物理物理光学问题求解方法的专项培优 易错 难题练习题含答案.docx

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物理物理光学问题求解方法的专项培优易错难题练习题含答案

一、初中物理光学问题求解方法

1．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。

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．小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜A固定在光具座上35cm处，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。

接着，他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变，移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。

则下列说法中正确的是（　　）

A．照相机的物镜成像原理与图甲相同B．放大镜的物镜成像原理与图乙相同

C．凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距D．凸透镜B的焦距大于凸透镜A的焦距

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图甲可知，光屏上呈现倒立缩小的实像，所以照相机的物镜成像原理与图甲相同，故A正确；

B．由乙图可知，此时成倒立、放大的实像，所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同，故B错误；

CD．由甲图可知，物距

此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以

得

由乙图可知，物距仍为30cm，此时成倒立、放大的实像，所以物距处于f和2f之间，即

可得

所以A的焦距小于B的焦距；故C错误，D正确。

故选AD。

4．拿一副远视眼镜放在凸透镜前，如图所示，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　）

A．将蜡烛远离凸透镜B．将光屏靠近凸透镜

C．将光屏远离凸透镜D．将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

A．远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一副远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，远视眼镜对烛焰光线的会聚作用消失，烛焰的像会远离凸透镜，像距变大，由于烛焰的像不在光屏上，所以光屏上烛焰的像变得模糊了，若将蜡烛远离凸透镜，物距变大，根据凸透镜的成像规律，像距会变小，当像距减小的距离与移走远视眼镜像距变大的距离相等时，光屏上就能成清晰的烛焰的像，故A符合题意；

BC．由于移走远视眼镜后，烛焰的像会远离凸透镜，像距变大，若将光屏靠近凸透镜，光屏离烛焰的像的距离更大了，像会变得更加模糊了，若将光屏远离凸透镜，光屏就会靠近烛焰像的位置，当光屏正好移到烛焰像的位置，光屏上就能成清晰的烛焰的像，故B不符合题意，C符合题意；

D．由于移走远视眼镜后，烛焰的像会远离凸透镜，像距变大，若将蜡烛靠近凸透镜，物距变小，根据凸透镜的成像规律，烛焰的像离凸透镜更远了，像距变得更大，将光屏靠近凸透镜，光屏离烛焰的像的距离就更大了，像会变得更加模糊了，故将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜，烛焰的像会更加模糊，故D不符合题意。

故选AC。

5．在探究凸透镜成像规律"的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。

实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。

实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。

探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。

下列有关说法中正确的是（）

A．该凸透镜的焦距为60cm

B．随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动

C．当学生把蜡烛移动到80cm刻度处，再移动光屏，会成一个倒立、缩小的实像

D．小明拿来的眼镜是近视镜

【答案】BCD

【解析】

【详解】

A．由焦距的概念可知，

所以该凸透镜的焦距为10cm，A错误；

B．凸透镜在光屏上成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，B正确；

C．由甲图知，80cm刻度处到凸透镜的距离为

所以

因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像，C正确；

D．只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光具有发散作用，因此小明的眼镜是凹透镜，凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜，D正确。

故选BCD。

6．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

，

即

，

可得

，

则

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。

7．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．

8．如图所示，纸筒底部中心开一小孔a，又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c，蜡烛放在纸筒前，此时光屏上观察到三个像．在b、c两孔处放置两相同的三棱镜，同时移动光屏，到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像．则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是

A．

B．

C．

D．

【答案】A

【解析】

【详解】

三棱镜具有偏折光的能力，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在b、c两处放置的三棱镜的方式应该是凸透镜的形状（中间厚，边缘薄），故BCD项不符合题意，A项符合题意。

