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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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。d ，斜射到较）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
2、正确。2 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像，实像是实际光线会聚成的，当把光屏去
3、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 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D光线 BC 和 CD 的夹角将减小【
4、答案】 D【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 D4 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
5、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，其反射光线也垂直反方向射出，当平面镜转动角度为据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也是为 60，那么照射到筒璧上的反射光斑转过的角度为30时，入射光线与法线的夹角是30，根30，此时反射光线与入射光线的夹角60，如下图所示5 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】光线如果按照下面的传播路径，这
6、三种光学元件都是可以达成目标的，如下图所示。故选 D。6 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 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
7、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。7 如图所示，物体AB 高 1.
8、6m ，平面镜CD高 1m，物体到平面镜的距离为2m。下列关于物、像、镜的说法中，正确的是()A物体通过该平面镜不能成完整的像B像高与平面镜的高相同，为1mC物体与像的距离为2mD像高与物体的高相同，为【答案】 D1.6m【解析】【详解】A无论平面镜的大小如何，是可以成完整的像，只是人眼看不到完整的像，BD根据平面镜的成像规律可知，像与物大小相等，所以像高与物高相等，是A 错误；1.6m ，B 错误、 D 正确；C根据平面镜的成像规律可知，像距与物距相等，物体到平面镜的距离为2m，那么像到平面镜的距离也为2m，那么物体与像的距离为4m ， C 错误；8 将一长方形玻璃砖沿对角线切开 ,并分开一
9、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；未垂直界面入射，因此无法垂直射出，故选 Cd 光线由于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13cm
10、B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
11、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 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
12、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 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
13、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 2f2f。当物距大于 2f 时， fv2f，光屏上得到倒立缩小的实像。故 C 正确；D当 u=15cm 时，由 30cm2f 可知 15cm f，即 uf，当物距小于 f 时，成正立放大的虚像，光屏上将承接不到像。故 D 错误。11 如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且镜的焦距可能是（）AOOB ，若 AO10cm，该凸透A f10cmB f50cmC f8c
14、m【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5cm f10cm故选 C。D f12cmf u 2f ，成倒立、放大12 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”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
15、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 正确，不合题意。故选 B。13 用普通相机拍照时，要根据物距进行“调焦”，使用起来不太便捷。有一种“傻瓜 ”相机，只要将景物全部纳入取景区内，不论景物的远近，都能得到比较清晰的像，从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是（）A采用了
16、长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大B采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大C采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同D采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同【答案】 B【解析】【分析】【详解】简易“傻瓜”照相机镜头的焦距不能改变，暗箱长度也不能改变。拍照时只要把景物全部纳入取景器内，无论物距如何变化，都能拍出比较清晰的照片，这主要是因为这种照相机的焦距小，物距都远大于2 倍焦距，像距接近焦距，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不用调节。故选 B 。14 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，
17、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 ，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
18、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；15 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
19、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16 如图所示，购物支付已进入“刷脸
20、”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约 1m 的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是（）A人脸通过摄像头成像是利用了光的反射B“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像C“刷脸”时，面部应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间D摄像头的焦距可能是30cm【答案】 D【解析】【分析】【详解】A人脸通过摄像头成像是利用了光的折射，A 错误；B “刷脸 ”时，面部经摄像头成倒立缩小的实像，B 错误；C“刷脸”时，根据凸透镜的成像规律可知，成倒立缩小的实像，那么物距应该大于两倍焦距， C 错误；D由于人站在距离镜头1m 处，即物距等于1m，
21、成倒立缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，解得，所以摄像头的焦距可能是30cm，D 正确。故选 D。17 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D保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大【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保持激光射入角度不变使水面上升，则入射点向左移动，入射角
22、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。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
23、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
24、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 某
25、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 9m1m8m即该树 HG 的高度为8m，故选 C