中考物理光学问题求解方法经典压轴题附答案.docx

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中考物理光学问题求解方法经典压轴题附答案

一、初中物理光学问题求解方法

1.小明的爸爸身高1.80m,小明现在身高1.68m,而妈妈身高1.72m。

如果他们全家人的眼睛到头顶的距离均为10cm,为了让全家人都能在镜子中看到自己的全身像,镜子的下边缘需离地高度不能高于()

A.0.9mB.0.84mC.0.96mD.0.79m

【答案】D

【解析】

【详解】

人眼与像中眼睛连线,人眼与像中脚连线。

图中A点为平面镜最低点,最低点高度为人眼离地面的高度的一半,三人中小明身高最小,要求平面镜高度最低,应按小明来计算,小明眼睛高度为158cm,所以镜子下边缘离地面最多不能高于

故选D。

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B错误;

C.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.在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜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。

下列说法正确的是()

A.此时的成像特点与投影仪相同

B.该透镜的焦距满足8cm

C.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

可得

透镜的焦距满足

,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。

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.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。

6.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。

7.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。

8.如图所示,一束光从介质甲射向介质乙,两种介质中有一种是空气,另一种是玻璃,MN是其分界面。

则图中的折射角和甲介质的种类分别是

A.50°,空气B.50°,玻璃

C.60°,空气D.60°,玻璃

【答案】D

【解析】

【详解】

由图可知,过入射点作出法线,水平直线MN为界面,竖直虚线为EF法线;

因为入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角;且入射光线与折射光线,入射光线与反射光线均据法线两侧,因此CO为入射光线,OB为反射光线,OA为折射光线,则折射角

∠AOE=90°-30°=60°

入射角

∠COF=90°-40°=50°

入射角小于折射角,因此可得甲介质是玻璃,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

A.

B.

C.

D.

【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10cm,再将甲分别挤压成乙图、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.某人站在离湖岸边8m的C处,刚好能看见湖对岸的一棵树HG在水中的完整的像,如果眼距地面的高度为l.6m,湖两岸均高出湖水面lm.湖宽50m,则该树HG的高度为()

A.10mB.9mC.8mD.7m

【答案】C

【解析】

【详解】

某人刚好能看见湖对岸的一棵树HG在水中的完整的像,这就意味着树H在水中的像

与人眼的连线刚好经过距离C处8m的湖岸边,作出树HG在水中的像

,如下图所示.

可知

可求得

,那么

,三角形

与三角形

相似,可知

可求得

,那么

即该树HG的高度为8m,故选C.

11.如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路,且

,若

,该凸透镜的焦距可能是()

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

根据题意AO<OB可知,A点成像在B点,像距大于物距,满足f<u<2f,成倒立、放大的实像。

因为AO=10cm,则

f<10cm<2f

5cm<f<10cm

故选C。

12.城市的很多街口都安装了360°高清晰摄像头,由公安局实施24小时监控,来保护人民的安全,摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节,如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在F处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是()

A.不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像

B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在a点

C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在c点

D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在b点

【答案】D

【解析】

【详解】

A.该人走近还是走远时,所成的像是倒立的实像,不是正立的,A错误;

B.如果该人远离镜头,那么物距变大,像距变小,像更靠近焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变大,焦点不可能在a点,B错误;

CD.如果该人靠近镜头,那么物距变小,像距变大,像更远离焦点,如果还想要像成在成像板上,那么焦距应该变小,焦点不可能在c点,可能变在b点,C错误、D正确.

13.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。

14.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。

15.焦距为f1的凸透镜与焦距为f2的凹透镜的主光轴重合,光心间为15cm。

平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽度为d的平行光束,如图(a)所示;若将两透镜位置互换,将得到一束宽度为4d的平行光束,如图(b)所示.则()

A.f1=30cm,f2=15cmB.f1=15cm,f2=15cm

C.f1=30cm,f2=20cmD.f1=45cm,f2=30cm

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

由图a可知,设入射光的宽度为H,由于其出来的平行光的宽度为d,则根据光路图的比例可知

由图b可知,由于入射光的宽度仍为H,由于其出来的平行光的宽度为4d,则根据光路图的比例可知

解之得f1=2f2,结合四个选项可知选A。

16.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。

17.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。

18.如图所示,MN为透镜L的主光轴,AB为一条从左边射向透镜后折射的光线,由此可以判定(  )

A.若L是凸透镜,B点一定是L的焦点

B.若B点是L的焦点,则L一定不是凸透镜

C.若B点是L的焦点,AB的入射线一定平行于主光轴

D.若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的,则L一定不是凹透镜

【答案】D

【解析】

【分析】

凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,据此分析判断。

【详解】

A.若L是凸透镜,入射光线平行于主光轴,则B点为凸透镜的焦点,若入射光线没有平行主光轴,则折射光线不会通过焦点,B当然也不是焦点,故A错误;

BC.若B点是L的焦点(可以是实焦点,也可以是虚焦点),L可能为凸透镜,也可能为凹透镜。

当L为凸透镜时,AB的入射线一定平行于主光轴;当L为凹透镜时,AB的入射线一定不平行于主光轴,故BC错误;

D.若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的,L若是凹透镜,将变得发散,不会折射到B,所以一定不是凹透镜,而是凸透镜,故D正确。

故选D。

19.如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的(  )

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

圆柱体的右边Q在f和2f之间,所成的像是倒立放大的实像;圆柱体的左边P在2f以外,所成的像是倒立缩小的实像.当u>f时,物距减小,像距变大像变大.右边的像距比左边的像距远,符合要求的只有图B.

20.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。

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