中考物理培優(yōu)含解析之光學(xué)問題求解方法及答案

1、一、初中物理光學(xué)問題求解方法1.如圖所示，物體AB高1.6m,平面鏡CD高1m,物體到平面鏡的距離為2m。下列關(guān)于物、像、鏡的說法中，正確的是（）A.物體通過該平面鏡不能成完整的像B.像高與平面鏡的高相同，為1mC.物體與像的距離為2mD.像高與物體的高相同，為1.6m【答案】D【解析】【詳解】A.無論平面鏡的大小如何，是可以成完整的像，只是人眼看不到完整的像，A錯誤；BD.根據(jù)平面鏡的成像規(guī)律可知，像與物大小相等，所以像高與物高相等，是1.6m,B錯誤、D正確；2m,那么像到C.根據(jù)平面鏡的成像規(guī)律可知，像距與物距相等，物體到平面鏡的距離為平面鏡的距離也為2m,那么物體與像的距離為4m,C錯

2、誤;2.凸透鏡成像實驗中，移動蠟燭到某位置時，能在光屏上再次成清晰縮小的像，則下列說法能成立的是A.同時移動蠟燭與光屏，且移動距離相同時，有可能在光屏上再次成清晰縮小的像；B.若將一老花鏡放到凸透鏡前方，光屏遠離透鏡時能再次會看到燭焰清晰的像；C.換用焦距較小的凸透鏡后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移動光屏，光屏必須靠近凸透鏡：D.保持物體和光屏位置不變，移動凸透鏡，一定可以在光屏上得到另一個清晰的像：【答案】CD【解析】【詳解】A項不符合題A.物體要成倒立、縮小、實像時物體移動距離應(yīng)該大于光屏移動距離，故B.老花鏡是凸透鏡，若將一老花鏡放到凸透鏡前方，則蠟燭發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡和老花鏡后會提

3、前會聚，此時光屏應(yīng)該靠近透鏡才會看到燭焰清晰的像；B項不符合題意；C.換用焦距較小的凸透鏡后，相當(dāng)于增大物距，當(dāng)物體成實像時，隨著物距u增大，像距減小，同時像也在減小。故要在光屏上成清晰的像，應(yīng)將光屏向靠近透鏡方向移動；C項符合題意；D.根據(jù)光路可逆性可知，在保持物體和光屏位置不變時，移動凸透鏡，可以光屏上成一個倒立、放大、實像，此時物距剛好是原來的像距，像距剛好是原來物距，D項符合題意；3 .拿一副遠視眼鏡放在凸透鏡前，如圖所示，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，移走遠視眼鏡，燭焰的像變得模糊，為了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）A.將蠟燭遠離凸透鏡B.將光屏靠近凸透鏡C.將光屏遠離凸

4、透鏡D.將光屏和蠟燭同時靠近凸透鏡【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A.遠視眼鏡是凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，拿一副遠視眼鏡放在凸透鏡前，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，移走遠視眼鏡，遠視眼鏡對燭焰光線的會聚作用消失，燭焰的像會遠離凸透鏡，像距變大，由于燭焰的像不在光屏上，所以光屏上燭焰的像變得模糊了，若將蠟燭遠離凸透鏡，物距變大，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，像距會變小，當(dāng)像距減小的距離與移走遠視眼鏡像距變大的距離相等時，光屏上就能成清晰的燭焰的像，故A符合題意；BC.由于移走遠視眼鏡后，燭焰的像會遠離凸透鏡，像距變大，若將光屏靠近凸透鏡，光屏離燭焰的像的距離更大了，像會變得更加模糊了，若將光屏遠離凸

5、透鏡，光屏就會靠近燭焰像的位置，當(dāng)光屏正好移到燭焰像的位置，光屏上就能成清晰的燭焰的像，故B不符合題意，C符合題意；D.由于移走遠視眼鏡后，燭焰的像會遠離凸透鏡，像距變大，若將蠟燭靠近凸透鏡，物距變小，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，燭焰的像離凸透鏡更遠了，像距變得更大，將光屏靠近凸透鏡，光屏離燭焰的像的距離就更大了，像會變得更加模糊了，故將光屏和蠟燭同時靠近凸透鏡，燭焰的像會更加模糊，故D不符合題意。故選AQ4 .當(dāng)物體距離凸透鏡8cm時，在透鏡另一側(cè)光屏上成一個清晰放大的實像；若保持物體與光屏的位置不變把凸透鏡向光屏方向移動2cm,則在光屏上又成一清晰的縮小的像，物體與光屏的距離L和凸透鏡的焦距f的

