西安备战中考物理光学问题求解方法大题培优 易错 难题.docx

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西安备战中考物理光学问题求解方法大题培优易错难题

一、初中物理光学问题求解方法

1.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C.

2.有一个焦距为f的凸透镜,现在将一个物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,在此过程中()

A.物体和像之间的距离一直在减小B.物体和像之间的最小距离为4f

C.像的大小和物体大小的比值先减小后增大D.像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大

【答案】BD

【解析】

【详解】

A.从4f向2f移动过程中,物体和像之间的距离减小,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体和像之间的距离增大,物体和像之间的距离先减小后增大,故不符合题意;

B.当物距等于2f时,像距等于2f,物体和像之间的距离最小为4f,故符合题意;

C.成实像时,物近像远像变大,物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处,物大小不变,像一直变大,因此像的大小和物体大小的比值一直变大,故不符合题意;

D.从4f向2f移动过程中,物体移动速度大于像的移动速度,从2f继续向1.5f处移动过程中,物体移动速度小于像的移动速度,因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大,故符合题意。

3.如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,在水透镜中注入少量水后光屏上成清晰的像。

以下判断正确的是(  )

A.光屏上成倒立缩小的实像

B.此时透镜的焦距

C.保持蜡烛和光屏不动,将透镜移动到

刻度线处光屏仍能得到清晰的像

D.向水透镜注水后,要使光屏上重新得到清晰的像,需要像光屏向右移动

【答案】BC

【解析】

【详解】

A.由图可知,当物距小于像距时,光屏上成倒立、放大的实像,故A正确;

B.由图可知

,则

……①

……②

由①②可得透镜焦距

故B正确

C.保持蜡烛和光屏不动,将透镜移动到

刻度线处,物距

,像距为

即此时的物距等于原来的像距,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正确;

D.向水透镜注水后,透镜会聚能力变强,焦距变小,使光线提前会聚成像,所以要使光屏上重新得到清晰的像,应减小像距,需要将光屏向左移动,故D错误。

故选BC。

4.如图,F为凸透镜的两个焦点,A′B′为物体AB的像,则AB在()

A.图中Ⅰ区域,箭头水平向左

B.图中Ⅱ区域,箭头水平向左

C.图中Ⅰ区域,箭头方向向左斜下方

D.图中Ⅰ区域,箭头方向向左斜上方

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

根据图中告诉的像距与焦距的关系,结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系,以及物距与焦距的关系.由题意知,像在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像的特点,此时物体应在二倍焦距以外,且成的像是倒立缩小的实像,因此物体应比A′B′大,箭头方向向上;像在主光轴下方,根据凸透镜的三条特殊光线,利用折射时光路是可逆的,作出物体AB,由图可知;则物体应在主光轴上方,所以物体在图中Ⅰ区域,箭头方向向左斜上方.

故选D.

5.如图所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体.拿一副远视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊.拿走远视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,有以下几种操作:

①只将蜡烛远离凸透镜; ②只将光屏靠近凸透镜;③只将光屏远离凸透镜;④将光屏和蜡烛同时适当远离凸透镜.其中可行的操作是

A.只有②B.只有③C.只有①③D.只有①③④

【答案】D

【解析】

远视眼镜是凸透镜,首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用,拿一个远视镜给“眼睛”戴上,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,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,因此①③④都可以.

故选D.

【点睛】远视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太弱或眼球的前后方向太短造成的,因此要让光线在进入眼睛以前提前会聚一下,所以要带凸透镜来矫正.

6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则下列判断正确的是(  )

A.这个清晰的像是倒立、放大的实像

B.此凸透镜的焦距大于20cm

C.将蜡烛移动到40cm刻度处,移动光屏,会在光屏上得到清晰、放大的像

D.将蜡烛移动到25cm刻度处,应向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

AB.由图知,像距小于物距,此时成倒立缩小的实像,所以

可知

35cm>2f

f<20cm<2f

解得

10cm

u+v>4f

35cm+20cm>4f

解得

f<13.75cm

综上所述

10cm

故AB错误;

C.将蜡烛移动到40cm刻度处,物距等于

50cm-40cm=10cm

物距小于焦距,所以成正立放大的虚像,不能成在光屏上,故C错误;

D.将蜡烛移动到25cm刻度处,物距减小,像距将变大,像也变大,所以应向右移动光屏,故D正确。

故选D。

7.如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志“

”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。

小科站立时透过玻璃杯和水观察。

下列图象中,不可能看到的是(  )

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于柱形凸透镜,所以成像时左右颠倒,上下不变。

当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大,上下不变,故A可能出现,不符合题意;

B.当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即左右颠倒变大,上下不变,故B可能出现,不符合题意;

C.柱形凸透镜成像时左右颠倒,上下不变,不可能出现左右和上下都颠倒的像,故C不可能出现,C符合题意;

D.当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,左右颠倒变小,上下不变,故D可能出现,不符合题意。

