物理光学问题求解方法的专项培优易错难题练习题

1、一、初中物理光学问题求解方法1 .小明用自制的“水凸透镜”（向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小）来研究凸透镜 成像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像 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（）将光屏靠近“水透镜”将蜡烛远离“水透镜”对“水透镜”注水将光屏和蜡烛同 时靠近“水透镜”A.和都行B.和都行C.和都行D.和都行【答案】B【解析】【详解】近视镜是凹透镜，给水透镜戴上近视镜后，相当于减弱了凸透镜的会聚能力，所以像远离 了凸透镜，若要在光屏上得到像，须将光平远离透镜；或增大凸透镜的会聚能力，向水透 镜中注水。故选B。2 .如图甲所

2、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 vi= 3.50cm【答案】ABD【解析】【详解】

3、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。3 .如图所示，

4、小海用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视 眼、远视眼的视物差别。实验中假定图甲中的透镜为正常眼晶状体的形状，并测得其焦距 为10cm,再将甲分别挤压成图乙、丙的形状。如图所示，能够模拟远视眼的成因及矫正方 法的是【答案】BD【解析】【详解】因凸透镜的凸度越大，焦距越小，所以实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则焦距小于10cm的是图乙，大于10cm的是图丙；因为丙的焦距比乙的焦距大，所以会聚能力减弱，因此B模拟的是远视眼，A模拟的是近视眼；远视眼应佩戴凸透镜进行矫正；综上所述，故选BD。4 .当物体距离凸透镜

5、 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（）B. L=14cmA. L=18cmD. 5cm<f< 8cmC. 4cm<f<5cm 【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

6、镜成像规律可得2f<10cm, f<8cm<2f 解得4cm<f<5cm,故选 AC5.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（）甲ZA.该凸透镜的焦距为 60cmB.随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像

7、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，f 60cm 50cm 10cm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u 80cm 50cm 30cm所以u 20cm 2 f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

8、镜，凹透镜用来矫正近 视眼也叫近视镜，D正确。故选BCD。6.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。7.如图所示的四种现象中，有关叙述正确的是（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,12. 0厘米也此时光斑离透镜12. 0厘米，若将透镜远离白纸

9、则光斑变小，则焦距可能小于可能大于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

10、铅笔看起来变弯折是由于光从水中余O寸向空气时，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Co8.如图，F为凸透镜的两个焦点， A朗物体AB的像，则AB在（）:A；I： ii：|:M«1*>VAEA.图中I区域，箭头水平向左8 .图中n区域，箭头水平向左C.图中I区域，箭头方向向左斜下方D.图中I区域，箭头方向向左斜上方【答案】D【解析】【分析】【详解】根据图中告诉的像距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小 关系，以及物距与焦距的关系.由题意知，像在一倍

11、焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，因此物体应比A' B'大，箭头方向向上；像在主光轴下方，根据凸透镜的三条特殊光线，利用折射时光路是可逆的，作出物体 AB,由图可知；则物体应在主光轴上方，所以物体在图中I区域，箭头方向向左斜上方.故选D.9 .如图是用来研究凸透镜成像规律的实验图（屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置 时，通过移动光屏，可以在光屏上得到一个缩小的像。若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度 为30cm处，则10 20 30 40 50 60 70 $0(E)A.移动光屏, B.移动光屏, C.移动光屏, D.移动

12、光屏, 【答案】AB 【解析】 【详解】如图，物距为可能在屏上得到倒立放大的像 可能在屏上得到倒立缩小的像 可能在屏上得到正立放大的像 可能在屏上得到正立等大的像u=40cm-10cm=30cm时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理，u 2f,所以30cm 2f所以凸透镜的焦距范围为：f 15cm若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm处，则此时物距为u=40cm-30cm=10cmA.若5cm f 10cm,此时f u 2f,移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像，故 符合题意；B.若f 5cm,此时u 2f,移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像，故B符合题意;C D.根据凸透镜成像规律

13、可知，无论如何移动光屏，光屏上都不可能此正立的虚像，故 CD不符合题意。10 .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：平面镜；凸透镜；凹透镜。能达成该目标的所有光学元件有（）A.【答案】DB.C.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Do11 .某小组在探究凸透镜成像规律时，将蜡烛放在某位置时在光屏上得到一个与物等大的像。然后将蜡烛向凸透镜移近了20cm,无论在哪都找不到物体的像了，透镜焦距是( )A. 40cmB. 30cmC. 20cmD. 10cm【答案】C【解析】【分析】理解凸透镜成像实验时，

14、光屏上换不到像一船来说有这两个原因，一是物距小于等于焦 距，此时不成像，或成虚像；二是蜡烛、凸透镜、光屏不在同一高度。本题明显属于第 个原因，再根据成实像时物距与焦距的关系分析解答。【详解】将蜡烛放在某位置上，得到一个与物体等大的像，根据凸透镜成像规律知，此时蜡烛在2倍焦距上，若将蜡烛向透镜移近了20厘米，无论在哪，光屏都不能承接到像了，即说明此时蜡烛处于1倍焦距上或处于1倍焦距以内，据此分析:1倍焦距和2倍1倍焦距和2倍1倍焦距上，即处A.若焦距是40cm,故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，蜡烛处于透镜的焦距之间，在光屏上可以成像，故A不符合题意。B.若焦距是30cm,故将蜡烛向透镜移近了 2

