《2020-2021物理光学问题求解方法的专项培优练习题(含答案)及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021物理光学问题求解方法的专项培优练习题(含答案)及答案.docx（18页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
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 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】【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
4、 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 AD。4 如 所示，某同学用自制的水透 来探究凸透 成像 律，在水透 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
5、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 u 20cm ， v40cm ， f20cm2 f10cmf 20cm 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，
6、减小像距，需要将光屏向左移 ，故D 。故 BC。5如 ， F 凸透 的两个焦点，A 为B物体 AB 的像， AB 在（）A 中 区域，箭 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
7、，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 D6 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。7 如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正
8、对筒璧上一点光源S，点光源发出一束垂直射向平面镜，平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O 匀速转动，当转动角度为 30时，入射角增大的角度和照射到筒璧上的反射光斑转过的角度分别为（）A30 30B 30 60C 60 30D 60 60【答案】 B【解析】【详解】如下图所示，一开始入射角是0，当平面镜转动角度为30时，法线也跟着转动30，这时入射光线和法线的夹角为30，即入射角增大的角度为30；垂直射入平面镜的光线，其反射光线也垂直反方向射出，当平面镜转动角度为30时，入射光线与法线的夹角是30，根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也是30，此时反射光线与入射光线的夹角为 60，那么照射到筒
9、璧上的反射光斑转过的角度为60，如下图所示8 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 1
10、5cm，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，超出光具座范围，故D不符合题意。故选 B。9 有一个焦距为f 的凸透镜，现在将一个物体
11、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
12、合题意；1.5f处，物大小不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 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
13、，说明2 f u f，所以 u ；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明u 2 f乙，所甲甲u f甲2以f乙 u；丙透镜成放大、正立的虚像，说明f u ；所以，f f f。2丙丙甲乙故选 B。11 晚上，在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在白纸上，让手电筒的光正对平面镜和白纸照射，如图所示，从侧面看去，会看到的现象和对此分析正确的是()A镜子比较亮，因为它发生了镜面反射B镜子比较亮，因为它发生了漫反射C白纸比较亮，因为它发生了镜面反射D白纸比较亮，因为它发生了漫反射【答案】 D【解析】【分析】人看物体的条件是物体发出的光线或反射的光线进入人的眼睛，进入眼睛的光越多，感觉越亮，进入的越少感觉越暗；平
14、行光线射向平滑的反射面，反射光线平行射出，平行光线射向粗糙的反射面将发生漫反射，反射光线射向四面八方。【详解】光照到平面镜上发生镜面反射，如图手电筒正对着平面镜向下照射，此时反射光线竖直向上射出，而人从侧面观察，所以这部分反射光线不能进入侧面的人眼中，所以看到镜子是暗的；而光照到白纸上发生漫反射，反射光线向四面八方，有一部分反射光线进入了人眼，所以人看到白纸比较亮。故选 D。【点睛】解题思路：仔细分析题目中的情境，注意区分发生的反射现象属于镜面发射还是漫反射，再根据二者的特点进行作答。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，此时在光屏上恰好成 一个清晰的像，则下列
15、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，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路的可逆
16、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 u = 5cm ， uff10cm ，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm，会成正立放大的虚像，适当移动光屏是不能得到清晰的像，刻度线处，此时D 错误13 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
17、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。14 如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上的一点光源SS，点光源发出一细光束垂直射向平面镜平面镜从图示的位置开始绕圆筒的中心轴O 匀速转动，在转动30o时，点光源在平面镜中所成的像在镜中转过的角度为1，照射到筒壁上的反射光转过的角度为，则（ ）2
18、A 1 30o，2 30oB 130o， 2 60oC 160o， 2 30oD 160o， 260o【答案】 D【解析】【分析】【详解】如右图所示，平面镜旋转30，相当于入射角增大30，因为原先入射角为0，（如左图）则入射角和反射角的夹角为60，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度即为 60（如右2图）由左右两图的 “虚像 ”的位置可知：点光源在镜中所成的像转过的角度为 60115 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
19、（）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。16 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
20、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 B17 凸透镜成像实验中，移动物体到某位置
21、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，还可以成放大的实像；故A 项错误；B保持透镜位置不变，将物体
22、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；18 某小组在探究凸透镜成像规律时，将蜡烛放在某位置
23、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【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
24、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，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 物体放在凸透镜前30 厘米处；在透镜另一侧距离透镜20 厘米的光屏上成
25、清晰实像。则（）A焦距可能为18 厘米B此时凸透镜成倒立放大的实像C当物体远离凸透镜10 厘米，移动光屏找到实像后，此实像变大了D当物体靠近凸透镜 10 厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10 厘米【答案】 D【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律，当u2 f ， fv2 f ，成倒立、缩小的实像，即uv ；由题意可以知道物距u30cm ，像距 v20cm ，这种情况是成倒立、缩小的实像，即30cm2 ff20cm2 f化简可得10cmf15cm所以凸透镜的焦距不可能是18cm；当物体远离凸透镜10 cm，物距变大，依然大于两倍焦距，像距变小，所成的实像会变小；当物体靠近凸透镜10
26、 cm，物距u20cm，那么fu2 f为了在光屏上得到清晰的实像，根据光路的可逆性，此时像距v30cm ，光屏应远离透镜 10 cm；故选D 。20 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。