2024年中考物理二轮复习压轴题专项练习：光学

光学压轴题专项练习

讲方法

一、平面镜成像

1.平面镜成像的特点（对称性）

①平面镜所成的像为正立、等大的虚像；

②像距等于物距；

③像与物对应点的连线与镜面垂直.

2.平面镜成像做题思路

第一步：根据题意确定反射面、物体和像；

第二步：根据对称性求解相应的距离问题、速度问题和像与物体的大小问题.

3.找像点的作图题思路

方法一：利用反射定律作图（如图1-1-1所示）：

①做出反射光线；

②做出反射光线的反向延长线，其交点即为像点.

方法二：利用平面镜成像原理作图（如图1-1-2所示）：

①过点S做垂直于平面镜的虚线；

②在虚线上截取与物距相等的像距，则端点即为像点S1.

二、凸透镜成像规律及其应用

1.凸透镜成像规律

像的性质

物距与物像与镜的能否用光屏

像距V应用

焦距的关系正倒大小实虚位置关系接收到

u>2f倒立缩小实像2f>v>f异侧能照相机

续表

物距与焦像的性质物像与镜能否用光屏

像距V应用

距的关系正倒大小实虚的位置关系接收到

u=2f倒立等大实像v=2f异侧能（测焦距）

2f>u>f倒立放大实像v>2f异侧能投影仪

u=f不成既更（平行光）

像距

u<f正立放大虚像同侧不能放大镜

大于物距

一倍焦距分虚实（正倒）,二倍焦距分大小；

口诀虚像正立实像倒；

成实像：物近像远像变大；成虚像：物近像近像变小

2.凸透镜成像规律解题思路

第一步：分析题意，确定物距、像距、焦距；

第二步：分析成像情况，确定选用哪种成像规律；

第三步：确定物距、像距和焦距这三者之间的关系，并用字母表示；

第四步：将相关数据带入字母，即可求解.

3.三条特殊光线

a.平行过焦；b.过焦平行；c.过心不变

学思路

铺垫1

某同学将点燃的蜡烛放在距凸透镜14cm处①时，在光屏上得到了一个缩小的像②.这个凸透镜的焦距可能是

（）

A.6cmB.7cm

C.10cmD.20cm

铺垫2

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前某一位置时，恰好在镜后26cm处的

光屏上出现一个与蜡烛等大倒立的像①；若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处②时，则（）

A.光屏上出现倒立放大的实像

B.光屏上出现倒立缩小的实像

C.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

D.无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像

铺垫3

探究凸透镜成像的规律时，光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像①，将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距。的距离.下

列烛焰成像情况①，不可能出现的是（）

A.缩小的实像B.等大的实像

C.放大的实像D.放大的虚像

压轴题

某同学将一支点燃的蜡烛放在凸透镜15cm处时，在光屏上得到烛焰缩小的像，当蜡烛距凸透镜9cm时，在

光屏上得到烛焰放大的像，则若是将蜡烛放在凸透镜12cm处时，蜡烛的成像情况可能是（）

A.缩小的倒立的实像B.等大的倒立的实像

C.放大的倒立的实像D.放大的正立的虚像

提能力

1.水平桌面上竖直放置着平面镜和直立的铅笔，平面镜中呈现铅笔的虚像.当铅笔与平面镜之间的距离为8cm

时，像的高度为心,像到平面镜的距离为S1；当铅笔与平面镜之间的距离Si；为4cm时，像的高度为瓯像到平面镜

的距离为S2.则下列四个选项中，判断正确的是（）S2,

4S]—s?B.s*<s2

C.C>九2D.hI—/z-2

2.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直黏合在一起，并竖立在地面上，俯视图如图1-1-3所示.当

小科站立在某个位置时，他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n,下列对小科在不同位置

时，m、n值的分析，不符合实际的是（）

A.在a点或e点时,m-l,n-0

B.在b点或d点时,m=l,n=1

C.在c点时,m=2,n=2

D.在f点时,m=0,n=0

3.把微小放大以利于观察，这是物理学中一种重要的方法.如图1-1-4是一种显示微小形变的装置.A为激光

笔，B、C是平面镜,P为台面，未放重物时，激光束反射在屏上的光斑为点D,当把重物M放在台面P上时，台

面将发生微小形变，以下说法正确的是（）

A.平面镜B上的入射角变小，光斑向D点的左侧移动

B.平面镜B上的入射角变小，光斑向D点的右侧移动

C.平面镜B上的入射角变大，光斑向D点的右侧移动

D.平面镜B上的入射角变大，光斑向D点的左侧移动

图1-1-4

4.如图1-1-5所示，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距

离.一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入，从玻璃砖B的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中

的（）

图1T-5

A.光线aB.光线bC.光线cD.光线d

5.）蜡烛放在如图1-1-6所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像.小红画了图中的光路.下列说法正确的是

