2025年中考物理复习压轴题专项练习-- 光学(含解析）

光学 压轴题专项练习 讲方法 一、平面镜成像 1 平面镜成像的特点 (对称性) ①平面镜所成的像为正立、等大的虚像； ②像距等于物距； ③像与物对应点的连线与镜面垂直 2 平面镜成像做题思路 第一步：根据题意确定反射面、物体和像； 第二步：根据对称性求解相应的距离问题、速度问题和像与物体的大小问题 3 找像点的作图题思路 方法一： 利用反射定律作图 (如图1-1-1 所示)： ①做出反射光线； ②做出反射光线的反向延长线，其交点即为像点 方法二：利用平面镜成像原理作图 (如图1-1-2 所示)： ①过点 S 做垂直于平面镜的虚线； ②在虚线上截取与物距相等的像距，则端点即为像点 S' 二、凸透镜成像规律及其应用 1 凸透镜成像规律 物距与 焦距的关系 像的性质 像距v 物像与镜的 位置关系 能否用光屏 接收到 应用 正倒 大小 实虚 u>2f 倒立 缩小 实像 2f>v>f 异侧 能 照相机 续表 物距与焦 距的关系 像的性质 像距v 物像与镜 的位置关系 能否用光屏 接收到 应用 正倒 大小 实虚 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 异侧 能 (测焦距) 2∫>u>f 倒立 放大 实像 v>2f 异侧 能 投影仪 u=f 不成像 (平行光) u<f 正立 放大 虚像 像距 大于物距 同侧 不能 放大镜 口诀 一倍焦距分虚实 (正倒)， 二倍焦距分大小； 虚像正立实像倒； 成实像： 物近像远像变大； 成虚像： 物近像近像变小 2 凸透镜成像规律解题思路 第一步：分析题意，确定物距、像距、焦距； 第二步：分析成像情况，确定选用哪种成像规律； 第三步：确定物距、像距和焦距这三者之间的关系，并用字母表示； 第四步：将相关数据带入字母， 即可求解 3 三条特殊光线 平行过焦； b 过焦平行； 过心不变 学思路 铺垫1 某同学将点燃的蜡烛放在距凸透镜 14m 处①时，在光屏上得到了一个缩小的像②这个凸透镜的焦距可能是 ( ) 6m B 7m 10m D 20m 铺垫2 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前某一位置时，恰好在镜后 26m 处的 光屏 上出现一 个 与蜡烛等大倒立的像①；若将此蜡烛移至凸透镜前10m 处②时，则 ( ) A. 光屏上出现倒立放大的实像 B 光屏上出现倒立缩小的实像 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 D 无论怎样移动光屏，光屏上均不会出现实像 铺垫3 探究凸透镜成像的规律时，光屏上得到一个倒立、缩小的烛焰像①，将蜡烛向凸透镜移近一倍焦距°的距离下 列烛焰成像情况①，不可能出现的是 ( ) 缩小的实像 B 等大的实像 放大的实像 D 放大的虚像 压轴题 某同学将一支点燃的蜡烛放在凸透镜15m 处时，在光屏上得到烛焰缩小的像，当蜡烛距凸透镜9m 时，在光 屏上得到烛焰放大的像，则若是将蜡烛放在凸透镜12m 处时，蜡烛的成像情况可能是( ) 缩小的倒立的实像 B 等大的倒立的实像 放大的倒立的实像 D 放大的正立的虚像 提能力 1 水平桌面上竖直放置着平面镜和直立的铅笔，平面镜中呈现铅笔的虚像 当铅笔与平面镜之间的距离为8m 时，像的高度为 ℎ₁,像到平面镜的距离为s₁；当铅笔与平面镜之间的距离 s₁;为 4m 时，像的高度为 ℎ₂,像到平面 镜的距离为s₂ 则下列四个选项中，判断正确的是 ( ) s₂, A .s₁=s₂ B.s₁<s₂ C .ℎ₁>ℎ₂ D .ℎ₁=ℎ₂ 2 把两块厚度不计且足够大的平面镜M、垂直黏合在一起，并竖立在地面上，俯视图如图1-1-3 所示 当小科站 立在某个位置时，他通过平面镜所成像的个数为m，看到自己完整像的个数为，下列对小科在不同位置时，m、值 的分析，不符合实际的是 ( ) 在点或e 点时, m=1,n=0 B 在b 点或d 点时, m=1,n=1 在点时, m=2, =2 D 在 f 点时, m=0, =0 3. 把微小放大以利于观察，这是物理学中一种重要的方法 如图1-1-4 是一种显示微小形变的装置为激光笔， B、是平面镜，P 为台面，未放重物时，激光束反射在屏上的光斑为点 D，当把重物 M 放在台面P 上时，台面将发 生微小形变，以下说法正确的是 ( ) 平面镜 B 上的入射角变小，光斑向D 点的左侧移动 B 平面镜B 上的入射角变小，光斑向 D 点的右侧移动 平面镜B 上的入射角变大，光斑向 D 点的右侧移动 D 平面镜 B 上的入射角变大，光斑向 D 点的左侧移动 4 如图1-1-5 所示，两块完全相同的直角三角形玻璃砖和B 放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离一 条光线从空气中垂直于玻璃砖的直角边射入，从玻璃砖 B 的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的 ( ) 光线 B 光线b 光线 D 光线d 5)蜡烛放在如图1-1-6 