2020-2021北京中考物理專題復(fù)習(xí)光學(xué)問題求解方法的綜合題

1、一、初中物理光學(xué)問題求解方法1.如圖所示，紙筒 A的一端蒙上了一層半透明紙，紙筒 B的一端嵌了一個(gè)凸透鏡，兩紙 筒套在一起組成了一個(gè)模型照相機(jī)。為了在 A端得到清晰的像，要調(diào)整 A、B間的距離, 這時(shí)（A.眼睛應(yīng)對著B端向筒內(nèi)觀察，看像是否清楚B.適當(dāng)旋轉(zhuǎn)B,可在A上得到正立的像C.應(yīng)把D.應(yīng)把【答案】 【解析】 【分析】B端朝著明亮的窗外, A端朝著明亮的窗外,CA筒朝著較暗的室內(nèi)，否則看不清楚B筒朝著較暗的室內(nèi)，否則看不清楚在本題的模型照相機(jī)中在紙筒B的右端為凸透鏡，紙筒 A的左端的半透明紙就相當(dāng)于真實(shí)照相機(jī)的底片，在半透明紙上所看到的就是凸透鏡前方的景物通過凸透鏡所生成的像。 【詳解】A

2、.由凸透鏡的成像規(guī)律可知，應(yīng)該對著A端向筒內(nèi)觀察而不是眼睛對著B端向內(nèi)方向觀察，讓光線從紙筒 B通過凸透鏡才可以看到、看清楚物體的像；故 A錯(cuò)誤；B.模型照相機(jī)成的是倒立縮小的實(shí)像，因此適當(dāng)旋轉(zhuǎn)B,可在A上得到倒立的像，故 B錯(cuò)誤；CD.為使半透明紙上得到的像更 模型照相機(jī)的B朝著室外面， 故選Co【點(diǎn)睛】照相機(jī)應(yīng)用的是凸透鏡成實(shí)像時(shí):亮一些，要成像的物體就應(yīng)該在明亮的地方，所以應(yīng)該把A端朝著較暗的室內(nèi)，故 C正確、D錯(cuò)誤。u2f,成倒立縮小的實(shí)像；在調(diào)節(jié)上，符合物近像遠(yuǎn)像變大：像要變小，物距要增大，像距要變小，鏡筒縮短。2.小明在探完凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，將焦距為10cm的凸透鏡甲固定在光具座上

3、50cm刻線處，將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上35cm刻線處，移動光屏到 80cm處，燭焰在光屏上成清晰的像，如圖所示：之后他保持蠟燭的位置不變，將凸透鏡甲換成焦距為5cm的凸透鏡乙并保持位置不變，移動光屏使在光屏上再次成燭焰清晰的像。則對于這兩次成像實(shí)驗(yàn)A.利用凸透鏡甲，在屏上得到的是倒立、縮小的像B.利用凸透鏡甲，在屏上得到的是倒立、放大的像C.利用凸透鏡乙成像時(shí)，像距大于30cmD.利用凸透鏡乙成像時(shí)，像距小于30cm【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB.凸透鏡甲焦距為10cm,物距為：u=50cm-35cm=15cm,當(dāng)fu2f,所以5cmv10cm,故C錯(cuò)誤，D 正確。3 .要使光線

4、經(jīng)過某一個(gè)光學(xué)元件后發(fā)生圖示的偏折，可供選用的元件有：平面鏡；凸透鏡；凹透鏡。能達(dá)成該目標(biāo)的所有光學(xué)元件有（）【答案】DC.D.光線如果按照下面的傳播路徑，這三種光學(xué)元件都是可以達(dá)成目標(biāo)的，如下圖所示。故選Do4 .如圖，小明在實(shí)驗(yàn)室探究凸透鏡成像規(guī)律，先把凸透鏡、光屏放在光具座上，發(fā)現(xiàn)窗外 景物在光屏上成清晰的像。于是把蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上，在如圖的四個(gè)實(shí)驗(yàn)情境中，能夠在光屏上得到清晰的像是（|P 80 90 era|iiiii|iiiipiiipiiijnii|iiii|iiiii|ini|0 W 2030 41A.|iiii|inipiiiiii-ipri|iiii|i ni|