6、說法正確的是（）A.L=18cmB.L=14cmC.4cm<f<5cmD.5cm<f<8cm【答案】AC【解析】【分析】【詳解】由于當(dāng)光屏上成清晰放大的像后，物體及光屏均未移動，僅將凸透鏡向光屏方向移動2cm,又成清晰縮小的像，則根據(jù)光路是可逆的可知，此時物距與像距大小互換，此時物距為10cm,像距為8cm,成倒立縮小的實像，物體與光屏間的距離L=10cm+8cm=18cm由凸透鏡成像規(guī)律可得2f<10cm,f<8cm<2f解得4cm<f<5cm,故選ACo5 .如圖，F(xiàn)為凸透鏡的兩個焦點，A朗物體AB的像，則AB在（）A.圖中I區(qū)域，箭頭

7、水平向左B.圖中n區(qū)域，箭頭水平向左C.圖中I區(qū)域，箭頭方向向左斜下方D.圖中I區(qū)域，箭頭方向向左斜上方根據(jù)圖中告訴的像距與焦距的關(guān)系，結(jié)合凸透鏡成像的規(guī)律即可確定像與物體之間的大小關(guān)系，以及物距與焦距的關(guān)系.由題意知，像在一倍焦距和二倍焦距之間，根據(jù)凸透鏡成像的特點，此時物體應(yīng)在二倍焦距以外，且成的像是倒立縮小的實像，因此物體應(yīng)比A'B'大，箭頭方向向上；像在主光軸下方，根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線，利用折射時光路是可故選D.逆的，作出物體AB,由圖可知；則物體應(yīng)在主光軸上方，所以物體在圖中I區(qū)域，箭頭方向向左斜上方.6 .如圖所示，一平面鏡放在圓筒的中心處，平面鏡正對筒璧上一點

8、光源S,點光源發(fā)出一束垂直射向平面鏡，平面鏡從圖示位置開始繞圓筒中心軸。勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動角度為30°時，入射角增大的角度和照射到筒璧上的反射光斑轉(zhuǎn)過的角度分別為（）A.30°30°B.30°60°C.60°30°D.60°60°【答案】B【解析】【詳解】如下圖所示，一開始入射角是0。，當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)動角度為30。時，法線也跟著轉(zhuǎn)動30。，這時入射光線和法線的夾角為30°,即入射角增大的角度為30°垂直射入平面鏡的光線，其反射光線也垂直反方向射出，當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)動角度為30°時，入射光

9、線與法線的夾角是30°,根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也是30。，此時反射光線與入射光線的夾角為60。，那么照射到筒璧上的反射光斑轉(zhuǎn)過的角度為60。，如下圖所示.7 .要使光線經(jīng)過某一個光學(xué)元件后發(fā)生圖示的偏折，可供選用的元件有：平面鏡；凸透鏡；凹透鏡。能達成該目標(biāo)的所有光學(xué)元件有（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】光線如果按照下面的傳播路徑，這三種光學(xué)元件都是可以達成目標(biāo)的，如下圖所示。故選Do8 .如圖所示，將凸透鏡看作是眼睛的晶狀體，光屏看作是眼睛的視網(wǎng)膜，燭焰看作是被眼睛觀察的物體.拿一副遠視眼鏡給眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，而拿走遠視眼鏡則燭焰

10、的像變得模糊.拿走遠視眼鏡后，為了能在光屏上重新得到清晰的像，有以下幾種操作：只將蠟燭遠離凸透鏡；只將光屏靠近凸透鏡；只將光屏遠離凸透鏡;將光屏和蠟燭同時適當(dāng)遠離凸透鏡.其中可行的操作是A.只有B.只有C.只有D.只有【答案】D【解析】遠視眼鏡是凸透鏡，首要的問題是知道凸透鏡對光線有會聚作用，拿一個遠視鏡給眼睛”戴上，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，而蠟燭燭焰的像實際上在光屏后；拿走遠視鏡則燭焰的像變得模糊，原因是燭焰清晰的像在光屏的后面，可以用增大光屏與凸透鏡的距離或增大蠟燭與凸透鏡的距離使得光屏上呈現(xiàn)一個清晰的像的目的，因此都可以.故選D.【點睛】遠視眼是由于晶狀體對光線的會聚作用太弱或眼球的前后