A.小红画的光路是正确的B.透镜成的是虚像

C.透镜的焦距小于10cmD.透镜的焦距大于20cm

6.小杨做凸透镜成像规律的实验.将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛

位于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度，如图1-1-7所示.则下列四个选项

A.若蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，在光屏上不能呈现烛焰清晰的像

B.若蜡烛放置在20cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像

C.若蜡烛放置在35cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像

D.若蜡烛放置在45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像

7.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离。跟物体到凸透镜的距离。之

间关系的图象，如图1-1-8所示，下列判断正确的是（）

A.该凸透镜的焦距是16cm

B.当u=12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像

C.当u=20cm时成放大的像.投影仪就是根据这一原理制成的

D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小

8.小明和小华在窗边用凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像.在移动凸透镜时，

意外地发现在报纸上出现了窗外景物的像，如图2-9所示，两次所成的像相对于原来被

观察的物体，对比像的正倒、大小、虚实三个方面，它们（）

A.有一个方面相同，两个方面不同

B.有两个方面相同，一个方面不同

C.三个方面都相同

D.三个方面都不同

9.某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图1-1-10所示.他继续向水凸透

镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像（）

图1-1-10

A.光屏应向右移动，成放大的像B.光屏应向左移动，成缩小的像

C.光屏应向左移动，成放大的像D.光屏应向右移动，成缩小的像

10.实验桌上有如图1-1-11所示的实验装置（其中的透明玻璃为平面镜）,还提供了一把刻度尺和相同大小的中

国象棋棋子18个，9个为红色，9个为绿色.小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的

关系”.小军的主要实验步骤如下：

①将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使

得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据.

②改变物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同

角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据.

③再改变四次物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，仿照步骤②，做四次实验.请根据以上叙述回答下列

问题：

⑴小军计划探究的问题中的自变量是一；

（2）根据以上实验步骤可知，小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与的关系；

⑶针对小军计划探究的问题，在实验步骤②中，应改变—.

11.小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验.如图1-1-12所示，实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、两个焦距

不同的凸透镜A和凸透镜B、平行光光源（接通电源后可发出平行光）、光具座等器材.

ilijmi|iili|nii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|O

5060708090100Ocm1020306070

50乙8090

图1-1-12

⑴小华首先测量凸透镜A的焦距：将凸透镜A固定在光具座上50cm刻线处，平行光光源发出平行于透镜主

光轴的平行光照射到凸透镜A上,在透镜另一侧移动光屏直到光屏上的光斑最小，如图1-1-12甲所示，凸透镜A

的焦距.fl=cm,

（2）保持凸透镜A位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰

倒立、放大的像，如图1-1-12乙所示，此成像规律常应用在_____（选填“放大镜”“照相机”或“幻灯机”）上；

⑶保持蜡烛位置不变，小华用焦距为f2的凸透镜B替换凸透镜A,将凸透镜B固定在光具座上50cm刻线处.

通过移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、缩小的像.由此现象可以判断：凸透镜A和凸透镜B的焦距大小关系为f

1f2（选填"/或小华在移动光屏时，是向（选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动光屏的.

12.在焦距为5cm,10cm或15cm的凸透镜中选择一个放置于光具座的A点处，如图1-1-13所示.将蜡烛、光

屏分置于光具座上透镜的两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在—高度.先后两次将蜡烛放置在距B

点5cm处，保持透镜在A点位置不变，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像.比较两次所成的像，当蜡烛

置于光具座上—cm刻度处时，所成的像较大；实验中所用透镜的焦距可能是cm.

13.一束光经透镜折射后水平射出，小希通过作图提供了一种确定透镜位置的方案，请你按小希的作图方式，

在图1一1一14中的甲、乙位置各提供一种方案确定透镜的位置.

第一节光学

学思路

铺垫1

答案A

解析因为当u>2f时,成倒立、缩小的实像；所以14cm>2f,则f<7cm.故A符合题意.

铺垫2

答案D

解析距离凸透镜26cm的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像,所以v=26cm=2f,贝Uf=13cm;若现将物体移至

透镜前10cm处时，此时物距u=10cm,则物距应小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故光屏

上不会出现像,故ABC错误,D正确.

铺垫3

答案D

解析由题意知，烛焰在屏上成一缩小实像，所以此时蜡烛在凸透镜的2f之外，即u>2f；当将蜡烛向凸透镜移

近一倍焦距的距离.则此时u>f,那么有可能是2f>u>f，则成倒立放大的实像；也可能是u=2f，则成等大的实像；

也可能是u>2f,则成缩小的实像，所以只有u<f,成正立、放大的虚像不可能出现.

压轴题

答案ABC

解析(1)确定焦距：

当蜡烛放在凸透镜15cm处时，在光屏上得到烛焰缩小的像；15cm>2f,即:7.5cm>f①

当蜡烛放在凸透镜9cm处时，在光屏上得到烛焰放大的像；

2f>9cm>f,即:9cm>f>4.5cm②

①②联立得：7.5cm>f>4.5cm.

