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1、一、初中物理光学问题求解方法1 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。2 如图甲所示，在探究“平面镜成像时，像
2、的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？”实验中，桌上已给出的实验器材有：带支架的玻璃板、铅笔、刻度尺、打火机各一个；完全相同的蜡烛两个（A、 B）；白纸一张。A 蜡烛是“物”。实验中，确定A 蜡烛的像的位置后，在白纸上沿蜡烛A 和蜡烛B 的边缘画圆，并测出相应的物距u 和像距v。第一次实验测量的物距是A 的右端到直线的距离，蜡烛B 的位置如图乙所示。下列说法正确的是A实验中应只点燃A 蜡烛B应在“ M ”侧观察蜡烛A 经玻璃板所成的像C多次改变A 蜡烛的位置，获得多组数据是为了减小误差D第一次实验测量的像距v1 3.50cm【答案】 ABD【解析】【详解】AB做实验时，只点燃蜡烛 A 的一
3、侧，眼睛既能看到蜡烛A，蜡烛 A 在玻璃板中成像，观察蜡烛的像时，眼睛要在蜡烛A，又能看到代替蜡烛A 像的蜡烛 B，当 B 好像被点燃时，说明 B 与 A 的像完全重合，说明A 与 A 的像大小相同；故A、B 正确；C实验中，多次改变 A 蜡烛的位置，主要是为了获得多组数据归纳出物理规律，使实验结论具有普遍性，故 C 错误；D实验测量的物距是A 的右端到直线的距离，则根据对称性可知，像距应是B 的左端到直线的距离，由图知：刻度尺上1cm 之间有 10 个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为1mm ，所以此时对应的像距v=3.50cm，故 D 正确。3 有一个焦距为 f
4、 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，像一直变
5、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。4 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10cm，再将甲
6、分别挤压成乙图、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 的是图乙，大于 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。5 在“探究凸透镜成像规律的实验”中，小明调节蜡烛，凸透镜和光屏的位置，在光屏上成清晰的像如图所示，下列说法正确是()A照相机是利用了图中的成像规律B换上焦距小一些的凸透镜，只将蜡烛向左适当移动就能在光屏上接收到清晰的像C如果使蜡烛向左移动，光屏需要向右移动才能接收到清晰的像D如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将会出现清晰的像【答案】 AD【解析】
7、【分析】【详解】A由图可知，成像时，像距小于物距，所以成一个倒立缩小的实像，和照相机的原理相同，故 A 正确；B如果换一个焦距较小的透镜，所成的像将变小，像距也变小，像成在光屏的左边，所以要想让像成在光屏上，应该将蜡烛向右移动，从而像也向右移动直到光屏上，故B 错误；C如果使蜡烛向左移动，像也向左移动，所以光屏要向左移动才能接收到清晰的像，故C错误；D如果把蜡烛和光屏对调，根据光路的可逆性，光屏上会成一个倒立放大的实像，故D正确。故选 AD。6 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
8、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（ ）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
9、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。7 如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，在水透镜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
10、u20cm， v40cm ， f20cm2 f10cmf20cm 40cm2 ff20cm 由可得透 焦距10cmf20cm故 B 正确C保持蜡 和光屏不 ，将透 移 到40cm 刻度 ，物距u40cm ，像距 v60cm40cm20cm即此 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 注水后，透 会聚能力 ，焦距 小，使光 提前会聚成像，所以要使光屏上重新得到清晰的像， 减小像距，需要将光屏向左移 ，故D 。故 BC。8 光在玻璃 中的 情况是光 每次由内 玻璃芯射向外包 的分界面 ,均要 生反射 ,从而使光在不断的反射中沿内 玻璃芯向
11、 播当增大入射光 AB 的入射角 ,下列 法 的是A CD 光线的入射角将增大BD 点将要向右侧移动C信息将传输得更快些D光线 BC 和 CD 的夹角将减小【答案】 D【解析】【分析】【详解】当增大入射光线AB 的入射角时，入射角增大，反射角等于入射角也随之增大，所以C点右移，也使BC 光线在上表面的入射角增大，同样会使反射光线CD 的反射角增大，则光线BC和 CD 的夹角将增大， D 点右移，使 CD 光线在下表面的入射角也增大，并加快信息的传输速度故选 D9 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
12、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-10c m=30cm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：f15cm若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm 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，
13、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 如图所示，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是（）A保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调B保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离C保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离D换一个焦距更小的凸透镜，调整光屏至适当的位置【答案】 D【解析】【详解】A 从图中可以看到，烛焰的物距 u 大于像距 v ，由于在光屏上能看到烛焰清晰的像，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、缩小的实像；当保持凸透镜
14、位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调后，根据光路的可逆性可知，在光屏上也能看到烛焰清晰的像，此时物距 u 小于像距 v ，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、放大的实像，这个操作可以使光屏上清晰的像变大， A 项不合题意；B保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离，那么物距u 会变小，像距 v 会变大，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，所以能使光屏上清晰的像变大， B 项不合题意；C保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，能使光屏上清晰的像变大，C 项不合题意；D换一个焦距更
