中考物理压轴题专题光学问题求解方法的经典综合题

1、一、初中物理光学问题求解方法 1 1 小明的爸爸身高 1.80m1.80m，小明现在身高 1.68m1.68m，而妈妈身高 1.72m1.72m。如果他们全家人的 眼睛到头顶的距离均为 10cm10cm，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 缘需离地咼度不能咼于（ ) A A. 0.9m0.9m B B. 0.84m0.84m C. 0.96mC. 0.96m D D. 0.79m0.79m 【答案】 D D 【解析】 【详解】 眼镜子 | 、 、 P / 1 1 X X 丿 | ik i s 1 fa 1 脚! L _ A 人眼与像中眼睛连线，人眼与像中脚连线。图中 A A

2、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 158cm158cm, 所以镜子下边缘离地面最多不能咼于 =79cm=0.79m。 2 故选 D D。 2 2.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 （）（） A A照相机是利用了图中的成像规律 B B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 C.C. 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 D.D. 如果把蜡烛与光屏对调，光屏上将会出现清晰的像

3、 【答案】ADAD 【解析】 【分析】 【详解】 A.A. 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 A 正确； B.B. 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 B 错误； C.C. 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 C 错误； D.D. 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 D 正确。 故选 ADAD。 3 3小明在做探究凸透镜成像的实验时，保持凸

4、透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于 a a、b b、c c、d 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 . A a b c 住 Y Y 2f，成倒立、缩小的实像，物体在 a a 点物距最大，像距最小，像最小。故 A A 项正确, 2fUf，成倒立、放大的实像，物体在一倍焦距以外，在 像最大，故 C C项正确，C C 项不符合题意； A A.使烛焰位于 点的物距，即 a a 点的物距大于物体在 A A 项不符合题意； B B.使烛焰位于 意; b b 点时, 2fUf，成倒立、放大的实像，故 B B 项错误，B B 项符合题 C.C.使烛焰位于 点，物距最小，

5、c c 点时， 像距最大, D D.使烛焰位于 d d 点时，U V f，成正立、放大的虚像。故 D D 项错误，D 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。 4.4. 如图，F F 为凸透镜的两个焦点， A为物体 ABAB 的像，贝 U ABU AB在 （） * 1 I: II : n! V i i 1 I u 4 u A.A. 图中 I区域，箭头水平向左 B.B. 图中 n 区域，箭头水平向左 C.C. 图中 I区域，箭头方向向左斜下方 D.D. 图中 I区域，箭头方向向左斜上方 【答案】D D 【解析】 【分析】 【详解】 根

6、据图中告诉的像距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小 关系，以及物距与焦距的关系由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成 像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，因此物体应比 A BA B 大，箭头方向向上；像在主光轴下方，根据凸透镜的三条特殊光线，禾 U 用折射时光路是可 逆的，作出物体 A AB,B,由图可知；则物体应在主光轴上方，所以物体在图中 I区域，箭头方 5.5. 如图所示，纸筒底部中心开一小孔 a a， 又在 a a 上下等距的位置再开两个小孔 b b、c,c,蜡烛 放在纸筒前，此时光屏上观察到三个像在 b b、c c 两孔

7、处放置两相同的三棱镜，同时移动光 屏，到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像则 b b、c c 两小孔处三棱镜放置的方式 V D D. A 【答案】A A 【解析】 【详解】 三棱镜具有偏折光的能力，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在 b b、c c 两处放置的三棱 镜的方式应该是凸透镜的形状（中间厚，边缘薄），故 BCDBCD 项不符合题意，A A 项符合题6.6. 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 【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。 PNPN 垂直，由图知，两块平面镜相交成

8、5555角，则 / POB=90POB=90- -55 55 丄 3535 因为反射现象中反射角等于入射角，法线垂直镜面，且平分入射光线与反射光线的夹角， 则反射光线与镜面的夹角也等于入射光线与镜面的夹角，所以 AOAO 与平面镜 MPMP 的夹角 透镜；凹透镜。能达成该目标的所有 光学元件有（ ） B B. C.C. D D. 7 7.如图所示的两个平面镜相交成 一镜面一次反射后，最后的光线从 5555角，一束光线 AOAO 射到其中一个平面镜上，要使经另 OAOA 路径传播出去，角 a 应为 B B. 5555 C. C. 45 45 D D. 90 90 根据题意可知，反射光线与镜面 【

