2020-2021中考物理综合题专练∶光学问题求解方法及答案_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 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()A10mB 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 与人眼的连线刚好经过距离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OABABCDC可求得 OA5m ,那么 OA45m ,三角形OAH 与三角形 OA B 相似,可知OAAH OABA可求得 AH 9m ,那么H G 9m1

2、m8m即该树 HG 的高度为8m,故选 C2 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

3、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。3 在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜距离透镜 16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是(30cm )处,在透镜另一侧A此时的成像特点与投影仪相同B该透镜的焦距满足8cm f 15cmC将蜡烛和光屏互换后,光屏上不能承接到清晰的像D将蜡烛和光屏同时远离凸透镜,可再次承接到清晰的像【

4、答案】B【解析】【分析】【详解】A由题可知,蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,物距大于像距,光屏上成倒立缩小的实像,与照相机原理相同,故A 不正确;B由凸透镜成像规律可知,此时物距在二倍焦距以外,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即2fvf , u2 f即2 f16cmf , 30cm2 f可得16cmf8cm , f15cm则8cmf15cm透镜的焦距满足8cmf15cm ,故 B 正确;C由光路可逆原理可知,将蜡烛和光屏互换后,光屏上能承接到清晰的像,故C 项不正确;D将蜡烛远离凸透镜时,光屏要靠近凸透镜,才能在光屏上成清晰的像,故D 项不正确

5、。故选 B。4 小满同学经过对凸透镜成像的实验探究,写出了如下一些结论,你认为她的结论中不正确的是()A凡是实像,都是倒立的B凡是虚像,都是正立的C凸透镜所成的实像,既有放大的,又有缩小的,还有等大的D凸透镜所成的虚像,既有放大的,又有缩小的,还有等大的【答案】D【解析】A、根据凸透镜成像规律可知,当成实像时,都是倒立的;故A 正确;B、根据凸透镜成像规律可知,当成虚像时,是正立的;故B 正确;C、当物距在焦距与二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;当物距等于二倍焦距时,成倒立等大实像;当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;故C 正确;D、物距小于焦距时,成正立、放大的虚像没有缩小的,故故选

6、 DD 错误【点睛】此题主要考查了凸透镜成像的规律,只有熟练掌握凸透镜成像的规律,逐一分析,对号入座,才能顺利解决此类问题5 在探究凸透镜成像规律的实验中,小欢同学先将点燃的蜡烛放在凸透镜左侧某一位置,把光屏放在凸透镜的右侧,然后移动光屏,恰好在凸透镜右侧26cm 处的光屏上出现一个倒立缩小的像,则()A焦距可能是 8cmB若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处时,将光屏远离凸透镜方向移动一段距离,光屏上才会出现倒立放大实像C若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中,像的大小会变小D若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后把凸透镜往右移动2f,所成的像也会往右移动,且移

7、动距离小于2f【答案】 C【解析】【详解】A根据凸透镜的成像规律可知,在光屏上出现一个倒立缩小的像,那么像距符合关系式fv2 f ,因为 v26cm ,所以 f26cm2 f ,可解得13cmf26cm所以焦距不可能是8cm , A 项不合题意;B若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处时,由于 13cmf26cm ,这时物距小于一倍焦距,在凸透镜的右侧是不能成像的,B 项不合题意;C若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处,然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中,根据凸透镜的动态成像规律可知,像的大小会变小,选项C符合题意;D若将此蜡烛移至凸透镜前 10cm 处,然后把凸透镜往右移动 2f,这个过程分两个阶段

8、,物距还在小于一倍焦距时,所成的虚像往左移动到无穷远处,当物距大于一倍焦距后,会成实像,所成的实像会从右端无穷远处往左移动,D 项不合题意。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

9、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。7 如图,小明在实验室探究凸透镜成像规律,先把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清晰的像。于是把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,在如图的四个实验情境中,能够在光屏上得到清晰的像是()ABCD【答案】 B【解析】【详解】A把凸透镜、光屏放在光具座上,发现窗外景物在光屏上成清晰的像,说明此时的成像原理与照相机相似,物距大于二倍焦距,像距在二倍焦距与一倍焦距之间,由图甲可得,此时像距为 15cm,故可以得到f 15cm2f化简可得7.5cm f 15cm此外,由图甲可知,像距为 15cm时,物距在窗外,说明此时像距

