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备战中考物理光学问题求解方法(大题培优)含答案

一、初中物理光学问题求解方法1.小明的爸爸身高1.80m,小明现在身高1.68m,而妈妈身高1.72m。

如果他们全家人的眼睛到头顶的距离均为10cm,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高度不能高于()A.0.9m B.0.84m C.0.96m D.0.79m【答案】D【解析】【详解】人眼与像中眼睛连线,人眼与像中脚连线。

图中A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158cm,所以镜子下边缘离地面最多不能高于158cm=79cm=0.79m。

2故选D。

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.照相机是利用了图中的成像规律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.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.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将会出现清晰的像【答案】AD【解析】【分析】【详解】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 正确;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 错误;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 错误;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 正确。

故选AD 。

3.小明在做探究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图所示,先后使烛焰位于a 、b 、c 、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 .烛焰位于a 点时,屏上出现的实像最小B .烛焰位于b 点时,成等大的实像C .烛焰位于c 点时,屏上出现的实像最大D .烛焰位于d 点时,成放大的实像【答案】BD【解析】【详解】A .使烛焰位于a 点时,2U f >,成倒立、缩小的实像,物体在a 点的物距大于物体在b 点的物距,即a 点物距最大,像距最小,像最小。

故A 项正确,A 项不符合题意;B .使烛焰位于b 点时,2f U f >>,成倒立、放大的实像,故B 项错误,B 项符合题意;C .使烛焰位于c 点时,2f U f >>,成倒立、放大的实像,物体在一倍焦距以外,在c 点,物距最小,像距最大,像最大,故C 项正确,C 项不符合题意;D .使烛焰位于d 点时,U f <,成正立、放大的虚像。

故D 项错误,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.拿一副远视眼镜放在凸透镜前,如图所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是()A.将蜡烛远离凸透镜B.将光屏靠近凸透镜C.将光屏远离凸透镜D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜【答案】AC【解析】【分析】【详解】A.远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,拿一副远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,远视眼镜对烛焰光线的会聚作用消失,烛焰的像会远离凸透镜,像距变大,由于烛焰的像不在光屏上,所以光屏上烛焰的像变得模糊了,若将蜡烛远离凸透镜,物距变大,根据凸透镜的成像规律,像距会变小,当像距减小的距离与移走远视眼镜像距变大的距离相等时,光屏上就能成清晰的烛焰的像,故A符合题意;BC.由于移走远视眼镜后,烛焰的像会远离凸透镜,像距变大,若将光屏靠近凸透镜,光屏离烛焰的像的距离更大了,像会变得更加模糊了,若将光屏远离凸透镜,光屏就会靠近烛焰像的位置,当光屏正好移到烛焰像的位置,光屏上就能成清晰的烛焰的像,故B不符合题意,C符合题意;D.由于移走远视眼镜后,烛焰的像会远离凸透镜,像距变大,若将蜡烛靠近凸透镜,物距变小,根据凸透镜的成像规律,烛焰的像离凸透镜更远了,像距变得更大,将光屏靠近凸透镜,光屏离烛焰的像的距离就更大了,像会变得更加模糊了,故将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜,烛焰的像会更加模糊,故D不符合题意。

故选AC。

5.在探究凸透镜成像规律"的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。

实验前,让一束平行光射向凸透镜,如图乙所示,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点。

实验中,学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。

探究完成后,小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到烛焰清晰的像。

下列有关说法中正确的是()A.该凸透镜的焦距为60cmB.随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动C.当学生把蜡烛移动到80cm刻度处,再移动光屏,会成一个倒立、缩小的实像D.小明拿来的眼镜是近视镜【答案】BCD【解析】【详解】A.由焦距的概念可知,f=-=60cm50cm10cm所以该凸透镜的焦距为10cm,A错误;B.凸透镜在光屏上成倒立的实像,随着蜡烛燃烧变短,光屏上的像将向上移动,B正确;C.由甲图知, 80cm刻度处到凸透镜的距离为u=-=80cm50cm30cm所以>=u f20cm2因此在光屏上成一个倒立、缩小的实像,C正确;D.只将光屏远离凸透镜到适当的位置又在光屏上得到蜡烛清晰的像,说明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光具有发散作用,因此小明的眼镜是凹透镜,凹透镜用来矫正近视眼也叫近视镜,D正确。

