备战中考物理专题题库∶光学问题求解方法的综合题

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．如图所示，小海用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼、远视眼的视物差别。实验中假定图甲中的透镜为正常眼晶状体的形状，并测得其焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、丙的形状。如图所示，能够模拟远视眼的成因及矫正方法的是

A．B．

C．D．

【答案】BD

【解析】

【详解】

因凸透镜的凸度越大，焦距越小，所以实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则焦距小于10cm的是图乙，大于10cm的是图丙；因为丙的焦距比乙的焦距大，所以会聚能力减弱，因此B模拟的是远视眼，A模拟的是近视眼；远视眼应佩戴凸透镜进行矫正；综上所述，故选BD。

3．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。

4．如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，在水透镜中注入少量水后光屏上成清晰的像。以下判断正确的是（）

A ．光屏上成倒立缩小的实像

B ．此时透镜的焦距10cm 20cm f <<

C ．保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm 刻度线处光屏仍能得到清晰的像

D ．向水透镜注水后，要使光屏上重新得到清晰的像，需要像光屏向右移动

【答案】BC

【解析】

【详解】

A ．由图可知，当物距小于像距时，光屏上成倒立、放大的实像，故A 正确；

B ．由图可知20cm u =，40cm v =，则

202f cm f <<

10cm 20cm f <<……①

40cm 2f >

20cm f <……②

由①②可得透镜焦距

10cm 20cm f <<

故B 正确

C ．保持蜡烛和光屏不动，将透镜移动到40cm 刻度线处，物距40cm u '=，像距为

60cm 40cm 20cm v '=-=

即此时的物距等于原来的像距，在光的折射中光路是可逆的，所以光屏上仍能得到清晰的像，故C 正确；

D ．向水透镜注水后，透镜会聚能力变强，焦距变小，使光线提前会聚成像，所以要使光屏上重新得到清晰的像，应减小像距，需要将光屏向左移动，故D 错误。

故选BC 。

5．在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm 处，在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是（ ）

A ．此时的成像特点与投影仪相同

B ．该透镜的焦距满足8cm < f <15cm

C ．将蜡烛和光屏互换后，光屏上不能承接到清晰的像

D ．将蜡烛和光屏同时远离凸透镜，可再次承接到清晰的像

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A ．由题可知，蜡烛放在距凸透镜30cm 处，在透镜另一侧距离透镜16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像，物距大于像距，光屏上成倒立缩小的实像，与照相机原理相同，故A 不正确；

B ．由凸透镜成像规律可知，此时物距在二倍焦距以外，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即

2f v f >>，2u f >

即

216cm f f >>，30cm 2f >

可得

16cm 8cm f >>，15cm f <

则

8cm 15cm f <<

透镜的焦距满足8cm 15cm f <<，故B 正确；

C ．由光路可逆原理可知，将蜡烛和光屏互换后，光屏上能承接到清晰的像，故C 项不正确；

D ．将蜡烛远离凸透镜时，光屏要靠近凸透镜，才能在光屏上成清晰的像，故D 项不正确。

故选B 。

6．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。

7．如图所示，一束光从介质甲射向介质乙，两种介质中有一种是空气，另一种是玻璃，MN是其分界面。则图中的折射角和甲介质的种类分别是

A．50°,空气B．50°,玻璃

C．60°,空气D．60°,玻璃

【答案】D

【解析】

【详解】

由图可知，过入射点作出法线，水平直线MN为界面，竖直虚线为EF法线；

因为入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角，折射角是折射光线与法线的夹角；且入射光线与折射光线，入射光线与反射光线均据法线两侧，因此CO 为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，则折射角

∠AOE=90°-30°=60°

入射角

∠COF=90°-40°=50°

入射角小于折射角，因此可得甲介质是玻璃，故选D。

8．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．

9．如图甲所示，在探究“平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？”实验中，桌上已给出的实验器材有：带支架的玻璃板、铅笔、刻度尺、打火机各一个；完全相同的蜡烛两个（A、B）；白纸一张。A蜡烛是“物”。实验中，确定A蜡烛的像的位置后，在白纸上沿蜡烛A和蜡烛B的边缘画圆，并测出相应的物距u和像距v。第一次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，蜡烛B的位置如图乙所示。下列说法正确的是