10、接近一倍焦距,即焦距更靠近 15cm,且光路可逆,若物距为 15cm时,像的位置应该在窗外,像距超出光具座范围。选项 A 图中物距为 10cm,此时像距应该超出光具座范围或成虚像,故 A不符合题意;B此时物距约为 38cm,稍大于二倍焦距,像距为 25cm,稍小于二倍焦距,满足7.5cm f 15cm和焦距更接近15cm的条件,此时成倒立、缩小的实像,故B 符合题意;C若此时光屏上能看到清晰地像,则物距等于像距为20cm,则焦距为10cm,更接近7.5cm,不符合题意;D若此时能在光屏上看到清晰地像,则像距为12cm,此时蜡烛应该才窗外,超出光具座范围,故D不符合题意。故选 B。8 如图所示,

11、一束光从介质甲射向介质乙,两种介质中有一种是空气,另一种是玻璃, MN 是其分界面。则图中的折射角和甲介质的种类分别是A50,空气B50,玻璃C 60,空气D 60,玻璃【答案】D【解析】【详解】由图可知,过入射点作出法线,水平直线MN 为界面,竖直虚线为EF法线;因为入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角;且入射光线与折射光线,入射光线与反射光线均据法线两侧,因此为入射光线, OB 为反射光线,OA 为折射光线,则折射角AOE=90-30 =60CO入射角 COF=90-40 =50入射角小于折射角,因此可得甲介质是玻璃,故选D。9 如图所示

12、,凸透镜焦距为 f,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像。下列说法不正确的是( )A该凸透镜的焦距可能为13cmB此时烛焰成正立、放大、实像C保持透镜位置不动,若将蜡烛向左移动一段距离,移动蜡烛同时移动光屏,使烛焰能在光屏上成清晰像,则像的大小将一直变小,且蜡烛移动速度一直小于像移动速度D保持透镜和光屏不动,若只将蜡烛向右移动2cm,要使烛焰成像在光屏上,可在原透镜左侧放一个合适的老花镜【答案】 ABC【解析】【分析】( 1)当 fu2f 时,成倒立、放大的实像;( 2)物距变化时,要想在光屏上得到清晰的像,像距也应该发生变化,物体离焦点越远,所成的像越小,在物体成倒立放大实像时,物体移动的

13、速度小于像移动的速度,在物体成倒立缩小实像时,物体移动的速度大于像移动的速度;( 3)老花眼镜是凸透镜,对光线起到会聚作用。【详解】A烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像,由图可知此时uv ,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距在二倍焦距之外,由图可知物距为15cm,像距为25cm,故f15cm2 f , 2 f25cm可解得7.5cmf12.5cmA 项错误;故A 项符合题意;B由图可知此时uv ,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距在二倍焦距之外,故所成的像是倒立放大的实像,B 项错误;故B 项符合题意;C若将蜡烛向左移动一段距离,蜡烛离透镜越来越远,当物体离焦点越远时,所成的像越小;当物距

14、在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距在二倍焦距之外,此时物体移动的速度小于像移动的速度;当物距在二倍焦距之外,像就在一倍焦距和二倍焦距之间,此时物体移动的速度大于像移动的速度,C 项错误;故C 项符合题意;D保持透镜和光屏不动,若只将蜡烛向右移动2cm,蜡烛靠近透镜,此时成像在原来光屏位置之后,要使烛焰成像在光屏上,即是要让光线更加会聚,故要用到会聚透镜,也就是老花镜, D 项正确;故 D 项不符合题意。故选 ABC。10 在 “探究凸透镜成像的规律 ”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成 一个清晰的像,则下列说法正确的是( )A利用了这一原理制成了照相机B若将蜡烛远离凸透镜,则

15、应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大C若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像D若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45 cm 刻度线处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像【答案】 C【解析】【详解】A 从图中可以看到,蜡烛物距u20cm ,像距 v30cm ,可知 uv ,而照相机的是u v , A 错误;B根据凸透镜成像的规律可知,若将蜡烛远离凸透镜,则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像,像是逐渐变小的, B 错误;C若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,根据光路的可逆性,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像,C 正确;D由题意可知f10

