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文檔簡介
一、初中物理光學(xué)問題求解方法1.某物理興趣小組在研究凸透鏡成像實驗時,如圖所示,當(dāng)蠟燭距透鏡10cm時,在另一側(cè)距凸透鏡6cm處的光屏上得到一個清晰的像,下列說法正確的是()A.像一定是倒立縮小的實像B.該凸透鏡的焦距可能為6cmC.當(dāng)蠟燭向凸透鏡靠近時,像一定會變小D.當(dāng)蠟燭到透鏡的距離是4cm時,無論怎樣移動光屏都不可能得到燭焰的像【答案】A【解析】【分析】【詳解】A.由題意可知,物體經(jīng)凸透鏡后成的是實像。物距為10cm,像距為6cm,物距大于像距,此時物體在二倍焦距以外,成的是倒立、縮小的實像,故A正確;B.根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知10cm>2ff<5cm①此時像成在一倍焦距和二倍焦距之間,即f<6cm<2f3cm<f<6cm②綜合①②得3cm<f<5cm故B錯誤;C.凸透鏡成實像時,物近像遠(yuǎn)像變大,當(dāng)蠟燭向凸透鏡靠近時,像一定會變大,故C錯誤;D.當(dāng)蠟燭到透鏡的距離是4cm時,如果3cm<f<4cm物體在一倍焦距和二倍焦距之間,可以在光屏上成倒立、放大的實像,故D錯誤。故選A。2.有一個焦距為f的凸透鏡,現(xiàn)在將一個物體從離凸透鏡4f處沿主光軸移動到1.5f處,在此過程中()A.物體和像之間的距離一直在減小 B.物體和像之間的最小距離為4fC.像的大小和物體大小的比值先減小后增大 D.像移動速度與物體移動速度的比值先減小后增大【答案】BD【解析】【詳解】A.從4f向2f移動過程中,物體和像之間的距離減小,從2f繼續(xù)向1.5f處移動過程中,物體和像之間的距離增大,物體和像之間的距離先減小后增大,故不符合題意;B.當(dāng)物距等于2f時,像距等于2f,物體和像之間的距離最小為4f,故符合題意;C.成實像時,物近像遠(yuǎn)像變大,物體從離凸透鏡4f處沿主光軸移動到1.5f處,物大小不變,像一直變大,因此像的大小和物體大小的比值一直變大,故不符合題意;D.從4f向2f移動過程中,物體移動速度大于像的移動速度,從2f繼續(xù)向1.5f處移動過程中,物體移動速度小于像的移動速度,因此像移動速度與物體移動速度的比值先減小后增大,故符合題意。3.凸透鏡成像實驗中,移動蠟燭到某位置時,能在光屏上再次成清晰縮小的像,則下列說法能成立的是A.同時移動蠟燭與光屏,且移動距離相同時,有可能在光屏上再次成清晰縮小的像;B.若將一老花鏡放到凸透鏡前方,光屏遠(yuǎn)離透鏡時能再次會看到燭焰清晰的像;C.換用焦距較小的凸透鏡后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移動光屏,光屏必須靠近凸透鏡:D.保持物體和光屏位置不變,移動凸透鏡,一定可以在光屏上得到另一個清晰的像:【答案】CD【解析】【詳解】A.物體要成倒立、縮小、實像時物體移動距離應(yīng)該大于光屏移動距離,故A項不符合題意;B.老花鏡是凸透鏡,若將一老花鏡放到凸透鏡前方,則蠟燭發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡和老花鏡后會提前會聚,此時光屏應(yīng)該靠近透鏡才會看到燭焰清晰的像;B項不符合題意;C.換用焦距較小的凸透鏡后,相當(dāng)于增大物距,當(dāng)物體成實像時,隨著物距增大,像距減小,同時像也在減小。故要在光屏上成清晰的像,應(yīng)將光屏向靠近透鏡方向移動;C項符合題意;D.根據(jù)光路可逆性可知,在保持物體和光屏位置不變時,移動凸透鏡,可以光屏上成一個倒立、放大、實像,此時物距剛好是原來的像距,像距剛好是原來物距,D項符合題意;4.小明在做探究凸透鏡成像的實驗時,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,并分別調(diào)整光屏的位置實驗后,他歸納出以下說法,其中錯誤的是A.燭焰位于a點時,屏上出現(xiàn)的實像最小B.燭焰位于b點時,成等大的實像C.燭焰位于c點時,屏上出現(xiàn)的實像最大D.燭焰位于d點時,成放大的實像【答案】BD【解析】【詳解】A.使?fàn)T焰位于a點時,,成倒立、縮小的實像,物體在a點的物距大于物體在b點的物距,即a點物距最大,像距最小,像最小。故A項正確,A項不符合題意;B.使?fàn)T焰位于b點時,,成倒立、放大的實像,故B項錯誤,B項符合題意;C.使?fàn)T焰位于c點時,,成倒立、放大的實像,物體在一倍焦距以外,在c點,物距最小,像距最大,像最大,故C項正確,C項不符合題意;D.使?fàn)T焰位于d點時,,成正立、放大的虛像。故D項錯誤,D項符合題意;【點睛】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,二倍焦距分大小。5.如圖所示,某同學(xué)用自制的水透鏡來探究凸透鏡成像規(guī)律,在水透鏡中注入少量水后光屏上成清晰的像。以下判斷正確的是()A.光屏上成倒立縮小的實像B.此時透鏡的焦距C.