A．实验中应只点燃A蜡烛

B．应在“M”侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像

C．多次改变A蜡烛的位置，获得多组数据是为了减小误差

D ．第一次实验测量的像距v 1＝3.50cm

【答案】ABD

【解析】

【详解】

AB ．做实验时，只点燃蜡烛A ，蜡烛A 在玻璃板中成像，观察蜡烛的像时，眼睛要在蜡烛A 的一侧，眼睛既能看到蜡烛A ，又能看到代替蜡烛A 像的蜡烛B ，当B 好像被点燃时，说明B 与A 的像完全重合，说明A 与A 的像大小相同；故A 、B 正确；

C ．实验中，多次改变A 蜡烛的位置，主要是为了获得多组数据归纳出物理规律，使实验结论具有普遍性，故C 错误；

D ．实验测量的物距是A 的右端到直线的距离，则根据对称性可知，像距应是B 的左端到直线的距离，由图知：刻度尺上1cm 之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm ，即此刻度尺的分度值为1mm ，所以此时对应的像距v =3.50cm ，故D 正确。

10．某同学将物体放在凸透镜前不同位置，依次得到倒立的放大的像和倒立的缩小的像，测得像距分别为26厘米和16厘米，则该透镜的焦距f 为（ ）

A ．6厘米

B ．8厘米

C ．13厘米

D ．16厘米

【答案】B

【解析】

【详解】

根据题意，当凸透镜成倒立放大的像时，像位于二倍焦距以外，即12v f >，代入数据得：26cm 2f >

解得： 13cm f <

当凸透镜成倒立，缩小的像时，像位于一倍焦距和二倍焦距之间，即8cm 13cm f <<，代入数据得：

16cm 2f f <<

解得：

8cm 16cm f <<

所以

8cm 13cm f <<

故选B 。

11．如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路，且

A ．10cm f =

B ．50cm f =

C ．8cm f =

D ．12cm f =

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】 根据题意AO ＜OB 可知，A 点成像在B 点，像距大于物距，满足f ＜u ＜2f ，成倒立、放大的实像。因为AO =10cm ，则

f ＜10cm ＜2f

即

5cm ＜f ＜10cm

故选C 。

12．如图，正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜20cm 的地面上得到一个光斑，其直径与透镜直径相等，透镜的焦距是

A ．10cm

B ．20cm

C ．30cm

D ．40cm

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】 由图可知该透镜为凸透镜，根据凸透镜对光有会聚作用，以及在距透镜20cm 的地面上得到一个光斑的直径与透镜直径相等，得到透镜的焦距是10cm 。故B 、C 、D 项不符合题意，A 项符合题意。

13．如图所示，纸筒A 的一端蒙上了一层半透明纸，纸筒B 的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机。为了在A 端得到清晰的像，要调整A 、B 间的距离，

这时（）

A．眼睛应对着B端向筒内观察，看像是否清楚

B．适当旋转B，可在A上得到正立的像

C．应把B端朝着明亮的窗外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚

D．应把A端朝着明亮的窗外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚

【答案】C

【解析】

【分析】

在本题的模型照相机中在纸筒B的右端为凸透镜，纸筒A的左端的半透明纸就相当于真实照相机的底片，在半透明纸上所看到的就是凸透镜前方的景物通过凸透镜所生成的像。【详解】

