【物理】物理光学问题求解方法的专项培优练习题及答案

一、初中物理光学问题求解方法

1．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。

2．有一个焦距为f的凸透镜，现在将一个物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处，在此过程中（）

A．物体和像之间的距离一直在减小B．物体和像之间的最小距离为4f

C．像的大小和物体大小的比值先减小后增大 D．像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大

【答案】BD

【解析】

【详解】

A．从4f向2f移动过程中，物体和像之间的距离减小，从2f继续向1.5f处移动过程中，物体和像之间的距离增大，物体和像之间的距离先减小后增大，故不符合题意；

B．当物距等于2f时，像距等于2f，物体和像之间的距离最小为4f，故符合题意；

C．成实像时，物近像远像变大，物体从离凸透镜4f处沿主光轴移动到1.5f处，物大小不变，像一直变大，因此像的大小和物体大小的比值一直变大，故不符合题意；

D．从4f向2f移动过程中，物体移动速度大于像的移动速度，从2f继续向1.5f处移动过程中，物体移动速度小于像的移动速度，因此像移动速度与物体移动速度的比值先减小后增大，故符合题意。

3．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。

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．有的国家救护车上的“救护车”是反着写的，是为了让汽年司机从观后镜中快速识别以便及时让路，如观后镜是平面镜，这是利用平面镜成像特点中的（）

A．平面镜成的是虚像

B．像与物大小相等

C．像与物到平面镜的距离相等

D．像与物对于平面镜是对称的

【答案】D

【解析】

【详解】

救护车上的“救护车”是反着写的，由于像与物对于平面镜是对称的，那么汽年司机在平面镜上看到的像是“救护车”，故选D。

6．光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时,均要发生反射,从而使光在不断的反射中沿内层玻璃芯向远处传播．当增大入射光线AB的入射角时,下列说法错误的是

A．CD光线的入射角将增大B．D点将要向右侧移动

C．信息将传输得更快些D．光线BC和CD的夹角将减小

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

当增大入射光线AB的入射角时，入射角增大，反射角等于入射角也随之增大，所以C点右移，也使BC光线在上表面的入射角增大，同样会使反射光线CD的反射角增大，则光线BC和CD的夹角将增大，D点右移，使CD光线在下表面的入射角也增大，并加快信息的传输速度．故选D．

7．如图，F为凸透镜的两个焦点，A′B′为物体AB的像，则AB在（）

A．图中Ⅰ区域，箭头水平向左

B．图中Ⅱ区域，箭头水平向左

C．图中Ⅰ区域，箭头方向向左斜下方

D．图中Ⅰ区域，箭头方向向左斜上方

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

根据图中告诉的像距与焦距的关系，结合凸透镜成像的规律即可确定像与物体之间的大小关系，以及物距与焦距的关系．由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，因此物体应比A′B′大，箭头方向向上；像在主光轴下方，根据凸透镜的三条特殊光线，利用折射时光路是可逆的，作出物体AB，由图可知；则物体应在主光轴上方，所以物体在图中Ⅰ区域，箭头方向向左斜上方．

