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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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6cmC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 2ff 5cm此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间，即
2、f 6cm2f3cm f 6cm 综合得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。2 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
3、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
4、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。3 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
5、，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u 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
6、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；4 小明在做探究凸透镜成像的实验时，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a、b 、c、 d 四点，并分别调整光屏的位置实验后，他归纳出以下说法，其中错误的是A烛焰位于a 点时，屏上出现的实像最小B烛焰位于b 点时，成等大的实像C烛焰位于c 点时，屏上出现的实像最大D烛焰位于d 点时，成放大的实像【答案】 BD【解析】【详解】A使烛焰位于a 点时， U 2 f ，成倒立、缩小的实像，物体在a 点的物距大于物体在b点的物距，即a 点物距最大，像距最小，像最小。故A 项正确， A 项不符合题
7、意；B使烛焰位于 b 点时， 2 f U f ，成倒立、放大的实像，故 B 项错误， B 项符合题意；C使烛焰位于c 点时， 2 f U f ，成倒立、放大的实像，物体在一倍焦距以外，在c点，物距最小，像距最大，像最大，故C 项正确， C项不符合题意；D使烛焰位于d 点时， U f ，成正立、放大的虚像。故D 项错误， D 项符合题意；【点睛】掌握凸透镜成像的三种情况，正确理解凸透镜的一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。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 透 的焦距10cmf20cmC保持
8、蜡 和光屏不 ，将透 移 到 40cm 刻度 光屏仍能得到清晰的像D向水透 注水后，要使光屏上重新得到清晰的像，需要像光屏向右移 【答案】BC【解析】【 解】A 由 可知，当物距小于像距 ，光屏上成倒立、放大的 像，故A 正确；B由 可知u20cm， v40cm ， f20cm2 f10cmf20cm 40cm2 ff20cm 由可得透 焦距10cmf20cm故 B 正确C保持蜡 和光屏不 ，将透 移 到40cm 刻度 ，物距u40cm ，像距 v60cm40cm20cm即此 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 注水后，透 会聚能
9、力 ，焦距 小，使光 提前会聚成像，所以要使光屏上重新得到清晰的像， 减小像距，需要将光屏向左移 ，故D 。故 BC。6 小明在探宄凸透 成像 律 ，将焦距 10cm的凸透 甲固定在光具座上50cm刻 ，将点燃的蜡 放置在光具座上35cm刻 ，移 光屏到80cm ， 焰在光屏上成清晰的像，如 所示：之后他保持蜡 的位置不 ，将凸透 甲 成焦距 5cm的凸透 乙并保持位置不 ，移 光屏使在光屏上再次成 焰清晰的像。 于 两次成像 ()A利用凸透 甲，在屏上得到的是倒立、 小的像B利用凸透 甲，在屏上得到的是倒立、放大的像C利用凸透 乙成像 ，像距大于30cmD利用凸透 乙成像 ，像距小于30cm
10、【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 fu2f，所以5cmv 2ff20cm 2f解得10cm f 4f即35cm + 20cm 4f解得f13.75 cm综上所述10cm f 13.5cm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 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
11、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，u2f，所以30cm2f所以凸透镜的焦距范围为：f15cm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=10cmA若 5cmf10 cm，此时 fu2f ，移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的
12、像，故A符合题意；B若 f5 cm，此时 u2f，移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像，故B 符合题意；C D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，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（）ABCD【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
13、15cm，故可以得到f 15cm2f化简可得7.5cm f 15cm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7.5cm f 15cm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
14、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。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
