【物理】物理光学问题求解方法的专项培优练习题(含答案)附详细答案_第1页
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文档简介

1、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: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;uvf,成正立、放大的虚像

2、,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

3、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 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 rib甲乙aA.照

4、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u 35cm 5cm 30cm此时成倒立、缩小的实像,所以物距大于两倍焦距,所以30cm 2 fA得fA 15cm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fB 30cm 2 fB可

5、得15cm fB 30cm所以A的焦距小于B的焦距;故C错误,D正确。故选AD。3 .小蕊做 研究远视眼的矫正”实验时,她把凸透镜看作眼晴的晶状体,光屏看作眼睛的视 网膜,烛焰看作眼睛观察的物体.她拿一个远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰 的像,如图所示.若拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊.下列操作能使光屏上重新得到清B.将蜡烛适当靠近凸透镜D.将蜡烛适当远离凸透镜A.将光屏适当靠近凸透镜C.将光屏适当远离凸透镜【答案】CD【解析】【详解】远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,拿一个远视眼镜放在凸透镜前,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

6、糊,原 因是烛焰清晰的像在光屏的后面;AB.将光屏适当靠近凸透镜或将蜡烛适当靠近凸透镜,所成的像会更加模糊,故AB不符合题意;CD.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,故 CD符合题意。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

7、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

8、,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AC5 .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=14cmC. 4cm<f<5cmD. 5cm<f< 8cm【

9、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<f<5cm,故选 aCo6.如图所示,光屏上能看到烛焰清晰的像,下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是 ()A.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离C.保持凸

10、透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离D.换一个焦距更小的凸透镜,调整光屏至适当的位置【答案】D【解析】【详解】A,从图中可以看到,烛焰的物距 U大于像距V,由于在光屏上能看到烛焰清晰的像,根据 凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、缩小的实像;当保持凸透镜位置不变,将蜡 烛和光屏的位置对调后,根据光路的可逆性可知,在光屏上也能看到烛焰清晰的像,此时 物距u小于像距V,根据凸透镜的成像规律可知,这个像应该是倒立、放大的实像,这个 操作可以使光屏上1#晰的像变大,A项不合题意;B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离,那么物距U会变小,像距V会变大,根据凸透镜的成像规律

11、可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,所以能使光屏上清晰的像变大,B项不合题意;C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离,根据凸透镜的成像规律C项不合题可知,当物距变小时,像距变大时,像会变大,能使光屏上清晰的像变大,D.换一个焦距更小的凸透镜,那么物距不变,根据凸透镜的成像规律可知,像距会变小,调整光屏至适当的位置,所成的清晰像会更小,不能使光屏上清晰的像变大,选项 符合题意。7 .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A. 35°【答案】AB. 55C

12、. 45D. 90°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ZPOB=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a 与 POB=35 °,故选 A.8 .如图所示,在“用凸透镜观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志“。”的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中,不可能看到 的是()A

13、o B O C O D 0【答案】C【解析】【分析】【详解】A.因为装有水的圆柱形玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于柱形凸透镜,所以成像时左右颠 倒,上下不变。当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大,上下不变,故A可能出现,不符合题意;8 .当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,即左右颠倒变大,上下不变, 故B可能出现,不符合题意;C.柱形凸透镜成像时左右颠倒,上下不变,不可能出现左右和上下都颠倒的像,故C不可能出现,C符合题意;D.当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,左右颠倒变小,上下不变,故D可能出现,不符合题意。故选Co9 .有一个焦距为f的凸透镜,现在将一个物体从离

14、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

15、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.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

16、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。11.晚上,在桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在白纸上,让手电筒的光正对平面 镜和白纸照射,如图所示,从侧面看去,会看到

