2020-2021物理一模试题分类汇编——光学问题求解方法综合及答案解析

1、一、初中物理光学问题求解方法1 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A光线 aB光线 bC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C2 有一个焦距为 f 的凸透镜，现在将一个物体从离凸透镜

2、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

3、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 凸透镜成像实验中，移动蜡烛到某位置时，能在光屏上再次成清晰缩小的像，则下列说法能成立的是A同时移动蜡烛与光屏，且移动距离相同时，有可能在光屏上再次成清晰缩小的像；B若将一老花镜放到凸透镜前方，光屏远离透镜时能再次会看到烛焰清晰的像；C换用焦距较小的凸透镜后，仍要在光屏上得到清晰的像，如果只移动光屏，光屏必须靠近凸透镜：D保持物体和光屏位置不变，移动凸透镜，一定可以在光屏上得到另

4、一个清晰的像：【答案】 CD【解析】【详解】A物体要成倒立、缩小、实像时物体移动距离应该大于光屏移动距离，故A 项不符合题意；B老花镜是凸透镜，若将一老花镜放到凸透镜前方，则蜡烛发出的光经凸透镜和老花镜后会提前会聚，此时光屏应该靠近透镜才会看到烛焰清晰的像；B 项不符合题意；C换用焦距较小的凸透镜后，相当于增大物距，当物体成实像时，随着物距u 增大，像距减小，同时像也在减小。故要在光屏上成清晰的像，应将光屏向靠近透镜方向移动；C 项符合题意；D根据光路可逆性可知，在保持物体和光屏位置不变时，移动凸透镜，可以光屏上成一个倒立、放大、实像，此时物距刚好是原来的像距，像距刚好是原来物距，D 项符合题

5、意；4 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A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，

6、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。5 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。6 如图所示，白板上画有两个黑色箭头（图甲），用玻璃杯装半杯水放在白板前（图

7、乙），人眼观察到位于下方的箭头明显发生了变化，下列判断正确的是（）A玻璃杯下半部相当于一个凹透镜B下方箭头是凸透镜形成的虚像C下方箭头成像原理在生活中的应用是照相机D把玻璃杯移得离白板更远一点，观察到下方的箭头比移动前变得更大【答案】 C【解析】【分析】【详解】A玻璃杯下半部分的中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，故A 错误；B据图能看出，此时成一个倒立、缩小的实像，故B 错误；C据B 可知，成倒立、缩小的实像，所以此时相当于物体处于2 倍焦距以外，像成在另一侧的 1 倍焦距和2 倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故 C 正确；D凸透镜成实像时，增大物距，像距缩短，像变

8、小；把玻璃杯移得离白板更远一点，即增大物距，观察到下方的箭头比移动前变得更小，故D 错误。故选C。7 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O 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（）A30 30B 30 60C 60 30D 60 60【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

9、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8 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

10、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

11、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。9 如图所示，小宇将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm 的位置，探究凸透镜成像规律。下列说法正确的是（）A将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小B当光屏上成清晰的像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像C将蜡烛放在 10cm 处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像D蜡烛燃烧一段时间后变短，像成在光屏的下方，可将透镜的高度向下调，使像成在光屏中心【答案】 ABC【解析】【分析】【详解】A根据“无论实像或虚像，物体靠近焦点像都变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中

12、，所成的虚像将变小，故A 正确；B能在光屏上成清晰像的是实像，实像是实际光线会聚成的，当把光屏去掉后，实际光线会聚成实像后继续传播，进入人的眼睛，故B 正确；C将蜡烛放在10cm 处时，物距为30cm，而焦距为10cm，即物距大于两倍焦距，光屏上能承接到的是倒立缩小的像，故C 正确；D蜡烛燃烧一段时间后变短，根据光的直线传播原理，则成的像会偏向光屏上方，可向下适当调整凸透镜，故D 不正确。故选 ABC。10 如图所示，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C 60,空气【答案】 DB50,玻璃D 60,

13、玻璃【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。11 如图所示，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 15cm ，则A向上移动平面镜，铅笔的像也向上移动B为使铅笔在平面镜中成完整的像，平面镜应

14、至少高10cmC铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔与它的像平行D铅笔和平面镜均水平向右移动10cm，铅笔像的位置不变【答案】 C【解析】【详解】A由平面镜成像规律可知物与像关于平面镜成轴对称关系，向上移动平面镜对称轴位置不变，铅笔的像位置也不变；B由平面镜成像规律可知物与像大小相等，当铅笔紧贴平面镜时，平面镜至少高为10cm，当铅笔远离平面镜时，小于10cm 也可以成完整的像；C由平面镜成像规律可知物与像关于平面镜成轴对称关系，铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔平行于平面镜，铅笔的像也平行于平面镜，因此铅笔与它的像平行；D由平面镜成像规律可知物与像到平面镜的距离相等，当铅笔和平面镜

15、均水平向右移动10cm，像的位置也向右移动了10cm12 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，

16、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。13 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

17、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f10cm，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14 如图所示，在容器底部倾斜固定放置的防水激光笔发射出

18、一束激光，激光束在水面发生折射后射在上方水平放置的光屏上形成光斑。小明慢慢向容器中加水（未满）的过程中，随着水面上升，光斑位置将（）A向左移动B向右移动C先向左移动再向右移动D先向右移动再向左移动【答案】 A【解析】【详解】由于水面上升，入射点上升，折射光线向左平移，与原来低水面时出来的折射光线平行。故选 A 。15 城市的很多街口都安装了 360 高清晰摄像头，由公安局实施 24 小时监控，来保护人民的 安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图 所示，某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在F 处，在监控此人的过程中（该人在成像板上的像保持清

19、晰），下列说法正确的是（）A不管该人走近还是走远，所成的像都是正立缩小的实像B如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在a 点C如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在c 点D如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在b 点【答案】D【解析】【详解】A 该人走近还是走远时，所成的像是倒立的实像，不是正立的，A 错误；B如果该人远离镜头，那么物距变大，像距变小，像更靠近焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变大，焦点不可能在 a 点， B 错误；C D如果该人靠近镜头，那么物距变小，像距变大，像更远离焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变小，焦点不可能在c 点，可能变在b 点， C 错误、 D 正

20、确16 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A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 2 f，2 f 20cm f，所以凸透镜的焦距为：10cm f 15cm。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f u 2 f，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u f ，物体通过凸透镜成正立、放大

21、的虚像。由以上知，故只有C 正确。 故选 C。17 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。18 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

22、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；

23、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；19 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