2022-2022【物理】物理光学问题求解方法的专项培优 易错 难题练

一、初中物理光学问题求解方法

1．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，S0、S′均做逆时针运动．S″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．

2．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，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。

3．小明在探宄凸透镜成像规律时，将焦距为10cm的凸透镜甲固定在光具座上50cm刻线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35cm刻线处，移动光屏到80cm处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示：之后他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜甲换成焦距为5cm的凸透镜乙并保持位置不变，移动光屏使在光屏上再次成烛焰清晰的像。则对于这两次成像实验( )

A．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、缩小的像

B．利用凸透镜甲，在屏上得到的是倒立、放大的像

C．利用凸透镜乙成像时，像距大于30cm

D．利用凸透镜乙成像时，像距小于30cm

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

AB．凸透镜甲焦距为10cm，物距为：

u=50cm-35cm=15cm,

当f

CD．凸透镜乙焦距为5cm，此时物距u=15cm，则u>2f，所以5cm

4．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：①只将蜡烛远离凸透镜；②只将光屏靠近凸透镜；③只将光屏远离凸透镜；④将光屏和蜡烛同时适当远离凸透镜．其中可行的操作是

A．只有②B．只有③C．只有①③D．只有①③④

【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①③④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．

5．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，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，则下列判断正确的是（）

A．这个清晰的像是倒立、放大的实像

B．此凸透镜的焦距大于20cm

C．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

u=-=

50cm15cm35cm

v=-=

70cm50cm20cm

可知

35cm> 2f

f<20cm< 2f

解得

10cm< f < 17.5cm

u+v>4f

即

35cm + 20cm > 4f

解得

f<13.75 cm

综上所述

10cm< f < 13.5cm

故AB错误；

C．将蜡烛移动到40cm刻度处，物距等于

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。

故选D。

6．如图所示的两个平面镜相交成55°角，一束光线AO射到其中一个平面镜上，要使经另一镜面一次反射后，最后的光线从OA路径传播出去，角α应为

A．35°B．55°C．45°D．90°

【答案】A

【解析】

【详解】

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

∠POB=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

α=∠POB=35°，故选A．

7．关于光现象的说法正确的是（）

A．看到湖中游动的“鱼”比其实际位置要深

B．物体靠近平面镜，所成的像逐渐变大

C．光发生漫反射时，反射角等于对应的入射角

D．我们看到“红花绿叶”，是由于花吸收了红光，叶子吸收了绿光

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．水中的鱼反射的光线穿过水面，折射进入人眼，此时光线在水面处发生折射，折射角大于入射角，即人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼经水面折射所成的虚像，且虚像在实际鱼的上方，所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。故A错误；

B．由平面镜成像的特点可知，像与物大小相等，像的大小与物体到平面镜的距离无关，所以，物体逐渐靠近平面镜，所成的像大小不变，故B错误；

C．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，所以光发生漫反射时，反射角等于入射角，故C正确；

D．不透明物体的颜色由它反射的色光所决定，而透明物体的颜色由透过它的色光的颜色所决定，所以红花绿叶是由于红花只能反射红光，而绿叶只能反射绿光，故D错误。

故选C。

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，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．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a B．光线b C．光线c D．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C．

11．晚上，在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在白纸上，让手电筒的光正对平面镜和白纸照射，如图所示，从侧面看去，会看到的现象和对此分析正确的是( )

A．镜子比较亮，因为它发生了镜面反射

B．镜子比较亮，因为它发生了漫反射

C．白纸比较亮，因为它发生了镜面反射

D．白纸比较亮，因为它发生了漫反射

【答案】D

【解析】

【分析】

人看物体的条件是物体发出的光线或反射的光线进入人的眼睛，进入眼睛的光越多，感觉越亮，进入的越少感觉越暗；平行光线射向平滑的反射面，反射光线平行射出，平行光线射向粗糙的反射面将发生漫反射，反射光线射向四面八方。

【详解】

光照到平面镜上发生镜面反射，如图手电筒正对着平面镜向下照射，此时反射光线竖直向上射出，而人从侧面观察，所以这部分反射光线不能进入侧面的人眼中，所以看到镜子是暗的；而光照到白纸上发生漫反射，反射光线向四面八方，有一部分反射光线进入了人眼，所以人看到白纸比较亮。

故选D。

【点睛】

解题思路：仔细分析题目中的情境，注意区分发生的反射现象属于镜面发射还是漫反射，再根据二者的特点进行作答。

12．小明探究“凸透镜成像规律”，当蜡烛到透镜的距离是30cm时，调节透镜另一侧的光屏，屏上得到清晰放大的像。下列判断中正确的是（）

A．此时的像是正立放大的虚像

B．该透镜的焦距是15cm

C．当蜡烛到透镜的距离是60cm时，调节光屏，屏上可得缩小的像

D．当蜡烛到透镜的距离是15cm时，调节光屏，屏上可得放大的像

【答案】C

【解析】

【详解】

AB．像能用光屏承接，说明像是实像，虚像不能用光屏承接，凸透镜成放大的实像时，v>2f，f

C．当u=60cm时，由f<30cm可知2f<60cm，即u>2f。当物距大于2f 时，f

D．当u=15cm时，由30cm<2f可知15cm

13．如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上的一点光源S，点光源S 发出一细光束垂直射向平面镜．平面镜从图示的位置开始绕圆筒的中心轴O匀速转动，在转动30o时，点光源在平面镜中所成的像在镜中转过的角度为θ1，照射到筒壁上的反射光转过的角度为θ2，则（）

