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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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光圈会缩小，故选B。2 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
2、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；BC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
3、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。3如图， F 为凸透镜的两个焦点，A 为B物体 AB 的像，则AB 在（）A图中 区域，箭头水平向左B图中 区域，箭头水平向左C图中 区域，箭头方向向左斜下方D图中 区域，箭头方向向左
4、斜上方【答案】 D【解析】【分析】【详解】根据图中告诉的像距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系，以及物距与焦距的关系由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，因此物体应比 AB 大，箭头方向向上；像在主光轴下方，根据凸透镜的三条特殊光线，利用折射时光路是可逆的，作出物体AB，由图可知；则物体应在主光轴上方，所以物体在图中 区域，箭头方向向左斜上方故选 D4 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（10cm）时，
5、在另一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，故误；C 错D当蜡烛到透镜
6、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。53D 电影具有三维立体视觉效果，拍摄时，将两个摄像头按照人两眼间的距离放置，同时拍摄，制成胶片；放映时，两个放映机在银幕上呈现两个略有差异的画面，观看者带上特殊眼镜后，就能看到立体效果关于3D 电影，下列说法不正确的是A光在银幕上发生的是漫反射B画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像C拍摄时，两摄像头中心间的距离约为7cmD放映时，胶片到放映机镜头的距离大于2 倍的镜头焦距【答案】 D【解析】【分析】凸透镜成像规律是：u2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机；2f
7、 u f，成倒立、放大的实像，应用是投影仪；u f，成正立、放大的虚像，应用是放大镜为了使电影院里的每一位观众都能看到银幕上的画面，幕布表面比较粗糙，当光线射到的幕布上，反射光线会射向四面八方，这种反射称为漫反射人的两眼之间大约有 6 厘米的距离，所以在观看除了正前方的物体外，两只眼睛必然有角度的不同，这个差别在大脑中就能自动形成上下、左右、前后、远近的区别，从而产生立体视觉【详解】A观众能从各个不同的角度看到银幕上的画面，这是由于光在银幕上发生了漫反射，故A正确，不符合题意；B人眼的晶状体相当于凸透镜，人眼相当于一架微型照相机，画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像，故 B 正确，不符
8、合题意；C人的两眼之间大约有 6 厘米的距离，拍摄时，为了产生立体视觉两镜头中心间的距离约为 7cm，故 C 正确，不符合题意；D放映时，胶片到放映机镜头的距离在一倍焦距和2 倍焦距之间，银幕上呈现的是倒立、放大的实像，故D 错误，符合题意【点睛】解决本题的关键是掌握凸透镜成像的三种情况及其应用，另外本题还考查了能从各个角度看到物体就是发生了漫反射的缘故，此题涉及到的3D 电影的相关知识，有一定的难度6 小明用自制的“水凸透镜”（向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小）来研究凸透镜成 像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰
9、的像，下列操作可行的是（ ）将光屏靠近“水透镜”将蜡烛远离“水透镜”对“水透镜”注水将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”A和都行B和都行C和都行D和都行【答案】B【解析】【详解】近视镜是凹透镜，给水透镜戴上近视镜后，相当于减弱了凸透镜的会聚能力，所以像远离了凸透镜，若要在光屏上得到像，须将光平远离透镜；或增大凸透镜的会聚能力，向水透镜中注水。故选B。7 用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（）A f甲f乙f丙B f 丙f甲f乙C f甲f乙f
10、丙D f乙f丙f甲【答案】 B【解析】【详解】在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u 相等，甲透镜成放大、倒立的实像，说明2 f甲 u f甲 ，所以 u f甲 u ；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明u 2 f乙 ，所2以 f乙 u；丙透镜成放大、正立的虚像，说明fu；所以，f f f2丙丙甲乙 。故选 B。8 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
11、，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 C9 有一个焦距为 f 的凸透镜，现在将一个物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到 1.5f 处，在此过程中（）A物体和像之间的距离一直在减小B物体和像之间的最小距离为4fC像的大小和物体大小的比值先减小后增大D像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大【答案】 BD【解析
12、】【详解】A从 4f 向 2f移动过程中，物体和像之间的距离减小，从2f继续向 1.5f 处移动过程中，物体和像之间的距离增大，物体和像之间的距离先减小后增大，故不符合题意；B当物距等于 2f 时，像距等于 2f，物体和像之间的距离最小为4f，故符合题意；C成实像时，物近像远像变大，物体从离凸透镜4f 处沿主光轴移动到 1.5f处，物大小不变，像一直变大，因此像的大小和物体大小的比值一直变大，故不符合题意；D从 4f 向 2f移动过程中，物体移动速度大于像的移动速度，从2f 继续向1.5f 处移动过程中，物体移动速度小于像的移动速度，因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大，故符合题意。
13、10 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。11 如图所示，有一圆柱体P
14、QPQ，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，符合要求的只有图B12 某同学在做凸透镜成像实验时，当物距u =30 厘米，像距v = 20 厘米时，光屏上呈现烛焰清晰的像。若烛焰移到离凸透镜12 厘米处，所成的像一定是A倒立的B正立的C放大的D缩小的【答案】C【解析】【详解】当物距u=30cm，像距v=20cm 时，光屏上呈现烛焰清晰的像，所以30c
15、m 2 f ，2 f 20cm f ，所以凸透镜的焦距为：10cm f 15cm 。若将烛焰置于距凸透镜12cm 处时，即 u=12cm ，有两种情况：若焦距在10cm 和 12cm 之间则f u 2 f ，物体通过凸透镜成倒立、放大的实像；若焦距在12cm 和 15cm 之间，则u f，物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。由以上知，故只有C 正确。 故选 C。13 如图所示，一束光在平面镜上发生反射，反射光恰好照在光屏的A 处，若要让反射光照在光屏的 B 处，则下列方法中（） 只将光屏竖直向下移动一段距离 只将平面镜绕入射点O 顺时针转过一定角度（90） 只将平面镜竖直向上移动一段距离 只将平
16、面镜水平向右移动一段距离A只有 可行B只有 可行C和都可行D 和 都可行【答案】 B【解析】【详解】只将光屏竖直向下移动一段距离，则入射光线不变，则反射光线也不会改变，但光斑会向左移动，故不符合题意；只将平面镜绕入射点O 顺时针转过一定角度（90），入射角变大，根据反射角等于入射角可知，反射角也随之变大，反射光线可能经过B 点，故符合题意；只将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线不变，则反射光线也不会改变，但光斑会向左移动，故不符合题意；只将平面镜水平向右移动一段距离，则入射角不变，并且入射点相对应A 点的位置不变，因此反射光线的位置不变，故不符合题意；故选 B14 如图所示，纸筒A 的一端
17、蒙上了一层半透明纸，纸筒B 的一端嵌了一个凸透镜，两纸AAB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、
18、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。【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。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
19、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
20、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 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 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
21、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
22、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 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=15cmC f1=30cm, f2=20cmBf1 =15cm, f2=15cmD f1 =45cm, f2=30cm【答案】A【解析】【分析】【详解】由图 a 可知，设入射光的宽度为例可知H，由于其出来的平行光的宽度为d，则根据光路图的比df2H
23、f1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Hf 24df1解之得 f1=2f2，结合四个选项可知选A。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L 一定不是凹透镜【答案】 D【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 L 是凸
24、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，L 若是凹透镜，将变得发散，不会折射到B，所以一定不是凹透镜，而是凸透镜，故D 正确。故选 D。20 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
25、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。