光学（2大考点）解析版

专题04光学

02大考点概览

考点01光的反射、折射

考点02凸透镜成像规律的应用

•考点1光的反射、折射

1.（2026・上海普陀•二模）每年秋冬季节，大天鹅会进行长距离迁徙。起K时，天鹅在水面

用脚蹊快速踏水划行，同时不断拍打翅膀，获得足够速度后腾空而起。

(a)

（1）如图（a）所示，所受重力大小为100N的天鹅浮于水面，用力的示意图画出天鹅所受的

浮力；

⑵如图（b）所示，起匕过程中，天鹅用脚蹊向后踏水时能向前运动，说明物体间力的作用

是的；天鹅在空中飞行时，翅膀上方、下方空气的流速大小和压强大小分别为人、

%和P上、己知人〉"，则P」P下（选填”或"C<”）；若它以70km/h

的恒定速度飞行2h,则飞行的路程为m；

⑶如图（c）所示，用人B表示天鹅，M/V表示平静的水面。根据平面镜成像的特点，在图中

画出天鹅AB在平面镜中所成的像A夕o

F,=100N

【答案】（1）

⑵相互<1.4x10”140000

A

【详解】（i）天鹅漂浮在水面上，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，二者大小相等、

方向相反、在同一直线上，因此从天鹅的重心沿着竖直向上的方向画一条带箭头的线段，并

标出格=100N.

（2）大鹅向后踏水时给水施加了向后的力，由于物体间力的作用是相互的，水同时给大鹅

一个向前的反作用力，使其向前运动。

根据流体压强与流速的关系，流体中流速越大的位置压强越小，天鹅翅膀上方空气的流速大

于下方，因此上方压强小于下方，即〃卜.<〃下。

天鹅飞行的恒定速度y=70knVh,飞行时间，=2h,飞行路程

s=vt=70km/hx2h=140km=1.4x105m

（3）根据平面镜成像的特点，像与物体关于镜面是对称的，且成的是虚像，具体画法为分

别过4、8两点向代表水面的MN线作垂线，在水面下方截取相等的距离找到对称点4和4,

最后用虚线连接4’和B°

2.（2026・上海宝山•二模）湖面如镜，一只飞鸟鸣叫着飞向空中，水下游鱼自在嬉戏。

（1）人们能分辨出是飞鸟的叫声，主要是根据声音的;

A.音调B.响度C.音色

（2）当飞鸟远离湖面飞去时，它在水中像的大小将；

A.变大B.不变C.变小

（3）湖岸上的人们看到水中的鱼，看到的其实是光的形成的虚像。

【答案】⑴C

⑵B

⑶

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折射

【详解】（1）不同发声体的音色不同，人们依靠音色来区分不同的声音，因此分辨飞鸟的叫

声依据的是音色，故选C。

（2）湖面可看作平面镜，根据平面镜成像规律，像与物体的大小始终相等，不会随物体到

镜面的距离变化而改变，所以飞鸟远离湖面时，其像的大小不变，故选B.