故选C。

8.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。

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,u

2f,所以

30cm

2f

所以凸透镜的焦距范围为:

f

15cm

若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则此时物距为

u=40cm−30cm=10cm

A.若

f

cm,此时

u

2f,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f

cm,此时u

2f,移动光屏,可能在屏上得到倒立缩小的像,故B符合题意;

CD.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。

10.3D电影具有三维立体视觉效果,拍摄时,将两个摄像头按照人两眼间的距离放置,同时拍摄,制成胶片;放映时,两个放映机在银幕上呈现两个略有差异的画面,观看者带上特殊眼镜后,就能看到立体效果.关于3D电影,下列说法不正确的是

A.光在银幕上发生的是漫反射

B.画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像

C.拍摄时,两摄像头中心间的距离约为7cm

D.放映时,胶片到放映机镜头的距离大于2倍的镜头焦距

【答案】D

【解析】

【分析】

凸透镜成像规律是:

u>2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机;2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用是投影仪;u<f,成正立、放大的虚像,应用是放大镜.

为了使电影院里的每一位观众都能看到银幕上的画面,幕布表面比较粗糙,当光线射到的幕布上,反射光线会射向四面八方,这种反射称为漫反射.

人的两眼之间大约有6厘米的距离,所以在观看除了正前方的物体外,两只眼睛必然有角度的不同,这个差别在大脑中就能自动形成上下、左右、前后、远近的区别,从而产生立体视觉.

【详解】

A.观众能从各个不同的角度看到银幕上的画面,这是由于光在银幕上发生了漫反射,故A正确,不符合题意;

B.人眼的晶状体相当于凸透镜,人眼相当于一架微型照相机,画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像,故B正确,不符合题意;

C.人的两眼之间大约有6厘米的距离,拍摄时,为了产生立体视觉.两镜头中心间的距离约为7cm,故C正确,不符合题意;

D.放映时,胶片到放映机镜头的距离在一倍焦距和2倍焦距之间,银幕上呈现的是倒立、放大的实像,故D错误,符合题意.

【点睛】

解决本题的关键是掌握凸透镜成像的三种情况及其应用,另外本题还考查了能从各个角度看到物体就是发生了漫反射的缘故,此题涉及到的3D电影的相关知识,有一定的难度.

 

11.物体放在凸透镜前30厘米处;在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。

则()

A.焦距可能为18厘米

B.此时凸透镜成倒立放大的实像

C.当物体远离凸透镜10厘米,移动光屏找到实像后,此实像变大了

D.当物体靠近凸透镜10厘米,为了在光屏上得到清晰的实像,光屏应远离透镜10厘米

【答案】D

【解析】

【详解】

根据凸透镜的成像规律,当

,成倒立、缩小的实像,即

;由题意可以知道物距

,像距

,这种情况是成倒立、缩小的实像,即

化简可得

所以凸透镜的焦距不可能是18cm;当物体远离凸透镜10cm,物距变大,依然大于两倍焦距,像距变小,所成的实像会变小;当物体靠近凸透镜10cm,物距

,那么

为了在光屏上得到清晰的实像,根据光路的可逆性,此时像距

,光屏应远离透镜10cm;故选D。

12.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。

13.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15cm

C.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

故AB错误;

C.当u=60cm时,由f<30cm可知2f<60cm,即u>2f。

当物距大于2f时,f

故C正确;

D.当u=15cm时,由30cm<2f可知15cm

故D错误。

14.凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,则下面说法正确的是

A.将物体靠近透镜后,无论如何移动光屏,光屏上都不能呈现物体的像,则一定成虚像

B.保持透镜位置不变,将物体和光屏位置互换,一定可以在光屏上得到清晰缩小的像

C.如果物体靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离

D.将透镜遮挡一部分,则一定不能成完整的像

【答案】B

【解析】

【详解】

A.由题意可知,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰放大的像,说明此时

;将物体靠近透镜后,只要物距仍在

这个范围,此时只需要把光屏远离凸透镜,还可以成放大的实像;故A项错误;

B.保持透镜位置不变,将物体和光屏位置互换后,此时

,故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像;故B项正确;

C.物体靠近透镜即物距减小,像距增大,光屏应远离透镜,当

时光屏移动距离小于物体移动距离,当

时光屏移动距离大于物体移动距离,故C项错误;

D.凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,当将透镜的下半部分挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住,但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,仍然完整;由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度会减弱,像会变暗。

故D项错误;

15.对学习过的知识进行归纳总结,从而加深对知识的理解,是一种重要的学习方法。

以下是小军同学学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后,总结的关于实像和虚像的一些特点,其中错误的是(  )

A.虚像不能用光屏承接到

B.虚像可以是正立的,也可以是倒立的

C.实像和虚像都可能与物体等大

D.实像可以是放大的,也可以是缩小的

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.实际光线的反向延长线相交所成的像叫虚像,所以虚像不能用光屏承接到,A正确,不合题意;

B.虚像是正立的,不存在倒立,B错误,符合题意;

C.凸透镜成像中,当物距等于两倍焦距时,成倒立等大的实像,物体与实像大小相等;而平面镜成像中所成的虚像,与物体也是等大;所以实像和虚像都可能与物体等大;C正确,不合题意;

