2020-2021中考物理——光学问题求解方法的综合压轴题专题复习附详细答案

1、一、初中物理光学问题求解方法1 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SS发，点光源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1，照射到筒壁上的反射光转过的角度为 2，则（ ）A 1 30o，2 30oB 130o， 2 60oC 160o， 2 30oD 160o， 260o【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2 即为 60（如右图）由

2、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1 为 602 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4fC像的大小和物体大小的比值先减小后增大后增大D像移动速度与物体移动速度的比值先减小【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

3、远像变大，物体从离凸透镜 4f 处沿主光轴移动到变，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；1.5f处，物大小不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。3 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ABCD【答案】 BD【解析】【

4、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 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，

5、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（ ）A该凸透镜的焦距为60cmB随着蜡烛燃烧变短，光屏上的像将向上移动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，f60cm50cm10cm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u80cm50cm30cm所以u20cm2 f因此在光屏

6、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镜，凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜，D 正确。故选 BCD。5 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（）ABCD【答案】 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 D。6 小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。小红保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛

7、的位置互换，这时，她在光屏上可以看到（）A正立、放大的像B正立、缩小的像C倒立、缩小的像D倒立、放大的像【答案】 D【解析】【分析】【详解】由题意可知，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像，那么物距大于两倍焦距，像距小于两倍焦距大于一倍焦距；当保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，物距是小于两倍焦距大于一倍焦距，像距是大于两倍焦距，由于光的可逆性，根据凸透镜的成像规律可知，这时成倒立、放大的实像。故选 D。73D 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

8、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：u2f，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；u f，成正立、放大的虚像，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

9、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，故正确，不符合题意；AB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

10、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8 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【答案】 B【解析】【详解】D和都行近视镜是凹透镜，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

11、会聚能力，向水透镜中注水。故选 B。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A移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像B移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像C移动光屏，可能在屏上得到正立放大的像D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=40cm-10cm=30cm时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理，u2f，所以30cm2f所以凸透镜的焦距范围为：若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为f15cm30cm 处，则此时物距为

12、u=40cm-30cm=10cmA若 5cmf10 cm，此时fu2f ，移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像，故A符合题意；B若f5 cm，此时u2f，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 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（）A图甲可知凸透镜的焦距是40.0cmB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

13、泥点的影子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 刻度，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f40.0cm -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镜而会

14、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。11 如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像PQ的形状应该是下列图中的（）ABCD【答案】 B【解析】【分析】【详解】圆柱体的右边Q 在 f 和 2f 之间，所成的像是倒立放大的实像；圆柱体的

15、左边P 在 2f 以外，所成的像是倒立缩小的实像当uf 时，物距减小，像距变大像变大右边的像距比左边的像距远，符合要求的只有图B12 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A10cmB20cmC 30cmD 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。13 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

16、放大的像，则下面说法正确的是A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B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C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D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】A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2 f u f ， v 2 f ；将物体靠近透镜后，只要物距仍在2 fuf 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；B保持透镜位置不变，将物体和光屏位置互换后，此

17、时2 fvf ， u2 f ，故此一定可以在光屏上得到清晰缩小的像；故B 项正确；C物体靠近透镜即物距减小，像距增大，光屏应远离透镜，当u2 f 时光屏移动距离小于物体移动距离，当 2 f u f时光屏移动距离大于物体移动距离，故C 项错误；D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；14 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

18、平面镜之间的距离为 25cm，则A若将平面镜向上移动2cm，铅笔的像也向上移动2cmB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C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20cmD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】A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；B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；C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像的与铅笔之间的距离减

19、小 20cm，故不符合题意；10cm，铅笔D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15 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S1 移到 S2 时，表示液面（）A下降B上升C不变D先下降后上升【答案】 A【解析】【详解】光屏上的光点由S1 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S1 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 A16 有

20、一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向左移动的是：（）A保持水面高度不变使激光笔向右平移B保持激光射入角度不变使水面上升C保持激光射入角度不变使水面下降增大D保持水面高度和入射点不变使激光入射角【答案】B【解析】【分析】【详解】A保持水面高度不变使激光笔向右平移，即入射光线向右平移，入射角不变，折射角也不变，所以在容器底部产生一个光斑也向右平移，故 A 项不符合题意；B保持激光射入角度不变使水面上升，则入射点向左移动，入射角不变，折射角也不变，折射光线与原光线平行向左平移，所以在容器底部产生一个光斑也向左平移，故B 项符合题意；C保

21、持激光射入角度不变使水面下降，则入射点向右移动，光线在容器底部产生一个光斑也向右平移，故 C 项不符合题意；D保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，则折射角也增大，折射光线远离法线，光线在容器底部产生一个光斑也向右平移，故D 项不符合题意。故选 B。17 焦距为 f 1 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4d 的平行光束，如图（b ）所示则（）A f1 =30cm,f2=15cmBf1 =15cm,f2=15cmC f1=30cm, f2=20c

22、mD f1 =45cm, f2=30cm【答案】 A【解析】【分析】【详解】由图 a 可知，设入射光的宽度为H，由于其出来的平行光的宽度为d，则根据光路图的比例可知df2Hf1由图 b 可知，由于入射光的宽度仍为H，由于其出来的平行光的宽度为4d，则根据光路图的比例可知Hf 24df1解之得 f1=2f2，结合四个选项可知选A。18 如图所示，一面镜子竖直挂在墙上，某人站在镜前2 m处，从镜子里只能看到自己的上半身，他要看到自己的全身，则（）A应后退到距镜2 m 远处B应前进到距镜1 m 远处C应后退到距镜4 m 远处D无论前进后退都不能实现【答案】 D【解析】【分析】【详解】根据平面镜成像的特点：等大、等距、正立、虚像。由上图知，在A AC 和AOO 中故故即平面镜的高为人身高的AA COA OACAOO ACAAO OAA ACAOOAOOO1AAAC214因要看见自己在平面镜所成的全身像，平面的高度应为人身高的一半，故不管是前进还是后退，从镜子里也只能看见自己的上半身，不