9、答案】D D 故选 D D。 【答案】A A 【解a= POB=35 POB=35 故选 A A. & &如图所示，在“用凸透镜观察周围的景物”活动中，小科将印有绿色环保标志 的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方，然后改 变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中，不可能看到 【解析】 【分析】 【详解】 A.A. 因为装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚边缘薄，相当于柱形凸透镜，所以成像时左右颠 倒，上下不变。当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，即左右变大，上下不变，故 A A 可 能出现，不符合题意； B.B. 当物距大于焦距小于二倍

10、焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒变大，上下不变， 故 B B 可能出现，不符合题意； C.C. 柱形凸透镜成像时左右颠倒，上下不变，不可能出现左右和上下都颠倒的像，故 C C 不 可能出现，C C 符合题意； D.D. 当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，左右颠倒变小，上下不变，故 D D 可能 出现，不符合题意。 故选 CoCo 9 9.有一个焦距为 f f 的凸透镜，现在将一个物体从离凸透镜 4f4f 处沿主光轴移动到 1.5f1.5f 处， 在此过程中（） A.A. 物体和像之间的距离一直在减小 B B.物体和像之间的最小距离为 4f4f C.C.像的大小和物体大小的比值先减

11、小后增大 D D.像移动速度与物体移动速度的比值先减小 后增大 【答案】BDBD 【解析】 【详解】 的是（ ） 【答案】C C A.A. 从 4f4f 向 2f2f 移动过程中，物体和像之间的距离减小，从 2f2f 继续向 1.5f1.5f 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.B. 当物距等于 2f2f 时，像距等于2f2f，物体和像之间的距离最小为 4f4f，故符合题意； C.C. 成实像时，物近像远像变大，物体从离凸透镜 4f4f 处沿主光轴移动到 1.5f1.5f 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，

12、故不符合题意； D.D. 从 4f4f 向 2f2f 移动过程中，物体移动速度大于像的移动速度，从 2f2f 继续向 1.5f1.5f 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。 D D.无法确定 【答案】B B 【解析】 【详解】 一束光线射入杯中，在杯底形成光斑，这过程发生了折射现象，折射角小于入射角，当逐 渐抽出杯中的水时，入射光线与水面的交点会左移，入射角大小不变，那么折射角大小也 不变，在杯底形成光斑也会左移，故选 B B。 【答案】 【解析】 【分析】 在杯底形成光斑。逐渐抽出杯中的水，光斑将（ B B.向左移动 C

13、 C. .不动 C C 1111.女口图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且 AO OB，若AO 10cm，该凸透 【详解】 根据题意 AOvOBAOvOB 可知，A A 点成像在 B B 点，像距大于物距，满足 的实像。因为 AO=10cmAO=10cm，贝 U U f f v 10cm 10cm v 2f2ff fv u u v 2f2f，成倒立、放大 故选 Co 12.12. 如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜 M M,桌面上的小球按图示方向滚动要使小 球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角【分析】 【详解】 根据题意，小球水平向右运动，小球的像竖直向下运动.根据平

14、面镜成像的特点可知，小 球实际的运动路线与它的像运动路线应该是关于平面镜对称的，所以平面镜应当是两条路 线的角平分线.所以图中的 二二-于.故 C C 符合题意. 13.13. 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.A. 图甲可知凸透镜的焦距是 40.0cm40.0cm B.B. 图乙四个位置中，移动光屏，有 4 4 个位置上的蜡烛可以在光屏上成像 C.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泥点的影子 D.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

15、的成像特点与投影仪的 成像原理相同 【答案】C C 【解析】 【分析】 【详解】 A.A. 从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是 30.0cm30.0cm 刻度，5cm 5cm v f fv 10cm10cm a 应为（ ） C. C. 4545 D D. 3030 60 60 【解而光屏所在的位置是 40.0cm40.0cm 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 f 40.0cm -30.0cm 10.0cm 凸透镜的焦距是10.0cm, A A 错误; B.B. 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 B 错误； C.C