11、方向太短造成的，因此要讓光線在進入眼睛以前提前會聚一下，所以要帶凸透鏡來矯正.9.如圖甲所示，在探究“平面鏡成像時，像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關(guān)系？”實驗中，桌上已給出的實驗器材有：帶支架的玻璃板、鉛筆、刻度尺、打火機各一個；完全相同的蠟燭兩個（A、B）；白紙一張。A蠟燭是“物”。實驗中，確定A蠟燭的像的位置后，在白紙上沿蠟燭A和蠟燭B的邊緣畫圓，并測出相應(yīng)的物距u和像距V。第一次實驗測量的物距是A的右端到直線的距離，蠟燭B的位置如圖乙所示。下列說法正確的是A.實驗中應(yīng)只點燃A蠟燭B.應(yīng)在“M”側(cè)觀察蠟燭A經(jīng)玻璃板所成的像C.多次改變A蠟燭的位置，獲得多組數(shù)據(jù)是為了減小誤差D.第一

12、次實驗測量的像距vi=3.50cm【答案】ABD【解析】【詳解】AB.做實驗時，只點燃蠟燭A,蠟燭A在玻璃板中成像，觀察蠟燭的像時，眼睛要在蠟燭A的一側(cè)，眼睛既能看到蠟燭A,又能看到代替蠟燭A像的蠟燭B,當(dāng)B好像被點燃時，說明B與A的像完全重合，說明A與A的像大小相同；故A、B正確；C.實驗中，多次改變A蠟燭的位置，主要是為了獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，使實驗結(jié)論具有普遍性，故C錯誤；D.實驗測量的物距是A的右端到直線的距離，則根據(jù)對稱性可知，像距應(yīng)是B的左端到直線的距離，由圖知：刻度尺上1cm之間有10個小格，所以一個小格代表的長度是0.1cm,即此刻度尺的分度值為1mm,所以此時對應(yīng)的像距

13、v=3.50cm,故D正確。10 小紅在做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中，在光屏上得到了燭焰清晰的縮小的像。小紅保持凸透鏡的位置不變，將光屏和蠟燭的位置互換，這時，她在光屏上可以看到（）A.正立、放大的像B.正立、縮小的像C.倒立、縮小的像D,倒立、放大的像【答案】D【解析】【分析】【詳解】由題意可知，在光屏上得到了燭焰清晰的縮小的像，那么物距大于兩倍焦距，像距小于兩倍焦距大于一倍焦距；當(dāng)保持凸透鏡的位置不變，將光屏和蠟燭的位置互換，物距是小于兩倍焦距大于一倍焦距，像距是大于兩倍焦距，由于光的可逆性，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，這時成倒立、放大的實像。故選D。11 物體放在凸透鏡前30厘米處；

14、在透鏡另一側(cè)距離透鏡20厘米的光屏上成清晰實像。則（）A.焦距可能為18厘米B.此時凸透鏡成倒立放大的實像C.當(dāng)物體遠離凸透鏡10厘米，移動光屏找到實像后，此實像變大了D.當(dāng)物體靠近凸透鏡10厘米，為了在光屏上得到清晰的實像，光屏應(yīng)遠離透鏡10厘米【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律，當(dāng)u2f，fv2f，成倒立、縮小的實像，即uv；由題意可以知道物距u30cm，像距v20cm，這種情況是成倒立、縮小的實像，即30cm2ff20cm2f化簡可得10cmf15cm所以凸透鏡的焦距不可能是18cm；當(dāng)物體遠離凸透鏡10cm,物距變大，依然大于兩倍焦距，像距變小，所成的實像會變小；當(dāng)物體靠近

