中考物理光学问题求解方法大题培优 易错 难题及答案.docx

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中考物理光学问题求解方法大题培优易错难题及答案

一、初中物理光学问题求解方法

1．小明用自制的“水凸透镜”（向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小）来研究凸透镜成像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（　　）

①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”

A．①和②都行B．②和③都行

C．①和③都行D．②和④都行

【答案】B

【解析】

【详解】

近视镜是凹透镜，给水透镜戴上近视镜后，相当于减弱了凸透镜的会聚能力，所以像远离了凸透镜，若要在光屏上得到像，须将光平远离透镜；或增大凸透镜的会聚能力，向水透镜中注水。

故选B。

2．凸透镜成像实验中，移动蜡烛到某位置时，能在光屏上再次成清晰缩小的像，则下列说法能成立的是

A．同时移动蜡烛与光屏，且移动距离相同时，有可能在光屏上再次成清晰缩小的像；

B．若将一老花镜放到凸透镜前方，光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像；

C．换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜：

D．保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像：

【答案】CD

【解析】

【详解】

A．物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离，故A项不符合题意；

B．老花镜是凸透镜，若将一老花镜放到凸透镜前方，则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚，此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像；B项不符合题意；

C．换用焦距较小的凸透镜后，相当于增大物距，当物体成实像时，随着物距

增大，像距减小，同时像也在减小。

故要在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜方向移动；C项符合题意；

D．根据光路可逆性可知，在保持物体和光屏位置不变时，移动凸透镜，可以光屏上成一个倒立、放大、实像，此时物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，D项符合题意；

3．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。

4．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。

5．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，物体与光屏的距离L和凸透镜的焦距f的说法正确的是（）

A．L=18cmB．L=14cm

C．4cm

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

由于当光屏上成清晰放大的像后，物体及光屏均未移动，仅将凸透镜向光屏方向移动2cm，又成清晰缩小的像，则根据光路是可逆的可知，此时物距与像距大小互换，此时物距为10cm，像距为8cm，成倒立缩小的实像，物体与光屏间的距离L=10cm+8cm=18cm。

由凸透镜成像规律可得

2f<10cm，f<8cm<2f

解得4cm

6．小明在探宄凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜甲固定在光具座上50cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻线处，移动光屏到80cm处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示：

之后他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换成焦距为5cm的凸透镜乙并保持位置不变，移动光屏使在光屏上再次成烛焰清晰的像。

则对于这两次成像实验（）

A．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、缩小的像

B．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、放大的像

C．利用凸透镜乙成像时，像距大于30cm

D．利用凸透镜乙成像时，像距小于30cm

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

AB．凸透镜甲焦距为10cm，物距为：

u=50cm-35cm=15cm,

当f

故A错误，B正确；

CD．凸透镜乙焦距为5cm，此时物距u=15cm，则u>2f，所以5cm

7．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。

8．如图，小明在实验室探究凸透镜成像规律，先把凸透镜、光屏放在光具座上，发现窗外景物在光屏上成清晰的像。

于是把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，在如图的四个实验情境中，能够在光屏上得到清晰的像是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】B

【解析】

【详解】

A．把凸透镜、光屏放在光具座上，发现窗外景物在光屏上成清晰的像，说明此时的成像原理与照相机相似，物距大于二倍焦距，像距在二倍焦距与一倍焦距之间，由图甲可得，此时像距为15cm，故可以得到

化简可得

此外，由图甲可知，像距为15cm时，物距在窗外，说明此时像距接近一倍焦距，即焦距更靠近15cm，且光路可逆，若物距为15cm时，像的位置应该在窗外，像距超出光具座范围。

选项A图中物距为10cm，此时像距应该超出光具座范围或成虚像，故A不符合题意；

B．此时物距约为38cm，稍大于二倍焦距，像距为25cm，稍小于二倍焦距，满足

和焦距更接近15cm的条件，此时成倒立、缩小的实像，故B符合题意；

C．若此时光屏上能看到清晰地像，则物距等于像距为20cm，则焦距为10cm，更接近7.5cm，不符合题意；

D．若此时能在光屏上看到清晰地像，则像距为12cm，此时蜡烛应该才窗外，超出光具座范围，故D不符合题意。

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．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。