所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像 小红画了图中的光路下列说法正确的是 ( ) 小红画的光路是正确的 B 透镜成的是虚像 透镜的焦距小于 10m D 透镜的焦距大于20m 6 小杨做凸透镜成像规律的实验将焦距为 10m 的凸透镜固定在光具座上50m 刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位 于凸透镜两侧，实验前调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度，如图1-1-7 所示 则下列四个选项 中，判断正确的是 ( ) 若蜡烛放置在 10m 刻度线处，移动光屏，在光屏上不能呈现烛焰清晰的像 B 若蜡烛放置在20m 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像 若蜡烛放置在35m 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的实像 D 若蜡烛放置在45m 刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰缩小的实像 7 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离υ 跟物体到凸透镜的距离υ 之间关系的图象，如图1-1-8 所示，下列判断正确的是 ( ) 该凸透镜的焦距是 16m B 当 u=12m 时， 在光屏上能得到一个缩小的像 当u=20m 时成放大的像 投影仪就是根据这一原理制成的 D 把物体从距凸透镜 12m 处移动到24m 处的过程中，像逐渐变小 8 小明和小华在窗边用凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像在移动凸透镜时，意 外 地发现在报纸上出现了窗外景物的像，如图1-1-9 所示，两次所成的像相对于原来被观察 的 物体，对比像的正倒、大小、虚实三个方面，它们 ( ) 有一个方面相同， 两个方面不同 B 有两个方面相同，一个方面不同 三个方面都相同 D 三个方面都不同 9 某同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图1-1-10 所示 他继续向水凸透 镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像 ( ) 光屏应向右移动，成放大的像 B 光屏应向左移动，成缩小的像 光屏应向左移动，成放大的像 D 光屏应向右移动，成缩小的像 10 实验桌上有如图1-1-11 所示的实验装置 (其中的透明玻璃为平面镜)，还提供了一把刻度尺和相同大小的中 国象棋棋子18 个，9 个为红色，9 个为绿色小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的 关系”小军的主要实验步骤如下： ①将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使 得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据 ②改变物体 (两个叠放的红棋子)到平面镜的距离，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同 角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据 ③再改变四次物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离，仿照步骤②，做四次实验请根据以上叙述回答下列 问题： (1)小军计划探究的问题中的自变量是 ； (2)根据以上实验步骤可知，小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与 的关系； (3)针对小军计划探究的问题，在实验步骤②中，应改变 11 小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验 如图1-1-12 所示，实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、两个焦距 不同的凸透镜和凸透镜B、平行光光源 (接通电源后可发出平行光)、光具座等器材 (1)小华首先测量凸透镜的焦距：将凸透镜固定在光具座上50m 刻线处，平行光光源发出平行于透镜主光轴的 平行光照射到凸透镜上，在透镜另一侧移动光屏直到光屏上的光斑最小，如图1-1-12 甲所示， 凸透镜的焦距 f ₁¿cm; (2)保持凸透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在光具座上35m 刻线处时，移动光屏，在光屏上可以得到烛焰倒 立、放大的像，如图1-1-12 乙所示，此成像规律常应用在 (选填“放大镜”“照相机”或“幻灯机”) 上； (3)保持蜡烛位置不变，小华用焦距为 f₂ 的凸透镜B 替换凸透镜，将凸透镜B 固定在光具座上50m 刻线处通过 移动光屏，在光屏上得到烛焰倒立、缩小的像 由此现象可以判断：凸透镜 和凸透镜B 的焦距大小关系为f₁ f₂ (选填“>”或“<”) 小华在移动光屏时，是向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动光屏的 12 在焦距为5m、10m 或 15m 的凸透镜中选择一个放置于光具座的 点处，如图1--1-13 所示将蜡烛、光屏分 置于光具座上透镜的两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 高度先后两次将蜡烛放置在距B 点 5m 处，保持透镜在 点位置不变，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像比较两次所成的像，当蜡烛置于光 具座上 m 刻度处时，所成的像较大；实验中所用透镜的焦距可能是 m 13 一束光经透镜折射后水平射出，小希通过作图提供了一种确定透镜位置的方，请你按小希的作图方式，在 图1-1-14 中的甲、乙位置各提供一种方确定透镜的位置 第一节 光学 学思路 铺垫 1 答 解析 因为当 u>2f 时，成倒立、缩小的实像；所以 14m>2f, 则f<7m 故 符合题意 铺垫2 答 D 解析 距离凸透镜26m 的光屏上得到一个清晰的与物体等大的像, 所以v=26m=2f, 则f=13m; 若现将物体移至透 镜前 10m 处时, 此时物距u=10m，则物距应小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，故光屏上 不会出现像, 故 B 错误, D 正确 铺垫3 答 D 解析 由题意知，烛焰在屏上成一缩小实像，所以此时蜡烛在凸透镜的2f 之外，即u>2f；当将蜡烛向凸透镜移 近一倍焦距的距离 则此时u>f，那么有可能是2f>u>f，则成倒立放大的实像；也可能是 u=2f，则成等大的实像； 也可能是 u>2f,则成缩小的实像,所以只有u<f,成正立、放大的虚像不可能出现 压轴题 答 B 解析(1)确定焦距: 当蜡烛放在凸透镜 15m 处时，在光屏上得到烛焰缩小的像；15m>2f, 即: 75m>f ① 当蜡烛放在凸透镜9m 处时，在光屏上得到烛焰放大的像； 2f>9m>f, 即: 9m>f>45m② ①②联立得:75m>f>45m (2) 物距u 等于 12m 时, 分析成像情况: 当6m>f>45m 时, u>2f, 成缩小的倒立的实像； b 当f=6m 时, u=2f, 成等大的实像; 当75m>f>6m 时, f<u<2f, 成放大的实像 真题演练 1 答 D 解析 由平面镜成的像特点可知，平面镜成的像是正立等大的虚像，因为平面镜成的像到镜的距离与物到镜的 距离相等，所以铅笔离镜8m, 铅笔像离镜也应是8m, 铅笔离镜4m,铅笔像离镜也应是4m，故 s₁>s₂; 又因为不论物离镜远还是近，像与物大小都相同，当铅笔远离镜子水平向右移动时，铅笔像的高度是不变 的，即 ℎ₁=ℎ₂. 2 答 解析 由图可知，在点或e 点时，各会成一个像，由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的 像, 即m=1,=0;故 正确; B 由图可知， 人在b、 d 点时， 各会成一个像，由于像和物体的连线经过镜面，故能看到自己的像, 即m=1, =1, 故B 正确; 在点时，会通过两个镜面成两个虚像，由于像和物体的连线经过镜面的延长线，故不能看到自己的像, 即 m = 2, = 0,; 故 错误； D 在f 点时，在平面镜的背面，不会成像，即 m=0, =0, 故D 正确 3 答 解析 P 桌面上放重物 M 后台面发生倾斜，平面镜也发生倾斜，所以入射角变大，平面镜B 上的入射角变大， 根据镜面反射的特点知反射的光线偏向右方，即光斑向 D 点的右侧移动 4 答B 解析 光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从玻璃中 斜射入空气中时，折射角大于入射角，故 从 出来的折射光线会向上偏转，在图中虚线的上部； 光从空气中斜射入 B 中时，折射角小于入射角 (此时的折射角等于 中的入射角)，故折射光线与入射光线平行 射出B，如下图 5 答 解析 已知蜡烛通过凸透镜成倒立、缩小的像 则物距 u>2f, 根据图示可知, u =20m, 则凸透镜的焦距小于 10m, 由于平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚于焦点，所以折射光线与主光轴的交点应该在 10m 以内，故 错误; B 物距大于2f 时，通过凸透镜成倒立缩小的实像，故B 错误； D 由图可知, u=20m, 当物距大于2f 时,成倒立缩小的实像，故透镜的焦距小于 10m，故 正确,D 错误 6 答 解析 凸透镜的焦距是 10m，凸透镜固定在光具座上50m 刻度线处， 小杨将蜡烛移至 