A．θ1＝30o，θ2＝30o

B．θ1＝30o，θ2＝60o

C．θ1＝60o，θ2＝30o

D．θ1＝60o，θ2＝60o

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

如右图所示，平面镜旋转30°，相当于入射角增大30°，因为原先入射角为0°，（如左图）则入射角和反射角的夹角为60°，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度θ2即为60°（如右图）由左右两图的“虚像”的位置可知：点光源在镜中所成的像转过的角度θ1为60°．

14．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO

A．f=10cm B．f= 5cm

C．f=8cm D．f= 12cm

【答案】C

【解析】

【详解】

由于AC为入射光线，CB为折射光线，且AO

f2f

已知AO=10m，则

f<10m<2f

解得

5m

故选C。

15．如图所示，一束光在平面镜上发生反射，反射光恰好照在光屏的A处，若要让反射光照在光屏的B处，则下列方法中（）

①只将光屏竖直向下移动一段距离

②只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度（＜90°）

③只将平面镜竖直向上移动一段距离

④只将平面镜水平向右移动一段距离

A．只有①可行B．只有②可行C．①和②都可行D．③和④都可行【答案】B

【解析】

【详解】

①只将光屏竖直向下移动一段距离，则入射光线不变，则反射光线也不会改变，但光斑会向左移动，故①不符合题意；

②只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度（＜90°），入射角变大，根据反射角等于入射角可知，反射角也随之变大，反射光线可能经过B点，故②符合题意；

③只将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线不变，则反射光线也不会改变，但光斑会向左移动，故③不符合题意；

④只将平面镜水平向右移动一段距离，则入射角不变，并且入射点相对应A点的位置不变，因此反射光线的位置不变，故④不符合题意；

故选B．

16．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，总结的关于实像和虚像的一些特点，其中错误

．．的是（）

A．虚像不能用光屏承接到

B．虚像可以是正立的，也可以是倒立的

C．实像和虚像都可能与物体等大

D．实像可以是放大的，也可以是缩小的

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

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正确，不合题意；

B．虚像是正立的，不存在倒立，B错误，符合题意；

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正确，不合题意；

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正确，不合题意。

故选B。

17．透镜在我们的生活和学习中应用广泛，下列说法正确的是

A．近视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用

B．照相时，被照者应站在照相机镜头的2倍焦距以外

C．放大镜可使物体成倒立放大的虚像

D．使用投影仪时，投影仪镜头到屏幕的距离应在1倍焦距和2倍焦距之间

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用，故A错误；

B．照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成，照相时,被照者应站在照相机镜头的2倍焦距以外，即物距大于二倍焦距，像距在一倍到二倍焦距之间，成倒立缩小的实像，故B正确；

C．放大镜使用时物距小于焦距，可使物体成正立放大的虚像，故C错误；

D．使用投影仪时,投影仪镜头到屏幕的距离应在2倍焦距以外，成倒立放大的实像，故D 错误。

故选B。

18．如图四幅图均为九年级课本中电学实验实物连接图，其中电表的左接线柱均为“﹣”接线柱，四幅图的电路连接均有错误，其中有三幅图可通过改变一根导线的一端就可以修改正确，只有一幅图是需要改变多根导线的一端才可以修改正确的，这幅图是

A．用电压表则灯L2两端的电压

B．探究并联电路干路电流与各支路电流的关系

C．伏安法测小灯泡的电阻

D．在电阻一定时探究电流与电压的关系

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A ．如图电压表测量的总电压，要用电压表则灯L 2两端的电压，将电压表连接L 1左端一端，改接到L 2左端即可，故A 不符合题意；

B ．探究并联电路干路电流与各支路电流的关系，电流表应分别测量干路电流、两支路电流，如图将电源负极连接下面灯泡左端的连线，改接到下方电流表的负接线柱，即为正确的电流，故B 不符合题意；

C ．如图，伏安法测小灯泡的电阻的实验电路中，电流表的正负接线柱接反了，且滑动变阻器连接了上面的两个接线柱，所以最少两处需要改正，故C 符合题意；

D ．如图，在电阻一定时探究电流与电压的关系，电流表应串联，电压表应并联在电阻两端，所以将电阻右端到电流表的连线，改接到电压表的负接线柱即为正确的电路，故D 不符合题意；

19．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2u f >，2f v f <<，成倒立、缩小的实像，即u v >；由题意可以知道物距30cm u =，像距20cm v =，这种情况是成倒立、缩小的实像，即

30cm 2f >

20cm 2f f <<

化简可得

10cm 15cm f <<

所以凸透镜的焦距不可能是18cm ；当物体远离凸透镜10 cm ，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 cm ，物距20cm u =，那么

2f u f <<

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30cm v =，光屏应远离透镜10 cm ；故选D 。

20．用照相机拍摄水池底部的物体时，若保持照相机的位置不变，比较池中有水和无水两种情况（假设两种情况下，人眼看到的物体等大），则有水时( )

A．暗箱应略短一些，得到的像会略大些B．暗箱应略长一些，得到的像会略大些C．暗箱应略短一些，得到的像会略小些D．暗箱应略长一些，得到的像会略小些【答案】B

【解析】

【详解】

照相机是利用凸透镜成像原理工作的。当无水时物体在光屏(暗箱)上形成一个倒立、缩小的实像，当有水时，由于光的折射，物体感觉变浅，相当于靠近凸透镜，根据“物近像远像变大”原则，在暗箱上得到的像会比原来的像略大一些。

故B正确。

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