(2)物距u等于12cm时,分析成像情况：

a.当6cm>f>4.5cm时,u>2f,成缩小的倒立的实像；

b.当f=6cm时,u=2f,成等大的实像；

c.当7.5cm>f>6cm时,f<u<2f,成放大的实像.

真题演练

1.答案D

解析由平面镜成的像特点可知，平面镜成的像是正立等大的虚像，因为平面镜成的像到镜的距离与物到镜的

距禺相等，所以铅笔后镜8cm,铅笔像禺镜也应是8cm,铅笔曷镜4cm，铅笔像昂镜也应是4cm,故.Si>s2;

又因为不论物离镜远还是近，像与物大小都相同，当铅笔远离镜子水平向右移动时，铅笔像的高度是不变

的，即h1=M

2.答案C

解析A.由图可知，在a点或e点时，各会成一个像，由于像和物体的连线经过镜面的延长线.故不能看到自己

的像即m=l,n=0;故A正确；

B.由图可知，人在b、d点时，各会成一个像，由于像和物体的连线经过镜面，故能看到自己的像即m=l,

n=l,故B正确；

C.在c点时，c会通过两个镜面成两个虚像，由于像和物体的连线经过镜面的延长线，故不能看到自己的像，

即m=2,n=0,;故C错误；

D.在f点时，在平面镜的背面，不会成像，即m=0,n=0,故D正确.

3.答案C

解析P桌面上放重物M后台面发生倾斜，平面镜也发生倾斜，所以入射角变大，平面镜B上的入射角变大，

根据镜面反射的特点知反射的光线偏向右方，即光斑向D点的右侧移动.

4.答案B

解析光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从玻璃中A斜射入空气中时，折射角大于入射角，故

从A出来的折射光线会向上偏转，在图中虚线的上部；

光从空气中斜射入B中时，折射角小于入射角（此时的折射角等于A中的入射角），故折射光线与入射光线平

5.答案C

解析A.已知蜡烛通过凸透镜成倒立、缩小的像.则物距u>2f,根据图示可知,u=20cm,则凸透镜的焦距小于10

cm,由于平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚于焦点，所以折射光线与主光轴的交点应该在10cm以内，故A错

误；

B.物距大于2f时，通过凸透镜成倒立缩小的实像，故B错误；

CD.由图可知,u=20cm,当物距大于2f时.成倒立缩小的实像，故透镜的焦距小于10cm,故C正确,D错误.

6.答案C

解析凸透镜的焦距是10cm,凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，

A.小杨将蜡烛移至10cm刻度线处时，蜡烛到透镜的距离大于2倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、缩小的

实像，故A错误；

B.若蜡烛放置在20cm刻度线处，蜡烛到透镜的距离大于2倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、缩小的实像，

故B错误；

C.若蜡烛放置在35cm刻度线处，蜡烛到透镜的距离大于1倍焦距小于2倍焦距，移动光屏，就会得到倒

立、放大的实像，故C正确；

D.若蜡烛放置在45cm刻度线处，蜡烛到透镜的距离小于1倍焦距，成正立放大的虚像，在光屏上不能承

接，故D错误.

7.答案D

解析A.u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=16cm,所以f=8cm.A错误；

B.当u=12cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像.B错误；

C.当u=20cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像，应用于照相机.C错误；

D.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物

距增大，像距减小，像变小.D正确.

8.答案D

解析原来贴近报纸看文字时，看到的应该是正立、放大的虚像，而窗外景物成在报纸上的像是倒立、缩小的

实像.故倒正、大小、虚实都不同，故D正确.

9.答案B

解析由图中可以看出，物距大于像距，在屏上得到清晰缩小的实像，此时u>2f；

当他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所

以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透

镜向左移动,而且像变小.

10.答案⑴物体大小；（2）物体到平面镜的距离；⑶物体大小

解析（1）小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”.故小军计划探究的问题

中的自变量是物体大小；

（2）根据以上实验步骤可知，小军改变物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离再次实验，所以实际探究的是

物体在平面镜中所成像的大小与物距（物体到平面镜的距离）关系；

⑶针对小军计划探究的问题，在实验步骤②中，应改变物体大小.

11.答案⑴10.0;⑵幻灯机;（3）>;靠近

解析⑴由图知，光点到凸透镜的距离为10.0cm,所以凸透镜的焦距为10.0cm;⑵在光屏上可以得到烛焰倒

立、放大的像，此时物距处于1倍和2倍焦距之间，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的.放大镜是根据凸透

镜成放大正立的虚像的原理制成；照相机是根据凸透镜成缩小倒立的实像制成的；

⑶蜡烛和凸透镜的位置不变，凸透镜A成放大的实像，说明此时物距处于1