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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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，则镜子内的三个像中，S0、 S均做逆时针运动 S是重合的像
2、，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2 如图所示，小海用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼、远视眼的视物差别。实验中假定图甲中的透镜为正常眼晶状体的形状，并测得其焦距为 10cm，再将甲分别挤压成图乙、丙的形状。如图所示，能够模拟远视眼的成因及矫正方法的是ABCD【答案】 BD【解析】【详解】因凸透镜的凸度越大，焦距越小，所以实验中测得甲图焦距为图、丙图的形状，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则焦距小于10cm，再将甲分别挤压成乙10cm 的是图乙，大于
3、10cm的是图丙；因为丙的焦距比乙的焦距大，所以会聚能力减弱，因此B 模拟的是远视眼，A 模拟的是近视眼；远视眼应佩戴凸透镜进行矫正；综上所述，故选BD。3 凸透镜成像实验中，移动蜡烛到某位置时，能在光屏上再次成清晰缩小的像，则下列说法能成立的是A同时移动蜡烛与光屏，且移动距离相同时，有可能在光屏上再次成清晰缩小的像；B若将一老花镜放到凸透镜前方，光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像；C换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜：D保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另一个清晰的像：【答案】 CD【解析】【详解】A物体要成倒立、缩
4、小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离，故A 项不符合题意；B老花镜是凸透镜，若将一老花镜放到凸透镜前方，则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚，此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像；B 项不符合题意；C换用焦距较小的凸透镜后，相当于增大物距，当物体成实像时，随着物距u 增大，像距减小，同时像也在减小。故要在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜方向移动；C 项符合题意；D根据光路可逆性可知，在保持物体和光屏位置不变时，移动凸透镜，可以光屏上成一个倒立、放大、实像，此时物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，意；D 项符合题4 如图是用手机、凸透镜和纸盒制成的简易“投影仪”，它能将
5、手机画面放大投射到墙上，下列说法正确的是（）A若透镜表面有一只小虫，墙上能看到小虫的像B眼睛贴近透镜向纸盒里面看，能看到手机画面放大的像C要使墙上的像变大一些，应将手机靠近透镜，同时使透镜离墙远一些D要使看到的像更清楚，应将手机屏幕调亮一些，使周围的环境暗一些【答案】 CD【解析】【分析】本题考查凸透镜的成像规律。【详解】A 投影仪的成像条件是物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，而小虫在透镜表面，意味着物距小于一倍焦距，则不能在墙上成像，故A 错误；B投影仪所成的像与透镜的距离较大，若眼睛贴近透镜，则无法观察到清晰的像，故B错误；C根据凸透镜的成像规律：物近像远像变大，将手机靠近透镜相当于将物体靠
6、近透镜，那么像会变大，且像距变远，所以应将透镜离墙远一些，故C 正确；D将手机屏幕调亮，是让物体本身光线更强，成像更清晰，而环境暗一些可避免环境光线对成像的影响，故 D 正确。故选 CD。5 小蕊做 “研究远视眼的矫正”实验时，她把凸透镜看作眼晴的晶状体，光屏看作眼睛的视网膜，烛焰看作眼睛观察的物体她拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上出现烛焰清晰的像，如图所示若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是A将光屏适当靠近凸透镜B将蜡烛适当靠近凸透镜C将光屏适当远离凸透镜D将蜡烛适当远离凸透镜【答案】 CD【解析】【详解】远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视
7、眼镜放在凸透镜前，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，原因是烛焰清晰的像在光屏的后面；AB 将光屏适当靠近凸透镜或将蜡烛适当靠近凸透镜，所成的像会更加模糊，故AB 不符合题意；CD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，故 CD 符合题意。6 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 4cmf5cm
8、D 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，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 4cmf5cm，故选 AC。7 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，这三种光
9、学元件都是可以达成目标的，如下图所示。故选 D。8 小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。小红保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，这时，她在光屏上可以看到（）A正立、放大的像B正立、缩小的像C倒立、缩小的像D倒立、放大的像【答案】 D【解析】【分析】【详解】由题意可知，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像，那么物距大于两倍焦距，像距小于两倍焦距大于一倍焦距；当保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，物距是小于两倍焦距大于一倍焦距，像距是大于两倍焦距，由于光的可逆性，根据凸透镜的成像规律可知，这时成倒立、放大的实像。故选 D。9 有一个焦距为 f
10、 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】【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
11、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。10 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】
12、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。11 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B若C若L 是凸透镜， B 点一定是L 的焦点B 点是 L 的焦点，则L 一定不是凸透镜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
13、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。12 在 “探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此
14、时在光屏上恰好成 一个清晰的像，则下列说法正确的是（）A利用了这一原理制成了照相机B若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大C若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像D若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在 45 cm 刻度线处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像【答案】 C【解析】【详解】A 从图中可以看到，蜡烛物距u20cm ，像距 v30cm ，可知 uv ，而照相机的是u v ， A 错误；B根据凸透镜成像的规律可知，若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，像是逐渐变小的， B 错误；C若保持凸透镜位置不变
15、，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路的可逆性，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像， C 正确；D由题意可知f10cm，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm刻度线处，此时u = 5cm ， uf，会成正立放大的虚像，适当移动光屏是不能得到清晰的像，D 错误13 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，折射光线向左平移，与原来低水面时出来
16、的折射光线平行。故选 A 。14 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 。15 如图所示，水平桌
17、面上斜放着一个平面镜M，桌面上的小球按图示方向滚动要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角应为（）A90B 60C 45D 30【答案】 C【解析】【分析】【详解】根据题意，小球水平向右运动，小球的像竖直向下运动根据平面镜成像的特点可知，小球实际的运动路线与它的像运动路线应该是关于平面镜对称的，所以平面镜应当是两条路线的角平分线所以图中的故 C 符合题意16 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
18、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， u 2 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
19、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；17 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
20、向右移动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18 某凸透镜成像时，像距v
21、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 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，的焦距是 8cm ，故 A 错误；u=v=2f=16cm，所以f=8cm，即凸透镜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
22、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，应用是照相机，故故选 B。D 错误。19 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
23、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，折射光线远离法线，光线在容器底部产生一个光斑也向右平移，故故选 B。D 项不符合题意。20 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C 60,空气【答案】 DB50,玻璃D 60,玻璃【解析】【详解】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。