2020-2021宁波中考物理知识点过关培优 易错 难题训练∶光学问题求解方法

一、初中物理光学问题求解方法如图，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全都做顺时针运动全都做逆时针运动一个顺时针运动，另外两个逆时针运动—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S0；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。、S'均做逆时针运动.S〃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.如图所示，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。3．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()照相机是利用了图中的成像规律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】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；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；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；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。4．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Ar—耳—烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小烛焰位于b点时，成等大的实像烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大烛焰位于d点时，成放大的实像【答案】BD【解析】【详解】使烛焰位于a点时，U>2f，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，2f>U>f，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，2f>U>f，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，UVf，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。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晰像的是将光屏适当靠近凸透镜B.将蜡烛适当靠近凸透镜C.将光屏适当远离凸透镜D.将蜡烛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。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，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】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；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AC。如图所示的四种现象中，有关叙述正确的是（）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,D.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】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；手影是光的直线传播所形成的暗区，不是物体的像，B错误；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；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。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0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（）【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．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302030*1050W70SOtcm）移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像移动光屏，可能在屏上得到正立放大的像移动光屏，可能在屏上得到正立等大的像【答案】AB【解析】【详解】如图，物距为u=40cm10cm=30cm时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理，uf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=40cm30cm=10cm若5cm<f<10cm,此时/<u<2f,移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像，故A符合题意；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；CD.根据凸透镜成像规律可知，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。毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框，为了使全班同学都进入取景框，接下来的操作是（）应使照相机靠近学生，并调节镜头使镜头靠近胶片应使照相机远离学生，并调节镜头使镜头靠近胶片应使照相机远离学生，并调节镜头使镜头远离胶片应使照相机靠近学生，并调节镜头使镜头远离胶片【答案】B【解析】【详解】毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取景框，为了使全班同学都进入取景框，即是要把像变小，根据凸透镜的动态成像规律，像要更加小，那么物距应该变大，应使照相机远离学生，同时为了成清晰的像，像距要变小，即调节镜头使镜头靠近胶片，故选Bo物体放在凸透镜前30厘米处；在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。则（）焦距可能为18厘米此时凸透镜成倒立放大的实像当物体远离凸透镜10厘米，移动光屏找到实像后，此实像变大了当物体靠近凸透镜10厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10厘米【答案】D【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律，当U>2f，f<v<2f，成倒立、缩小的实像，即u>v；由题意可以知道物距u=30cm，像距v=20cm，这种情况是成倒立、缩小的实像，即30cm>2ff<20cm<2f化简可得10cm<f<15cm所以凸透镜的焦距不可能是18cm；当物体远离凸透镜10cm,物距变大，依然大于两倍焦距，像距变小，所成的实像会变小；当物体靠近凸透镜10cm,物距u=20cm，那么f<u<2f为了在光屏上得到清晰的实像，根据光路的可逆性，此时像距v=30cm，光屏应远离透镜10cm；故选D。如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，已知AO=10m,该凸透镜的焦距可能是（）f=10cmB.f=5cmf=8cmD.f=12cm【答案】C【解析】【详解】由于AC为入射光线，CB为折射光线，且AO<OB，结合凸透镜成像规律可知f<lAO<2f，lBO>2f已知AO=10m，贝9f<10m<2f解得5m<f<10cm故选C。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30cm>2f，2f>20cm>f，所以凸透镜的焦距为：10cmVfV15cm。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fVuV2f,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uVf,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Co14．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】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2f>u>f，v>2f；将物体靠近透镜后，只要物距仍在2f>u>f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；保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换后，此时2f>V>f，u>2f，故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像；故B项正确；物体靠近透镜即物距减小，像距增大，光屏应远离透镜，当u>2f时光屏移动距离小于物体移动距离，当2f>u>f时光屏移动距离大于物体移动距离，故C项错误；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；15.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（）虚像不能用光屏承接到虚像可以是正立的，也可以是倒立的实像和虚像都可能与物体等大实像可以是放大的，也可以是缩小的【答案】B【解析】【分析】【详解】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；虚像是正立的，不存在倒立，B错误，符合题意；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；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，不合题意。故选Bo16.如图所示，若要让反射光线射中天花板上的新目标，下列方法不可行的是（）只将平面镜竖直向上平移一段距离只将平面镜水平向右平移一段距离只将平面镜绕0点顺时针转动一定角度只将激光笔的入射光绕0点逆时针转过一定角度【答案】B【解析】【详解】只将平面镜竖直向上平移一段距离，那么入射点0点在水平方向上会右移，反射光线在水平方向上也会右移，那么反射光线能够射中天花板上的新目标，A项不合题意；只将平面镜水平向右平移一段距离，那么入射点0点的位置不变，反射光线的位置也不变，那么反射光线不能射中天花板上的新目标，选项B符合题意；只将平面镜绕0点顺时针转动一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕0点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，C项不合题意；只将激光笔的入射光绕0点逆时针转过一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕0点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，D项不合题意。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

4X4X右将平面镜向上移动2cm，铅笔的像也向上移动2cm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】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；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；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；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.有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示18.有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度的，光路图如图所示•当光屏上的光点由S］移到S2时，表示液面（）S1光电屏S1光电屏B.上升DB.上升D.先下降后上升C.不变【答案】A【解析】【详解】光屏上的光点由二移到S2时，由于入射光线的方向固定不变，那么它的反射光线方向也不变，过S2作平行线平行于过二的反射光线，这条平行线与入射光线交于O点，O点在CD线上，液面CD相对于液面AB是下降，如图所示，故选A.19．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，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。本题明显属于第一个原因，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：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1倍焦距和2倍焦距之间，在光屏上可以成像，故A不符合题意。若焦距是30cm，故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，蜡