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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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SS发，点光源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1，照射到筒壁上的反射光转过的角度为 2，则（ ）A 1 30o，2 30oB 130o， 2 60oC 160o， 2 30oD 160o， 260o【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2 即为 60（如右图）由
2、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1 为 602 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 小的 像B此 透 的焦距10cmf20cmC保持蜡 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
3、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。3 当物体距离凸透 8cm ，在透 另一 光屏上成一个清晰放大的 像；若保持物体与光屏的位置不 把凸透 向光屏方向移 2cm， 在光屏上又成一清晰的 小的像，物体与光屏的距离L 和凸透 的焦距f 的 法正确的是（）A L=18
4、cmBL=14cmC 4cmf5cm【答案】 ACD 5cmf 8cm【解析】【分析】【 解】由于当光屏上成清晰放大的像后，物体及光屏均未移 ， 将凸透 向光屏方向移 2cm，又成清晰 小的像， 根据光路是可逆的可知，此 物距与像距大小互 ，此 物距 10cm，像距 8cm，成倒立 小的 像，物体与光屏 的距离L=10cm+8cm=18cm。由凸透 成像 律可得2f10cm， f8cm2f解得 4cmf5cm，故选 AC。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
5、错误的是A CD 光线的入射角将增大BD 点将要向右侧移动C信息将传输得更快些【答案】 DD光线BC 和CD 的夹角将减小【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 D5 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
6、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u 大于像距 v ，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 u 小于像距 v ，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u 会变小，像距 v 会变大，根据凸
7、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。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
8、，则（）A焦距可能是 8cmB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fv2 f ，因为 v26cm ，所以 f26cm2 f ，可解得13cmf26cm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 13
9、cmf26cm ，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 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，角应为A35B 55C
10、45D 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= POB=35 ，故选 A8 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
11、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C9 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
12、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：若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为A若 5cmf10 cm，此时 ff15cm30cm 处，则此时物距为u=40cm-30cm=10cmu2f ，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 在 “探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成 一个清晰
13、的像，则下列说法正确的是（）A利用了这一原理制成了照相机B若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大C若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像D若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm 刻度线处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像【答案】 C【解析】【详解】A 从图中可以看到，蜡烛物距u20cm ，像距 v30cm ，可知 uv ，而照相机的是u v ， A 错误；B根据凸透镜成像的规律可知，若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，像是逐渐变小的， B 错误；C若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根
14、据光路的可逆性，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像，C 正确；D由题意可知f10cm，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm刻度线处，此时u = 5cm ， uf，会成正立放大的虚像，适当移动光屏是不能得到清晰的像，D 错误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
15、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 光的色散实验不仅表明了太阳光是由各种色光混合而成，而且表明了
16、不同色光通过棱镜后偏折的程度不同。如图所示，相距很近的两束平行的红光和紫光，间距为d，斜射到较厚的玻璃砖的上表面，并从玻璃砖的下表面射出，则下列现象可能的是（）两条出射光线仍平行，但距离大于d；两条出射光线仍平行，但距离小于d；两条出射光线仍平行，但距离等于d；两条出射光线不再平行。ABCD【答案】 B【解析】【详解】每条单色光入射到玻璃砖后最终折射出来的光线都与初始入射光线平行；紫光由于波长短，频率大，偏折能力强，所以紫光最终出射光线比红光出射光线向左平移的要多，即平行光线间距会缩小。故 B 正确。13 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
17、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
18、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。14 小明用放大镜看自己的指纹，如图所示。随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体，并且离窗外的物体越来越远，如图所示。以下说法正确的是（）A小明用放大镜看自己的指纹，
19、看到的是正立、放大的实像B小明用放大镜看自己的指纹，看到的是倒立、放大的虚像C小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像越来越小D小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像虚像【答案】 C【解析】【分析】【详解】AB小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的虚像，不是实像，也不是倒立的， A、 B 错误；CD小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，根据凸透镜的动态成像规律可知，物体到凸透镜的距离越大时，像到凸透镜的距离越小，所成的像是越来越小的，并且是实像；C正确、 D 错误。故选 C。15 如图所示，若要让反射光线射中天花板
20、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
21、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。16 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正确的是（ ）24cm，则下列说法A此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cmB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【
22、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f u2 f；又因为u24cm，所以24cmf 12cm ，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18 cm，由 24cm f 12cm 可知，此时物
23、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；17 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2cmB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20cmD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
24、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18 焦距为 f 1 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=15cmBf1 =15cm, f2=15
25、cmC 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df2Hf1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Hf 24df1解之得 f1=2f2，结合四个选项可知选A。19 物体放在凸透镜前30 厘米处；在透镜另一侧距离透镜20 厘米的光屏上成清晰实像。则（）A焦距可能为18 厘米B此时凸透镜成倒立放大的实像C当物体远离凸透镜10 厘米，移动光屏找到实像后，此实像变大了D当物体靠近凸透镜10 厘米
26、，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10 厘米【答案】 D【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律，当 u 2 f ， f v 2 f ，成倒立、缩小的实像，即 u v ；由题意可以知道物距 u 30cm ，像距 v 20cm ，这种情况是成倒立、缩小的实像，即30cm2 ff20cm2 f化简可得10cmf15cm所以凸透镜的焦距不可能是18cm；当物体远离凸透镜10 cm，物距变大，依然大于两倍焦距，像距变小，所成的实像会变小；当物体靠近凸透镜10 cm，物距u20cm，那么fu2 f为了在光屏上得到清晰的实像，根据光路的可逆性，此时像距v30cm ，光屏应远离透镜 10 cm；故选D 。20 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甲 f乙 。2丙丙故选 B。