保持蠟燭和光屏不動,將透鏡移動到刻度線處光屏仍能得到清晰的像D.向水透鏡注水后,要使光屏上重新得到清晰的像,需要像光屏向右移動【答案】BC【解析】【詳解】A.由圖可知,當(dāng)物距小于像距時,光屏上成倒立、放大的實像,故A正確;B.由圖可知,,則……①……②由①②可得透鏡焦距故B正確C.保持蠟燭和光屏不動,將透鏡移動到刻度線處,物距,像距為即此時的物距等于原來的像距,在光的折射中光路是可逆的,所以光屏上仍能得到清晰的像,故C正確;D.向水透鏡注水后,透鏡會聚能力變強(qiáng),焦距變小,使光線提前會聚成像,所以要使光屏上重新得到清晰的像,應(yīng)減小像距,需要將光屏向左移動,故D錯誤。故選BC。6.有的國家救護(hù)車上的“救護(hù)車”是反著寫的,是為了讓汽年司機(jī)從觀后鏡中快速識別以便及時讓路,如觀后鏡是平面鏡,這是利用平面鏡成像特點中的()A.平面鏡成的是虛像B.像與物大小相等C.像與物到平面鏡的距離相等D.像與物對于平面鏡是對稱的【答案】D【解析】【詳解】救護(hù)車上的“救護(hù)車”是反著寫的,由于像與物對于平面鏡是對稱的,那么汽年司機(jī)在平面鏡上看到的像是“救護(hù)車”,故選D。7.光在玻璃纖維中的傳輸情況是光線每次由內(nèi)層玻璃芯射向外包層的分界面時,均要發(fā)生反射,從而使光在不斷的反射中沿內(nèi)層玻璃芯向遠(yuǎn)處傳播.當(dāng)增大入射光線AB的入射角時,下列說法錯誤的是A.CD光線的入射角將增大 B.D點將要向右側(cè)移動C.信息將傳輸?shù)酶煨?D.光線BC和CD的夾角將減小【答案】D【解析】【分析】【詳解】當(dāng)增大入射光線AB的入射角時,入射角增大,反射角等于入射角也隨之增大,所以C點右移,也使BC光線在上表面的入射角增大,同樣會使反射光線CD的反射角增大,則光線BC和CD的夾角將增大,D點右移,使CD光線在下表面的入射角也增大,并加快信息的傳輸速度.故選D.8.如圖,F(xiàn)為凸透鏡的兩個焦點,A′B′為物體AB的像,則AB在()A.圖中Ⅰ區(qū)域,箭頭水平向左B.圖中Ⅱ區(qū)域,箭頭水平向左C.圖中Ⅰ區(qū)域,箭頭方向向左斜下方D.圖中Ⅰ區(qū)域,箭頭方向向左斜上方【答案】D【解析】【分析】【詳解】根據(jù)圖中告訴的像距與焦距的關(guān)系,結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律即可確定像與物體之間的大小關(guān)系,以及物距與焦距的關(guān)系.由題意知,像在一倍焦距和二倍焦距之間,根據(jù)凸透鏡成像的特點,此時物體應(yīng)在二倍焦距以外,且成的像是倒立縮小的實像,因此物體應(yīng)比A′B′大,箭頭方向向上;像在主光軸下方,根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線,利用折射時光路是可逆的,作出物體AB,由圖可知;則物體應(yīng)在主光軸上方,所以物體在圖中Ⅰ區(qū)域,箭頭方向向左斜上方.故選D.9.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?”實驗中,桌上已給出的實驗器材有: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”。實驗中,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。第一次實驗測量的物距是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.實驗中應(yīng)只點燃A蠟燭B.應(yīng)在“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.第一次實驗測量的像距v1=3.50cm【答案】ABD【解析】【詳解】AB.做實驗時,只點燃蠟燭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.實驗中,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,使實驗結(jié)論具有普遍性,故C錯誤;D.實驗測量的物距是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的左端到直線的距離,由圖知:刻度尺上1cm之間有10個小格,所以一個小格代表的長度是0.1cm,即此刻度尺的分度值為1mm,所以此時對應(yīng)的像距v=3.50cm,故D正確。10.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示,此時燭焰在光屏上成一個清晰的像,則下列判斷正確的是()A.這個清晰的像是倒立、放大的實像B.此凸透鏡的焦距大于20cmC.將蠟燭移動到40cm刻度處,移動光屏,會在光屏上得到清晰、放大的像D.將蠟燭移動到25cm刻度處,應(yīng)向右移動光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB.由圖知,像距小于物距,此時成倒立縮小的實像,所以可知35cm>2ff<20cm<2f解得10cm<f<17.5cmu+v>4f即35cm+20cm>4f解得f<13.75cm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(yīng)向右移動光屏,故D正確。故選D。11.如圖為一束入射光線經(jīng)凸透鏡折射后的光路,且,若,該凸透鏡的焦距可能是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)題意AO<OB可知,A點成像在B點,像距大于物距,滿足f<u<2f,成倒立、放大的實像。因為AO=10cm,則f<10cm<2f即5cm<f<10cm故選C。12.用照相機(jī)拍攝水池底部的物體時,若保持照相機(jī)的位置不變,比較池中有水和無水兩種情況(假設(shè)兩種情況下,人眼看到的物體等大),則有水時()A.暗箱應(yīng)略短一些,得到的像會略大些 B.暗箱應(yīng)略長一些,得到的像會略大些C.暗箱應(yīng)略短一些,得到的像會略小些 D.暗箱應(yīng)略長一些,得到的像會略小些【答案】B【解析】【詳解】照相機(jī)是利用凸透鏡成像原理工作的。當(dāng)無水時物體在光屏(暗箱)上形成一個倒立、縮小的實像,當(dāng)有水時,由于光的折射,物體感覺變淺,相當(dāng)于靠近凸透鏡,根據(jù)“物近像遠(yuǎn)像變大”原則,在暗箱上得到的像會比原來的像略大一些。故B正確。13.某同學(xué)將物體放在凸透鏡前不同位置,依次得到倒立的放大的像和倒立的縮小的像,測得像距分別為26厘米和16厘米,則該透鏡的焦距f為()A.6厘米<f<10厘米 B.8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】【詳解】根據(jù)題意,當(dāng)凸透鏡成倒立放大的像時,像位于二倍焦距以外,即,代入數(shù)據(jù)得:解得:當(dāng)凸透鏡成倒立,縮小的像時,像位于一倍焦距和二倍焦距之間,即,代入數(shù)據(jù)得:解得:所以故選B。14.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α應(yīng)為()A.90° B.60° C.45° D.30°【答案】C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)題意,小球水平向右運動,小球的像豎直向下運動.根據(jù)平面鏡成像的特點可知,小球?qū)嶋H的運動路線與它的像運動路線應(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.15.一束光垂直照射在水面上,發(fā)生反射和折射,下列說法中正確的是()A.從入射光線到反射光線,光的傳播方向不變B.入射角、反射角、折射角都是0°C.入射角、反射角、折射角都是90°D.順時針旋入射光使得入射角為30°,則反射角、折射角也變至30°【答案】B【解析】【詳解】ABC.入射光垂直入射界面時,入射光線與法線夾角即入射角為0°,那么反射光線與法線夾角即反射角也為0°,所以反射光線與入射光線重合,方向相反,折射光的傳播方向和入射光一致,均垂直于界面,入射角和折射角都是0°。故AC錯誤,B正確;D.入射角為30°時,根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角為30°,光從空氣入射到水中時,光線發(fā)生偏折,折射光靠近法線偏折,即折射角小于入射角,所以折射角小于30°,故D錯誤。16.如圖所示,AC為入射光線,CB為折射光線,且AO<OB,已知AO=10m,該凸透鏡的焦距可能是()A.f=10cm B.f=5cmC.f=8cm D.f=12cm【答案】C【解析】【詳解】由于AC為入射光線,CB為折射光線,且AO<OB,結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律可知f<lAO<2f,lBO>2f已知AO=10m,則f<10m<2f解得5m<f<10cm故選C。17.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,;將物體靠近透鏡后,只要物距仍在這個范圍,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,,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)時光屏移動距離小于物體移動距離,當(dāng)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(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;18.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1倍焦距和2倍焦距之間【答案】B【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
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