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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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40.0cmB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
2、焦距是f40.0cm -30.0cm10.0cm凸透镜的焦距是10.0cm， 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
3、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。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
4、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
5、 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 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
6、 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 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。4 小明在探宄凸透镜成像规律时，将焦距为10cm 的凸透镜甲固定在光具座上50cm 刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm 刻线处，移动光屏到80cm 处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示：之后他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换成焦距为5cm 的凸透镜乙并保持位置不变，移动光屏使在光屏上再次成烛焰清晰的像。则对于这两次成像实验()A利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、缩小的像B利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、放大的像C利用凸透镜乙成像时，像距
7、大于30cmD利用凸透镜乙成像时，像距小于30cm【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 5cmv10cm，故 C 错误， D 正确。5 如图所示的四种现象中，有关叙述正确的是（）A让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑，此时光斑离透镜12. 0 厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，则焦距可能小于12. 0 厘米也可能大于 12. 0 厘米B手影是光的直线传播形成虚像，它不是能量的聚集C水中铅笔看起来变弯折是由于光的折射形成的D我们看到塔在水中形成倒影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成
8、的等大虚像【答案】 C【解析】【分析】【详解】A让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑，此时光斑离透镜12. 0 厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，根据凸透镜三条特殊光线，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，太阳光是相当于平行光的，所以白纸越靠近凸透镜，光斑越大，则焦距是大于 12.0cm 的， A 错误；B手影是光的直线传播所形成的暗区，不是物体的像，B 错误；C水中铅笔看起来变弯折是由于光从水中斜射向空气时，发生折射形成的，C 正确；D我们看到塔在水中形成倒影是由于光在水面发生反射形成的，不是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等大虚像，故选 C。D 错误。6
9、在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜距离透镜 16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（30cm ）处，在透镜另一侧A此时的成像特点与投影仪相同B该透镜的焦距满足8cm f 15cmC将蜡烛和光屏互换后，光屏上不能承接到清晰的像D将蜡烛和光屏同时远离凸透镜，可再次承接到清晰的像【答案】 B【解析】【分析】【详解】A由题可知，蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像，与照相机原理相同，故A 不正确；B由凸透镜成像规律可知，此时物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即2fvf
10、 ， u2 f即2 f16cmf ， 30cm2 f可得16cmf8cm ，f15cm则8cmf15cm透镜的焦距满足8cmf15cm ，故 B 正确；C由光路可逆原理可知，将蜡烛和光屏互换后，光屏上能承接到清晰的像，故C 项不正确；D将蜡烛远离凸透镜时，光屏要靠近凸透镜，才能在光屏上成清晰的像，故D 项不正确。故选B。7 小满同学经过对凸透镜成像的实验探究，写出了如下一些结论，你认为她的结论中不正确的是（）A凡是实像，都是倒立的B凡是虚像，都是正立的C凸透镜所成的实像，既有放大的，又有缩小的，还有等大的D凸透镜所成的虚像，既有放大的，又有缩小的，还有等大的【答案】D【解析】A、根据凸透镜成像
11、规律可知，当成实像时，都是倒立的；故A 正确；B、根据凸透镜成像规律可知，当成虚像时，是正立的；故B 正确；C、当物距在焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距等于二倍焦距时，成倒立等大实像；当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；故C 正确；D、物距小于焦距时，成正立、放大的虚像没有缩小的，故D 错误故选 D【点睛】此题主要考查了凸透镜成像的规律，只有熟练掌握凸透镜成像的规律，逐一分析，对号入座，才能顺利解决此类问题8 要使光线经过某一个光学元件后发生图示的偏折，可供选用的元件有：平面镜；凸透镜；凹透镜。能达成该目标的所有 光学元件有（）ABCD【答案】 D【解析】【分析】【详解】
12、光线如果按照下面的传播路径，这三种光学元件都是可以达成目标的，如下图所示。故选 D。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13cmB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 fu2f 时，成倒立、放大的实像；（ 2）物距变化时，要想在光屏上得
13、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uv ，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f15cm2 f ， 2 f25cm可解得7.5cmf12.5cmA 项错误；故A 项符合题意；B由图可知此时 u v ，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
14、 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 某人站在离湖岸边如果眼距地面的高度为8m 的 C 处，刚好能看见湖对岸
15、的一棵树l.6m ，湖两岸均高出湖水面lm湖宽HG 在水中的完整的像， 50m ，则该树 HG的高度为（）A10mB 9mC 8mD 7m【答案】 C【解析】【详解】某人刚好能看见湖对岸的一棵树HG 在水中的完整的像，这就意味着树H 在水中的像 H 与人眼的连线刚好经过距离C 处 8m 的湖岸边，作出树HG 在水中的像 H G ，如下图所示可知OABABCDC可求得 OA5m ，那么 OA45m ，三角形OAH 与三角形 OA B 相似，可知OAAH OABA可求得 AH 9m ，那么H G 9m1m8m即该树 HG 的高度为8m，故选 C11 如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且镜的焦
16、距可能是（）AOOB ，若 AO10cm，该凸透A f10cmB f50cmC f8cm【答案】 C【解析】【分析】【详解】根据题意 AOOB 可知， A 点成像在 B 点，像距大于物距，满足的实像。因为 AO=10cm，则f 10cm 2f即D f12cmf u 2f ，成倒立、放大5cm f10cm故选 C。12 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1，照射到筒壁上的反射光转过的角度为2，则（ ）A 1 30o，2
17、 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 6013 如图所示， AC 为入射光线， CB为折射光线，且AOOB，已知 AO=10m ，该凸透镜的焦距可能是（）d；d；A f=10cmBf= 5cmC f=8cm【答案】 CD f= 12cm【解析】【详解】由于AC为入射光线，CB
18、为折射光线，且AOOB，结合凸透镜成像规律可知fl AO 2 f已知 AO=10m，则f10m2 f解得5mf10cm故选 C。14 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，但距离小于两条出射光线仍平行，但距离等于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
19、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。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
20、用时物距小于焦距，可使物体成正立放大的虚像，故C 错误；D2倍焦距以外，成倒立放大的实像，故D使用投影仪时 , 投影仪镜头到屏幕的距离应在错误。故选 B。16 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增大D保持水面高度和入射点不变使激光入射角【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
21、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。17 某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，用了探究凸透镜成像规律的装置做实验，他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，调节光屏和凸透镜之间的距离，在光屏上看到烛焰清晰的像。取下远视眼镜片，
22、光屏上原来清晰的像变模糊了；要想使光屏上的像再次变得清晰，下列调节方法可行的是（）保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜A B C D 【答案】 A【解析】【详解】远视眼镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，取下远视眼镜片后，根据凸透镜的动态成像规律，所成的像会往光屏后面退，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，不合题意；由上述可知，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜，那么会使光屏上的像再次变得清晰，符合题意；由上
23、述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜，那么所成的像会靠近凸透镜，能使光屏上的像再次变得清晰，符合题意；由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜，那么所成的像会远离凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，不合题意。故选 A 。18 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，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u2
24、 f， fv2 f，成倒立、缩小的实像，即uv ；由题意可以知道物距u30cm ，像距v20cm ，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，物距变大，依然大于两倍焦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 。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
25、，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
26、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 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。