15、0厘米后，蜡烛处于透镜的焦距之间，在光屏上可以成像，故B不符合题意。C.若焦距是20cm,故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，恰好处于透镜的于焦点上，不能成像，故 C符合题意。D.若焦距是10cm,故将蜡烛向透镜移近了 20厘米后，恰好移动到透镜的光心处，故不 可能，故D不符合题意。故选Co12 .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C.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

16、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 .如图，两个平面镜相互垂直竖直放置，点光源在平面镜内成三个像，现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动，则可以观察到镜子内的三个像A.全都做顺时针运动B.全都做逆时针运动C. 一个顺时针运动，另外两个逆时针运动D. 一个逆时针运动，另外两个顺时针运动【答案】C【解析】【详解】S在竖直的平面镜中成的像为S',在水平的平面镜中所成的像为So； S在水平的平面镜中成的像为S，而S0在竖直的平面镜中所成的像点

17、也是S，即再次成像的像点是重合的，所以一共有3个像，如图所示：现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动，则镜子内的三个像中，&、S均做逆时针运动.S7是重合的像，相反了两次，应该做顺时针时针转动，故选C.【点睛】解答此题的关键是要明确平面镜成像的特点，像与物体是左右相反的.解答此题要求学生 应具备一定的空间想像能力.14.用凸透镜成像时，定义像与物的大小之比为“放大率”，则在物体成像的情况下（A.物距一定时，焦距越小放大率越大B.物距一定时，焦距越大放大率越大C.焦距一定时，物体离透镜越近放大率越大D.焦距一定时，物体离同侧焦点走近放大率越大【答案】D【解析】【分析】 【详解】AB.当物

18、体在凸透镜上成实像时，即物体放在1倍焦距以外时，通过做图可以知道，物距一定时，焦距越大则放大率越大；当物体在凸透镜成虚像时，即物体放在1倍焦距以内时，通过做图可以知道，物距一定时，焦距越小则放大率越大；故A、B均不对；C.当凸透镜的焦距一定时，物体成虚像时，通过做图可以知道，物体离透镜越近，放大率 越小，故C是不对的；D.当成实像时才是物体离透镜越近，放大率越大，故也可以说是物体离同侧的焦点越近 时，放大率越大，这个规律不但对于成实像时适用，成虚像时也同样适用，故D是正确的。故选D。15 .如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜M,桌面上的小球按图示方向滚动.要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向

19、下落，则镜面与桌面间的夹角【解析】C. 45D. 30°【详解】根据题意，小球水平向右运动，小球的像竖直向下运动.根据平面镜成像的特点可知，小 球实际的运动路线与它的像运动路线应该是关于平面镜对称的，所以平面镜应当是两条路 线的角平分线.所以图中的 a = 岩 故c符合题意.16 .如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，实验过程中小明同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置，下列说法正确的是（）甲乙A.图甲可知凸透镜的焦距是 40.0cm17 图乙四个位置中，移动光屏，有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像C.将蜡烛放在丙位置，若凸透镜上有一个泥点，则在光屏上不会出现泥点

20、的影子D.将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的 成像原理相同【答案】C【解析】【分析】【详解】A.从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm刻度，而光屏所在的位置是40.0cm亥ij度，而平行光线经凸透镜折射后，会聚于焦点，可知凸透镜的焦距是f 40.0cm -30.0cm10.0cm凸透镜的焦距是10.0cm, A错误；B. 一倍焦距以外是实像，以内是虚像，因为甲乙丙在焦点外，所以成实像，可以成在光屏 上，B错误；C.凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，凸透镜上有一个泥点，整个物 体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分的光通过凸透

21、镜而会聚成像，因此像与 原来的相同，大小不变，但是由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比 减少了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C正确；D.将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，像距会大 于一倍焦距，小于两倍焦距，从图乙可以看到，光屏应向左移动才能找到清晰的像，这是 成倒立缩小的实像，此时的成像特点与照相机的成像原理相同，D错误。故选C。30cm时，调节透镜另一侧的17.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

22、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<u<2f,即 f<30cm<2f。故 AB 错误；C.当u=60cm时，由f<30cm可知2f<60cm,即u>2fo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；D.当u=15cm时，由30cm<2f可知15cm<f,即u<f,当物距小于f时，成正立放大的虚 像

23、，光屏上将承接不到像。故 D错误。18.如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上的一点光源S,点光源S发出一细光束垂直射向平面镜.平面镜从图示的位置开始绕圆筒的中心轴O匀速转动，在转动30o时，点光源在平面镜中所成的像在镜中转过的角度为仇，照射到筒壁上的反射光转过的角度为电，则（）A. 01 = 30o, 02= 30oB. 01 = 30o, 02=600C.例= 600, 92= 300D. 01 = 600, 02 = 600【答案】D【解析】【分析】【详解】如右图所示，平面镜旋转 30。，相当于入射角增大 30。，因为原先入射角为 0。，（如左图） 则入射角和反射角的夹角为 60°,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度生即为60° （如右图）由左右两图的 虚像”的位置可知：点光源在镜中所成的像转过的角度%为600.反射点反射点虚像19.如图所示，购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时站在摄像头（相当于一个凸