16、. 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 C 正确； D.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 D 错误。 故选 CoCo 14.14. 城市的很多街口都

17、安装了 360360 高清晰摄像头，由公安局实施 2424 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 F 处，在监控此人的 过程中（该人在成像板上的像保持清晰），下列说法正确的是（ ） 可变焦籲头 成像板 A.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.B. 如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在 a a 点 C.C. 如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在 c c 点 D.D. 如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在 b b 点 【答案】D D 【解析】 【

18、详解】 A 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 A 错误； B 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 a 点，B B 错误； CD CD 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 c 点，可能变在 b b 点，C C 错误、D D 正确. 15.15. 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

19、 虚像的一些特点，其中错误 的是（ ） A.A. 虚像不能用光屏承接到 B.B. 虚像可以是正立的，也可以是倒立的 C.C. 实像和虚像都可能与物体等大 D.D. 实像可以是放大的，也可以是缩小的 【答案】B B 【解析】 【分析】 【详解】 A.A. 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 A 正确， 不 合题意； B.B. 虚像是正立的，不存在倒立， B B 错误，符合题意； C.C. 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 C 正 确，不合题

20、意； D.D. 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 D 正确，不合题 意。 故选 B B。 16.16. 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 S S 移到 S2S2 时，表示液面（） 【解析】 【详解】 光屏上的光点由 SiSi 移到 S 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 S S2作平行线平行于过 SiSi 的反射光线，这条平行线与入射光线交于 0 0 点，0 0 点在 CDCD 线上，液面 CDCD 相对于液面 ABAB 是下降，如图所示，故选 A A. C.C.不变 【答案】A A B

21、 B.上升 D D.先下降后上升 17.17. 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.A. B B. C.C. D D. 【答案】A A 【解析】 【详解】 远视眼镜片是凸透镜，

22、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 规律，所成的像会往光屏后面退，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜，这 样在光屏上所成的像会更加模糊，不合题意； 由上述可知，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜，那么会使光屏上的像 再次变得清晰，符合题意； 由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜，那么所成的像会靠近 凸透镜，能使光屏上的像再次变得清晰，符合题意； 由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜，那么所成的像会远离 凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，不合题意。 故选 A A。 18.18. 物体放在凸透镜前 3030 厘

23、米处；在透镜另一侧距离透镜 2020 厘米的光屏上成清晰实像。 则（） A.A. 焦距可能为 1818 厘米 B.B. 此时凸透镜成倒立放大的实像 C.C. 当物体远离凸透镜 1010 厘米，移动光屏找到实像后，此实像变大了 D.D. 当物体靠近凸透镜 1010 厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜 1010 厘米 【答案】D 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 2 f f 20cm 2 f 化简可得 10cm f

24、 15cm 所以凸透镜的焦距不可能是 18cm 18cm ;当物体远离凸透镜 10 10 cmcm,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 10 10 cmcm，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 10 10 cmcm;故选 D D。 19.19. 如图所示，平面镜和长为 10cm10cm 的细铅笔均竖直放置在水平桌面上，铅笔与平面镜之 A.A. 向上移动平面镜，铅笔的像也向上移动 B.B. 为使铅笔在平面镜中成完整的像，平面镜应至少高 10cm10cm C.C. 铅笔

25、和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔与它的像平行 D.D. 铅笔和平面镜均水平向右移动 10cm10cm，铅笔像的位置不变 【答案】C C 【解析】 【详解】 A.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.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 10cm10cm，当铅笔远离平面镜时，小于 10cm10cm 也可以成完整的像； C.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；

26、 D.D. 由平面镜成像规律可知物与像到平面镜的距离相等，当铅笔和平面镜均水平向右移动 10cm10cm，像的位置也向右移动了 10cm10cm. 20.20. 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（ ） r |iiii|iini|impi |iiii|iini|impi ffijumi ffijumi |iiih|iiiii|iiii|iiii|iiih|iiiii|iiii|iiii|lllllllllll lllllllllll lll lll llllllllllllllllllllllllllllllllllll 【答案】B B 【解析】 【详解】 A.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 15cm15cm 故可以得到 f 15cm v 2f