光線由于8 在 “探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中,
8、光具座上各元件位置如圖所示,此時在光屏上恰好成 一個清晰的像,則下列說法正確的是()A利用了這一原理制成了照相機B若將蠟燭遠離凸透鏡,則應將光屏靠近凸透鏡才能得到清晰的像,且像逐漸變大C若保持凸透鏡位置不變,將蠟燭和光屏的位置互換,會在光屏上成一個清晰倒立、縮小的像D若保持凸透鏡位置不變,將蠟燭放在45 cm 刻度線處,適當移動光屏也能得到一個清晰的像【答案】 C【解析】【詳解】A 從圖中可以看到,蠟燭物距u20cm ,像距 v30cm ,可知 uv ,而照相機的是u v , A 錯誤;B根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知,若將蠟燭遠離凸透鏡,則應將光屏靠近凸透鏡才能得到清晰的像,像是逐漸變小的, B
9、錯誤;C若保持凸透鏡位置不變,將蠟燭和光屏的位置互換,根據(jù)光路的可逆性,會在光屏上成一個清晰倒立、縮小的像,C 正確;D由題意可知f10cm,若保持凸透鏡位置不變,將蠟燭放在45 cm刻度線處,此時u = 5cm , uf,會成正立放大的虛像,適當移動光屏是不能得到清晰的像,D 錯誤9 如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實驗圖(屏未畫出),當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
10、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、縮小的實像,這是照相機的成像原理,u2f,所以30cm2f所以凸透鏡的焦距范圍為:若透鏡位置不變,將蠟燭移到刻度為f15cm30cm 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 如圖甲測凸透鏡的焦距,圖乙“探究凸透鏡成像
11、的規(guī)律”,實驗過程中小明同學將蠟燭分別放在甲、乙、丙、丁不同的位置,下列說法正確的是()A圖甲可知凸透鏡的焦距是40.0cmB圖乙四個位置中,移動光屏,有4 個位置上的蠟燭可以在光屏上成像C將蠟燭放在丙位置,若凸透鏡上有一個泥點,則在光屏上不會出現(xiàn)泥點的影子D將蠟燭放在乙位置,光屏應向左移動才能找到清晰的像,此時的成像特點與投影儀的成像原理相同【答案】 C【解析】【分析】【詳解】A從圖甲可以看到,凸透鏡所在的位置是30.0cm 刻度,而光屏所在的位置是40.0cm 刻度,而平行光線經(jīng)凸透鏡折射后,會聚于焦點,可知凸透鏡的焦距是f40.0cm -30.0cm10.0cm凸透鏡的焦距是10.0cm
12、, A 錯誤;B一倍焦距以外是實像,以內是虛像,因為甲乙丙在焦點外,所以成實像,可以成在光屏上, B 錯誤;C凸透鏡成實像時,所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像,凸透鏡上有一個泥點,整個物體發(fā)出的光雖有一小部分被擋住,但總會有一部分的光通過凸透鏡而會聚成像,因此像與原來的相同,大小不變,但是由于透鏡的一小部分被遮住,因此折射出的光線與原來相比減少了,像是完好的,只是亮度變暗,不會出現(xiàn)泥點的影子,C 正確;D將蠟燭放在乙位置,這時物距大于兩倍焦距,根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知,像距會大于一倍焦距,小于兩倍焦距,從圖乙可以看到,光屏應向左移動才能找到清晰的像,這是成倒立縮小的實像,此時的成像特點與照相機
13、的成像原理相同,故選 C。D 錯誤。11 如圖所示,一面鏡子豎直掛在墻上,某人站在鏡前2 m處,從鏡子里只能看到自己的上半身,他要看到自己的全身,則()A應后退到距鏡2 m 遠處B應前進到距鏡1 m 遠處C應后退到距鏡4 m 遠處D無論前進后退都不能實現(xiàn)【答案】 D【解析】【分析】【詳解】根據(jù)平面鏡成像的特點:等大、等距、正立、虛像。由上圖知,在A AC 和AOO 中故故即平面鏡的高為人身高的AA COA OACAOO ACAAO OAA ACAOOAOOO1AAAC214因要看見自己在平面鏡所成的全身像,平面的高度應為人身高的一半,故不管是前進還是后退,從鏡子里也只能看見自己的上半身,不能看
14、見自己的全身像。故選 D。12 如圖所示,一束光照射到一個空的燒杯的底部,形成的光圈用虛線表示,若往燒杯中注滿水,燒杯底部的光圈會變?yōu)锳BCD【答案】 B【解析】【詳解】當光從空氣斜射入水中時,折射角小于入射角,如圖是最左邊和最右邊折射光的光路,外部兩條光表示沒有折射時的光,里面兩條光表示折射后的光,從圖中可以看出,折射光在原來光的內側,由此可以知周圍光都是如此,因此注水后燒杯底部的光圈會縮小,故選B。13 某同學在做凸透鏡成像實驗時,當物距u =30 厘米,像距v = 20 厘米時,光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像。若燭焰移到離凸透鏡12 厘米處,所成的像一定是A倒立的B正立的C放大的D縮小的【答案】
