2020-2021备战中考物理培优专题复习光学问题求解方法练习题含详细答案

一、初中物理光学问题求解方法

1．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

A．10cm B．20cm

C．30cm D．40cm

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

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。

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，2Uf＞，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，2fUf＞＞，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，2fUf＞＞，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，Uf＜，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．如图所示，白板上画有两个黑色箭头（图甲），用玻璃杯装半杯水放在白板前（图乙），人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化，下列判断正确的是（ ）

A．玻璃杯下半部相当于一个凹透镜

B．下方箭头是凸透镜形成的虚像

C．下方箭头成像原理在生活中的应用是照相机

D．把玻璃杯移得离白板更远一点，观察到下方的箭头比移动前变得更大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．玻璃杯下半部分的中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，故A错误；

B．据图能看出，此时成一个倒立、缩小的实像，故B错误；

C．据B可知，成倒立、缩小的实像，所以此时相当于物体处于2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故C正确；

D．凸透镜成实像时，增大物距，像距缩短，像变小；把玻璃杯移得离白板更远一点，即增大物距，观察到下方的箭头比移动前变得更小，故D错误。

故选C。

5．如图所示的四种现象中，有关叙述正确的是（ ）

A． 让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑，此时光斑离透镜12. 0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，则焦距可能小于12. 0厘米也可能大于12. 0厘米

B． 手影是光的直线传播形成虚像，它不是能量的聚集

C． 水中铅笔看起来变弯折是由于光的折射形成的

D． 我们看到塔在水中形成倒影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等大虚像 【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑，此时光斑离透镜12. 0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，根据凸透镜三条特殊光线，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，太阳光是相当于平行光的，所以白纸越靠近凸透镜，光斑越大，则焦距是大于12.0cm的，A错误；

B．手影是光的直线传播所形成的暗区，不是物体的像，B错误；

C．水中铅笔看起来变弯折是由于光从水中斜射向空气时，发生折射形成的，C正确；

D．我们看到塔在水中形成倒影是由于光在水面发生反射形成的，不是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等大虚像，D错误。

故选C。

6．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② B．只有③ C．只有①③ D．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．

7．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a B．光线b C．光线c D．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．

8．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．fff甲乙丙 B．fff丙甲乙

C．fff甲乙丙 D．fff乙丙甲

【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，说明2fuf甲甲＞＞，所以2uuf甲＞＞；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明2uf乙＞，所以2uf乙＜；丙透镜成放大、正立的虚像，说明fu丙＞；所以，fff甲乙丙＞＞。

故选B。

9．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4f

C．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。

10．如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为

A． B． C． D．

【答案】B

【解析】

【详解】

当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，如图是最左边和最右边折射光的光路，外部两条光表示没有折射时的光，里面两条光表示折射后的光，从图中可以看出，折射光在原来光的内侧，由此可以知周围光都是如此，因此注水后烧杯底部的光圈会缩小，故选B。

11．如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且AOOB，若10cmAO，该凸透镜的焦距可能是（ ）

A．10cmf B．50cmf C．8cmf D．12cmf

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

根据题意AO＜OB可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。因为AO=10cm，则

f＜10cm＜2f

即

5cm＜f＜10cm

故选C。

12．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