（3）湖岸上的人看到水中的鱼，是因为鱼反射的光线从水中斜射入空气中时发生了光的折

射。折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线方向看去，看到的是位置变浅的鱼的虚像，该虚

像由光的折射形成。

3.（2026・上海嘉定•二模）教室是同学们学习和生活的地方。

（1）教室里电路的电压为一V；

（2）教室里动圈式扬声器的工作原理是二

A.电流的磁效应B.通电导线在磁场中受到作用力C.电磁感应

（3）教室里的白板有时会发生反光，如果将反光的白板看作平面镜，在图中画出入射光线经

白板反射后的反射光路图，

(2)B

【详解】（1）教室里的电路是家庭电路，电压为220V。

<2）动圈式扬声器的工作原理是：通电导线在磁场中受到作用力，使线圈带动纸盆振动发

声。故选B。

（3）在光的反射中，反射角等于入射角。入射角是入射光线与法线的夹角，故入射角的大

小为90。-30。=60。，反射角的大小也为6（）。。

4.（2026.上海松江.二模）“潭清疑水浅,池水映明月

⑴清澈的池水看起来比实际浅，是光的（选填“反射”或“折射”）现象；

（2）月亮在水中的倒影，是月亮的（选填“实”或“虚”）像；

⑶月亮是地球的（选填“恒”或“卫”）星。

【答案】（1）折射

⑵虚

⑶卫

【详解】（1）当光从水中斜射入空气中时会发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光

线看去，会误认为池底的位置比实际更高，所以池水看起来比实际浅，这属于光的折射现象。

（2）月亮在水中的倒影是平面镜成像，平面镜成像的原理是光的反射，所成的像为虚像。

（3）恒星是能自主发光发热的天体，卫星是围绕行星运转的天体，月亮围绕地球（行星）

运转，月球本身不发光，因此月亮是地球的卫星。

,•考点2

5.（2026・卜海金山•二模）光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜卜的电路图通过光源投射到

涂有光刻胶的硅片上。

光源

掩膜

缩图透镜

涂有光刻胶的硅片

（1）光刻机的工作原理如图所示，可知缩图透镜是（选填“A凸”或“B凹”）透

镜，掩膜在硅片上成______________（选填“A正立”或“B倒立”）的实像，缩图透镜的焦点

在硅片的（选填“A上”或“B下”）方；

（2）硅片上成像越小，芯片制程越小。我国已将芯片的制程从28nm突破到7nm,如果缩图透

镜相同，要成清晰的像，则要将掩膜向（选填“A上”或“B下”）移动。

【答案】⑴ABA

(2)A

【详解】（1）缩图透镜能将电路图成像在硅片上，凸透镜能成实像，凹透镜只能成虚像，因

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此缩图透镜是凸透镜;该过程是“缩图”,成缩小的像，对应凸透镜成像中物距大于2倍焦距，

成倒立、缩小的实像；此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以缩图透镜的焦点在硅片

的上方。

（2）要让硅片上成像更小，根据凸透镜成实像的规律：物远像近像变小可知：需要增大物

距，掩膜在缩图透镜上方，增大物距需要掩腴远离缩图透镜，即向上移动。

6.（2026•上海青涌•二模）小华用焦距未知的凸透镜做“凸透镜成像实验”

（1）他在光具座上依次放置光源、凸透镜、光屏后，为了使像成在光屏中央，应调整凸透镜

和光屏，使它们的中心与光源中心大致在____;

⑵他将光源置于离凸透镜30cm处，调整光屏位置，当光屏上出现清晰像时，测得光屏离凸

透镜15cm,思考后，他得出凸透镜焦距的范围是（）

A.15cm〜30cmB.7.5cm〜10cmC.10cm〜15cmD.7.5cm~15cm

【答案】（1）

同一高度

⑵D

【详解】（1）凸透镜成像实验中，为了让像清晰成在光屏中央，实验前需要调整凸透镜、光

屏的中心，与光源（烛焰）中心大致在同一高度，因此此处填同一高度。

（2）已知物距〃=30cm,像距u=15cm,此时物距大于像距，根据凸透镜成像规律，此时

成倒立缩小的实像，满足成像条件：〃=305?>2/

且/<u=15c〃z<2/

解得凸透镜焦距的范围是7.5cm~15cm。

故选D。

7.（2026・上海长宁•二模）小华利用无线遥控器控制照楣机进行自拍，如图所示。

⑴遥控器与照相机之间通过____________（选“A声波”或“B电磁波”）传递信号。

（2）小华到照相机镜头的距离大于两倍焦距，此时在显示屏上成倒立、的实像;

若要使所成的像变小，则他到镜头的距离应___________。

A.变大B.变小

⑶彩色显示屏上的像是由红、绿、___________三原色光混合而成的。

【答案】（1）B电磁波

⑵缩小A

⑶蓝

【详解】（1）无线遥控设备都是利用电磁波来传递信息的，声波无法在空气远距离稳定传输

控制信号。

（2）根据凸透镜成像规律：当物距时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的工作原理。

若要使所成的像变小，根据“物远像近像变小”的规律，需要增大物距，也就是他到镜头的距

离应变大，故选A。

（3）光的三原色是红、绿、蓝。

8.（2026♦上海杨浦•二模）小明利用照相机拍摄风景。

（1）如图所示，是照相机成像原理图。相机镜头相当于一个透镜。（选填“A.凸”