16、cm,若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放在45 cm刻度线处,此时u = 5cm , uf,会成正立放大的虚像,适当移动光屏是不能得到清晰的像,D 错误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

17、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 某同学将物体放在凸透镜前不同位置,依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像,测得像距分别为26 厘米和 16 厘米,则该透镜的焦距f 为()A

18、6厘米 f10 厘米B8厘米 f13厘米C 13厘米 f16厘米D 16 厘米 f26厘米【答案】 B【解析】【详解】根据题意,当凸透镜成倒立放大的像时,像位于二倍焦距以外,即v1 2 f ,代入数据得: 26cm 2 f解得:f13cm当凸透镜成倒立,缩小的像时,像位于一倍焦距和二倍焦距之间,即8cm f 13cm ,代入数据得:f16cm2 f解得:8cmf16cm所以8cmf13cm故选 B 。13 小明的爸爸身高 1.80m ,小明现在身高 1.68m ,而妈妈身高 1.72m。如果他们全家人的眼睛到头顶的距离均为 10cm,为了让全家人都能在镜子中看到自己的全身像,镜子的下边缘需离地

19、高度不能高于()A0.9mB 0.84mC 0.96mD 0.79m【答案】 D【解析】【详解】人眼与像中眼睛连线,人眼与像中脚连线。图中A 点为平面镜最低点,最低点高度为人眼离地面的高度的一半,三人中小明身高最小,要求平面镜高度最低,应按小明来计算,小明眼睛高度为 158cm ,所以镜子下边缘离地面最多不能高于158cm=79cm=0.79m 。故选 D 。14 如图所示,一束光在平面镜上发生反射,反射光恰好照在光屏的A 处,若要让反射光照在光屏的B 处,则下列方法中() 只将光屏竖直向下移动一段距离 只将平面镜绕入射点O 顺时针转过一定角度(90) 只将平面镜竖直向上移动一段距离 只将平面

20、镜水平向右移动一段距离A只有 可行B只有 可行C和都可行D 和 都可行【答案】 B【解析】【详解】只将光屏竖直向下移动一段距离,则入射光线不变,则反射光线也不会改变,但光斑会向左移动,故不符合题意;只将平面镜绕入射点 O 顺时针转过一定角度( 90),入射角变大,根据反射角等于入射角可知,反射角也随之变大,反射光线可能经过B 点,故符合题意;只将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线不变,则反射光线也不会改变,但光斑会向左移动,故不符合题意;只将平面镜水平向右移动一段距离,则入射角不变,并且入射点相对应A 点的位置不变,因此反射光线的位置不变,故不符合题意;故选 B15 如图所示,若要让反射光

21、线射中天花板上的新目标,下列方法不可行的是()A只将平面镜竖直向上平移一段距离B只将平面镜水平向右平移一段距离C只将平面镜绕O 点顺时针转动一定角度D只将激光笔的入射光绕O 点逆时针转过一定角度【答案】 B【解析】【详解】A只将平面镜竖直向上平移一段距离,那么入射点O 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;B只将平面镜水平向右平移一段距离,那么入射点不变,那么反射光线不能射中天花板上的新目标,选项O 点的位置不变,反射光线的位置也B 符合题意;C只将平面镜绕O 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

22、会绕O 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;D只将激光笔的入射光绕O 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O 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。16 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】【

23、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10cm,铅笔像的与铅笔之间的距离减小20cm,故不符合题意;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17 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

24、】【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A18 某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,用了探究凸透镜成像规律的装置做实验,他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,调节光屏和凸透镜之间的距离,在光屏上看到烛焰清晰的像。取下远视眼镜片,光屏上原来清晰的像变模糊了;要想使光屏上的像再次变得清晰,下列调节方法可行的是()保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏靠近凸透镜保持蜡烛与凸透镜的位置不变,使光屏远离凸透镜保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛远离凸透镜保持光屏与凸透镜的位置不变,使蜡烛靠近凸透镜A B C D 【答案】A【解析】【详解】远视眼镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,取下远视眼镜片后,根据凸透镜的动态成像规

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