A．由凸透镜的成像规律可知，应该对着A端向筒内观察而不是眼睛对着B端向内方向观察，让光线从纸筒B通过凸透镜才可以看到、看清楚物体的像；故A错误；

B．模型照相机成的是倒立缩小的实像，因此适当旋转B，可在A上得到倒立的像，故B错误；

CD．为使半透明纸上得到的像更亮一些，要成像的物体就应该在明亮的地方，所以应该把模型照相机的B朝着室外面，A端朝着较暗的室内，故C正确、D错误。

故选C。

【点睛】

照相机应用的是凸透镜成实像时：u＞2f，成倒立缩小的实像；在调节上，符合物近像远像变大：像要变小，物距要增大，像距要变小，镜筒缩短。

14．如图所示，若要让反射光线射中天花板上的新目标，下列方法不可行的是（）

A．只将平面镜竖直向上平移一段距离

B．只将平面镜水平向右平移一段距离

C．只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度

D．只将激光笔的入射光绕O点逆时针转过一定角度

【答案】B

【解析】

【详解】

A．只将平面镜竖直向上平移一段距离，那么入射点O点在水平方向上会右移，反射光线

在水平方向上也会右移，那么反射光线能够射中天花板上的新目标，A项不合题意；B．只将平面镜水平向右平移一段距离，那么入射点O点的位置不变，反射光线的位置也不变，那么反射光线不能射中天花板上的新目标，选项B符合题意；

C．只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕O点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，C项不合题意；

D．只将激光笔的入射光绕O点逆时针转过一定角度，那么入射角会变小，反射角也会变小，反射光线也会绕O点顺时针转动一定角度，反射光线能够射中天花板上的新目标，D 项不合题意。

15．如图，平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上，铅笔与平面镜之间的距离为25cm，则

A．若将平面镜向上移动2cm，铅笔的像也向上移动2cm

B．若将铅笔和平面镜均绕底部转45°至虚线位置时，铅笔与它的像平行

C．若将铅笔水平向右移动10cm，铅笔像的与铅笔之间的距离增大20cm

D．若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将变小

【答案】B

【解析】

【详解】

A．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，铅笔不动，向上移动平面镜，铅笔的像的位置不变，故不符合题意；

B．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔的像也转动相同的角度，故铅笔与它的像平行，故符合题意；

C．由平面镜成像规律可知物与像到平面镜的距离相等，将铅笔水平向右移动10cm，铅笔像的与铅笔之间的距离减小20cm，故不符合题意；

D．由平面镜成像规律可知，物与像大小相等，改用一块较小的平面镜，铅笔的像将不变，故不符合题意．

16．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。

17．某凸透镜成像时，像距v跟物距u之间关系的图像如图所示，下列判断正确的是（）

A．该凸透镜的焦距是16cm

B．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小

C．当u<16cm时，该凸透镜可作放大镜使用

D．当u=20cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．当u=v=2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u=v=2f=16cm ，所以f=8cm，即凸透镜的焦距是8cm，故A错误；

B．物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故B正确；

C．当u<16cm时，有两种情况：若u

f

D．u=20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机，故D错误。

故选B。

18．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。

19．如图所示，平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上，铅笔与平面镜之间的距离为15cm，则

A．向上移动平面镜，铅笔的像也向上移动

B．为使铅笔在平面镜中成完整的像，平面镜应至少高10cm

C．铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔与它的像平行

D．铅笔和平面镜均水平向右移动10cm，铅笔像的位置不变

【答案】C

【解析】

【详解】

A．由平面镜成像规律可知物与像关于平面镜成轴对称关系，向上移动平面镜对称轴位置

不变，铅笔的像位置也不变；

B ．由平面镜成像规律可知物与像大小相等，当铅笔紧贴平面镜时，平面镜至少高为10cm ，当铅笔远离平面镜时，小于10cm 也可以成完整的像；

C ．由平面镜成像规律可知物与像关于平面镜成轴对称关系，铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔平行于平面镜，铅笔的像也平行于平面镜，因此铅笔与它的像平行；

D ．由平面镜成像规律可知物与像到平面镜的距离相等，当铅笔和平面镜均水平向右移动10cm ，像的位置也向右移动了10cm ．

20．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''H G ，如下图所示． 可知

''

OA BA BC DC

= 可求得'5m OA =，那么45m OA =，三角形'OAH 与三角形'OA B 相似，可知

'

''OA AH OA 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 ．