2024年中考物理二輪復(fù)習(xí)壓軸題專項(xiàng)練習(xí)：光學(xué)

光學(xué)壓軸題專項(xiàng)練習(xí)

講方法

一、平面鏡成像

1.平面鏡成像的特點(diǎn)（對稱性）

①平面鏡所成的像為正立、等大的虛像；

②像距等于物距；

③像與物對應(yīng)點(diǎn)的連線與鏡面垂直.

2.平面鏡成像做題思路

第一步：根據(jù)題意確定反射面、物體和像；

第二步：根據(jù)對稱性求解相應(yīng)的距離問題、速度問題和像與物體的大小問題.

3.找像點(diǎn)的作圖題思路

方法一：利用反射定律作圖（如圖1-1-1所示）：

①做出反射光線；

②做出反射光線的反向延長線，其交點(diǎn)即為像點(diǎn).

方法二：利用平面鏡成像原理作圖（如圖1-1-2所示）：

①過點(diǎn)S做垂直于平面鏡的虛線；

②在虛線上截取與物距相等的像距，則端點(diǎn)即為像點(diǎn)S1.

二、凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用

1.凸透鏡成像規(guī)律

像的性質(zhì)

物距與物像與鏡的能否用光屏

像距V應(yīng)用

焦距的關(guān)系正倒大小實(shí)虛位置關(guān)系接收到

u>2f倒立縮小實(shí)像2f>v>f異側(cè)能照相機(jī)

續(xù)表

物距與焦像的性質(zhì)物像與鏡能否用光屏

像距V應(yīng)用

距的關(guān)系正倒大小實(shí)虛的位置關(guān)系接收到

u=2f倒立等大實(shí)像v=2f異側(cè)能（測焦距）

2f>u>f倒立放大實(shí)像v>2f異側(cè)能投影儀

u=f不成既更（平行光）

像距

u<f正立放大虛像同側(cè)不能放大鏡

大于物距

一倍焦距分虛實(shí)（正倒）,二倍焦距分大小；

口訣虛像正立實(shí)像倒；

成實(shí)像：物近像遠(yuǎn)像變大；成虛像：物近像近像變小

2.凸透鏡成像規(guī)律解題思路

第一步：分析題意，確定物距、像距、焦距；

第二步：分析成像情況，確定選用哪種成像規(guī)律；

第三步：確定物距、像距和焦距這三者之間的關(guān)系，并用字母表示；

第四步：將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入字母，即可求解.

3.三條特殊光線

a.平行過焦；b.過焦平行；c.過心不變

學(xué)思路

鋪墊1

某同學(xué)將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡14cm處①時，在光屏上得到了一個縮小的像②.這個凸透鏡的焦距可能是

（）

A.6cmB.7cm

C.10cmD.20cm

鋪墊2

在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小歡同學(xué)先將點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡前某一位置時，恰好在鏡后26cm處的

光屏上出現(xiàn)一個與蠟燭等大倒立的像①；若將此蠟燭移至凸透鏡前10cm處②時，則（）

A.光屏上出現(xiàn)倒立放大的實(shí)像

B.光屏上出現(xiàn)倒立縮小的實(shí)像

C.將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動一段距離，光屏上才會出現(xiàn)倒立放大實(shí)像

D.無論怎樣移動光屏，光屏上均不會出現(xiàn)實(shí)像

鋪墊3

探究凸透鏡成像的規(guī)律時，光屏上得到一個倒立、縮小的燭焰像①，將蠟燭向凸透鏡移近一倍焦距。的距離.下

列燭焰成像情況①，不可能出現(xiàn)的是（）

A.縮小的實(shí)像B.等大的實(shí)像

C.放大的實(shí)像D.放大的虛像

壓軸題

某同學(xué)將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在凸透鏡15cm處時，在光屏上得到燭焰縮小的像，當(dāng)蠟燭距凸透鏡9cm時，在

