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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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（ ）A f=10cmBf= 5cmC f=8cm【答案】 CD f= 12cm【解析】【详解】由于AC为入射光线，CB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。2 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 换成凸透镜烛焰和透镜位置不变，移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。则下列
2、说法中正确的是（ ）B 并保持A照相机的物镜成像原理与图甲相同C凸透镜A 的焦距大于凸透镜B 的焦距B放大镜的物镜成像原理与图乙相同D凸透镜B 的焦距大于凸透镜A 的焦距【答案】 AD【解析】【分析】【 解】A由 甲可知，光屏上呈 倒立 小的 像，所以照相机的物 成像原理与 甲相同，故 A 正确；B由乙 可知，此 成倒立、放大的 像，所以放大 的物 成像原理与 乙不相同，故B ；CD由甲 可知，物距u35cm5cm30cm此 成倒立、 小的 像，所以物距大于两倍焦距，所以30cm2 fA得f A15cm由乙 可知，物距仍 30cm，此 成倒立、放大的 像，所以物距 于f 和 2f 之 ，即fB
3、30cm2 f B可得15cmfB30cm所以 A 的焦距小于B 的焦距；故C ， D 正确。故 AD。3 如 所示，某同学用自制的水透 来探究凸透 成像 律，在水透 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 u 20cm ， v40cm ， f20cm 2 f10cmf 20cm
4、40cm 2 ff20cm 由可得透镜焦距10cmf20cm故 B 正确C保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm 刻度线处，物距u40cm ，像距为v60cm40cm20cm即此时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向水透镜注水后，透镜会聚能力变强，焦距变小，使光线提前会聚成像，所以要使光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要将光屏向左移动，故D 错误。故选 BC。4 如图所示，白板上画有两个黑色箭头（图甲），用玻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
5、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，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，故故选 C。D 错误
6、。5 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“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
7、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6 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，
8、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C7 如图，两个平面镜相互垂直竖直放置，点光源在平面镜内成三个像，现让点光源S 在水平面内沿圆周顺时针运动，则可以观察到镜子内的三个像A全都做顺时针运动B全都做逆时针运动C一个顺时针运动，另外两个逆时针运动D一个逆时针运动，另外两个顺时针运动【答案】 C【解析】【详解】S 在竖直的平面镜中成的像为S，在水平的平面镜中所成的像为S0； S在水平的平面镜中成的像为 S，而 S0 在竖直的平面镜中所成的像点也是S，即再次成像的像点是重合
9、的，所以一共有 3 个像，如图所示：现让点光源 S 在水平面内沿圆周顺时针运动，则镜子内的三个像中，S0、 S均做逆时针运动 S是重合的像，相反了两次，应该做顺时针时针转动，故选C【点睛】解答此题的关键是要明确平面镜成像的特点，像与物体是左右相反的解答此题要求学生应具备一定的空间想像能力8 如图所示，在容器底部倾斜固定放置的防水激光笔发射出一束激光，激光束在水面发生折射后射在上方水平放置的光屏上形成光斑。小明慢慢向容器中加水（未满）的过程中，随着水面上升，光斑位置将（）A向左移动B向右移动C先向左移动再向右移动D先向右移动再向左移动【答案】 A【解析】【详解】由于水面上升，入射点上升，折射光线
10、向左平移，与原来低水面时出来的折射光线平行。故选 A 。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，要想在光屏上得到清晰的像，像距也应该发生变
11、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uv ，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
12、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 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
13、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。当物距大于2f 时， fv2f，光屏上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
14、误。11 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
15、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10cm12 如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为ABCD【答案】 B【解析】【详解】当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，如图是最左边和最右边折射光的光路，外部两条光表示没有折射时的光，里面两条光表示折射后的光，从图中可以看出，折射光在原来光的内侧，由此可以知周围光都是如此，因此注水后烧杯底部的
