2020-2021中考物理二模试题分类汇编——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.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()H£1：:cA.10mB.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_，OAAHOABA可求得AH

2、9m,那么''HG9m1m8m即该树HG的高度为8m,故选C.-.*2.如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，在水透镜中注入少量水后光屏上成清晰的像。以下判断正确的是()frA.光屏上成倒立缩小的实像B.此时透镜的焦距10cmf20cmC.保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm刻度线处光屏仍能得到清晰的像D.向水透镜注水后，要使光屏上重新得到清晰的像，需要像光屏向右移动【答案】BC【解析】【详解】A.由图可知，当物距小于像距时，光屏上成倒立、放大的实像，故A正确;B.由图可知u20cm,v40cm,贝Uf20cm2f10cmf20cm40cm2ff20cm由可得

3、透镜焦距10cmf20cm故B正确C.保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm刻度线处，物距u40cm,像距为v60cm40cm20cm即此时的物距等于原来的像距，在光的折射中光路是可逆的，所以光屏上仍能得到清晰的像，故C正确；D.向水透镜注水后，透镜会聚能力变强，焦距变小，使光线提前会聚成像，所以要使光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要将光屏向左移动，故D错误。故选BQ3.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

4、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。4在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透

5、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。下列说法正确的是（）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【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，u2f即2f16cmf，30cm2f

6、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。故选B。5.如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体.拿一副远视眼镜给眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊.拿走远视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，有以下几种操作：只将蜡烛远离凸透镜；只将光屏靠近凸透镜；只将光屏远离凸透镜；将光屏和蜡烛同时适当远离凸透镜.其

7、中可行的操作是A.只有B.只有C.只有D.只有【答案】D【解析】远视眼镜是凸透镜，首要的问题是知道凸透镜对光线有会聚作用，拿一个远视镜给眼睛戴上，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，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，因此都可以.故选D.【点睛】远视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太弱或眼球的前后方向太短造成的，因此要让光线在进入眼睛以前提前会聚一下，所以要带凸透镜来矫正.6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰A.这个清晰的像

8、是倒立、放大的实像B.此凸透镜的焦距大于20cmC.将蜡烛移动到40cm刻度处，移动光屏，会在光屏上得到清晰、放大的像D.将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.由图知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，所以u50cm15cm35cmv70cm50cm20cm可知35cm>2ff<20cm<2f解得10cm<f<17.5cmu+v>4f即35cm+20cm>4f解得f<13.75cm综上所述10cm<f<13.5cm故AB错误；C.将蜡烛移动到40cm刻度处，物

9、距等于50cm-40cm=10cm物距小于焦距，所以成正立放大的虚像，不能成在光屏上，故C错误；D.将蜡烛移动到25cm刻度处，物距减小，像距将变大，像也变大，所以应向右移动光屏，故D正确。7.如图所示的两个平面镜相交成一镜面一次反射后，最后的光线从故选D。55°角，一束光线AO射到其中一个平面镜上，要使经另OA路径传播出去，角a应为B. 55°C. 45°D. 90°根据题意可知，反射光线与镜面PN垂直，由图知，两块平面镜相交成55。角，则ZPOB=90°-55=35°,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

10、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AO与平面镜MP的夹角e与POB=35°,故选A.8.如图所示，一束光线射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐抽出杯中的水，光斑将（A.向右移动B.向左移动C.不动D.无法确定【答案】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。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

11、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.将蜡火放在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，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.将蜡火放在10cm处时，物距为30cm,而焦距为10cm,即物距大于两

12、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ABC10.如图，两个平面镜相互垂直竖直放置，点光源在平面镜内成三个像，现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动，则可以观察到镜子内的三个像A.全都做顺时针运动B.全都做逆时针运动C. 一个顺时针运动，另外两个逆时针运动D. 一个逆时针运动，另外两个顺时针运动【答案】C【解析】【详解】S在竖直的平面镜中成的像为S',在水平的平面镜中所成的像为S0；S在水平的平面镜中成的像为S，而S0在竖直的平面镜中所成的像点也是S，即再次成像的

13、像点是重合的，所以一共有3个像，如图所示：现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动，则镜子内的三个像中，&、S均做逆时针运动.S7是重合的像，相反了两次，应该做顺时针时针转动，故选C.【点睛】解答此题的关键是要明确平面镜成像的特点，像与物体是左右相反的.解答此题要求学生应具备一定的空间想像能力.11.如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且AOOB,若AO10cm,该凸透镜的焦距可能是（）CA.f【答案】【解析】【分析】【详解】fvuv2f,成倒立、放大根据题意AOvOB可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足的实像。因为AO=10cm,则fv10cm<2f5cmvfv10cm1

14、2.如图所示，一束光照射到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中故选C。当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，如图是最左边和最右边折射光的光路，外部两条光表示没有折射时的光，里面两条光表示折射后的光，从图中可以看出，折射光在原来光的内侧，由此可以知周围光都是如此，因此注水后烧杯底部的光圈会缩小，故选Bo13 .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

15、30cm>2f,2f>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<2f,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、放大的虚像。由以上知，故只有C正确。故选Co14 .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,则平面僚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

16、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、.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B.上升D.先下降后上升S移到8时，表示液面（）C.不变【答案】A【解析】【详解】光屏上的光点由Si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S的反射光线，这条平行线与入射光线交于。点，。点在CD线上，液面CD相对于液面AB是下降，如图所示，故选A.16 .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【答案】AB.变小C.不变D.无法确定【解析】【分析】【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

18、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A.17.焦距为f1的凸透镜与焦距为f2的凹透镜的主光轴重合，光心间为轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽度为位置互换，将得到一束宽度为4d的平行光束,d的平行光束，如图（如图（b）所示.则（15cm。平行于主光a）所示；若将两透镜）AAA. fi=30cm,f2=15cmB. fi=15cm,f2=15cmC. f1=30cm,f2=20cm【答案】A【解析】【分析】【详解】由图a可知，设入射光的宽度为例可知D. fi=45cm,f2=30cmH,由于其出来的平行光的宽度为d,则根据光路图的

19、比d.12Hf1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Hf24dfl解之得fi=2f2,结合四个选项可知选A。18.物体放在凸透镜前30厘米处；在透镜另一侧距离透镜20厘米的光屏上成清晰实像。则（）A.焦距可能为18厘米B.此时凸透镜成倒立放大的实像C.当物体远离凸透镜10厘米，移动光屏找到实像后，此实像变大了D.当物体靠近凸透镜10厘米，为了在光屏上得到清晰的实像，光屏应远离透镜10厘米【答案】D【解析】【详解】根据凸透镜的成像规律，当U2f,fv2f,成倒立、缩小的实像，即uv；由题意可以知道物距u30cm,像距v20cm,这种情况是成倒立、缩小的实像，即30cm2ff20cm2f化简可得10cmf15cm所以凸透镜的焦距不可能是18cm;当物体远离凸透镜10cm,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10cm,物距u20cm,那么fu2f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v30cm,光屏应远离透镜10cm;故选D。19.如图所示，MN为透镜L的主光轴，AB为一条从左边射向透镜后折射的光线，由此可A.若L是凸透镜，B