《2020-2021物理光学问题求解方法的专项培优练习题及答案.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
2、可得甲介质是玻璃，故选D。2 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】【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
3、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。3 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 换成凸透镜B 并保持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（）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
4、与图乙相同C凸透镜A 的焦距大于凸透镜B 的焦距D凸透镜B 的焦距大于凸透镜A 的焦距【答案】 AD【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
5、错误， D 正确。故选 AD。4 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
6、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
7、会更加模糊，故D 不符合题意。故选 AC。5 小明在探宄凸透镜成像规律时，将焦距为10cm 的凸透镜甲固定在光具座上50cm 刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm 刻线处，移动光屏到80cm 处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示：之后他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换成焦距为5cm 的凸透镜乙并保持位置不变，移动光屏使在光屏上再次成烛焰清晰的像。则对于这两次成像实验()A利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、缩小的像B利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、放大的像C利用凸透镜乙成像时，像距大于30cmD利用凸透镜乙成像时，像距小于30cm【答案】 BD【解析】【分析】【详解】AB凸透镜甲焦距为1
8、0cm，物距为：u=50cm-35cm=15cm,当 fu2f，所以5cmv 2ff20cm 2f解得10cm f 4f即35cm + 20cm 4f解得f13.75 cm综上所述10cm f 13.5cm故 AB 错误；C将蜡烛移动到40cm 刻度处，物距等于50cm- 40cm= 10cm物距小于焦距，所以成正立放大的虚像，不能成在光屏上，故C 错误；D将蜡烛移动到25cm 刻度处，物距减小，像距将变大，像也变大，所以应向右移动光屏，故 D 正确。故选 D。9 如图甲所示，在探究“平面镜成像时，像的位置、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
9、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，蜡烛 A 在玻璃板中成像，观察蜡烛的像时，眼睛要在蜡烛A 的一侧，眼睛既能看到蜡烛A，又能看到
10、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。10 某物理兴趣小组在研究凸透镜成像实验时，如图所示，当蜡烛距透镜一侧距凸透镜 6cm 处的光屏上得到一个清晰
11、的像，下列说法正确的是（10cm）时，在另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
12、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。11 如图所示，一面镜子竖直挂在墙上，某人站在镜前2 m 处，从镜子里只能看到自己的上半身，他要看到自己的全身，则（）A应后退到距镜2 m 远处B应前进到距镜1 m 远处C应后退到距镜4 m 远处D无论前进后退都不能实现【答案】 D【解析】【分析】【详解】根据平面镜成像的特点：等大、等距、正立、虚像。由上图知，在A AC 和AOO 中故故即平面镜的高为人身高的AA COA OACAOO ACAAO OAA ACAOOAOOO1AAAC
13、214因要看见自己在平面镜所成的全身像，平面的高度应为人身高的一半，故不管是前进还是后退，从镜子里也只能看见自己的上半身，不能看见自己的全身像。故选 D。12 3D 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
14、倒立、缩小的实像，应用是照相机； 2f 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
15、是倒立、缩小的实像，故 B 正确，不符合题意；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13 某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为 26 厘米和 16 厘米，则该透镜的焦距f 为（）A6 厘米
16、f10 厘米B8厘米 f13 厘米C 13 厘米 f16 厘米D 16 厘米 f2f， 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，即像，光屏上将承接不到像。故D 错误。uf，当物距小于f 时，成正立放大的虚16 如图，正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜20cm的地面上得到一个光斑，其直径与透镜直径相等，透镜的焦距是A10cmB20cmC 30cmD 40cm【答案】A【解析】【分析】【详解
17、】由图可知该透镜为凸透镜，根据凸透镜对光有会聚作用，以及在距透镜20cm的地面上得到一个光斑的直径与透镜直径相等，得到透镜的焦距是10cm 。故B、 C、 D 项不符合题意， A 项符合题意。17 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
18、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 ， 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
19、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 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
20、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 。19 如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸透镜）前约 1m 的位置，面对镜头，经系统自动拍照、扫描等，确认信息后，即可进行后续工作。则下列说法正确的是（）A人脸通过摄像头成像是利用了光的反射B“刷脸”时，面部经摄像头成正立缩小的实像C“刷
21、脸”时，面部应位于摄像头的一倍焦距和两倍焦距之间D摄像头的焦距可能是30cm【答案】 D【解析】【分析】【详解】A人脸通过摄像头成像是利用了光的折射，A 错误；B “刷脸 ”时，面部经摄像头成倒立缩小的实像，B 错误；C“刷脸”时，根据凸透镜的成像规律可知，成倒立缩小的实像，那么物距应该大于两倍焦距， C 错误；D由于人站在距离镜头1m 处，即物距等于1m，成倒立缩小的实像，根据凸透镜的成像规律可知，解得，所以摄像头的焦距可能是30cm，D 正确。故选 D。20 如图所示的两个平面镜相交成55角，一束光线AO 射到其中一个平面镜上，要使经另一镜面一次反射后，最后的光线从OA 路径传播出去，角应为A35B 55C 45D 90【答案】 A【解析】【详解】根据题意可知，反射光线与镜面PN 垂直，由图知，两块平面镜相交成55角，则 POB=90-55 =35，因为反射现象中反射角等于入射角，法线垂直镜面，且平分入射光线与反射光线的夹角，则反射光线与镜面的夹角也等于入射光线与镜面的夹角，所以AO 与平面镜MP 的夹角= POB=35 ，故选 A