15、凸透鏡10cm,物距u20cm,那么fu2f為了在光屏上得到清晰的實像，根據(jù)光路的可逆性，此時像距v30cm,光屏應(yīng)遠離透鏡10cm;故選D。12 .在探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，光具座上各元件位置如圖所示，此時在光屏上恰好成一個清晰的像，則下列說法正確的是（）A.利用了這一原理制成了照相機B.若將蠟燭遠離凸透鏡，則應(yīng)將光屏靠近凸透鏡才能得到清晰的像，且像逐漸變大C.若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，會在光屏上成一個清晰倒立、縮小的像D.若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭放在45cm刻度線處，適當(dāng)移動光屏也能得到一個清晰的像【答案】C【解析】【詳解】A.從圖中可以看到，蠟燭物距u20c

16、m,像距v30cm,可知uv,而照相機的是uv,A錯誤；B.根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，若將蠟燭遠離凸透鏡，則應(yīng)將光屏靠近凸透鏡才能得到清晰的像，像是逐漸變小的，B錯誤；C.若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭和光屏的位置互換，根據(jù)光路的可逆性，會在光屏上成一個清晰倒立、縮小的像，C正確；D.由題意可知f10cm,若保持凸透鏡位置不變，將蠟燭放在45cm刻度線處，此時u=5cm,uf,會成正立放大的虛像，適當(dāng)移動光屏是不能得到清晰的像，D錯誤.13.小明的爸爸身高1.80m,小明現(xiàn)在身高1.68m,而媽媽身高1.72m。如果他們?nèi)胰说难劬Φ筋^頂?shù)木嚯x均為10cm,為了讓全家人都能在鏡子中看到自己的全身

17、像，鏡子的下邊緣需離地（Wj度不能（Wj于（）A.0.9mB,0.84mC.0.96mD,0.79m【答案】D【解析】【詳解】口日鏡子。RiI7!I!腳.11人眼與像中眼睛連線，人眼與像中腳連線。圖中A點為平面鏡最低點，最低點高度為人眼離地面的高度的一半，三人中小明身高最小，要求平面鏡高度最低，應(yīng)按小明來計算，小明眼睛高度為158cm,所以鏡子下邊緣離地面最多不能高于158cm=79cm=0.79m。2故選D。14.凸透鏡成像實驗中，移動物體到某位置時，能在光屏上成清晰放大的像，則下面說法正確的是A.將物體靠近透鏡后，無論如何移動光屏，光屏上都不能呈現(xiàn)物體的像，則一定成虛像B.保持透鏡位置不變

18、，將物體和光屏位置互換，一定可以在光屏上得到清晰縮小的像C.如果物體靠近透鏡，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏必須遠離透鏡且光屏移動距離小于物體移動距離D.將透鏡遮擋一部分，則一定不能成完整的像【答案】B【解析】【詳解】A.由題意可知，移動物體到某位置時，能在光屏上成清晰放大的像，說明此時2fuf,v2f；將物體靠近透鏡后，只要物距仍在2fuf這個范圍，此時只需要把光屏遠離凸透鏡，還可以成放大的實像；故A項錯誤；B.保持透鏡位置不變，將物體和光屏位置互換后，此時2fvf,u2f,故此一定可以在光屏上得到清晰縮小的像；故B項正確；C.物體靠近透鏡即物距減小，像距增大，光屏應(yīng)遠離透鏡，當(dāng)u2f時光屏

19、移動距離小于物體移動距離，當(dāng)2fuf時光屏移動距離大于物體移動距離，故C項錯誤；D.凸透鏡成實像時，所有透過透鏡的光會聚到光屏上成像，當(dāng)將透鏡的下半部分擋住后，整個物體發(fā)出的光雖有一部分被擋住，但總會有一部分光通過上半部分凸透鏡而會聚成像，因此，像與原來相同，仍然完整；由于透鏡的一半被遮住，因此折射出的光線與原來相比減少了一半，故亮度會減弱，像會變暗。故D項錯誤；15.如圖所示，紙筒A的一端蒙上了一層半透明紙，紙筒B的一端嵌了一個凸透鏡，兩紙筒套在一起組成了一個模型照相機。為了在A端得到清晰的像，要調(diào)整A、B間的距離,這時（）A.眼睛應(yīng)對著B端向筒內(nèi)觀察，看像是否清楚C.應(yīng)把D.應(yīng)把【答案】【