17、的现象和对此分析正确的是()A.镜子比较亮,因为它发生了镜面反射B.镜子比较亮,因为它发生了漫反射C.白纸比较亮,因为它发生了镜面反射D.白纸比较亮,因为它发生了漫反射【答案】D【解析】【分析】人看物体的条件是物体发出的光线或反射的光线进入人的眼睛,进入眼睛的光越多,感觉 越亮,进入的越少感觉越暗;平行光线射向平滑的反射面,反射光线平行射出,平行光线 射向粗糙的反射面将发生漫反射,反射光线射向四面八方。【详解】光照到平面镜上发生镜面反射,如图手电筒正对着平面镜向下照射,此时反射光线竖直向 上射出,而人从侧面观察,所以这部分反射光线不能进入侧面的人眼中,所以看到镜子是 暗的;而光照到白纸上发生漫

18、反射,反射光线向四面八方,有一部分反射光线进入了人 眼,所以人看到白纸比较亮。故选D。【点睛】解题思路:仔细分析题目中的情境,注意区分发生的反射现象属于镜面发射还是漫反射, 再根据二者的特点进行作答。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 ()H工】L: cA. 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H'与 、一,、_ ,一 , 、 '人眼的连线刚

19、好经过距离 C处8m的湖岸边,作出树 HG在水中的像H G ,如下图所示.可知OA BABC DC可求得OA' 5m ,那么OA 45m,三角形OAH '与三角形OA'B相似,可知OA AHOA BA可求得AH ' 9m,那么 H G 9m 1m 8m即该树HG的高度为8m,故选C.30cm时,调节透镜另一侧的13 .小明探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛到透镜的距离是 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 15cmC.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 1

20、5cm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<u<2f,即 f<30cm<2fo 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<v<2f,光屏上得到倒立缩小的实像。故 C正确;f时,成正立放大的虚D.当u=15cm时,由30cm<2f可知15cm<f,即u<f,当物距小于像,光屏上将承接不到像。故 D错误。14 . 一束光垂直照射在水面上,发生反

21、射和折射,下列说法中正确的是bL_Vik 水A.从入射光线到反射光线,光的传播方向不变B.入射角、反射角、折射角都是 C.入射角、反射角、折射角都是 D .顺时针旋入射光使得入射角为【答案】B【解析】【详解】0°90°30。,则反射角、折射角也变至30°0° ,那么反射光线与法ABC .入射光垂直入射界面时,入射光线与法线夹角即入射角为线夹角即反射角也为 0° ,所以反射光线与入射光线重合,方向相反,折射光的传播方向和入射光一致,均垂直于界面,入射角和折射角都是0°。故AC错误,B正确;D.入射角为30。时,根据光的反射定律,反射角等

22、于入射角为30。,光从空气入射到水中时,光线发生偏折,折射光靠近法线偏折,即折射角小于入射角,所以折射角小于30° ,故D错误。24cm,则下列说法15 .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 正确的是()A.此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于12cmB.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

23、是投影仪;则 f<u<2f ; 又因为u 24cm ,所以24cm>f>12cm,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 18 cm,由24cm>f>12cm可知,此时物距仍大于焦距,故 向右调节光屏至

24、适当位置,在光屏上仍可能得到清晰放大的像,故 D正确;16 .如图所示的军事观察孔,人可以通过孔观察外面,现在在孔中嵌入玻璃砖后观察的范 围将()A.变大B.变小C.不变D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】眼睛通过空气孔看到的范围和通过玻璃看到的范围如图所示:黑色光线表示在空气中的光路,灰色表示在嵌入玻璃砖后的光路.从图中可以看出,嵌入 玻璃砖后观察的范围变大.故选A.17 .焦距为f1的凸透镜与焦距为f2的凹透镜的主光轴重合,光心间为15cm。平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽度为d的平行光束,如图(a)所示;若将两透镜位置互换,将得到一束宽度为A. fi=30cm,

25、f2=15cmC. fi=30cm, f2=20cm【答案】A【解析】【分析】B. fi=15cm, f2=15cmD. fi =45cm, f2=30cm由图a可知,设入射光的宽度为 例可知H,由于其出来的平行光的宽度为d,则根据光路图的比4d的平行光束,如图(b)所本.则()dHf1由图b可知,由于入射光的宽度仍为的比例可知H,由于其出来的平行光的宽度为4d,则根据光路图H f4d f1解之得fi=2f2,结合四个选项可知选Ao18 .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()LA.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

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