或“B.凹”）

⑵小明将相机镜头对准远处的小鸟。

①当他看到清晰的小鸟时，按下快门，照相机的感光元件上记录了小鸟的像，该像是

___________实像。

A.正立放大B.正立缩小C.倒立缩小D.倒立放大

②小明端着照相机逐渐靠近小鸟，他发现相机里的小鸟变模糊了，他通过调节调焦旋钮，

（选填"A.增大喊“B・减小”）镜头与感光元件间的距离后，再次看到了清晰

的小鸟。

【答案】⑴A

（2）CA

【详解】（1）照相机的镜头是利用凸透镜成像的原理工作的，因此镜头相当于一个凸透镜。

故选Ao

（2）①[1]照相机拍摄远处物体时，物距2.九根据马透镜成像规律，此时成的是倒立、

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缩小的实像。

故选C；

②⑵当照相机靠近小鸟时，物距“减小，根据“物近像远像变大”的规律，像距V需要增大,

才能再次成清晰的像。因此，需要增大镜头与感光元件间的距离。

故选Ao

9.（2026・上海崇明•二模）小明利用水透镜研究视力矫正。

（1）如图（a）是一个人眼结构示意图。眼睛前端的晶状体和角膜的共同作用相当于一个

（选填：A.凸透镜B.凹透镜）。眼睛在看物体时，物距通常大于2倍焦距，

在视网膜上成的是倒立、（选填：A.放大B.缩小）的实像；

（2）如图（b）是•个水透镜，可以通过注射器向水透镜的透明水袋中注水或抽水，改变水袋

的弯曲程度从而改变水透镜的焦距，模拟睫状肌调节焦距的作用。若往水袋中注水，水袋的

弯曲程度越___________（选填：A.大B.小），水透镜的焦距越___________（选填：

A.长B.短）；

（3）小明用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上模拟人眼的成像情况。当光屏上的像最清晰后，

将光屏往后移一小段距离，成像情况调整至图（c）的（选填：A.近视眼B,远

视眼）状态，此时再将水透镜放至光具座上的凸透镜前，作为眼镜模拟视力矫正，如图（d）

所示，通过将其（选填：A.注水变凸B.抽水变凹）的操作后，使光屏上的

像再次达到最清晰。

【答案】（1）AB

（2）AB

（3）AB

【详解】（I）眼睛的晶状体和角膜共同作用对光线有会聚作用，和凸透镜的光学性质一致。

根据凸透镜成像规律，物亚大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。

（2）往水袋中注水，水袋的水量增加，弯曲程度会变大，水透镜弯曲程度大，会聚能力强，

焦距短。

（3）光屏后移后像成在光屏前方，和近视眼像成在视网膜前方的情况一致，这时需抽水让

水透镜变薄，会聚能力变弱，能使像重新成在光屏上。

10.（2026」:海虹口•二模）光通过透镜会发生折射。

（1）下列光学器具中根据光的折射特点制成的是；

A.穿衣镜B.汽车后视镜C.近视眼镜

（2）小红通过凸透镜观察物理课本，当物距为14cm时，观察到的像如图（a）所示。她移动

透镜，物距变化了11cm,观察到的像如图（b）所示，则该凸透镜的焦距可能为o

C.13cmD.20cm

【答案】（l）C

(2)B

【详解】（1）穿衣镜是平面镜、汽车后视镜是凸面镜，二者都利用光的反射工作；近视眼镜

是凹透镜，利用光的折射改变光路，是根据光的折射特点制成的。因此选C。

（2）图（a）是倒立、放大的实像，满足成像条件/<14cm<2/,推导得7cm</<14cm。移

动透镜后物距增大（远离课本），物距变化了11cm,因此现在物距/=14cm+11cm=25cm

图（b）是倒立、缩小的实像，满足成像条件25cm>2/,推导得/<l2.5cm。结合两个范围,

最终焦距满足7cm</<12.5cm,选项中只有10cm符合条件，因此选B。

II.（2026・上海闵行•二模）小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，安装实验器材后如图所示。

|||||

0厘米1020304(15060708090100

（1）开展探究实验前，应先调整（选填“A蜡烛”“B凸透镜”或“C光屏”）的高度;

（2）调整后，小明保持凸透镜位置不变,将蜡烛移到10cm刻度处，此时物距为cm；

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（3）接着，小明移动光屏找像，当光屏位于70cm刻度线左侧某位置时，光屏上出现清晰的像，