20、解析】【分析】B端朝著明亮的窗外,A端朝著明亮的窗外,C在本題的模型照相機中在紙筒B.適當(dāng)旋轉(zhuǎn)B,可在A上得到正立的像A筒朝著較暗的室內(nèi)，否則看不清楚B筒朝著較暗的室內(nèi)，否則看不清楚B的右端為凸透鏡，紙筒A的左端的半透明紙就相當(dāng)于真實照相機的底片，在半透明紙上所看到的就是凸透鏡前方的景物通過凸透鏡所生成的像?！驹斀狻緼.由凸透鏡的成像規(guī)律可知，應(yīng)該對著A端向筒內(nèi)觀察而不是眼睛對著B端向內(nèi)方向觀察，讓光線從紙筒B通過凸透鏡才可以看到、看清楚物體的像；故A錯誤；B,可在A上得到倒立的像，故B錯B.模型照相機成的是倒立縮小的實像，因此適當(dāng)旋轉(zhuǎn)誤；CD.為使半透明紙上得到的像更亮一些，要成像的物體就應(yīng)

21、該在明亮的地方，所以應(yīng)該把模型照相機的B朝著室外面，A端朝著較暗的室內(nèi)，故C正確、D錯誤。故選Co【點睛】照相機應(yīng)用的是凸透鏡成實像時：u>2f,成倒立縮小的實像；在調(diào)節(jié)上，符合物近像遠像變大：像要變小，物距要增大，像距要變小，鏡筒縮短。16 .如圖所示，若要讓反射光線射中天花板上的新目標(biāo)，下列方法不可行的是（）A.只將平面鏡豎直向上平移一段距離B.只將平面鏡水平向右平移一段距離C.只將平面鏡繞。點順時針轉(zhuǎn)動一定角度D.只將激光筆的入射光繞。點逆時針轉(zhuǎn)過一定角度【答案】B【解析】【詳解】A.只將平面鏡豎直向上平移一段距離，那么入射點。點在水平方向上會右移，反射光線在水平方向上也會右移，那

22、么反射光線能夠射中天花板上的新目標(biāo)，A項不合題意；B.只將平面鏡水平向右平移一段距離，那么入射點。點的位置不變，反射光線的位置也不變，那么反射光線不能射中天花板上的新目標(biāo)，選項B符合題意；C.只將平面鏡繞。點順時針轉(zhuǎn)動一定角度，那么入射角會變小，反射角也會變小，反射光線也會繞O點順時針轉(zhuǎn)動一定角度，反射光線能夠射中天花板上的新目標(biāo)，C項不合題D.只將激光筆的入射光繞。點逆時針轉(zhuǎn)過一定角度，那么入射角會變小，反射角也會變小，反射光線也會繞O點順時針轉(zhuǎn)動一定角度，反射光線能夠射中天花板上的新目標(biāo)，D項不合題意。17 透鏡在我們的生活和學(xué)習(xí)中應(yīng)用廣泛，下列說法正確的是A.近視眼鏡利用了凸透鏡對光的會

23、聚作用B.照相時，被照者應(yīng)站在照相機鏡頭的2倍焦距以外C.放大鏡可使物體成倒立放大的虛像D.使用投影儀時，投影儀鏡頭到屏幕的距離應(yīng)在1倍焦距和2倍焦距之間【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.近視眼鏡利用了凹透鏡對光的發(fā)散作用，故A錯誤；B.照相機利用凸透鏡成倒立縮小的實像的原理制成，照相時，被照者應(yīng)站在照相機鏡頭的2倍焦距以外，即物距大于二倍焦距，像距在一倍到二倍焦距之間，成倒立縮小的實像，故B正確；C.放大鏡使用時物距小于焦距，可使物體成正立放大的虛像，故C錯誤；D.使用投影儀時，投影儀鏡頭到屏幕的距離應(yīng)在2倍焦距以外，成倒立放大的實像，故D錯誤。故選B。18 有一光電控制液面高度的儀器，是通過光束在液面上的反射光線打到光電屏上來顯示液面高度的，光路圖如圖所示當(dāng)光屏上的光點由S1移到S2時，表示液面（）S1電光電屏A.下降C.不變A.變大【答案】AB.變小C.不變D.無法確定B.上升D.先下降后上升【答案】A【解析】【詳解】光屏上的光點由S移到S2時，由于入射光線的方向固定不變，那么它的反射光線方向也不變，過S