10m 刻度线处时， 蜡烛到透镜的距离大于2 倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、缩小的实 像，故 错误； B 若蜡烛放置在 20m 刻度线处，蜡烛到透镜的距离大于2 倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、缩小的实像， 故 B 错误； 若蜡烛放置在 35m 刻度线处， 蜡烛到透镜的距离大于1 倍焦距小于2 倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、放 大的实像，故正确； D 若蜡烛放置在45m 刻度线处， 蜡烛到透镜的距离小于1 倍焦距，成正立放大的虚像，在光屏上不能承接， 故D 错误 7 答D 解析 u=v=2f, 凸透镜成倒立、 等大的实像, 如图, u=v=2f= 16m, 所以 f=8m 错误; B 当 u=12m 时, 2f>u>f, 成倒立、 放大的实像 B 错误； 当 u=20m 时, u>2f, 成倒立、 缩小的实像，应用于照相机 错误； D 物体从距凸透镜 12m 处移动到24m 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 D 正确 8 答 D 解析 原来贴近报纸看文字时，看到的应该是正立、放大的虚像，而窗外景物成在报纸上的像是倒立、缩小的 实像 故倒正、大小、虚实都不同，故 D 正确 9 答 B 解析 由图中可以看出，物距大于像距，在屏上得到清晰缩小的实像，此时u>2f； 当他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所 以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透 镜向左移动， 而且像变小 10 答 (1)物体大小; (2)物体到平面镜的距离；(3)物体大小 解析 (1)小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系” 故小军计划探究的问 题中的自变量是物体大小； (2)根据以上实验步骤可知，小军改变物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离再次实验，所以实际探究的是物 体在平面镜中所成像的大 小与物距 (物体到平面镜的距离)关系； (3)针对小军计划探究的问题，在实验步骤②中，应改变物体大小 11 答 (1) 10 0; (2) 幻灯机; (3) >;靠近 解析 (1)由图知，光点到凸透镜的距离为 100m, 所以凸透镜的焦距为100m;(2)在光屏上可以得到烛焰倒立、放 大的像，此时物距处于1 倍和2 倍焦距之间，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的 放大镜是根据凸透镜成放 大正立的虚像的原理制成；照相机是根据凸透镜成缩小倒立的实像制成的； (3)蜡烛和凸透镜的位置不变，凸透镜 成放大的实像，说明此时物距处于 1 倍和2 倍焦距之间；凸透镜 B 成 缩小的实像，说明物距大于2 倍焦距 因此凸透镜 B 的焦距小于凸透镜 的焦距 因为成的像减小，说明像距减小， 光屏应靠近透镜 12 答 同一; 35; 5 或者 10 解析 (1)根据凸透镜成像规律中实验的要求，首先把凸透镜、蜡烛、光屏放在光具座上，点燃蜡烛并调整蜡 烛、凸透镜、光屏的高度，让烛焰、凸透镜、光屏三者中心放在同一高度上，这样才能使像成在光屏的中心； (2) 由“蜡烛放置在距 B 点50m 处, 保持透镜在点位置不变，移动光屏，可在光屏上得到大小不同的两个像” 可知，在光屏上得到的像是实像，那么所选透镜的焦距一定不是 15m 的， 因为如果选择透镜的焦距为15m, 蜡烛 放置在距B 点5m 处, 保持透镜在点位置不变，移动光屏，那么不能在光屏上得到像，而成为一束平行光； 如果选择透镜的焦距为5m，蜡烛放置在距B 点右边50m 处, 即蜡烛置于光具座35m 刻度处时，此时u>2f，保 持透镜在 点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒立缩小的实像； 当蜡烛放置在距B 点左边 5m 处，即蜡烛置于光具座25m 刻度处时, 此时u>2f, 保持透镜在点位置不变，移动 光屏，在光屏上将得到倒立缩小的实像；但比蜡烛置于光具座35m 刻度处时所成的像还要小； 如果选择透镜的焦距为 10m，蜡烛放置在距B 点右边 5m 处, 即蜡烛置于光具座 35m 刻度处时，此时2f>u>f， 保持透镜在点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒立放大的实像； 如果选择透镜的焦距为 10m，蜡烛放置在距B 点左边 5m 处, 即蜡烛置于光具座 25m 刻度处时，此时u>2f，保 持透镜在 点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒立缩小的实像