2024中考物理压轴题专题复习光学问题含解析

光学问题一、初中物理光学问题求解方法1．用三块凸透镜做成像试验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的试验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（）A． B．C． D．【答案】B【解析】【详解】在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u相等，甲透镜成放大、倒立的实像，说明，所以；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明，所以；丙透镜成放大、正立的虚像，说明；所以，。故选B。2．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始终在减小 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接着向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，像始终变大，因此像的大小和物体大小的比值始终变大，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接着向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．如图是用手机、凸透镜和纸盒制成的简易“投影仪”，它能将手机画面放大投射到墙上，下列说法正确的是（）A．若透镜表面有一只小虫，墙上能看到小虫的像B．眼睛贴近透镜向纸盒里面看，能看到手机画面放大的像C．要使墙上的像变大一些，应将手机靠近透镜，同时使透镜离墙远一些D．要使看到的像更清晰，应将手机屏幕调亮一些，使四周的环境暗一些【答案】CD【解析】【分析】本题考查凸透镜的成像规律。【详解】A．投影仪的成像条件是物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，而小虫在透镜表面，意味着物距小于一倍焦距，则不能在墙上成像，故A错误；B．投影仪所成的像与透镜的距离较大，若眼睛贴近透镜，则无法视察到清晰的像，故B错误；C．依据凸透镜的成像规律：物近像远像变大，将手机靠近透镜相当于将物体靠近透镜，那么像会变大，且像距变远，所以应将透镜离墙远一些，故C正确；D．将手机屏幕调亮，是让物体本身光线更强，成像更清晰，而环境暗一些可避开环境光线对成像的影响，故D正确。故选CD。4．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，物体与光屏的距离L和凸透镜的焦距f的说法正确的是（）A．L=18cm B．L=14cmC．4cm<f<5cm D．5cm<f<8cm【答案】AC【解析】【分析】【详解】由于当光屏上成清晰放大的像后，物体及光屏均未移动，仅将凸透镜向光屏方向移动2cm，又成清晰缩小的像，则依据光路是可逆的可知，此时物距与像距大小互换，此时物距为10cm，像距为8cm，成倒立缩小的实像，物体与光屏间的距离L=10cm+8cm=18cm。由凸透镜成像规律可得2f<10cm，f<8cm<2f解得4cm<f<5cm，故选AC。5．有的国家救援车上的“救援车”是反着写的，是为了让汽年司机从观后镜中快速识别以便刚好让路，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】救援车上的“救援车”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“救援车”，故选D。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：①平面镜；②凸透镜；③凹透镜。能达成该目标的全部光学元件有（）A．①② B．②③ C．①③ D．①②③【答案】D【解析】【分析】【详解】光线假如依据下面的传播路径，这三种光学元件都是可以达成目标的，如下图所示。故选D。7．如图所示，在“用‘凸透镜’视察四周的景物”活动中，小科将印有绿色环保标记“”的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标记的正前方，然后变更破璃杯与标记之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水视察。下列图象中，不行能看到的是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】【分析】【详解】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可能出现，不符合题意；B．当物距大于焦距小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，即左右颠倒变大，上下不变，故B可能出现，不符合题意；C．柱形凸透镜成像时左右颠倒，上下不变，不行能出现左右和上下都颠倒的像，故C不行能出现，C符合题意；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可能出现，不符合题意。故选C。8．某物理爱好小组在探讨凸透镜成像试验时，如图所示，当蜡烛距透镜10cm时，在另一侧距凸透镜6cm处的光屏上得到一个清晰的像，下列说法正确的是（）A．像肯定是倒立缩小的实像B．该凸透镜的焦距可能为6cmC．当蜡烛向凸透镜靠近时，像肯定会变小D．当蜡烛到透镜的距离是4cm时，无论怎样移动光屏都不行能得到烛焰的像【答案】A【解析】【分析】【详解】A．由题意可知，物体经凸透镜后成的是实像。物距为10cm，像距为6cm，物距大于像距，此时物体在二倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故A正确；B．依据凸透镜成像的规律可知10cm＞2ff＜5cm①此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间，即f＜6cm＜2f3cm＜f＜6cm②综合①②得3cm＜f＜5cm故B错误；C．凸透镜成实像时，物近像远像变大，当蜡烛向凸透镜靠近时，像肯定会变大，故C错误；D．当蜡烛到透镜的距离是4cm时，假如3cm＜f＜4cm物体在一倍焦距和二倍焦距之间，可以在光屏上成倒立、放大的实像，故D错误。故选A。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，像渐渐变小B．当光屏上成清晰的像时，拿开光屏，眼睛在肯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．依据“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接着传播，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，依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．小明用自制的“水凸透镜”（向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小）来探讨凸透镜成像规律，当他把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”时，如图所示，光屏上原来清晰的像变得模糊，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是（）①将光屏靠近“水透镜”②将蜡烛远离“水透镜”③对“水透镜”注水④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”A．①和②都行 B．②和③都行C．①和③都行 D．②和④都行【答案】B【解析】【详解】近视镜是凹透镜，给水透镜戴上近视镜后，相当于减弱了凸透镜的会聚实力，所以像远离了凸透镜，若要在光屏上得到像，须将光平远离透镜；或增大凸透镜的会聚实力，向水透镜中注水。