物理光学问题求解方法的专项培优 易错 难题练习题含答案及详细答案.docx

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物理光学问题求解方法的专项培优易错难题练习题含答案及详细答案

一、初中物理光学问题求解方法

1．3D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7cm

D．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：

u＞2f，成倒立、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．

2．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。

3．小明在做探究凸透镜成像的实验时，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置实验后，他归纳出以下说法，其中错误的是

A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小

B．烛焰位于b点时，成等大的实像

C．烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大

D．烛焰位于d点时，成放大的实像

【答案】BD

【解析】

【详解】

A．使烛焰位于a点时，

，成倒立、缩小的实像，物体在a点的物距大于物体在b点的物距，即a点物距最大，像距最小，像最小。

故A项正确，A项不符合题意；

B．使烛焰位于b点时，

，成倒立、放大的实像，故B项错误，B项符合题意；

C．使烛焰位于c点时，

，成倒立、放大的实像，物体在一倍焦距以外，在c点，物距最小，像距最大，像最大，故C项正确，C项不符合题意；

D．使烛焰位于d点时，

，成正立、放大的虚像。

故D项错误，D项符合题意；

【点睛】

掌握凸透镜成像的三种情况，正确理解凸透镜的一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。

4．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

此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以

得

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

可得

所以A的焦距小于B的焦距；故C错误，D正确。

故选AD。

5．在探究凸透镜成像规律"的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。

实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。

实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。

探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。

下列有关说法中正确的是（）

A．该凸透镜的焦距为60cm

B．随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动

C．当学生把蜡烛移动到80cm刻度处，再移动光屏，会成一个倒立、缩小的实像

D．小明拿来的眼镜是近视镜

【答案】BCD

【解析】

【详解】

A．由焦距的概念可知，

所以该凸透镜的焦距为10cm，A错误；

B．凸透镜在光屏上成倒立的实像，随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动，B正确；

C．由甲图知，80cm刻度处到凸透镜的距离为

所以

因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像，C正确；

D．只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像，说明物距不变，像距增大了，也就是眼镜对光具有发散作用，因此小明的眼镜是凹透镜，凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜，D正确。

故选BCD。

6．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

A．

B．

C．

D．

【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（）

A．30°30°B．30°60°C．60°30°D．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°，那么照射到筒璧上的反射光斑转过的角度为60°，如下图所示．

8．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。

9．如图所示，小宇将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜成像规律。

下列说法正确的是（　　）

A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小

B．当光屏上成清晰的像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像

C．将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像

D．蜡烛燃烧一段时间后变短，像成在光屏的下方，可将透镜的高度向下调，使像成在光屏中心

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】

A．根据“无论实像或虚像，物体靠近焦点像都变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，所成的虚像将变小，故A正确；

B．能在光屏上成清晰像的是实像，实像是实际光线会聚成的，当把光屏去掉后，实际光线会聚成实像后继续传播，进入人的眼睛，故B正确；

C．将蜡烛放在10cm处时，物距为30cm，而焦距为10cm，即物距大于两倍焦距，光屏上能承接到的是倒立缩小的像，故C正确；

D．蜡烛燃烧一段时间后变短，根据光的直线传播原理，则成的像会偏向光屏上方，可向下适当调整凸透镜，故D不正确。

故选ABC。

10．如图所示，一束光线射入杯中，在杯底形成光斑。

逐渐抽出杯中的水，光斑将（）

A．向右移动B．向左移动

C．不动D．无法确定

【答案】B

【解析】

【详解】

一束光线射入杯中，在杯底形成光斑，这过程发生了折射现象，折射角小于入射角，当逐渐抽出杯中的水时，入射光线与水面的交点会左移，入射角大小不变，那么折射角大小也不变，在杯底形成光斑也会左移，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。

12．将一长方形玻璃砖沿对角线切开,并分开一段距离放置,所图所示．四条光线沿图示位置入射,能得到右边出射光线的只可能是

A．光线aB．光线bC．光线cD．光线d

【答案】C

【解析】

【详解】

光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从左侧玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故从左侧玻璃中出来的折射光线会向上偏折；

光从空气中斜射入右侧玻璃中时，折射角小于入射角（此时的折射角等于左侧玻璃中的入射角），故折射光线与原入射光线平行射出，即最后射出的光线如上图所示；d光线由于未垂直界面入射，因此无法垂直射出，故选C．

13．某同学在做凸透镜成像实验时，当物距u=30厘米，像距v=20厘米时，光屏上呈现烛焰清晰的像。

若烛焰移到离凸透镜12厘米处，所成的像一定是

A．倒立的B．正立的C．放大的D．缩小的

【答案】C

【解析】

【详解】

当物距u=30cm，像距v=20cm时，光屏上呈现烛焰清晰的像，所以

，

，

所以凸透镜的焦距为：

。

若将烛焰置于距凸透镜12cm处时，即u=12cm，有两种情况：

若焦距在10cm和12cm之间则

，

物体通过凸透镜成倒立、放大的实像；若焦距在12cm和15cm之间，则

，

物体通过凸透镜成正立、放大的虚像。

由以上知，故只有C正确。

故选C。

14．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．

15．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；

16．小明用放大镜看自己的指纹，如图所示。

随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体，并且离窗外的物体越来越远，如图所示。

以下说法正确的是（　　）

A．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的实像

B．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是倒立、放大的虚像

C．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像越来越小

D．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像虚像

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的虚像，不是实像，也不是倒立的，A、B错误；

CD．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，根据凸透镜的动态成像规律可知，物体到凸透镜的距离越大时，像到凸透镜的距离越小，所成的像是越来越小的，并且是实像；C正确、D错误。

故选C。

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2cm

B．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．若将铅笔水平向右移动10cm，铅笔像的与铅笔之间的距离增大20cm

D．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16cm

B．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u<16cm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，u=v=2f=16cm ，所以f=8cm，即凸透镜的焦距是8cm，故A错误；

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u<16cm时，有两种情况：

若u

D．u=20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机，故D错误。

故选B。

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D项不符合题意。

故选B。

20．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D错误。

故选C。