2020-2021中考物理压轴题专题复习——光学问题求解方法的综合附答案

一、初中物理光学问题求解方法1．城市的很多街口都安装了 360°高清晰摄像头，由公安局实施 24 小时监控，来保护人民的安全，摄像机的像距几乎不变，但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体，焦距可以调节，如图所示，某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像，此时镜头的焦点在 F 处，在监控此人的过程中（该人在成像板上的像保持清晰），下列说法正确的是（）A．不管该人走近还是走远，所成的像都是正立缩小的实像B．如果该人远离镜头，镜头的焦点可能变在 a 点C．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在 c 点D．如果该人靠近镜头，镜头的焦点可能变在 b 点【答案】D【解析】【详解】A．该人走近还是走远时，所成的像是倒立的实像，不是正立的，A错误；B．如果该人远离镜头，那么物距变大，像距变小，像更靠近焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变大，焦点不可能在a点，B错误；C D．如果该人靠近镜头，那么物距变小，像距变大，像更远离焦点，如果还想要像成在成像板上，那么焦距应该变小，焦点不可能在c点，可能变在b点，C错误、D正确．2．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 。

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．如图所示的四种现象中，有关叙述正确的是（ ）A．让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑，此时光斑离透镜12. 0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，则焦距可能小于12. 0厘米也可能大于12. 0厘米B．手影是光的直线传播形成虚像，它不是能量的聚集C．水中铅笔看起来变弯折是由于光的折射形成的D．我们看到塔在水中形成倒影是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等大虚像【答案】C【解析】【分析】【详解】A．让凸透镜正对太阳，后面放一张白纸，在白纸上形成了较大的光斑，此时光斑离透镜12. 0厘米，若将透镜远离白纸则光斑变小，根据凸透镜三条特殊光线，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，太阳光是相当于平行光的，所以白纸越靠近凸透镜，光斑越大，则焦距是大于12.0cm的，A错误；B．手影是光的直线传播所形成的暗区，不是物体的像，B错误；C．水中铅笔看起来变弯折是由于光从水中斜射向空气时，发生折射形成的，C正确；D．我们看到塔在水中形成倒影是由于光在水面发生反射形成的，不是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而成的等大虚像，D错误。

故选C。

5．如图所示，纸筒底部中心开一小孔a，又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c，蜡烛放在纸筒前，此时光屏上观察到三个像．在b、c两孔处放置两相同的三棱镜，同时移动光屏，到某一位置时光屏上只出现一个清晰的更亮的像．则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是A．B．C．D．【答案】A【解析】【详解】三棱镜具有偏折光的能力，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在b、c两处放置的三棱镜的方式应该是凸透镜的形状（中间厚，边缘薄），故BCD项不符合题意，A项符合题意。

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．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．8．如图，小明在实验室探究凸透镜成像规律，先把凸透镜、光屏放在光具座上，发现窗外景物在光屏上成清晰的像。

于是把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，在如图的四个实验情境中，能够在光屏上得到清晰的像是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】【详解】A．把凸透镜、光屏放在光具座上，发现窗外景物在光屏上成清晰的像，说明此时的成像原理与照相机相似，物距大于二倍焦距，像距在二倍焦距与一倍焦距之间，由图甲可得，此时像距为15cm ，故可以得到15cm 2f f ＜＜化简可得7.5cm 15cm f ＜＜此外，由图甲可知，像距为15cm 时，物距在窗外，说明此时像距接近一倍焦距，即焦距更靠近15cm ，且光路可逆，若物距为15cm 时，像的位置应该在窗外，像距超出光具座范围。

选项A 图中物距为10cm ，此时像距应该超出光具座范围或成虚像，故A 不符合题意；B ．此时物距约为38cm ，稍大于二倍焦距，像距为25cm ，稍小于二倍焦距，满足7.5cm 15cm f ＜＜和焦距更接近15cm 的条件，此时成倒立、缩小的实像，故B 符合题意；C ．若此时光屏上能看到清晰地像，则物距等于像距为20cm ，则焦距为10cm ，更接近7.5cm ，不符合题意；D ．若此时能在光屏上看到清晰地像，则像距为12cm ，此时蜡烛应该才窗外，超出光具座范围，故D 不符合题意。

故选B 。

9．如图是用来研究凸透镜成像规律的实验图（屏未画出），当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到一个缩小的像。

若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm 处，则A ．移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像B ．移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像C ．移动光屏，可能在屏上得到正立放大的像D ．移动光屏，可能在屏上得到正立等大的像【答案】AB【解析】【详解】如图，物距为u =40cm−10cm=30cm时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理，u >2f ，所以30cm >2f所以凸透镜的焦距范围为：f <15cm若透镜位置不变，将蜡烛移到刻度为30cm 处，则此时物距为u =40cm−30cm=10cmA ．若5cm <f 10<cm ，此时f <u <2f ，移动光屏，可能在屏上得到倒立放大的像，故A符合题意；<cm，此时u>2f，移动光屏，可能在屏上得到倒立缩小的像，故B符合题意；B．若f5C D．根据凸透镜成像规律可知，无论如何移动光屏，光屏上都不可能此正立的虚像，故CD不符合题意。

10．如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜M，桌面上的小球按图示方向滚动．要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角α应为（）A．90°B．60°C．45°D．30°【答案】C【解析】【分析】【详解】根据题意，小球水平向右运动，小球的像竖直向下运动．根据平面镜成像的特点可知，小球实际的运动路线与它的像运动路线应该是关于平面镜对称的，所以平面镜应当是两条路线的角平分线．所以图中的．故C符合题意．11．如图所示，MN为透镜L的主光轴，AB为一条从左边射向透镜后折射的光线，由此可以判定（）A．若L是凸透镜，B点一定是L的焦点B．若B点是L的焦点，则L一定不是凸透镜C．若B点是L的焦点，AB的入射线一定平行于主光轴D．若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，则L一定不是凹透镜【答案】D【解析】【分析】凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，据此分析判断。

【详解】A．若L是凸透镜，入射光线平行于主光轴，则B点为凸透镜的焦点，若入射光线没有平行主光轴，则折射光线不会通过焦点，B当然也不是焦点，故A错误；BC．若B点是L的焦点（可以是实焦点，也可以是虚焦点），L可能为凸透镜，也可能为凹透镜。

当L为凸透镜时，AB的入射线一定平行于主光轴；当L为凹透镜时，AB的入射线一定不平行于主光轴，故BC错误；D．若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，L若是凹透镜，将变得发散，不会折射到B，所以一定不是凹透镜，而是凸透镜，故D正确。

故选D。

12．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＝30ºB．θ1＝30º，θ2＝60ºC．θ1＝60º，θ2＝30ºD．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°．13．光的色散实验不仅表明了太阳光是由各种色光混合而成，而且表明了不同色光通过棱镜后偏折的程度不同。