物理光学问题求解方法的专项培优 易错 难题练习题含答案附答案.docx

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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附答案

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．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光屏上成清晰的像如图所示，下列说法正确是（）

A．照相机是利用了图中的成像规律

B．换上焦距小一些的凸透镜，只将蜡烛向左适当移动就能在光屏上接收到清晰的像

C．如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像

D．如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将会出现清晰的像

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A．由图可知，成像时，像距小于物距，所以成一个倒立缩小的实像，和照相机的原理相同，故A正确；

B．如果换一个焦距较小的透镜，所成的像将变小，像距也变小，像成在光屏的左边，所以要想让像成在光屏上，应该将蜡烛向右移动，从而像也向右移动直到光屏上，故B错误；

C．如果使蜡烛向左移动，像也向左移动，所以光屏要向左移动才能接收到清晰的像，故C错误；

D．如果把蜡烛和光屏对调，根据光路的可逆性，光屏上会成一个倒立放大的实像，故D正确。

故选AD。

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．小蕊做“研究远视眼的矫正”实验时，她把凸透镜看作眼晴的晶状体，光屏看作眼睛的视网膜，烛焰看作眼睛观察的物体．她拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示．若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊．下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是

A．将光屏适当靠近凸透镜B．将蜡烛适当靠近凸透镜

C．将光屏适当远离凸透镜D．将蜡烛适当远离凸透镜

【答案】CD

【解析】

【详解】

远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视眼镜放在凸透镜前，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；

AB．将光屏适当靠近凸透镜或将蜡烛适当靠近凸透镜，所成的像会更加模糊，故AB不符合题意；

CD．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，故CD符合题意。

5．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。

6．如图所示，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是（）

A．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调

B．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离

C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离

D．换一个焦距更小的凸透镜，调整光屏至适当的位置

【答案】D

【解析】

【详解】

A．从图中可以看到，烛焰的物距

大于像距

，由于在光屏上能看到烛焰清晰的像，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、缩小的实像；当保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调后，根据光路的可逆性可知，在光屏上也能看到烛焰清晰的像，此时物距

小于像距

，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、放大的实像，这个操作可以使光屏上清晰的像变大，A项不合题意；

B．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离，那么物距

会变小，像距

会变大，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，所以能使光屏上清晰的像变大，B项不合题意；

C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，能使光屏上清晰的像变大，C项不合题意；

D．换一个焦距更小的凸透镜，那么物距不变，根据凸透镜的成像规律可知，像距会变小，调整光屏至适当的位置，所成的清晰像会更小，不能使光屏上清晰的像变大，选项D符合题意。

7．在探究凸透镜成像规律的实验中，小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜左侧某一位置，把光屏放在凸透镜的右侧，然后移动光屏，恰好在凸透镜右侧26cm处的光屏上出现一个倒立缩小的像，则（）

A．焦距可能是8cm

B．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，将光屏远离凸透镜方向移动一段距离，光屏上才会出现倒立放大实像

C．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，像的大小会变小

D．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后把凸透镜往右移动2f，所成的像也会往右移动，且移动距离小于2f

【答案】C

【解析】

【详解】

A．根据凸透镜的成像规律可知，在光屏上出现一个倒立缩小的像，那么像距符合关系式

，因为

，所以

，可解得

所以焦距不可能是8cm，A项不合题意；

B．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，由于

，这时物距小于一倍焦距，在凸透镜的右侧是不能成像的，B项不合题意；

C．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，根据凸透镜的动态成像规律可知，像的大小会变小，选项C符合题意；

D．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处，然后把凸透镜往右移动2f，这个过程分两个阶段，物距还在小于一倍焦距时，所成的虚像往左移动到无穷远处，当物距大于一倍焦距后，会成实像，所成的实像会从右端无穷远处往左移动，D项不合题意。

8．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

即

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。

9．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。

10．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。

11．如图所示的军事观察孔，人可以通过孔观察外面，现在在孔中嵌入玻璃砖后观察的范围将（）

A．变大B．变小C．不变D．无法确定

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

眼睛通过空气孔看到的范围和通过玻璃看到的范围如图所示：

黑色光线表示在空气中的光路，灰色表示在嵌入玻璃砖后的光路．从图中可以看出，嵌入玻璃砖后观察的范围变大．故选A．

12．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．

13．如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜M，桌面上的小球按图示方向滚动．要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角α应为（　　）

A．90°B．60°C．45°D．30°

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

根据题意，小球水平向右运动，小球的像竖直向下运动．根据平面镜成像的特点可知，小球实际的运动路线与它的像运动路线应该是关于平面镜对称的，所以平面镜应当是两条路线的角平分线．所以图中的

．故C符合题意．

14．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．

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。

16．一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（）

A．从入射光线到反射光线，光的传播方向不变

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．顺时针旋入射光使得入射角为30°，则反射角、折射角也变至30°

【答案】B

【解析】

【详解】

ABC．入射光垂直入射界面时，入射光线与法线夹角即入射角为0°，那么反射光线与法线夹角即反射角也为0°，所以反射光线与入射光线重合，方向相反，折射光的传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错误，B正确；

D．入射角为30°时，根据光的反射定律，反射角等于入射角为30°，光从空气入射到水中时，光线发生偏折，折射光靠近法线偏折，即折射角小于入射角，所以折射角小于30°，故D错误。

17．如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上的一点光源S，点光源S发出一细光束垂直射向平面镜．平面镜从图示的位置开始绕圆筒的中心轴O匀速转动，在转动30º时，点光源在平面镜中所成的像在镜中转过的角度为θ1，照射到筒壁上的反射光转过的角度为θ2，则（）

A．θ1＝30º，θ2＝30º

B．θ1＝30º，θ2＝60º

C．θ1＝60º，θ2＝30º

D．θ1＝60º，θ2＝60º

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

如右图所示，平面镜旋转30°，相当于入射角增大30°，因为原先入射角为0°，（如左图）则入射角和反射角的夹角为60°，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度θ2即为60°（如右图）由左右两图的“虚像”的位置可知：

点光源在镜中所成的像转过的角度θ1为60°．

18．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。

19．如图，平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上，铅笔与平面镜之间的距离为25cm，则

A．若将平面镜向上移动2cm，铅笔的像也向上移动2cm

B．若将铅笔和平面镜均绕底部转45°至虚线位置时，铅笔与它的像平行

C．若将铅笔水平向右移动10cm，铅笔像的与铅笔之间的距离增大20cm

D．若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将变小

【答案】B

【解析】

【详解】

A．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，铅笔不动，向上移动平面镜，铅笔的像的位置不变，故不符合题意；

B．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔的像也转动相同的角度，故铅笔与它的像平行，故符合题意；

C．由平面镜成像规律可知物与像到平面镜的距离相等，将铅笔水平向右移动10cm，铅笔像的与铅笔之间的距离减小20cm，故不符合题意；

D．由平面镜成像规律可知，物与像大小相等，改用一块较小的平面镜，铅笔的像将不变，故不符合题意．

20．如图所示的两个平面镜相交成55°角，一束光线AO射到其中一个平面镜上，要使经另一镜面一次反射后，最后的光线从OA路径传播出去，角α应为

A．35°B．55°C．45°D．90°

【答案】A

【解析】

【详解】

根据题意可知，反射光线与镜面PN垂直，由图知，两块平面镜相交成55°角，则

∠POB=90°-55°=35°，

因为反射现象中反射角等于入射角，法线垂直镜面，且平分入射光线与反射光线的夹角，则反射光线与镜面的夹角也等于入射光线与镜面的夹角，所以AO与平面镜MP的夹角α=∠POB=35°，故选A．