16、光圈会缩小，故选B。13 如图，正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜20cm的地面上得到一个光斑，其直径与透镜直径相等，透镜的焦距是A10cmB20cmC 30cmD 40cm【答案】A【解析】【分析】【详解】由图可知该透镜为凸透镜，根据凸透镜对光有会聚作用，以及在距透镜20cm的地面上得到一个光斑的直径与透镜直径相等，得到透镜的焦距是10cm 。故B、 C、 D 项不符合题意， A 项符合题意。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，看到的是正
17、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 有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液
18、面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度的，光路图如图所示当光屏上的光点由S12时，表示液面（）移到 SA下降B上升C不变D先下降后上升【答案】 A【解析】【详解】光屏上的光点由 S12时，由于入射光线的方向固定不变，那么它的反射光线方向也不移到 S变，过 S2 作平行线平行于过S1 的反射光线，这条平行线与入射光线交于O 点， O 点在 CD线上，液面 CD 相对于液面AB 是下降，如图所示，故选 A16 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
19、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A17 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=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
20、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H f 2 4d f1解之得 f1=2f2，结合四个选项可知选A。18 某小组在探究凸透镜成像规律时，将蜡烛放在某位置时在光屏上得到一个与物等大的像。然后将蜡烛向凸透镜移近了20cm，无论在哪都找不到物体的像了，透镜焦距是（）A40cmB 30cmC 20cmD 10cm【答案】 C【解析】【分析】理解凸透镜成像实验时，光屏上换不到像一船来说有这两个原因，一是物距小于等于焦距，此时不成像，或成虚像；二是蜡烛、凸透镜、光屏不在同一高度。本题明显属于第一个原
21、因，再根据成实像时物距与焦距的关系分析解答。【详解】将蜡烛放在某位置上，得到一个与物体等大的像，根据凸透镜成像规律知，此时蜡烛在2倍焦距上，若将蜡烛向透镜移近了20 厘米，无论在哪，光屏都不能承接到像了，即说明此时蜡烛处于1 倍焦距上或处于1 倍焦距以内，据此分析：A若焦距是 40cm ，故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，蜡烛处于透镜的1 倍焦距和2 倍焦距之间，在光屏上可以成像，故A 不符合题意。B若焦距是 30cm，故将蜡烛向透镜移近了20 厘米后，蜡烛处于透镜的1 倍焦距和2 倍焦距之间，在光屏上可以成像，故B 不符合题意。C若焦距是 20cm，故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，恰好处于透镜
22、的1 倍焦距上，即处于焦点上，不能成像，故C 符合题意。D若焦距是 10cm，故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，恰好移动到透镜的光心处，故不可能，故 D 不符合题意。故选 C。19 如图所示， MN 为透镜 L 的主光轴， AB 为一条从左边射向透镜后折射的光线，由此可以判定（）A若 L 是凸透镜， B 点一定是L 的焦点B若 B 点是 L 的焦点，则L 一定不是凸透镜C若B 点是L 的焦点，AB 的入射线一定平行于主光轴D若 AB 的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，则【答案】 DL 一定不是凹透镜【解析】【分析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，据此分析判断。【详解】A若
23、 L 是凸透镜，入射光线平行于主光轴，则B 点为凸透镜的焦点，若入射光线没有平行主光轴，则折射光线不会通过焦点，B 当然也不是焦点，故A 错误；BC若 B 点是 L 的焦点（可以是实焦点，也可以是虚焦点），凹透镜。当L 为凸透镜时，AB 的入射线一定平行于主光轴；当L 可能为凸透镜，也可能为L 为凹透镜时， AB 的入射线一定不平行于主光轴，故BC 错误；D若 AB 的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，会折射到B，所以一定不是凹透镜，而是凸透镜，故L 若是凹透镜，将变得发散，不 D 正确。故选D。20 城市的很多街口都安装了 360 高清晰摄像头，由公安局实施24 小时监控，来保护人民的
24、 安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图 所示，某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在F 处，在监控此人的过程中（该人在成像板上的像保持清晰），下列说法正确的是（）A不管该人走近还是走远，所成的像都是正立缩小的实像B如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在a 点C如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在c 点D如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在b 点【答案】 D【解析】【详解】A 该人走近还是走远时，所成的像是倒立的实像，不是正立的，A 错误；B如果该人远离镜头，那么物距变大，像距变小，像更靠近焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变大，焦点不可能在a 点， B 错误；C D如果该人靠近镜头，那么物距变小，像距变大，像更远离焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变小，焦点不可能在c 点，可能变在b 点， C 错误、 D 正确