5、nii |im |ii010 20 30 40 封 60 0 SO 90 eraB.D.10 20 30 40mi |iiii|iiiipi-iipni|iiiipiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiri|iiii|iiii|iiiipi時(shí) 3。 90 eraC.【答案】B【解析】【詳解】A.把凸透鏡、光屏放在光具座上，發(fā)現(xiàn)窗外景物在光屏上成清晰的像，說明此時(shí)的成像原 理與照相機(jī)相似，物距大于二倍焦距，像距在二倍焦距與一倍焦距之間，由圖甲可得，此 時(shí)像距為15cm,故可以得到f15cm2f化簡可得7.5cm f 15cm此外，由圖甲可知，像距為 1

6、5cm時(shí)，物距在窗外，說明此時(shí)像距接近一倍焦距，即焦距更 靠近15cm,且光路可逆，若物距為15cm時(shí)，像的位置應(yīng)該在窗外，像距超出光具座范圍。選項(xiàng)A圖中物距為10cm,此時(shí)像距應(yīng)該超出光具座范圍或成虛像，故A不符合題意;B.此時(shí)物距約為 38cm,稍大于二倍焦距，像距為25cm,稍小于二倍焦距，滿足7.5cm f 2ffv 5cm此時(shí)像成在一倍焦距和二倍焦距之間，即f 6cm v 2f3cm v fv6cm 綜合得3cm fv 5cm故B錯(cuò)誤；C.凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大，當(dāng)蠟燭向凸透鏡靠近時(shí)，像一定會變大，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)蠟燭到透鏡的距離是 4cm時(shí)，如果3cm uf甲，所以uu；乙

7、透鏡成縮小、倒立的實(shí)像，說明u2f乙，所2以f乙 %f乙。2故選Bo9.如圖甲所示，在探究“平面鏡成像時(shí)，像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關(guān)系？”實(shí)驗(yàn)中，桌上已給出的實(shí)驗(yàn)器材有：帶支架的玻璃板、鉛筆、刻度尺、打火機(jī)各一個(gè)；完全相同的蠟燭兩個(gè)(A、B)；白紙一張。A蠟燭是“物”。實(shí)驗(yàn)中，確定 A蠟燭的 像的位置后，在白紙上沿蠟燭 A和蠟燭B的邊緣畫圓，并測出相應(yīng)的物距 u和像距V。第 一次實(shí)驗(yàn)測量的物距是 A的右端到直線的距離，蠟燭 B的位置如圖乙所示。下列說法正確B.應(yīng)在“ M”側(cè)觀察蠟燭A經(jīng)玻璃板所成的像C.多次改變A蠟燭的位置，獲得多組數(shù)據(jù)是為了減小誤差D.第一次實(shí)驗(yàn)測量的像距vi=

8、 3.50cm【答案】ABD【解析】【詳解】AB.做實(shí)驗(yàn)時(shí)，只點(diǎn)燃蠟燭 A,蠟燭A在玻璃板中成像，觀察蠟燭的像時(shí)，眼睛要在蠟燭A的一側(cè)，眼睛既能看到蠟燭 A,又能看到代替蠟燭 A像的蠟燭B,當(dāng)B好像被點(diǎn)燃時(shí)，說明B與A的像完全重合，說明 A與A的像大小相同；故 A、B正確；C.實(shí)驗(yàn)中，多次改變 A蠟燭的位置，主要是為了獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，故 C錯(cuò)誤；D.實(shí)驗(yàn)測量的物距是 A的右端到直線的距離，則根據(jù)對稱性可知，像距應(yīng)是B的左端到直線的距離，由圖知：刻度尺上 1cm之間有10個(gè)小格，所以一個(gè)小格代表的長度是0.1cm,即此刻度尺的分度值為 1mm,所以此時(shí)對應(yīng)的像距