15、小的凸透镜，那么物距不变，根据凸透镜的成像规律可知，像距会变小，调整光屏至适当的位置，所成的清晰像会更小，不能使光屏上清晰的像变大，选项 D 符合题意。11 如图所示，有一圆柱体PQPQ，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 如图所示，在“用凸透镜观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环保标志“”的纸固定在墙上，再将一只装有水
16、的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中，不可能看到的是（）ABCD【答案】C【解析】【分析】【详解】A因为装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚边缘薄，相当于柱形凸透镜，所以成像时左右颠倒，上下不变。当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，即左右变大，上下不变，故A 可能出现，不符合题意；B当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒变大，上下不变，故 B 可能出现，不符合题意；C柱形凸透镜成像时左右颠倒，上下不变，不可能出现左右和上下都颠倒的像，故C 不可能出现， C 符合题意；D当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，左
17、右颠倒变小，上下不变，故D 可能出现，不符合题意。故选 C。13 关于光现象的说法正确的是（）A看到湖中游动的“鱼”比其实际位置要深B物体靠近平面镜，所成的像逐渐变大C光发生漫反射时，反射角等于对应的入射角D我们看到“红花绿叶”，是由于花吸收了红光，叶子吸收了绿光【答案】 C【解析】【分析】【详解】A水中的鱼反射的光线穿过水面，折射进入人眼，此时光线在水面处发生折射，折射角大于入射角，即人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼经水面折射所成的虚像，且虚像在实际鱼的上方，所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。故A 错误；B由平面镜成像的特点可知，像与物大小相等，像的大小与物体到平面镜
18、的距离无关，所以，物体逐渐靠近平面镜，所成的像大小不变，故 B 错误；C镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，所以光发生漫反射时，反射角等于入射角，故C 正确；D不透明物体的颜色由它反射的色光所决定，而透明物体的颜色由透过它的色光的颜色所决定，所以红花绿叶是由于红花只能反射红光，而绿叶只能反射绿光，故故选 C。D 错误。14 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
19、；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CO为入射光线，OB 为反射光线，OA 为折射光线，则折射角AOE=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。15 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
20、中的完整的像，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 9m 1m 8m即该树 HG 的高度为 8m，故选 C16 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 只将平面镜水平向右移动
21、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 B17 凸透镜成像实验中，移动物体到某位置时，能
22、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，还可以成放大的实像；故A 项错误；B保持透镜位置不变，将物体和光屏
23、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；18 某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，用了探究凸透镜
24、成像规律的装置做实验，他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，调节光屏和凸透镜之间的距离，在光屏上看到烛焰清晰的像。取下远视眼镜片，光屏上原来清晰的像变模糊了；要想使光屏上的像再次变得清晰，下列调节方法可行的是（）保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜A B C D 【答案】A【解析】【详解】远视眼镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，取下远视眼镜片后，根据凸透镜的动态成像规律，所成的像会往光屏后面退，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜，这样在光屏上所成的像
25、会更加模糊，不合题意；由上述可知，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜，那么会使光屏上的像再次变得清晰，符合题意；由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜，那么所成的像会靠近凸透镜，能使光屏上的像再次变得清晰，符合题意；由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜，那么所成的像会远离凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，不合题意。故选 A 。19 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
26、【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，
27、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。20 小满同学经过对凸透镜成像的实验探究，写出了如下一些结论，你认为她的结论中不正确的是（）A凡是实像，都是倒立的B凡是虚像，都是正立的C凸透镜所成的实像，既有放大的，又有缩小的，还有等大的D凸透镜所成的虚像，既有放大的，又有缩小的，还有等大的【答案】D【解析】A、根据凸透镜成像规律可知，当成实像时，都是倒立的；故A 正确；B、根据凸透镜成像规律可知，当成虚像时，是正立的；故B 正确；C、当物距在焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距等于二倍焦距时，成倒立等大实像；当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；故C 正确；D、物距小于焦距时，成正立、放大的虚像没有缩小的，故D 错误故选 D【点睛】此题主要考查了凸透镜成像的规律，只有熟练掌握凸透镜成像的规律，逐一分析，对号入座，才能顺利解决此类问题