故选D．

8．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成一个清晰的像，则下列判断正确的是（）

A．这个清晰的像是倒立、放大的实像

B．此凸透镜的焦距大于20cm

C．将蜡烛移动到40cm刻度处，移动光屏，会在光屏上得到清晰、放大的像

D．将蜡烛移动到25cm刻度处，应向右移动光屏，才能再次在光屏上得到清晰的像

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

AB．由图知，像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，所以

u=-=

50cm15cm35cm

v=-=

70cm50cm20cm

可知

35cm> 2f

f<20cm< 2f

解得

10cm< f < 17.5cm

u+v>4f

即

35cm + 20cm > 4f

解得

f<13.75 cm

综上所述

10cm< f < 13.5cm

故AB错误；

C．将蜡烛移动到40cm刻度处，物距等于

50cm- 40cm= 10cm

物距小于焦距，所以成正立放大的虚像，不能成在光屏上，故C错误；

D．将蜡烛移动到25cm刻度处，物距减小，像距将变大，像也变大，所以应向右移动光屏，故D正确。

故选D。

9．如图所示，小宇将凸透镜（f=10cm）固定在光具座40cm的位置，探究凸透镜成像规律。下列说法正确的是（）

A．将蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，像逐渐变小

B．当光屏上成清晰的像时，拿开光屏，眼睛在一定范围内仍能看到像

C．将蜡烛放在10cm处，移动光屏，光屏上可得到倒立缩小的清晰像

D．蜡烛燃烧一段时间后变短，像成在光屏的下方，可将透镜的高度向下调，使像成在光屏中心

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】

A．根据“无论实像或虚像，物体靠近焦点像都变大”可知，蜡烛从焦点内某处向透镜方向移动过程中，所成的虚像将变小，故A正确；

B．能在光屏上成清晰像的是实像，实像是实际光线会聚成的，当把光屏去掉后，实际光线会聚成实像后继续传播，进入人的眼睛，故B正确；

C．将蜡烛放在10cm处时，物距为30cm，而焦距为10cm，即物距大于两倍焦距，光屏上能承接到的是倒立缩小的像，故C正确；

D．蜡烛燃烧一段时间后变短，根据光的直线传播原理，则成的像会偏向光屏上方，可向下适当调整凸透镜，故D不正确。

故选ABC。

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．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．用三块凸透镜做成像实验，在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，得到的实验结果如下：透镜甲成放大、倒立、实像；透镜乙成缩小、倒立、实像；透镜丙成放大、正立、虚像。由此可知甲、乙、丙三个透镜的焦距关系为（ ）

A ．f f f >>甲乙丙

B ．f f f >>丙甲乙

C ．f f f <<甲乙丙

D ．f f f <<乙丙甲

【答案】B 【解析】 【详解】

在保持各凸透镜跟烛焰距离相等的条件下，说明物距u 相等，甲透镜成放大、倒立的实像，说明2f u f 甲甲＞＞，所以2

u

u f 甲＞＞；乙透镜成缩小、倒立的实像，说明2u f 乙＞，所以2

u

f 乙＜

；丙透镜成放大、正立的虚像，说明f u 丙＞；所以，f f f 甲乙丙＞＞。 故选B 。

13．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S 0；S ′在水平的平面镜中成的像为S ″，而S 0 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，S 0、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．

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．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。

16．有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度的，光路图如图所示．当光屏上的光点由S1移到S2时，表示液面（）

A．下降B．上升

C．不变D．先下降后上升

【答案】A

【解析】

【详解】

光屏上的光点由S1移到S2时，由于入射光线的方向固定不变，那么它的反射光线方向也不变，过S2作平行线平行于过S1的反射光线，这条平行线与入射光线交于O点，O点在CD 线上，液面CD相对于液面AB是下降，如图所示，故选A．

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】

【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．如图所示的军事观察孔，人可以通过孔观察外面，现在在孔中嵌入玻璃砖后观察的范围将( )

A．变大B．变小C．不变D．无法确定

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

眼睛通过空气孔看到的范围和通过玻璃看到的范围如图所示：

黑色光线表示在空气中的光路，灰色表示在嵌入玻璃砖后的光路．从图中可以看出，嵌入玻璃砖后观察的范围变大．故选A．

19．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，用了探究凸透镜成像规律的装置做实验，他将远视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，调节光屏和凸透镜之间的距离，在光屏上看到烛焰清晰的像。取下远视眼镜片，光屏上原来清晰的像变模糊了；要想使光屏上的像再次变得清晰，下列调节方法可行的是（）

①保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜

②保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜

③保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜

④保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜

A．②③B．①④C．②④D．①③

【答案】A

【解析】

【详解】

①远视眼镜片是凸透镜，对光线有会聚作用，取下远视眼镜片后，根据凸透镜的动态成像规律，所成的像会往光屏后面退，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏靠近凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，①不合题意；

②由上述可知，保持蜡烛与凸透镜的位置不变，使光屏远离凸透镜，那么会使光屏上的像再次变得清晰，②符合题意；

③由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛远离凸透镜，那么所成的像会靠近凸透镜，能使光屏上的像再次变得清晰，③符合题意；

④由上述可知，保持光屏与凸透镜的位置不变，使蜡烛靠近凸透镜，那么所成的像会远离凸透镜，这样在光屏上所成的像会更加模糊，④不合题意。

故选A。

20．关于光现象的说法正确的是（）

A．看到湖中游动的“鱼”比其实际位置要深

B．物体靠近平面镜，所成的像逐渐变大

C．光发生漫反射时，反射角等于对应的入射角

D．我们看到“红花绿叶”，是由于花吸收了红光，叶子吸收了绿光

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．水中的鱼反射的光线穿过水面，折射进入人眼，此时光线在水面处发生折射，折射角大于入射角，即人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼经水面折射所成的虚像，且虚像在实际鱼的上方，所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。故A错误；

B．由平面镜成像的特点可知，像与物大小相等，像的大小与物体到平面镜的距离无关，所以，物体逐渐靠近平面镜，所成的像大小不变，故B错误；

C．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，所以光发生漫反射时，反射角等于入射角，故C正确；

D．不透明物体的颜色由它反射的色光所决定，而透明物体的颜色由透过它的色光的颜色所决定，所以红花绿叶是由于红花只能反射红光，而绿叶只能反射绿光，故D错误。

故选C。