9、 v=3.50cm ,故D正確。10.某人站在離湖岸邊 8m的C處，剛好能看見湖對岸的一棵樹HG在水中的完整的像，如果眼距地面的高度為 l.6m,湖兩岸均高出湖水面 lm.湖寬50m,則該樹HG的高度為 ()HG1D. 7mC. 8mA. 10mB. 9m【答案】C【解析】【詳解】某人剛好能看見湖對岸的一棵樹 HG在水中的完整的像，這就意味著樹 H在水中的像H與人眼的連線剛好經(jīng)過距離 C處8m的湖岸邊，作出樹 HG在水中的像HG,如下圖所示. 可知OA BA BC DC 可求得OA 5m ,那么OA 45m,三角形OAH與三角形OAB相似，可知_ ，OA AHOA BA可求得AH 9m ,那么

10、H G 9m 1m 8m即該樹HG的高度為8m,故選C.廣 r ,*1* ,w，*If,，1 11.如圖所示，有一圓柱體 PQ,放在凸透鏡前圖示的位置，它所成像PQ的形狀應(yīng)該是下列圖中的（）【答案】BD.【解析】【分析】【詳解】圓柱體的右邊 Q在f和2f之間，所成的像是倒立放大的實(shí)像；圓柱體的左邊P在2f以外，所成的像是倒立縮小的實(shí)像.當(dāng)uf時(shí)，物距減小，像距變大像變大.右邊的像距比左邊的像距遠(yuǎn)，符合要求的只有圖B.12.如圖所示，若要讓反射光線射中天花板上的新目標(biāo)，下列方法不可行的是（）A.只將平面鏡豎直向上平移一段距離B.只將平面鏡水平向右平移一段距離G只將平面鏡繞。點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動一定角度D

11、.只將激光筆的入射光繞。點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度【答案】B【解析】【詳解】A.只將平面鏡豎直向上平移一段距離，那么入射點(diǎn)。點(diǎn)在水平方向上會右移，反射光線在水平方向上也會右移，那么反射光線能夠射中天花板上的新目標(biāo)，A項(xiàng)不合題意；B.只將平面鏡水平向右平移一段距離，那么入射點(diǎn)。點(diǎn)的位置不變，反射光線的位置也不變，那么反射光線不能射中天花板上的新目標(biāo)，選項(xiàng)B符合題意；C.只將平面鏡繞。點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動一定角度，那么入射角會變小，反射角也會變小，反射光線也會繞。點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動一定角度，反射光線能夠射中天花板上的新目標(biāo)，C項(xiàng)不合題息；D.只將激光筆的入射光繞 。點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度，那么入射角會變小，反射角也會變

12、 小，反射光線也會繞 。點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動一定角度，反射光線能夠射中天花板上的新目標(biāo)，D項(xiàng)不合題意。13.如圖所示，光屏上得到一個(gè)清晰的像，此時(shí)蠟燭到凸透鏡的距離為 24cm,則下列說法 正確的是（）A.此時(shí)的應(yīng)用是投影儀，且凸透鏡的焦距小于12cmB.只將凸透鏡向左移動，就可以在光屏上得到倒立縮小的像C.在蠟燭和凸透鏡之間放一個(gè)近視眼鏡，凸透鏡和光屏不動，蠟燭向右移動光屏上會成清 晰的像D.將蠟燭移到距離凸透鏡 18cm,向右調(diào)節(jié)光屏到適當(dāng)位置，在光屏上可能得到放大的像 【答案】D【解析】【詳解】A.物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用是投影儀；則 fuf12cm,故A錯(cuò)誤；B.只將