9．如图甲所示，在探究“平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？

”实验中，桌上已给出的实验器材有：

带支架的玻璃板、铅笔、刻度尺、打火机各一个；完全相同的蜡烛两个（A、B）；白纸一张。

A蜡烛是“物”。

实验中，确定A蜡烛的像的位置后，在白纸上沿蜡烛A和蜡烛B的边缘画圆，并测出相应的物距u和像距v。

第一次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，蜡烛B的位置如图乙所示。

下列说法正确的是

A．实验中应只点燃A蜡烛

B．应在“M”侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像

C．多次改变A蜡烛的位置，获得多组数据是为了减小误差

D．第一次实验测量的像距v1＝3.50cm

【答案】ABD

【解析】

【详解】

AB．做实验时，只点燃蜡烛A，蜡烛A在玻璃板中成像，观察蜡烛的像时，眼睛要在蜡烛A的一侧，眼睛既能看到蜡烛A，又能看到代替蜡烛A像的蜡烛B，当B好像被点燃时，说明B与A的像完全重合，说明A与A的像大小相同；故A、B正确；

C．实验中，多次改变A蜡烛的位置，主要是为了获得多组数据归纳出物理规律，使实验结论具有普遍性，故C错误；

D．实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则根据对称性可知，像距应是B的左端到直线的距离，由图知：

刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为1mm，所以此时对应的像距v=3.50cm，故D正确。

10．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。

11．晚上，在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在白纸上，让手电筒的光正对平面镜和白纸照射，如图所示，从侧面看去，会看到的现象和对此分析正确的是（　　）

A．镜子比较亮，因为它发生了镜面反射

B．镜子比较亮，因为它发生了漫反射

C．白纸比较亮，因为它发生了镜面反射

D．白纸比较亮，因为它发生了漫反射

【答案】D

【解析】

【分析】

人看物体的条件是物体发出的光线或反射的光线进入人的眼睛，进入眼睛的光越多，感觉越亮，进入的越少感觉越暗；平行光线射向平滑的反射面，反射光线平行射出，平行光线射向粗糙的反射面将发生漫反射，反射光线射向四面八方。

【详解】

光照到平面镜上发生镜面反射，如图手电筒正对着平面镜向下照射，此时反射光线竖直向上射出，而人从侧面观察，所以这部分反射光线不能进入侧面的人眼中，所以看到镜子是暗的；而光照到白纸上发生漫反射，反射光线向四面八方，有一部分反射光线进入了人眼，所以人看到白纸比较亮。

故选D。

【点睛】

解题思路：

仔细分析题目中的情境，注意区分发生的反射现象属于镜面发射还是漫反射，再根据二者的特点进行作答。

12．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．

13．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。

14．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．

15．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。

16．如图，正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜20cm的地面上得到一个光斑，其直径与透镜直径相等，透镜的焦距是

A．10cmB．20cm

C．30cmD．40cm

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

由图可知该透镜为凸透镜，根据凸透镜对光有会聚作用，以及在距透镜20cm的地面上得到一个光斑的直径与透镜直径相等，得到透镜的焦距是

。

故B、C、D项不符合题意，A项符合题意。

17．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；

18．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向左移动的是：

（）

A．保持水面高度不变使激光笔向右平移B．保持激光射入角度不变使水面上升

C．保持激光射入角度不变使水面下降D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．保持水面高度不变使激光笔向右平移，即入射光线向右平移，入射角不变，折射角也不变，所以在容器底部产生一个光斑也向右平移，故A项不符合题意；

B．保持激光射入角度不变使水面上升，则入射点向左移动，入射角不变，折射角也不变，折射光线与原光线平行向左平移，所以在容器底部产生一个光斑也向左平移，故B项符合题意；

C．保持激光射入角度不变使水面下降，则入射点向右移动，光线在容器底部产生一个光斑也向右平移，故C项不符合题意；

D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，则折射角也增大，折射光线远离法线，光线在容器底部产生一个光斑也向右平移，故D项不符合题意。

故选B。

19．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。

20．要使光线经过某一个光学元件后发生图示的偏折，可供选用的元件有：

①平面镜；②凸透镜；③凹透镜。

能达成该目标的所有光学元件有（　　）

A．①②B．②③C．①③D．①②③

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

光线如果按照下面的传播路径，这三种光学元件都是可以达成目标的，如下图所示。

故选D。