D.根据凸透镜的成像规律可知,实像可以是放大的,也可以是缩小的,D正确,不合题意。

故选B。

16.小明用放大镜看自己的指纹,如图所示。

随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体,并且离窗外的物体越来越远,如图所示。

以下说法正确的是(  )

A.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是正立、放大的实像

B.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是倒立、放大的虚像

C.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,看到的是像越来越小

D.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,看到的是像虚像

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

AB.小明用放大镜看自己的指纹,看到的是正立、放大的虚像,不是实像,也不是倒立的,A、B错误;

CD.小明拿同一个放大镜看窗外的物体,离窗外的物体越来越远时,根据凸透镜的动态成像规律可知,物体到凸透镜的距离越大时,像到凸透镜的距离越小,所成的像是越来越小的,并且是实像;C正确、D错误。

故选C。

17.用普通相机拍照时,要根据物距进行“调焦”,使用起来不太便捷。

有一种“傻瓜”相机,只要将景物全部纳入取景区内,不论景物的远近,都能得到比较清晰的像,从而使拍照的过程变得十分快捷。

这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是()

A.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大

B.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大

C.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同

D.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

简易“傻瓜”照相机镜头的焦距不能改变,暗箱长度也不能改变。

拍照时只要把景物全部纳入取景器内,无论物距如何变化,都能拍出比较清晰的照片,这主要是因为这种照相机的焦距小,物距都远大于2倍焦距,像距接近焦距,这样远近不同的物体成像的位置相差不大,所以不用调节。

故选B。

18.如图四幅图均为九年级课本中电学实验实物连接图,其中电表的左接线柱均为“﹣”接线柱,四幅图的电路连接均有错误,其中有三幅图可通过改变一根导线的一端就可以修改正确,只有一幅图是需要改变多根导线的一端才可以修改正确的,这幅图是

A.

用电压表则灯L2两端的电压

B.

探究并联电路干路电流与各支路电流的关系

C.

伏安法测小灯泡的电阻

D.

在电阻一定时探究电流与电压的关系

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A.如图电压表测量的总电压,要用电压表则灯L2两端的电压,将电压表连接L1左端一端,改接到L2左端即可,故A不符合题意;

B.探究并联电路干路电流与各支路电流的关系,电流表应分别测量干路电流、两支路电流,如图将电源负极连接下面灯泡左端的连线,改接到下方电流表的负接线柱,即为正确的电流,故B不符合题意;

C.如图,伏安法测小灯泡的电阻的实验电路中,电流表的正负接线柱接反了,且滑动变阻器连接了上面的两个接线柱,所以最少两处需要改正,故C符合题意;

D.如图,在电阻一定时探究电流与电压的关系,电流表应串联,电压表应并联在电阻两端,所以将电阻右端到电流表的连线,改接到电压表的负接线柱即为正确的电路,故D不符合题意;

 

19.某小组在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛放在某位置时在光屏上得到一个与物等大的像。

然后将蜡烛向凸透镜移近了20cm,无论在哪都找不到物体的像了,透镜焦距是(  )

A.40cmB.30cmC.20cmD.10cm

【答案】C

【解析】

【分析】

理解凸透镜成像实验时,光屏上换不到像一船来说有这两个原因,一是物距小于等于焦距,此时不成像,或成虚像;二是蜡烛、凸透镜、光屏不在同一高度。

本题明显属于第一个原因,再根据成实像时物距与焦距的关系分析解答。

【详解】

将蜡烛放在某位置上,得到一个与物体等大的像,根据凸透镜成像规律知,此时蜡烛在2倍焦距上,若将蜡烛向透镜移近了20厘米,无论在哪,光屏都不能承接到像了,即说明此时蜡烛处于1倍焦距上或处于1倍焦距以内,据此分析:

A.若焦距是40cm,故将蜡烛向透镜移近了20厘米后,蜡烛处于透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,在光屏上可以成像,故A不符合题意。

B.若焦距是30cm,故将蜡烛向透镜移近了20厘米后,蜡烛处于透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,在光屏上可以成像,故B不符合题意。

C.若焦距是20cm,故将蜡烛向透镜移近了20厘米后,恰好处于透镜的1倍焦距上,即处于焦点上,不能成像,故C符合题意。

D.若焦距是10cm,故将蜡烛向透镜移近了20厘米后,恰好移动到透镜的光心处,故不可能,故D不符合题意。

故选C。

20.用照相机拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况(假设两种情况下,人眼看到的物体等大),则有水时()

A.暗箱应略短一些,得到的像会略大些B.暗箱应略长一些,得到的像会略大些

C.暗箱应略短一些,得到的像会略小些D.暗箱应略长一些,得到的像会略小些

【答案】B

【解析】

【详解】

照相机是利用凸透镜成像原理工作的。

当无水时物体在光屏(暗箱)上形成一个倒立、缩小的实像,当有水时,由于光的折射,物体感觉变浅,相当于靠近凸透镜,根据“物近像远像变大”原则,在暗箱上得到的像会比原来的像略大一些。

故B正确。

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