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1、一、初中物理光学问题求解方法1 某人站在离湖岸边8m的C 处，刚好能看见湖对岸的一棵树HG 在水中的完整的像，如果眼距地面的高度为l.6m ，湖两岸均高出湖水面lm湖宽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 9m1
2、m8m即该树 HG 的高度为8m，故选 C2 如图所示，小宇将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm 的位置，探究凸透镜成像规律。下列说法正确的是（）A将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小B当光屏上成清晰的像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像C将蜡烛放在 10cm 处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像D蜡烛燃烧一段时间后变短，像成在光屏的下方，可将透镜的高度向下调，使像成在光屏中心【答案】 ABC【解析】【分析】【详解】A根据“无论实像或虚像，物体靠近焦点像都变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，所成的虚像将变小，故A 正确；B能在光屏上成清晰像的是实
3、像，实像是实际光线会聚成的，当把光屏去掉后，实际光线会聚成实像后继续传播，进入人的眼睛，故B 正确；C将蜡烛放在10cm 处时，物距为30cm，而焦距为10cm，即物距大于两倍焦距，光屏上能承接到的是倒立缩小的像，故C 正确；D蜡烛燃烧一段时间后变短，根据光的直线传播原理，则成的像会偏向光屏上方，可向下适当调整凸透镜，故D 不正确。故选 ABC。3 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
4、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。4 拿一副远视眼镜放在凸透镜前，如图所示，光屏上出现烛焰清晰的
5、像，移走远视眼镜，烛焰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）A将蜡烛远离凸透镜B将光屏靠近凸透镜C将光屏远离凸透镜D将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜【答案】 AC【解析】【分析】【详解】A远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一副远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，远视眼镜对烛焰光线的会聚作用消失，烛焰的像会远离凸透镜，像距变大，由于烛焰的像不在光屏上，所以光屏上烛焰的像变得模糊了，若将蜡烛远离凸透镜，物距变大，根据凸透镜的成像规律，像距会变小，当像距减小的距离与移走远视眼镜像距变大的距离相等时，光屏上就能成清晰的烛焰的像，故A 符合题意；B
6、C由于移走远视眼镜后，烛焰的像会远离凸透镜，像距变大，若将光屏靠近凸透镜，光屏离烛焰的像的距离更大了，像会变得更加模糊了，若将光屏远离凸透镜，光屏就会靠近烛焰像的位置，当光屏正好移到烛焰像的位置，光屏上就能成清晰的烛焰的像，故B 不符合题意， C 符合题意；D由于移走远视眼镜后，烛焰的像会远离凸透镜，像距变大，若将蜡烛靠近凸透镜，物距变小，根据凸透镜的成像规律，烛焰的像离凸透镜更远了，像距变得更大，将光屏靠近凸透镜，光屏离烛焰的像的距离就更大了，像会变得更加模糊了，故将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜，烛焰的像会更加模糊，故D 不符合题意。故选 AC。5 如图所示，白板上画有两个黑色箭头（图甲），用玻
7、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
8、，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。6 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
9、，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 D7 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
10、“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8 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
11、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
12、、放大的实像，故D 错误。故选A。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
13、=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 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
14、】 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。11 如图所示，有一圆柱体PQPQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像的形状应该是下列图中的（）ABCD【答案】 B【解析】【分析】【详解】圆柱体的右边Q 在 f 和 2f 之间，所成的像是倒立放大的实像；圆柱体的左边P 在 2f 以外，所成的像是倒立缩小的实像当uf 时，物距减小，像距变大像变大右边的像距比左边的像距远，符合要求的只
15、有图B12 小明的爸爸身高1.80m ，小明现在身高1.68m ，而妈妈身高1.72m。如果他们全家人的眼睛到头顶的距离均为10cm，为了让全家人都能在镜子中看到自己的全身像，镜子的下边缘需离地高度不能高于（）A0.9mB 0.84mC 0.96mD 0.79m【答案】 D【解析】【详解】人眼与像中眼睛连线，人眼与像中脚连线。图中A 点为平面镜最低点，最低点高度为人眼离地面的高度的一半，三人中小明身高最小，要求平面镜高度最低，应按小明来计算，小明眼睛高度为 158cm ，所以镜子下边缘离地面最多不能高于158cm=79cm=0.79m 。故选 D 。13 如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜
16、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，可知凸透镜的焦距是f40.0cm -30.0cm10.0cm凸透镜的焦距是10.0
17、cm， 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
18、相机的成像原理相同，D 错误。故选 C。14 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
19、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15 一束光垂直照射在水面上，发生反射和折射，下列说法中正确的是（）A从入射光线到反射光线，光的传播方向不变B入射角、反射角、折射角都是0C入射角、反射角、折射角都是90D顺时针旋入射光使得入射角为30，则反射角、折射角也变至30【答案】 B【解析】【详解】ABC 入射光垂直入射界面时，入射光线与法线夹角即入射角为0，那么反射光线与法线夹角即反射角也为0，所以反射光线与入射光线重合，方向相反，折射光的传播方向和入射光一致，均垂
20、直于界面，入射角和折射角都是0。故 AC 错误， B 正确；D入射角为 30时，根据光的反射定律，反射角等于入射角为 30，光从空气入射到水中时，光线发生偏折，折射光靠近法线偏折，即折射角小于入射角，所以折射角小于30，故 D 错误。16 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
21、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2 f u f ， v 2 f ；将物体靠近透镜后，只要物距仍在2 fuf 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2 fvf ， u2 f ，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u2 f 时光屏移动距离小于物体移动距离，当 2 f u f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
22、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；17 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
23、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
24、。【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。18 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【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 中故故即平面镜的高为人身高的AA COA OACAOO ACAAO OAA ACAOOAOOO1AAAC214因要看见自己在
25、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。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
26、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 如图所示，一束光线射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐抽出杯中的水，光斑将（）A向右移动B向左移动C不动D无法确定【答案】B【解析】【详解】一束光线射入杯中，在杯底形成光斑，这过程发生了折射现象，折射角小于入射角，当逐渐抽出杯中的水时，入射光线与水面的交点会左移，入射角大小不变，那么折射角大小也不变，在杯底形成光斑也会左移，故选B 。