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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，小海用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼、远视眼的视物差别。实验中假定图甲中的透镜为正常眼晶状体的形状，并测得其焦距为 10cm，再将甲分别挤压成图乙、丙的形状。如图所示，能够模拟远视眼的成因及矫正方法的是ABCD【答案】 BD【解析】【详解】因凸透镜的凸度越大，焦距越小，所以实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则焦距小于10cm 的是图乙，大于 10cm 的是图丙；因为丙的焦距比乙的焦距大，所以会聚能力减弱，因此B
3、模拟的是远视眼， A 模拟的是近视眼；远视眼应佩戴凸透镜进行矫正；综上所述，故选BD。3 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B烛焰位于C烛焰位于D烛焰位于a 点时，屏上出现的实像最小b 点时，成等大的实像c 点时，屏上出现的实像最大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 项不符合题意；B使烛焰位于b 点时
4、，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。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
5、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u35cm5cm30cm此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以30cm2 fA得f A15cm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
6、之间，即fB30cm2 f B可得15cmfB30cm所以 A 的焦距小于B 的焦距；故C 错误， D 正确。故选 AD。5 如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒璧上一点光源 S，点光源发出一束垂直射向平面镜，平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴 O 匀速转动，当转动角度为 30 时，入射角增大的角度和照射到筒璧上的反射光斑转过的角度分别为（ ）A30 30B 30 60C 60 30D 60 60【答案】 B【解析】【详解】如下图所示，一开始入射角是0，当平面镜转动角度为30时，法线也跟着转动30，这时入射光线和法线的夹角为30，即入射角增大的角度为30；垂直射入平面镜的光线，其反射
7、光线也垂直反方向射出，当平面镜转动角度为30时，入射光线与法线的夹角是30，根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也是30，此时反射光线与入射光线的夹角为 60，那么照射到筒璧上的反射光斑转过的角度为60，如下图所示6 如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体拿一副远视眼镜给 “眼睛 ”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，有以下几种操作： 只将蜡烛远离凸透镜； 只将光屏靠近凸透镜； 只将光屏远离凸透镜； 将光屏和蜡烛同时适当远离凸透镜其中可行的操作是A只有 B只有 C只
8、有 D只有 【答案】 D【解析】远视眼镜是凸透镜，首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给“眼睛 ”戴上，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，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，因此都可以故选 D【点睛】远视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太弱或眼球的前后方向太短造成的，因此要让光线在进入眼睛以前提前会聚一下，所以要带凸透镜来矫正7 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
9、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
10、，故D 可能出现，不符合题意。故选 C。8 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D暗箱应略长一些，得到的像会略小些【答案】 B【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。9 如图是用来研究凸透镜成像规律
11、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，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=10cmu
12、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 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15cmC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
13、明像是实像，虚像不能用光屏承接，凸透镜成放大的实像时，v2f， fu2f ，即f30cm2f。故AB错误；C当 u=60cm 时，由 f30cm 可知得到倒立缩小的实像。故C 正确；2f2f。当物距大于2f 时， fv2f，光屏上D当 u=15cm 时，由 30cm2f 可知 15cm f，即像，光屏上将承接不到像。故D 错误。uf，当物距小于f 时，成正立放大的虚11 如图所示，一面镜子竖直挂在墙上，某人站在镜前2 m处，从镜子里只能看到自己的上半身，他要看到自己的全身，则（）A应后退到距镜2 m 远处B应前进到距镜1 m 远处C应后退到距镜4 m 远处D无论前进后退都不能实现【答案】 D【
14、解析】【分析】【详解】根据平面镜成像的特点：等大、等距、正立、虚像。由上图知，在A AC 和AOO 中AA COA OACAOO ACAAO OA故A ACAOO故AOOO1AAAC2即平面镜的高为人身高的14因要看见自己在平面镜所成的全身像，平面的高度应为人身高的一半，故不管是前进还是后退，从镜子里也只能看见自己的上半身，不能看见自己的全身像。故选 D。12 某同学在做凸透镜成像实验时，当物距u =30 厘米，像距 v = 20厘米时，光屏上呈现烛焰清晰的像。若烛焰移到离凸透镜12 厘米处，所成的像一定是A倒立的B正立的C放大的D缩小的【答案】 C【解析】【详解】当物距 u=30cm，像距
15、v=20cm 时，光屏上呈现烛焰清晰的像，所以30cm 2 f ，2 f 20cm f ，所以凸透镜的焦距为：10cm f 15cm 。若将烛焰置于距凸透镜12cm 处时，即 u=12cm ，有两种情况：若焦距在10cm 和 12cm 之间则f u 2 f ，物体通过凸透镜成倒立、放大的实像；若焦距在12cm 和 15cm 之间，则u f ，物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。由以上知，故只有C 正确。 故选 C。13 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（） 只将光屏竖直向下移动一段距离 只将平面镜绕入射点O 顺时针转过一定
16、角度（90） 只将平面镜竖直向上移动一段距离 只将平面镜水平向右移动一段距离A只有 可行B只有 可行C和都可行D 和 都可行【答案】 B【解析】【详解】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A 点的位置不向左移动，故不符合题意；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，故符合题意；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，故不符合题意；只将平面镜水平向右移动一段距离，则入射角不变，并且入射点相对应变，因此反射光线的位置不变
17、，故不符合题意；故选 B14 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
18、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。15 小明用放大镜看自己的指纹，如图所示。
19、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，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
20、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。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【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 ，
21、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 某凸透镜成像时，像距v 跟物距 u 之间关系的图像如图所示，下列
22、判断正确的是（）A该凸透镜的焦距是16cmB把物体从距凸透镜12cm 处移动到24cm 处的过程中，像逐渐变小C当 u16cm 时，该凸透镜可作放大镜使用D当 u=20cm 时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的【答案】 B【解析】【分析】【详解】A当 u=v=2f ，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=16cm ，所以 f=8cm，即凸透镜的焦距是 8cm ，故 A 错误；B物体从距凸透镜12cm 处移动到24cm 处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故B 正确；C当 u16cm 时，有两种情况：若uf ，则成正立、放大的虚像，
23、应用是放大镜；若fu2f，成倒立、放大的实像，应用是投影仪，故C 错误；D u=20cm 时， u 2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机，故D 错误。故选B。18 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A19 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
24、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=15cmC 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。20 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A50,空气B50,玻璃C 60,空气D 60,玻璃【答案】【解析】【详解】D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，因此为入射光线， OB 为反射光线，OA 为折射光线，则折射角COAOE=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。