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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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30cm 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，
2、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。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。则下列说法中正确的是（）处，移动B 并保持A照相机的物镜成像原理与图甲相同B放大镜的物镜成像原理与图乙相同C凸透镜A 的焦距大于凸透镜【答案】 ADB 的焦距D凸透镜B 的焦距大于凸透镜A 的焦距【解析】【分析】【详解】A由图甲可知，光屏上呈现倒立缩小的实像，所以照相机的物镜成像原理与图甲相同，故 A 正确；B
3、由乙图可知，此时成倒立、放大的实像，所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同，故B 错误；CD由甲图可知，物距u35cm5cm30cm此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以30cm2 fA得f A15cm由乙图可知，物距仍为30cm，此时成倒立、放大的实像，所以物距处于f 和2f之间，即fB30cm2 f B可得15cmfB30cm所以 A 的焦距小于B 的焦距；故C 错误， D 正确。故选 AD。3 如图所示，纸筒底部中心开一小孔a ，又在 a 上下等距的位置再开两个小孔b、 c，蜡烛放在纸筒前，此时光屏上观察到三个像在b、 c 两孔处放置两相同的三棱镜，同时移动光屏，到某一位置时光
4、屏上只出现一个清晰的更亮的像则b、c 两小孔处三棱镜放置的方式可能是ABCD【答案】 A【解析】【详解】三棱镜具有偏折光的能力，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在b、 c 两处放置的三棱镜的方式应该是凸透镜的形状（中间厚，边缘薄），故BCD 项不符合题意，A 项符合题意。4 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，
5、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
6、，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。5 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】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
7、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。6 如图所示，一束光从介质甲射向介质乙，两种介质中有一种是空气，另一种是玻璃， MN 是其分界面。则图中的折射角和甲介质的种类分别是A50,空气B50,玻璃C 60,空气D 60,玻璃【答案】【解析】【详解】D由图可知，过入射点作出法线，水平直线MN 为界面，竖直虚线为EF法线；因为入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角，折射角是折射光线与法线的夹角；且入射光线与折射光线，入射光线与反射光线均据法线两侧，因此为入射光线， OB 为反射光线，OA 为折射光线，则
8、折射角COAOE=90-30 =60入射角 COF=90-40 =50入射角小于折射角，因此可得甲介质是玻璃，故选D。7 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】 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
9、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。8 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
10、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=30
11、cm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：若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为f15cm30cm 处，则此时物距为u=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 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 安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头
12、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
13、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
14、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10cm12 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
15、平面镜竖直向上移动一段距离 只将平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
16、 B13 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
17、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；14 对
18、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，与物体也是等大；所以实像和
19、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 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、
20、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。16 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
21、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 。17 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 处的过程中，像逐渐变小C当 u16c
22、m 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， u 2f，成倒立、缩小的实像
23、，应用是照相机，故D 错误。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 f =30cm, f =15cmBf1=15cm, f=15cm122C f1=30cm,f2=20cmDf1 =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
24、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 是凸透镜，入射光线平行于主光轴，则B 点为凸透镜的
25、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 。