13、凸透鏡向左移，減小物距，此時(shí)應(yīng)該增大像距，且物像之間的距離增大，故光屏向右移動才可以在光屏上得到清晰放大的像，故B錯(cuò)誤；C.近視眼鏡的鏡片是凹透鏡，對光線由發(fā)散作用；若在蠟燭和凸透鏡之間放一個(gè)近視眼鏡 時(shí)，光線會延遲會聚，所以像會落在光屏的右側(cè)；如果此時(shí)蠟燭向右移動，物距減小，像 距增大，像會更加遠(yuǎn)離光屏，光屏應(yīng)該向右移動才能得到清晰的像，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.將蠟燭右移至距離凸透鏡 18 cm,由24cmf12cm可知，此時(shí)物距仍大于焦距，故 向右調(diào)節(jié)光屏至適當(dāng)位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故 D正確；14.如圖所示，購物支付已進(jìn)入“刷臉”時(shí)代，消費(fèi)者結(jié)賬時(shí)站在攝像頭（相當(dāng)于一個(gè)凸 透鏡）

14、前約1m的位置，面對鏡頭，經(jīng)系統(tǒng)自動拍照、掃描等，確認(rèn)信息后，即可進(jìn)行后 續(xù)工作。則下列說法正確的是（）A.人臉通過攝像頭成像是利用了光的反射B. “刷臉”時(shí)，面部經(jīng)攝像頭成正立縮小的實(shí)像C. “刷臉”時(shí)，面部應(yīng)位于攝像頭的一倍焦距和兩倍焦距之間D.攝像頭的焦距可能是 30cm【答案】D【解析】【分析】【詳解】A.人臉通過攝像頭成像是利用了光的折射，A錯(cuò)誤；B.刷臉”時(shí)，面部經(jīng)攝像頭成倒立縮小的實(shí)像，B錯(cuò)誤；C. “刷臉”時(shí)，根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，成倒立縮小的實(shí)像，那么物距應(yīng)該大于兩倍 焦距，C錯(cuò)誤；D.由于人站在距離鏡頭 1m處，即物距等于1m,成倒立縮小的實(shí)像，根據(jù)凸透鏡的成像 規(guī)律可

15、知，2f lm,解得50cm,所以攝像頭的焦距可能是 30cm, D正確。故選Do15.某凸透鏡成像時(shí)，像距 v跟物距u之間關(guān)系的圖像如圖所示，下列判斷正確的是A.該凸透鏡的焦距是 16cmB.把物體從距凸透鏡 12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小C.當(dāng)u16cm時(shí)，該凸透鏡可作放大鏡使用D.當(dāng)u=20cm時(shí)成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.當(dāng)u=v=2f,凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像，如圖， u=v=2f=16cm ,所以f=8cm,即凸透鏡 的焦距是8cm,故A錯(cuò)誤；B.物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，凸透鏡的物距大于焦距

16、，成實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距增大，像距減小，像變小，故 B正確；C.當(dāng)u16cm時(shí)，有兩種情況：若 uf,則成正立、放大的虛像，應(yīng)用是放大鏡；若fu2f,成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用是照相機(jī)，故 D錯(cuò)誤。故選B。16.有一圓柱形敞口容器，從其左側(cè)某一高度斜射一束激光，在容器底部產(chǎn)生一個(gè)光斑O,如圖所示，下列操作使光斑向左移動的是:A.保持水面高度不變使激光筆向右平移C.保持激光射入角度不變使水面下降 增大【答案】B【解析】【分析】B.保持激光射入角度不變使水面上升D.保持水面高度和入射點(diǎn)不變使激光入射角A.保持水面高度不變使激光筆向右平移，即入射光線向右平移，入射角不變，折射角也不變，所以在容器