15、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 用照相机拍摄水池底部的物体时，若保持照相机的位置不变，比较池中有水和无水两种情况（假设两种情况下，人眼看到的物体等大），则有水时()A暗箱应略短一些，得到的像会略大些B暗箱
16、应略长一些，得到的像会略大些C暗箱应略短一些，得到的像会略小些【答案】 BD暗箱应略长一些，得到的像会略小些【解析】【详解】照相机是利用凸透镜成像原理工作的。当无水时物体在光屏( 暗箱 )上形成一个倒立、缩小的实像，当有水时，由于光的折射，物体感觉变浅，相当于靠近凸透镜，根据“物近像远像变大”原则，在暗箱上得到的像会比原来的像略大一些。故 B 正确。13 3D 电影具有三维立体视觉效果，拍摄时，将两个摄像头按照人两眼间的距离放置，同时拍摄，制成胶片；放映时，两个放映机在银幕上呈现两个略有差异的画面，观看者带上特殊眼镜后，就能看到立体效果关于3D 电影，下列说法不正确的是A光在银幕上发生的是漫反
17、射B画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像C拍摄时，两摄像头中心间的距离约为7cmD放映时，胶片到放映机镜头的距离大于【答案】 D【解析】【分析】2 倍的镜头焦距凸透镜成像规律是： u2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机； 2f u f，成倒立、放大的实像，应用是投影仪； u f，成正立、放大的虚像，应用是放大镜为了使电影院里的每一位观众都能看到银幕上的画面，幕布表面比较粗糙，当光线射到的幕布上，反射光线会射向四面八方，这种反射称为漫反射人的两眼之间大约有 6 厘米的距离，所以在观看除了正前方的物体外，两只眼睛必然有角度的不同，这个差别在大脑中就能自动形成上下、左右、前后、远近的区别，
18、从而产生立体视觉【详解】A观众能从各个不同的角度看到银幕上的画面，这是由于光在银幕上发生了漫反射，故A正确，不符合题意；B人眼的晶状体相当于凸透镜，人眼相当于一架微型照相机，画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像，故 B 正确，不符合题意；C人的两眼之间大约有 6 厘米的距离，拍摄时，为了产生立体视觉两镜头中心间的距离约为 7cm，故 C 正确，不符合题意；D放映时，胶片到放映机镜头的距离在一倍焦距和2 倍焦距之间，银幕上呈现的是倒立、放大的实像，故D 错误，符合题意【点睛】解决本题的关键是掌握凸透镜成像的三种情况及其应用，另外本题还考查了能从各个角度看到物体就是发生了漫反射的缘故，此题
19、涉及到的3D 电影的相关知识，有一定的难度14 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
20、 B。15 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 f甲f乙f丙B f 丙f甲f乙C f甲f乙f丙D f乙f丙f甲【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2 f u f，所以 u ；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明u 2 f乙，所甲甲u f甲2以f乙 u；丙透镜成放大、正立的虚像，说明f u ；所以，f f f。2丙丙甲乙故选 B。16 如图所示，纸筒A 的一
21、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
22、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。17 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
23、”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
24、正确，不合题意。故选 B。18 如图所示， MN 为透镜 L 的主光轴， AB 为一条从左边射向透镜后折射的光线，由此可以判定（）A若B若C若D若L 是凸透镜， B 点一定是L 的焦点B 点是 L 的焦点，则L 一定不是凸透镜B 点是 L 的焦点， AB 的入射线一定平行于主光轴AB 的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，则L 一定不是凹透镜【答案】D【解析】【分析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，据此分析判断。【详解】A若 L 是凸透镜，入射光线平行于主光轴，则B 点为凸透镜的焦点，若入射光线没有平行主光轴，则折射光线不会通过焦点，B 当然也不是焦点，故A 错误；BC若
25、B 点是 L 的焦点（可以是实焦点，也可以是虚焦点），凹透镜。当L 为凸透镜时，AB 的入射线一定平行于主光轴；当L 可能为凸透镜，也可能为L 为凹透镜时， AB 的入射线一定不平行于主光轴，故BC 错误；D若AB 的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，L 若是凹透镜，将变得发散，不会折射到B，所以一定不是凹透镜，而是凸透镜，故D 正确。故选 D。19 如图所示，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 15cm ，则A向上移动平面镜，铅笔的像也向上移动B为使铅笔在平面镜中成完整的像，平面镜应至少高10cmC铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔与
26、它的像平行D铅笔和平面镜均水平向右移动10cm，铅笔像的位置不变【答案】 C【解析】【详解】A由平面镜成像规律可知物与像关于平面镜成轴对称关系，向上移动平面镜对称轴位置不变，铅笔的像位置也不变；B由平面镜成像规律可知物与像大小相等，当铅笔紧贴平面镜时，平面镜至少高为10cm，当铅笔远离平面镜时，小于10cm 也可以成完整的像；C由平面镜成像规律可知物与像关于平面镜成轴对称关系，铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔平行于平面镜，铅笔的像也平行于平面镜，因此铅笔与它的像平行；D由平面镜成像规律可知物与像到平面镜的距离相等，当铅笔和平面镜均水平向右移动10cm，像的位置也向右移动了10cm20
27、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（）ABCD【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。