故选B。11．某小组在探究凸透镜成像规律时，将蜡烛放在某位置时在光屏上得到一个与物等大的像。然后将蜡烛向凸透镜移近了20cm，无论在哪都找不到物体的像了，透镜焦距是（）A．40cm B．30cm C．20cm D．10cm【答案】C【解析】【分析】理解凸透镜成像试验时，光屏上换不到像一船来说有这两个缘由，一是物距小于等于焦距，此时不成像，或成虚像；二是蜡烛、凸透镜、光屏不在同一高度。本题明显属于第一个缘由，再依据成实像时物距与焦距的关系分析解答。【详解】将蜡烛放在某位置上，得到一个与物体等大的像，依据凸透镜成像规律知，此时蜡烛在2倍焦距上，若将蜡烛向透镜移近了20厘米，无论在哪，光屏都不能承接到像了，即说明此时蜡烛处于1倍焦距上或处于1倍焦距以内，据此分析：A．若焦距是40cm，故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，蜡烛处于透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，在光屏上可以成像，故A不符合题意。B．若焦距是30cm，故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，蜡烛处于透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，在光屏上可以成像，故B不符合题意。C．若焦距是20cm，故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，恰好处于透镜的1倍焦距上，即处于焦点上，不能成像，故C符合题意。D．若焦距是10cm，故将蜡烛向透镜移近了20厘米后，恰好移动到透镜的光心处，故不行能，故D不符合题意。故选C。12．如图甲测凸透镜的焦距，图乙“探究凸透镜成像的规律”，试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．图甲可知凸透镜的焦距是40.0cmB．图乙四个位置中，移动光屏，有4个位置上的蜡烛可以在光屏上成像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．将蜡烛放在乙位置，光屏应向左移动才能找到清晰的像，此时的成像特点与投影仪的成像原理相同【答案】C【解析】【分析】【详解】A．从图甲可以看到，凸透镜所在的位置是30.0cm刻度，而光屏所在的位置是40.0cm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凸透镜的焦距是，A错误；B．一倍焦距以外是实像，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错误；C．凸透镜成实像时，全部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拦住，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削减了，像是完好的，只是亮度变暗，不会出现泥点的影子，C正确；D．将蜡烛放在乙位置，这时物距大于两倍焦距，依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错误。故选C。13．如图所示，一束光照耀到一个空的烧杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往烧杯中注满水，烧杯底部的光圈会变为A． B． C． D．【答案】B【解析】【详解】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，由此可以知四周光都是如此，因此注水后烧杯底部的光圈会缩小，故选B。14．如图所示，纸筒A的一端蒙上了一层半透亮纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时（）A．眼睛应对着B端向筒内视察，看像是否清晰B．适当旋转B，可在A上得到正立的像C．应把B端朝着光明的窗外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清晰D．应把A端朝着光明的窗外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清晰【答案】C【解析】【分析】在本题的模型照相机中在纸筒B的右端为凸透镜，纸筒A的左端的半透亮纸就相当于真实照相机的底片，在半透亮纸上所看到的就是凸透镜前方的景物通过凸透镜所生成的像。【详解】A．由凸透镜的成像规律可知，应当对着A端向筒内视察而不是眼睛对着B端向内方向视察，让光线从纸筒B通过凸透镜才可以看到、看清晰物体的像；故A错误；B．模型照相机成的是倒立缩小的实像，因此适当旋转B，可在A上得到倒立的像，故B错误；CD．为使半透亮纸上得到的像更亮一些，要成像的物体就应当在光明的地方，所以应当把模型照相机的B朝着室外面，A端朝着较暗的室内，故C正确、D错误。故选C。【点睛】照相机应用的是凸透镜成实像时：u＞2f，成倒立缩小的实像；在调整上，符合物近像远像变大：像要变小，物距要增大，像距要变小，镜筒缩短。15．小明用放大镜看自己的指纹，如图所示。随后小明拿着同一个放大镜看窗外的物体，并且离窗外的物体越来越远，如图所示。以下说法正确的是（）A．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的实像B．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是倒立、放大的虚像C．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像越来越小D．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，看到的是像虚像【答案】C【解析】【分析】【详解】AB．小明用放大镜看自己的指纹，看到的是正立、放大的虚像，不是实像，也不是倒立的，A、B错误；CD．小明拿同一个放大镜看窗外的物体，离窗外的物体越来越远时，依据凸透镜的动态成像规律可知，物体到凸透镜的距离越大时，像到凸透镜的距离越小，所成的像是越来越小的，并且是实像；C正确、D错误。故选C。16．用一般相机拍照时，要依据物距进行“调焦”，运用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机，只要将景物全部纳入取景区内，不论景物的远近，都能得到比较清晰的像，从而使拍照的过程变得非常快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奇妙是（）A．采纳了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大B．采纳了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大C．采纳了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同D．采纳了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同【答案】B【解析】【分析】【详解】简易“傻瓜”照相机镜头的焦距不能变更，暗箱长度也不能变更。拍照时只要把景物全部纳入取景器内，无论物距如何变更，都能拍出比较清晰的照片，这主要是因为这种照相机的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不用调整。故选B。17．有一光电限制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度的，光路图如图所示．当光屏上的光点由S1移到S2时，表示液面（）A．下降 B．上升C．不变 D．先下降后上升【答案】A【解析】【详解】光屏上的光点由S1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S1的反射光线，这条平行线与入射光线交于O点，