17、底部產(chǎn)生一個(gè)光斑也向右平移，故A項(xiàng)不符合題意；B.保持激光射入角度不變使水面上升，則入射點(diǎn)向左移動，入射角不變，折射角也不變，折射光線與原光線平行向左平移，所以在容器底部產(chǎn)生一個(gè)光斑也向左平移，故B項(xiàng)符合題意；C.保持激光射入角度不變使水面下降，則入射點(diǎn)向右移動，光線在容器底部產(chǎn)生一個(gè)光斑 也向右平移，故 C項(xiàng)不符合題意；D.保持水面高度和入射點(diǎn)不變使激光入射角增大，則折射角也增大，折射光線遠(yuǎn)離法線，光線在容器底部產(chǎn)生一個(gè)光斑也向右平移，故D項(xiàng)不符合題意。故選B。17.焦距為fi的凸透鏡與焦距為f2的凹透鏡的主光軸重合，光心間為軸的一束平行光通過兩透鏡后得到一束寬度為位置互換，將得到一束寬度為

18、 4d的平行光束,d的平行光束，如圖（如圖（b）所示.則（15cm。平行于主光a）所示；若將兩透鏡）AAA. f1=30cm, f2=15cmC. f1=30cm, f2=20cm【答案】A【解析】【分析】【詳解】由圖a可知，設(shè)入射光的寬度為例可知B. fi=15cm, f2=15cmD. fi =45cm, f2=30cmH,由于其出來的平行光的寬度為d,則根據(jù)光路圖的比由圖b可知，由于入射光的寬度仍為的比例可知df2Hf,H,由于其出來的平行光的寬度為4d,則根據(jù)光路圖H f4d f1解之得fi=2f2,結(jié)合四個(gè)選項(xiàng)可知選A。18.某小組在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，將蠟燭放在某位置時(shí)在光屏上得

19、到一個(gè)與物等大的像。然后將蠟燭向凸透鏡移近了20cm,無論在哪都找不到物體的像了，透鏡焦距是（ ）A. 40cmB. 30cmC. 20cmD. 10cm【答案】C【解析】【分析】理解凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，光屏上換不到像一船來說有這兩個(gè)原因，一是物距小于等于焦距，此時(shí)不成像，或成虛像；二是蠟燭、凸透鏡、光屏不在同一高度。本題明顯屬于第 個(gè)原因，再根據(jù)成實(shí)像時(shí)物距與焦距的關(guān)系分析解答?！驹斀狻?將蠟燭放在某位置上，得到一個(gè)與物體等大的像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律知，此時(shí)蠟燭在倍焦距上，若將蠟燭向透鏡移近了20厘米，無論在哪，光屏都不能承接到像了，即說明此時(shí)蠟燭處于1倍焦距上或處于1倍焦距以內(nèi)，據(jù)此分析：A

20、.若焦距是40cm,故將蠟燭向透鏡移近了20厘米后,焦距之間，在光屏上可以成像，故A不符合題意。B.若焦距是30cm,故將蠟燭向透鏡移近了 20厘米后, 焦距之間，在光屏上可以成像，故B不符合題意。C.若焦距是20cm,故將蠟燭向透鏡移近了 20厘米后, 于焦點(diǎn)上，不能成像，故 C符合題意。D.若焦距是10cm,故將蠟燭向透鏡移近了20厘米后,可能，故D不符合題意。故選C。蠟燭處于透鏡的蠟燭處于透鏡的恰好處于透鏡的倍焦距和2倍倍焦距和2倍倍焦距上，即處恰好移動到透鏡的光心處，故不19.如圖所示，MN為透鏡L的主光軸，AB為一條從左邊射向透鏡后折射的光線，由此可 以判定（）A.若L是凸透鏡，B點(diǎn)一定是L的焦點(diǎn)B.若B點(diǎn)是L的焦點(diǎn)，則L 一定不是凸透鏡C.若B點(diǎn)是L的焦點(diǎn)，AB的入射線一定平行于主光軸D.若AB的入射光線是從無窮遠(yuǎn)處主光軸上一點(diǎn)發(fā)出的，則L一定不是凹透鏡【答案】D