故选BCD。

6.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。

7.如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒璧上一点光源S,点光源发出一束垂直射向平面镜,平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,当转动角度为30°时,入射角增大的角度和照射到筒璧上的反射光斑转过的角度分别为()A.30° 30°B.30° 60°C.60° 30°D.60° 60°【答案】B【解析】【详解】如下图所示,一开始入射角是0°,当平面镜转动角度为30°时,法线也跟着转动30°,这时入射光线和法线的夹角为30°,即入射角增大的角度为30°;垂直射入平面镜的光线,其反射光线也垂直反方向射出,当平面镜转动角度为30°时,入射光线与法线的夹角是30°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也是30°,此时反射光线与入射光线的夹角为60°,那么照射到筒璧上的反射光斑转过的角度为60°,如下图所示.8.小满同学经过对凸透镜成像的实验探究,写出了如下一些结论,你认为她的结论中不正确的是()A.凡是实像,都是倒立的B.凡是虚像,都是正立的C.凸透镜所成的实像,既有放大的,又有缩小的,还有等大的D.凸透镜所成的虚像,既有放大的,又有缩小的,还有等大的【答案】D【解析】A、根据凸透镜成像规律可知,当成实像时,都是倒立的;故A正确;B、根据凸透镜成像规律可知,当成虚像时,是正立的;故B正确;C、当物距在焦距与二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;当物距等于二倍焦距时,成倒立等大实像;当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;故C正确;D、物距小于焦距时,成正立、放大的虚像.没有缩小的,故D错误.故选D.【点睛】此题主要考查了凸透镜成像的规律,只有熟练掌握凸透镜成像的规律,逐一分析,对号入座,才能顺利解决此类问题.9.如图所示,凸透镜焦距为f,烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像。

下列说法不正确的是()A.该凸透镜的焦距可能为13cmB.此时烛焰成正立、放大、实像C.保持透镜位置不动,若将蜡烛向左移动一段距离,移动蜡烛同时移动光屏,使烛焰能在光屏上成清晰像,则像的大小将一直变小,且蜡烛移动速度一直小于像移动速度D.保持透镜和光屏不动,若只将蜡烛向右移动2cm,要使烛焰成像在光屏上,可在原透镜左侧放一个合适的老花镜【答案】ABC【解析】【分析】(1)当f<u<2f、v>2f时,成倒立、放大的实像;(2)物距变化时,要想在光屏上得到清晰的像,像距也应该发生变化,物体离焦点越远,所成的像越小,在物体成倒立放大实像时,物体移动的速度小于像移动的速度,在物体成倒立缩小实像时,物体移动的速度大于像移动的速度;(3)老花眼镜是凸透镜,对光线起到会聚作用。

【详解】<,物距在一倍焦距和A.烛焰在图示位置时恰能在光屏上成清晰的像,由图可知此时u v二倍焦距之间,像距在二倍焦距之外,由图可知物距为15cm,像距为25cm,故<<,225cmf f15cm2f<可解得<<7.5cm12.5cmfA项错误;故A项符合题意;<,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距在二倍焦距之外,故所成B.由图可知此时u v的像是倒立放大的实像,B项错误;故B项符合题意;C.若将蜡烛向左移动一段距离,蜡烛离透镜越来越远,当物体离焦点越远时,所成的像越小;当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距在二倍焦距之外,此时物体移动的速度小于像移动的速度;当物距在二倍焦距之外,像就在一倍焦距和二倍焦距之间,此时物体移动的速度大于像移动的速度,C项错误;故C项符合题意;D.保持透镜和光屏不动,若只将蜡烛向右移动2cm,蜡烛靠近透镜,此时成像在原来光屏位置之后,要使烛焰成像在光屏上,即是要让光线更加会聚,故要用到会聚透镜,也就是老花镜,D项正确;故D项不符合题意。

故选A BC。

10.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()A.10m B.9m C.8m D.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H G,如下图所示.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''可知''OA BA BCDC = 可求得'5m OA =,那么45m OA =,三角形'OAH 与三角形'OA B 相似,可知'''OA AHOA BA= 可求得'9m AH =,那么''9m 1m 8m H G =-=即该树HG 的高度为8m ,故选C .11.焦距为f 1的凸透镜与焦距为f 2的凹透镜的主光轴重合,光心间为15cm 。

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