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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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
2、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。2 在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。下列有关说法中正确的是（ ）A该凸透镜的焦距为60cmB随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动C当学生把蜡烛移动到80cm 刻度处，再移
3、动光屏，会成一个倒立、缩小的实像D小明拿来的眼镜是近视镜【答案】 BCD【解析】【详解】A由焦距的概念可知，f60cm50cm10cm所以该凸透镜的焦距为10cm， A 错误；B凸透镜在光屏上成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，B 正确；C由甲图知，80cm 刻度处到凸透镜的距离为u80cm50cm30cm所以u20cm2 f因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像，C 正确；D只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光具有发散作用，因此小明的眼镜是凹透镜，凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜，D 正确。故选 BCD。3 要使光线经
4、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，这三种光学元件都是可以达成目标的，如下图所示。故选 D。4 如图所示的两个平面镜相交成55角，一束光线AO 射到其中一个平面镜上，要使经另一镜面一次反射后，最后的光线从OA 路径传播出去，角应为A35B 55C 45D 90【答案】 A【解析】【详解】根据题意可知，反射光线与镜面PN 垂直，由图知，两块平面镜相交成55角，则 POB=90-55 =35，因为反射现象中反射角等于入射角，法线垂直镜面，且平分入射光线与反
5、射光线的夹角，则反射光线与镜面的夹角也等于入射光线与镜面的夹角，所以AO 与平面镜MP 的夹角= POB=35 ，故选 A5 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
6、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
7、具座范围，故D不符合题意。故选 B。6 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
8、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、放大的实像，故D 错误。故选A。7 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】
9、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。8 某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为26 厘米和 16 厘米，则该透镜的焦距f 为（）A6 厘米 f10 厘米B8 厘米 f13 厘米C 13 厘米 f16 厘米D 16 厘米 f26 厘米【答案】B【解析】【详解】根据题意，当凸透镜成倒立放大的像时，像位于二倍焦距以外，即v12 f，代入数据得：26cm2 f解得
10、：f13cm当凸透镜成倒立，缩小的像时，像位于一倍焦距和二倍焦距之间，即8cm f 13cm ，代入数据得：f16cm2 f解得：8cmf16cm所以8cmf13cm故选 B 。9 当物体距离凸透镜8cm 时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，物体与光屏的距离L 和凸透镜的焦距f 的说法正确的是（）A L=18cmBL=14cmC 4cmf5cmD 5cmf 8cm【答案】 AC【解析】【分析】【详解】由于当光屏上成清晰放大的像后，物体及光屏均未移动，仅将凸透镜向光屏方向移动2cm，又成清晰缩小的像，
11、则根据光路是可逆的可知，此时物距与像距大小互换，此时物距为 10cm，像距为 8cm，成倒立缩小的实像，物体与光屏间的距离 L=10cm+8cm=18cm。由凸透镜成像规律可得2f10cm， f8cm2f解得 4cmf2f， 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 错误。11 如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像PQ的形
12、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，符合要求的只有图B12 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d；两条出射光线仍平行，但距离等于d；两条
13、出射光线不再平行。A【答案】 BBCD【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 正确。13 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
14、光圈会缩小，故选B。14 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
15、，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。15 如图所示，若要让反射光线射中天花板上的新目标，下列方法不可行的是（）A只将平面镜竖直向上平移一段距离B只将平面镜水平向右平移一段距离C只将平面镜绕O 点顺时针转动一定角度D只将激光笔的入射光绕O 点逆时针转过一定角度【答案】 B【解析】【详解】A只将平面镜竖直向上平移一段距离，那么入射点O 点在水平方向上会右移，反射光线在水平方向上也会右移，那么反射光线能够射中天花板上的新目标，A 项不合题意；B只将平面镜水平向右平移一段距离，那
16、么入射点O 点的位置不变，反射光线的位置也不变，那么反射光线不能射中天花板上的新目标，选项B 符合题意；C只将平面镜绕O 点顺时针转动一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕O 点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，C 项不合题意；D只将激光笔的入射光绕O 点逆时针转过一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕O 点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，D项不合题意。16 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
17、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，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
18、， u 2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机，故D 错误。故选 B。17 如图四幅图均为九年级课本中电学实验实物连接图，其中电表的左接线柱均为“”接线柱，四幅图的电路连接均有错误，其中有三幅图可通过改变一根导线的一端就可以修改正确，只有一幅图是需要改变多根导线的一端才可以修改正确的，这幅图是A用电压表则灯L2 两端的电压B探究并联电路干路电流与各支路电流的关系C伏安法测小灯泡的电阻D在电阻一定时探究电流与电压的关系【答案】 C【解析】【分析】【详解】A 如图电压表测量的总电压，要用电压表则灯L2 两端的电压，将电压表连接L1 左端一端，改接到L2 左端即可，故A 不符合题意；B 探究并联电路
19、干路电流与各支路电流的关系，电流表应分别测量干路电流、两支路电流，如图将电源负极连接下面灯泡左端的连线，改接到下方电流表的负接线柱，即为正确的电流，故B 不符合题意；C 如图，伏安法测小灯泡的电阻的实验电路中，电流表的正负接线柱接反了，且滑动变阻器连接了上面的两个接线柱，所以最少两处需要改正，故C符合题意；D 如图，在电阻一定时探究电流与电压的关系，电流表应串联，电压表应并联在电阻两端，所以将电阻右端到电流表的连线，改接到电压表的负接线柱即为正确的电路，故D 不符合题意；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
20、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
21、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，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
22、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由平面镜成像规律可知物与像到
23、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
24、 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10.0cm， 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。