11．有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度的，光路图如图所示．当光屏上的光点由S1移到S2时，表示液面（）

A．下降B．上升

C．不变D．先下降后上升

【答案】A

【解析】

【详解】

光屏上的光点由S1移到S2时，由于入射光线的方向固定不变，那么它的反射光线方向也不变，过S2作平行线平行于过S1的反射光线，这条平行线与入射光线交于O点，O点在CD线上，液面CD相对于液面AB是下降，如图所示，故选A．

12．用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：

透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。

由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（）

A．

B．

C．

D．

【答案】B

【解析】

【详解】

在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u相等，甲透镜成放大、倒立的实像，说明

，所以

；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明

，所以

；丙透镜成放大、正立的虚像，说明

；所以，

。

故选B。

13．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。

14．如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（　　）

A．图甲可知凸透镜的焦距是40.0cm

B．图乙四个位置中，移动光屏，有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像

C．将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点的影子

D．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm刻度，而光屏所在的位置是40.0cm刻度，而平行光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是

凸透镜的焦距是

，A错误；

B．一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏上，B错误；

C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透镜而会聚成像，因此像与原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C正确；

D．将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会大于一倍焦距，小于两倍焦距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D错误。

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°．

17．如图所示，一束光在平面镜上发生反射，反射光恰好照在光屏的A处，若要让反射光照在光屏的B处，则下列方法中（　　）

①只将光屏竖直向下移动一段距离

②只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度（＜90°）

③只将平面镜竖直向上移动一段距离

④只将平面镜水平向右移动一段距离

A．只有①可行B．只有②可行C．①和②都可行D．③和④都可行

【答案】B

【解析】

【详解】

①只将光屏竖直向下移动一段距离，则入射光线不变，则反射光线也不会改变，但光斑会向左移动，故①不符合题意；

②只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度（＜90°），入射角变大，根据反射角等于入射角可知，反射角也随之变大，反射光线可能经过B点，故②符合题意；

③只将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线不变，则反射光线也不会改变，但光斑会向左移动，故③不符合题意；

④只将平面镜水平向右移动一段距离，则入射角不变，并且入射点相对应A点的位置不变，因此反射光线的位置不变，故④不符合题意；

故选B．

18．如图所示，纸筒A的一端蒙上了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。

为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时（　　）

A．眼睛应对着B端向筒内观察，看像是否清楚

B．适当旋转B，可在A上得到正立的像

C．应把B端朝着明亮的窗外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚

D．应把A端朝着明亮的窗外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚

【答案】C

【解析】

【分析】

在本题的模型照相机中在纸筒B的右端为凸透镜，纸筒A的左端的半透明纸就相当于真实照相机的底片，在半透明纸上所看到的就是凸透镜前方的景物通过凸透镜所生成的像。

【详解】

A．由凸透镜的成像规律可知，应该对着A端向筒内观察而不是眼睛对着B端向内方向观察，让光线从纸筒B通过凸透镜才可以看到、看清楚物体的像；故A错误；

B．模型照相机成的是倒立缩小的实像，因此适当旋转B，可在A上得到倒立的像，故B错误；

CD．为使半透明纸上得到的像更亮一些，要成像的物体就应该在明亮的地方，所以应该把模型照相机的B朝着室外面，A端朝着较暗的室内，故C正确、D错误。

故选C。

【点睛】

照相机应用的是凸透镜成实像时：

u＞2f，成倒立缩小的实像；在调节上，符合物近像远像变大：

像要变小，物距要增大，像距要变小，镜筒缩短。

19．透镜在我们的生活和学习中应用广泛，下列说法正确的是

A．近视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用

B．照相时，被照者应站在照相机镜头的2倍焦距以外

C．放大镜可使物体成倒立放大的虚像

D．使用投影仪时，投影仪镜头到屏幕的距离应在1倍焦距和2倍焦距之间

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用，故A错误；

B．照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成，照相时,被照者应站在照相机镜头的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间，成倒立缩小的实像，故B正确；

C．放大镜使用时物距小于焦距，可使物体成正立放大的虚像，故C错误；

D．使用投影仪时,投影仪镜头到屏幕的距离应在2倍焦距以外，成倒立放大的实像，故D错误。

故选B。

20．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。