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．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．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．光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时,均要发生反射,从而使光在不断的反射中沿内层玻璃芯向远处传播．当增大入射光线AB的入射角时,下列说法错误的是

A．CD光线的入射角将增大B．D点将要向右侧移动

C．信息将传输得更快些D．光线BC和CD的夹角将减小

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

当增大入射光线AB的入射角时，入射角增大，反射角等于入射角也随之增大，所以C点右移，也使BC光线在上表面的入射角增大，同样会使反射光线CD的反射角增大，则光线BC和CD的夹角将增大，D点右移，使CD光线在下表面的入射角也增大，并加快信息的传输速度．故选D．

5．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。

6．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。

7．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。

8．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。

9．如图所示，凸透镜焦距为f，烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像。

下列说法不正确的是（）

A．该凸透镜的焦距可能为13cm

B．此时烛焰成正立、放大、实像

C．保持透镜位置不动，若将蜡烛向左移动一段距离，移动蜡烛同时移动光屏，使烛焰能在光屏上成清晰像，则像的大小将一直变小，且蜡烛移动速度一直小于像移动速度

D．保持透镜和光屏不动，若只将蜡烛向右移动2cm，要使烛焰成像在光屏上，可在原透镜左侧放一个合适的老花镜

【答案】ABC

【解析】

【分析】

（1）当f2f时，成倒立、放大的实像；

（2）物距变化时，要想在光屏上得到清晰的像，像距也应该发生变化，物体离焦点越远，所成的像越小，在物体成倒立放大实像时，物体移动的速度小于像移动的速度，在物体成倒立缩小实像时，物体移动的速度大于像移动的速度；

（3）老花眼镜是凸透镜，对光线起到会聚作用。

【详解】

A．烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像，由图可知此时

，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距在二倍焦距之外，由图可知物距为15cm，像距为25cm，故

，

可解得

A项错误；故A项符合题意；

B．由图可知此时

，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距在二倍焦距之外，故所成的像是倒立放大的实像，B项错误；故B项符合题意；

C．若将蜡烛向左移动一段距离，蜡烛离透镜越来越远，当物体离焦点越远时，所成的像越小；当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，像距在二倍焦距之外，此时物体移动的速度小于像移动的速度；当物距在二倍焦距之外，像就在一倍焦距和二倍焦距之间，此时物体移动的速度大于像移动的速度，C项错误；故C项符合题意；

D．保持透镜和光屏不动，若只将蜡烛向右移动2cm，蜡烛靠近透镜，此时成像在原来光屏位置之后，要使烛焰成像在光屏上，即是要让光线更加会聚，故要用到会聚透镜，也就是老花镜，D项正确；故D项不符合题意。

故选ABC。

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．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。

12．如图所示，物体AB高1.6m，平面镜CD高1m，物体到平面镜的距离为2m。

下列关于物、像、镜的说法中，正确的是（）

A．物体通过该平面镜不能成完整的像

B．像高与平面镜的高相同，为1m

C．物体与像的距离为2m

D．像高与物体的高相同，为1.6m

【答案】D

【解析】

【详解】

A．无论平面镜的大小如何，是可以成完整的像，只是人眼看不到完整的像，A错误；

BD．根据平面镜的成像规律可知，像与物大小相等，所以像高与物高相等，是1.6m，B错误、D正确；

C．根据平面镜的成像规律可知，像距与物距相等，物体到平面镜的距离为2m，那么像到平面镜的距离也为2m，那么物体与像的距离为4m，C错误；

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．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°．

16．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO

A．f=10cmB．f=5cm

C．f=8cmD．f=12cm

【答案】C

【解析】

【详解】

由于AC为入射光线，CB为折射光线，且AO

f2f

已知AO=10m，则

f<10m<2f

解得

5m

故选C。

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，若要让反射光线射中天花板上的新目标，下列方法不可行的是（）

A．只将平面镜竖直向上平移一段距离

B．只将平面镜水平向右平移一段距离

C．只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度

D．只将激光笔的入射光绕O点逆时针转过一定角度

【答案】B

【解析】

【详解】

A．只将平面镜竖直向上平移一段距离，那么入射点O点在水平方向上会右移，反射光线在水平方向上也会右移，那么反射光线能够射中天花板上的新目标，A项不合题意；

B．只将平面镜水平向右平移一段距离，那么入射点O点的位置不变，反射光线的位置也不变，那么反射光线不能射中天花板上的新目标，选项B符合题意；

C．只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕O点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，C项不合题意；

D．只将激光笔的入射光绕O点逆时针转过一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕O点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，D项不合题意。

19．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。

20．某物理兴趣小组在研究凸透镜成像实验时，如图所示，当蜡烛距透镜10cm时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上得到一个清晰的像，下列说法正确的是（　　）

A．像一定是倒立缩小的实像

B．该凸透镜的焦距可能为6cm

C．当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变小

D．当蜡烛到透镜的距离是4cm时，无论怎样移动光屏都不可能得到烛焰的像

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

A．由题意可知，物体经凸透镜后成的是实像。

物距为10cm，像距为6cm，物距大于像距，此时物体在二倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故A正确；

B．根据凸透镜成像的规律可知

10cm＞2f

f＜5cm①

此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间，即

f＜6cm＜2f

3cm＜f＜6cm②

综合①②得

3cm＜f＜5cm

故B错误；

C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，当蜡烛向凸透镜靠近时，像一定会变大，故C错误；

D．当蜡烛到透镜的距离是4cm时，如果

3cm＜f＜4cm

物体在一倍焦距和二倍焦距之间，可以在光屏上成倒立、放大的实像，故D错误。

故选A。