【物理】物理光学问题求解方法的专项培优练习题

一、初中物理光学问题求解方法1．如图所示，物体AB高1.6m，平面镜CD高1m，物体到平面镜的距离为2m。

下列关于物、像、镜的说法中，正确的是( )A．物体通过该平面镜不能成完整的像B．像高与平面镜的高相同，为1mC．物体与像的距离为2mD．像高与物体的高相同，为1.6m【答案】D【解析】【详解】A．无论平面镜的大小如何，是可以成完整的像，只是人眼看不到完整的像，A错误；BD．根据平面镜的成像规律可知，像与物大小相等，所以像高与物高相等，是1.6m，B错误、D正确；C．根据平面镜的成像规律可知，像距与物距相等，物体到平面镜的距离为2m，那么像到平面镜的距离也为2m，那么物体与像的距离为4m，C错误；2．小磊在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜A固定在光具座上35cm处，移动光屏使烛焰在光屏上成清晰的像，如图甲所示。

接着，他将凸透镜A换成凸透镜B并保持烛焰和透镜位置不变，移动光屏再次得到清晰的像如图乙所示。

则下列说法中正确的是（）A．照相机的物镜成像原理与图甲相同B．放大镜的物镜成像原理与图乙相同C．凸透镜A的焦距大于凸透镜B的焦距D．凸透镜B的焦距大于凸透镜A的焦距【答案】AD【解析】【分析】【详解】A ．由图甲可知，光屏上呈现倒立缩小的实像，所以照相机的物镜成像原理与图甲相同，故A 正确；B ．由乙图可知，此时成倒立、放大的实像，所以放大镜的物镜成像原理与图乙不相同，故B 错误；CD ．由甲图可知，物距35cm 5cm 30cm u =-=此时成倒立、缩小的实像，所以物距大于两倍焦距，所以A 30cm 2f >得A 15cm f <由乙图可知，物距仍为30cm ，此时成倒立、放大的实像，所以物距处于f 和2f 之间，即B B 30cm 2f f <<可得B 15cm 30cm f <<所以A 的焦距小于B 的焦距；故C 错误，D 正确。

故选AD 。

3．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．4．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．5．如图所示，光屏上能看到烛焰清晰的像，下列操作不能使光屏上清晰的像变大的是（）A．保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调B．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离D．换一个焦距更小的凸透镜，调整光屏至适当的位置【答案】D【解析】【详解】A．从图中可以看到，烛焰的物距u大于像距v，由于在光屏上能看到烛焰清晰的像，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、缩小的实像；当保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置对调后，根据光路的可逆性可知，在光屏上也能看到烛焰清晰的像，此时物距u小于像距v，根据凸透镜的成像规律可知，这个像应该是倒立、放大的实像，这个操作可以使光屏上清晰的像变大，A项不合题意；B．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向左移动适当距离，那么物距u会变小，像距v会变大，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，所以能使光屏上清晰的像变大，B项不合题意；C．保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏都向右移动适当距离，根据凸透镜的成像规律可知，当物距变小时，像距变大时，像会变大，能使光屏上清晰的像变大，C项不合题意；D．换一个焦距更小的凸透镜，那么物距不变，根据凸透镜的成像规律可知，像距会变小，调整光屏至适当的位置，所成的清晰像会更小，不能使光屏上清晰的像变大，选项D 符合题意。

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。

能达成该目标的所有．．光学元件有（）A．①②B．②③C．①③D．①②③【答案】D【解析】【分析】【详解】光线如果按照下面的传播路径，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．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左侧某一位置，把光屏放在凸透镜的右侧，然后移动光屏，恰好在凸透镜右侧26cm处的光屏上出现一个倒立缩小的像，则（）A．焦距可能是8cmB．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm处时，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C ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，像的大小会变小D ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处，然后把凸透镜往右移动2f ，所成的像也会往右移动，且移动距离小于2f【答案】C【解析】【详解】A ．根据凸透镜的成像规律可知，在光屏上出现一个倒立缩小的像，那么像距符合关系式2f v f <<，因为26cm v =，所以26cm 2f f <<，可解得13cm 26cm f <<所以焦距不可能是8cm ，A 项不合题意；B ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处时，由于13cm 26cm f <<，这时物距小于一倍焦距，在凸透镜的右侧是不能成像的，B 项不合题意；C ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处，然后将蜡烛逐渐靠近凸透镜的过程中，根据凸透镜的动态成像规律可知，像的大小会变小，选项C 符合题意；D ．若将此蜡烛移至凸透镜前10cm 处，然后把凸透镜往右移动2f ，这个过程分两个阶段，物距还在小于一倍焦距时，所成的虚像往左移动到无穷远处，当物距大于一倍焦距后，会成实像，所成的实像会从右端无穷远处往左移动，D 项不合题意。

8．小红在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。

小红保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，这时，她在光屏上可以看到（ ）A ．正立、放大的像B ．正立、缩小的像C ．倒立、缩小的像D ．倒立、放大的像【答案】D【解析】【分析】【详解】由题意可知，在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像，那么物距大于两倍焦距，像距小于两倍焦距大于一倍焦距；当保持凸透镜的位置不变，将光屏和蜡烛的位置互换，物距是小于两倍焦距大于一倍焦距，像距是大于两倍焦距，由于光的可逆性，根据凸透镜的成像规律可知，这时成倒立、放大的实像。

故选D 。

9．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．要使看到的像更清楚，应将手机屏幕调亮一些，使周围的环境暗一些【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，则无法观察到清晰的像，故B 错误；C．根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，而环境暗一些可避免环境光线对成像的影响，故D正确。

故选CD。

10．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。

11．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15cm。

平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽度为d的平行光束，如图（a）所示；若将两透镜位置互换，将得到一束宽度为4d 的平行光束，如图（b ）所示．则（ ）A ．f 1=30cm ,f 2=15cmB ．f 1=15cm ,f 2=15cmC ．f 1=30cm ,f 2=20cmD ．f 1=45cm ,f 2=30cm【答案】A【解析】【分析】【详解】 由图a 可知，设入射光的宽度为H ，由于其出来的平行光的宽度为d ，则根据光路图的比例可知 21f d H f = 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214f H d f = 解之得f 1=2f 2，结合四个选项可知选A 。

12．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 ．0.9mB ．0.84mC ．0.96mD ．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。