15、 C【解析】【詳解】當物距 u=30cm,像距 v=20cm 時,光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的像,所以30cm 2 f ,2 f 20cm f,所以凸透鏡的焦距為:10cm f 15cm 。若將燭焰置于距凸透鏡12cm 處時,即 u=12cm ,有兩種情況:若焦距在10cm 和 12cm 之間則f u 2 f ,物體通過凸透鏡成倒立、放大的實像;若焦距在12cm 和 15cm 之間,則u f,物體通過凸透鏡成正立、放大的虛像。由以上知,故只有C 正確。 故選 C。14 凸透鏡成像實驗中,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
16、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離凸透鏡,還可以成放大的實像;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 , u2 f ,故此一定可以在光屏上得到清晰縮小的像;故B 項正確
17、;C物體靠近透鏡即物距減小,像距增大,光屏應遠離透鏡,當u2 f 時光屏移動距離小于物體移動距離,當 2 f u f時光屏移動距離大于物體移動距離,故C 項錯誤;D凸透鏡成實像時,所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像,當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;15 用普通相機拍照時,要根據(jù)物距進行“調焦”,使用起來不太便捷。有一種“傻瓜 ”相機,只要將景物全部納入取景區(qū)內,不論景物的遠近,都能得到比較清晰的像
18、,從而使拍照的過程變得十分快捷。這種“傻瓜”相機不用“調焦”的奧秘是()A采用了長焦距的鏡頭,使遠近不同的物體成像的位置相差不大B采用了短焦距的鏡頭,使遠近不同的物體成像的位置相差不大C采用了長焦距的鏡頭,使遠近不同的物體成像的位置相同D采用了短焦距的鏡頭,使遠近不同的物體成像的位置相同【答案】 B【解析】【分析】【詳解】簡易“傻瓜”照相機鏡頭的焦距不能改變,暗箱長度也不能改變。拍照時只要把景物全部納入取景器內,無論物距如何變化,都能拍出比較清晰的照片,這主要是因為這種照相機的焦距小,物距都遠大于2 倍焦距,像距接近焦距,這樣遠近不同的物體成像的位置相差不大,所以不用調節(jié)。故選 B 。16 如
19、圖所示,光屏上得到一個清晰的像,此時蠟燭到凸透鏡的距離為正確的是( )24cm,則下列說法A此時的應用是投影儀,且凸透鏡的焦距小于12cmB只將凸透鏡向左移動,就可以在光屏上得到倒立縮小的像C在蠟燭和凸透鏡之間放一個近視眼鏡,凸透鏡和光屏不動,蠟燭向右移動光屏上會成清晰的像D將蠟燭移到距離凸透鏡18cm,向右調節(jié)光屏到適當位置,在光屏上可能得到放大的像【答案】 D【解析】【詳解】A物距大于1 倍焦距小于2 倍焦距成倒立放大的實像,應用是投影儀;則f u2 f;又因為u24cm,所以24cmf 12cm ,故A 錯誤;B只將凸透鏡向左移,減小物距,此時應該增大像距,且物像之間的距離增大,故光屏向
20、右移動才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B 錯誤;C近視眼鏡的鏡片是凹透鏡,對光線由發(fā)散作用;若在蠟燭和凸透鏡之間放一個近視眼鏡時,光線會延遲會聚,所以像會落在光屏的右側;如果此時蠟燭向右移動,物距減小,像距增大,像會更加遠離光屏,光屏應該向右移動才能得到清晰的像,故C 項錯誤;D將蠟燭右移至距離凸透鏡18 cm,由 24cm f 12cm 可知,此時物距仍大于焦距,故向右調節(jié)光屏至適當位置,在光屏上仍可能得到清晰放大的像,故D 正確;17 某凸透鏡成像時,像距v 跟物距 u 之間關系的圖像如圖所示,下列判斷正確的是()A該凸透鏡的焦距是16cmB把物體從距凸透鏡12cm 處移動到24cm 處
21、的過程中,像逐漸變小C當 u16cm 時,該凸透鏡可作放大鏡使用D當 u=20cm 時成放大的像,投影儀就是根據(jù)這一原理制成的【答案】 B【解析】【分析】【詳解】A當 u=v=2f ,凸透鏡成倒立、等大的實像,如圖,u=v=2f=16cm ,所以 f=8cm,即凸透鏡的焦距是 8cm ,故 A 錯誤;B物體從距凸透鏡12cm 處移動到24cm 處的過程中,凸透鏡的物距大于焦距,成實像,凸透鏡成實像時,物距增大,像距減小,像變小,故B 正確;C當 u16cm 時,有兩種情況:若uf ,則成正立、放大的虛像,應用是放大鏡;若fu2f,成倒立、放大的實像,應用是投影儀,故C 錯誤;D u=20cm 時, u 2f,成倒立、縮小的實像,應用是照相機,故D 錯誤。故選B。18 如圖所示的軍事觀察孔,人可以通過孔觀察外面,現(xiàn)在在孔中嵌入玻璃磚后觀察的范圍將 ( )A變大B變小C不變D無法確定【答案】 A【解析】【分析】【詳解】眼睛通過空氣孔看到的范圍和通過玻璃看到的范圍如圖所示:黑色光線表示在空氣中的光路,灰色表示在嵌入玻璃磚后的光路從圖中可以看出,嵌入玻璃磚后觀察的范圍變大故選A19 某同學為進一步了解“視力矯正”的原理,用了探究凸透鏡成像規(guī)律的裝置做實驗,他將遠視眼鏡片放在蠟燭與凸透鏡之間,調節(jié)光屏和凸透鏡之
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