则该像是__________o

A.倒立放大的像B.倒立缩小的像C.正立放大的像D.正立缩小的像

【答案】⑴C

（2）30.0

⑶B

【详解】（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，为了让像始终成在光屏的中央，必须先调整

烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。如图所示，光屏的位置偏高，烛焰、凸透镜、

光屏三者中心没有对齐。所以，开展探究实验前，应先调整的是C光屏（把它调低，让三

者中心在同一高度）。

（2）凸透镜位于光具座的40.0cm刻度处，蜡烛移到10.0cm刻度处，物距为

u=40.0c〃?一10.0。〃=30.0;〃？

（3）物距〃=30.0c〃?，光屏位J-70cm刻度线左侧，说明像距”70.0°〃-40.0。〃=30.0刖，

即〃＞上根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像。

故选Bo

12.（2026・上海徐汇•二模）小华发现，当黑板上』”两条线间距很小时，在教室前排能看出

是“="，在教室后排会看成号。查找资料得知：人眼要看清物体，不仅要求像成在视网膜

上，还需像点落在不同感光细胞上，受刺激的细胞越多，分辨越清嘶。像的大小取决于物体

对眼睛的光心区所张开的角（图（a）中的角a）,称为视角。

（a）（b）

⑴若同一物体移动到A282处时，与眼睛距离变大，视角（选涂"A.变大”“B.不

变，,“C.变小”），此时像变小。

⑵小华用图（b）所示装置（物高H=3cm）进行模拟实验，记录物距〃、像距'，及像高力在

表1中。

表I〃=3cm

透镜实物距像距像高透镜焦实物距像距像高

焦距验”(cm)v(cm)/?(cm)距/（cm）验”(cm)v(cm)力（cm）

/cm)序序

号号

130.015.01.5430.0202.0

10235.014.01.212540.017.11.3

350.012.50.75660.015.00.8

①晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，晶状体到视网膜的距离为（选涂

“A.物”“B.像”）距。

②分析比较实验序号1、2与3（或4、5与6）中像距v和像高h随物距〃的变化情况，可

得出的初步结论是：同一凸透镜成实像，,倒立的实像变小。

③分析数据：

小华认为由I、2与3（或4、5与6）可知，焦距不变时像变小，可解释“=”看成

小红认为由1和6可知，像距不变时，焦距变大，像变小，可解释“=”看成

请判断两者观点是否合理，说明理由。

（3）结合上述信息和所学知识，说明观察微小物体时常将其靠近眼睛的原因。

【答案】⑴C

（2）B物距变大时，像距变小小红的观点合理，人眼看远近不同物体时，物

距变化，像距不变，像的大小改变，与实验I和6数据用符。

⑶像的大小取决于物体对眼睛的光心区所张开的角（图（a）中的角口），即视角。将微小物

体靠近眼睛，视角增大，物体在视网膜上所成的像变大，因此能看清微小物体的细节。

【详解】（1）我们看到物体的大小，取决于物体离眼睛的距离和所看物体的视角，若同一物

体移动到4&处时，与眼睛距离变大，视角变小，此时像变小。故AB不符合题意，C符

合题意.

故选C。

（2）[I]当光屏上呈现清晰的像时，光屏到凸透镜的距离为像距。晶状体和角膜共同作用相

当于凸透镜，视网膜相当于光屏，晶状体到视网膜的距离为像距，故A不符合题意，B符

合题意。

故选B。

[2]分析比较实收序号1、2与3（或4、5与6）中像距酎和像高〃随物距〃的变化情况，发

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现同一个凸透镜，当物距变大，像距变小，像高变小，即像变小，所以可得出的初步结论是：

同一凸透镜成实像，当物更变大时，像距变小，倒立的实像变小。

⑶小华观点不合理，他选取实验1、2与3的数据表明像距在变小，而人眼成像时像距基本

不变。小红观点合理，人从前排走向后排，物距增大，人眼通过调节晶状体焦距成像，像

距不变，像变小，与实验1和6的数据相符合，可解释』"看成

(3)略

13.(2026・上海嘉定•二模)小红做”探究凸透镜成像的规律”的实验。如图所示，蜡烛与凸透

镜的位置固定，已知凸透镜;的焦距为10cm。

(1)蜡烛的物距为