物理光学问题求解方法的专项培优练习题含答案.docx
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物理光学问题求解方法的专项培优练习题含答案
一、初中物理光学问题求解方法
1．凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，则下面说法正确的是
A．将物体靠近透镜后，无论如何移动光屏，光屏上都不能呈现物体的像，则一定成虚像
B．保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换，一定可以在光屏上得到清晰缩小的像
C．如果物体靠近透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必须远离透镜且光屏移动距离小于物体移动距离
D．将透镜遮挡一部分，则一定不能成完整的像
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由题意可知，移动物体到某位置时，能在光屏上成清晰放大的像，说明此时
，
；将物体靠近透镜后，只要物距仍在
这个范围，此时只需要把光屏远离凸透镜，还可以成放大的实像；故A项错误；
B．保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换后，此时
，
，故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像；故B项正确；
C．物体靠近透镜即物距减小，像距增大，光屏应远离透镜，当
时光屏移动距离小于物体移动距离，当
时光屏移动距离大于物体移动距离，故C项错误；
D．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的下半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍然完整；由于透镜的一半被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故亮度会减弱，像会变暗。
故D项错误；
2．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。
3．如图所示，白板上画有两个黑色箭头（图甲），用玻璃杯装半杯水放在白板前（图乙），人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化，下列判断正确的是（ ）
A．玻璃杯下半部相当于一个凹透镜
B．下方箭头是凸透镜形成的虚像
C．下方箭头成像原理在生活中的应用是照相机
D．把玻璃杯移得离白板更远一点，观察到下方的箭头比移动前变得更大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．玻璃杯下半部分的中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误；
B．据图能看出，此时成一个倒立、缩小的实像，故B错误；
C．据B可知，成倒立、缩小的实像，所以此时相当于物体处于2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故C正确；
D．凸透镜成实像时，增大物距，像距缩短，像变小；把玻璃杯移得离白板更远一点，即增大物距，观察到下方的箭头比移动前变得更小，故D错误。
故选C。
4．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．
5．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。
6．如图，两个平面镜相互垂直竖直放置，点光源在平面镜内成三个像，现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动，则可以观察到镜子内的三个像
A．全都做顺时针运动
B．全都做逆时针运动
C．一个顺时针运动，另外两个逆时针运动
D．一个逆时针运动，另外两个顺时针运动
【答案】C
【解析】
【详解】
S在竖直的平面镜中成的像为S′，在水平的平面镜中所成的像为S0；S′在水平的平面镜中成的像为S″，而S0在竖直的平面镜中所成的像点也是S″，即再次成像的像点是重合的，所以一共有3个像，如图所示：
现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动，则镜子内的三个像中，S0、S′均做逆时针运动．S″是重合的像，相反了两次，应该做顺时针时针转动，故选C．
【点睛】
解答此题的关键是要明确平面镜成像的特点，像与物体是左右相反的．解答此题要求学生应具备一定的空间想像能力．
7．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。
8．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．
9．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。
10．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AOA．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AOf2f
已知AO=10m，则
f<10m<2f
解得
5m故选C。
11．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。
12．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。
13．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。
14．如图所示，光屏上得到一个清晰的像，此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm，则下列说法正确的是（）
A．此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cm
B．只将凸透镜向左移动，就可以在光屏上得到倒立缩小的像
C．在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，凸透镜和光屏不动，蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像
D．将蜡烛移到距离凸透镜18cm，向右调节光屏到适当位置，在光屏上可能得到放大的像
【答案】D
【解析】
【详解】
A．物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像，应用是投影仪；则
；又因为
，所以
，故A错误；
B．只将凸透镜向左移，减小物距，此时应该增大像距，且物像之间的距离增大，故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B错误；
C．近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线由发散作用；若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时，光线会延迟会聚，所以像会落在光屏的右侧；如果此时蜡烛向右移动，物距减小，像距增大，像会更加远离光屏，光屏应该向右移动才能得到清晰的像，故C项错误；
D．将蜡烛右移至距离凸透镜18cm，由
可知，此时物距仍大于焦距，故向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D正确；
15．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。
16．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．
17．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．
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．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。
20．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。
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