备战中考物理光学问题求解方法提高练习题压轴题训练含详细答案.docx

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备战中考物理光学问题求解方法提高练习题压轴题训练含详细答案

一、初中物理光学问题求解方法

1.如图所示,物体AB高1.6m,平面镜CD高1m,物体到平面镜的距离为2m。

下列关于物、像、镜的说法中,正确的是()

A.物体通过该平面镜不能成完整的像

B.像高与平面镜的高相同,为1m

C.物体与像的距离为2m

D.像高与物体的高相同,为1.6m

【答案】D

【解析】

【详解】

A.无论平面镜的大小如何,是可以成完整的像,只是人眼看不到完整的像,A错误;

BD.根据平面镜的成像规律可知,像与物大小相等,所以像高与物高相等,是1.6m,B错误、D正确;

C.根据平面镜的成像规律可知,像距与物距相等,物体到平面镜的距离为2m,那么像到平面镜的距离也为2m,那么物体与像的距离为4m,C错误;

2.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

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,D项符合题意;

3.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,烛焰的像会更加模糊,故D不符合题意。

故选AC。

4.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=18cmB.L=14cm

C.4cm

【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

2f<10cm,f<8cm<2f

解得4cm

5.有的国家救护车上的“救护车”是反着写的,是为了让汽年司机从观后镜中快速识别以便及时让路,如观后镜是平面镜,这是利用平面镜成像特点中的()

A.平面镜成的是虚像

B.像与物大小相等

C.像与物到平面镜的距离相等

D.像与物对于平面镜是对称的

【答案】D

【解析】

【详解】

救护车上的“救护车”是反着写的,由于像与物对于平面镜是对称的,那么汽年司机在平面镜上看到的像是“救护车”,故选D。

 

6.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:

①平面镜;②凸透镜;③凹透镜。

能达成该目标的所有光学元件有(  )

A.①②B.②③C.①③D.①②③

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

光线如果按照下面的传播路径,这三种光学元件都是可以达成目标的,如下图所示。

故选D。

7.如图所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体.拿一副远视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊.拿走远视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,有以下几种操作:

①只将蜡烛远离凸透镜; ②只将光屏靠近凸透镜;③只将光屏远离凸透镜;④将光屏和蜡烛同时适当远离凸透镜.其中可行的操作是

A.只有②B.只有③C.只有①③D.只有①③④

【答案】D

【解析】

远视眼镜是凸透镜,首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用,拿一个远视镜给“眼睛”戴上,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,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,因此①③④都可以.

故选D.

【点睛】远视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太弱或眼球的前后方向太短造成的,因此要让光线在进入眼睛以前提前会聚一下,所以要带凸透镜来矫正.

8.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则下列判断正确的是(  )

A.这个清晰的像是倒立、放大的实像

B.此凸透镜的焦距大于20cm

C.将蜡烛移动到40cm刻度处,移动光屏,会在光屏上得到清晰、放大的像

D.将蜡烛移动到25cm刻度处,应向右移动光屏,才能再次在光屏上得到清晰的像

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

AB.由图知,像距小于物距,此时成倒立缩小的实像,所以

可知

35cm>2f

f<20cm<2f

解得

10cm

u+v>4f

35cm+20cm>4f

解得

f<13.75cm

综上所述

10cm

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6cm

C.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>2f

f<5cm①

此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间,即

f<6cm<2f

3cm<f<6cm②

综合①②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。

11.如图所示,有一圆柱体PQ,放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的(  )

A.

B.

C.

D.

【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u>f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B.

12.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()

A.10mB.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在水中的完整的像,这就意味着树H在水中的像

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

,如下图所示.

可知

可求得

,那么

,三角形

与三角形

相似,可知

可求得

,那么

即该树HG的高度为8m,故选C.

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15cm

C.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,虚像不能用光屏承接,凸透镜成放大的实像时,v>2f,f

故AB错误;

C.当u=60cm时,由f<30cm可知2f<60cm,即u>2f。

当物距大于2f时,f

故C正确;

D.当u=15cm时,由30cm<2f可知15cm

故D错误。

14.如图所示,AC为入射光线,CB为折射光线,且AO

A.f=10cmB.f=5cm

C.f=8cmD.f=12cm

【答案】C

【解析】

【详解】

由于AC为入射光线,CB为折射光线,且AO

f2f

已知AO=10m,则

f<10m<2f

解得

5m

故选C。

15.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(  )

①只将光屏竖直向下移动一段距离

②只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度(<90°)

③只将平面镜竖直向上移动一段距离

④只将平面镜水平向右移动一段距离

A.只有①可行B.只有②可行C.①和②都可行D.③和④都可行

【答案】B

【解析】

【详解】

①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①不符合题意;

②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②符合题意;

③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③不符合题意;

④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④不符合题意;

故选B.

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

;将物体靠近透镜后,只要物距仍在

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

,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

时光屏移动距离小于物体移动距离,当

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.对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。

18.如图所示,光屏上得到一个清晰的像,此时蜡烛到凸透镜的距离为24cm,则下列说法正确的是()

A.此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于12cm

B.只将凸透镜向左移动,就可以在光屏上得到倒立缩小的像

C.在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜,凸透镜和光屏不动,蜡烛向右移动光屏上会成清晰的像

D.将蜡烛移到距离凸透镜18cm,向右调节光屏到适当位置,在光屏上可能得到放大的像

【答案】D

【解析】

【详解】

A.物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像,应用是投影仪;则

;又因为

,所以

,故A错误;

B.只将凸透镜向左移,减小物距,此时应该增大像距,且物像之间的距离增大,故光屏向右移动才可以在光屏上得到清晰放大的像,故B错误;

C.近视眼镜的镜片是凹透镜,对光线由发散作用;若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜时,光线会延迟会聚,所以像会落在光屏的右侧;如果此时蜡烛向右移动,物距减小,像距增大,像会更加远离光屏,光屏应该向右移动才能得到清晰的像,故C项错误;

D.将蜡烛右移至距离凸透镜18cm,由

可知,此时物距仍大于焦距,故向右调节光屏至适当位置,在光屏上仍可能得到清晰放大的像,故D正确;

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),L可能为凸透镜,也可能为凹透镜。

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.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α应为

A.35°B.55°C.45°D.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α=∠POB=35°,故选A.

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