光屏上得到燭焰放大的像，則若是將蠟燭放在凸透鏡12cm處時，蠟燭的成像情況可能是（）

A.縮小的倒立的實(shí)像B.等大的倒立的實(shí)像

C.放大的倒立的實(shí)像D.放大的正立的虛像

提能力

1.水平桌面上豎直放置著平面鏡和直立的鉛筆，平面鏡中呈現(xiàn)鉛筆的虛像.當(dāng)鉛筆與平面鏡之間的距離為8cm

時，像的高度為心,像到平面鏡的距離為S1；當(dāng)鉛筆與平面鏡之間的距離Si；為4cm時，像的高度為甌像到平面鏡

的距離為S2.則下列四個選項(xiàng)中，判斷正確的是（）S2,

4S]—s?B.s*<s2

C.C>九2D.hI—/z-2

2.把兩塊厚度不計(jì)且足夠大的平面鏡OM、ON垂直黏合在一起，并豎立在地面上，俯視圖如圖1-1-3所示.當(dāng)

小科站立在某個位置時，他通過平面鏡所成像的個數(shù)為m,看到自己完整像的個數(shù)為n,下列對小科在不同位置

時，m、n值的分析，不符合實(shí)際的是（）

A.在a點(diǎn)或e點(diǎn)時,m-l,n-0

B.在b點(diǎn)或d點(diǎn)時,m=l,n=1

C.在c點(diǎn)時,m=2,n=2

D.在f點(diǎn)時,m=0,n=0

3.把微小放大以利于觀察，這是物理學(xué)中一種重要的方法.如圖1-1-4是一種顯示微小形變的裝置.A為激光

筆，B、C是平面鏡,P為臺面，未放重物時，激光束反射在屏上的光斑為點(diǎn)D,當(dāng)把重物M放在臺面P上時，臺

面將發(fā)生微小形變，以下說法正確的是（）

A.平面鏡B上的入射角變小，光斑向D點(diǎn)的左側(cè)移動

B.平面鏡B上的入射角變小，光斑向D點(diǎn)的右側(cè)移動

C.平面鏡B上的入射角變大，光斑向D點(diǎn)的右側(cè)移動

D.平面鏡B上的入射角變大，光斑向D點(diǎn)的左側(cè)移動

圖1-1-4

4.如圖1-1-5所示，兩塊完全相同的直角三角形玻璃磚A和B放置在同一水平面內(nèi)，斜邊平行且相距一定距

離.一條光線從空氣中垂直于玻璃磚A的直角邊射入，從玻璃磚B的直角邊射出，射出后的位置和方向可能是圖中

的（）

圖1T-5

A.光線aB.光線bC.光線cD.光線d

5.）蠟燭放在如圖1-1-6所示位置，通過凸透鏡成倒立、縮小的像.小紅畫了圖中的光路.下列說法正確的是

A.小紅畫的光路是正確的B.透鏡成的是虛像

C.透鏡的焦距小于10cmD.透鏡的焦距大于20cm

6.小楊做凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn).將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處,光屏和點(diǎn)燃的蠟燭

位于凸透鏡兩側(cè)，實(shí)驗(yàn)前調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一水平高度，如圖1-1-7所示.則下列四個選項(xiàng)

A.若蠟燭放置在10cm刻度線處，移動光屏，在光屏上不能呈現(xiàn)燭焰清晰的像

B.若蠟燭放置在20cm刻度線處，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的實(shí)像

C.若蠟燭放置在35cm刻度線處，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的實(shí)像

D.若蠟燭放置在45cm刻度線處，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰縮小的實(shí)像

7.某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離。跟物體到凸透鏡的距離。之

間關(guān)系的圖象，如圖1-1-8所示，下列判斷正確的是（）

A.該凸透鏡的焦距是16cm

B.當(dāng)u=12cm時，在光屏上能得到一個縮小的像

C.當(dāng)u=20cm時成放大的像.投影儀就是根據(jù)這一原理制成的

D.把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小

8.小明和小華在窗邊用凸透鏡貼近報紙看文字，看到了文字的像.在移動凸透鏡時，

意外地發(fā)現(xiàn)在報紙上出現(xiàn)了窗外景物的像，如圖2-9所示，兩次所成的像相對于原來被

觀察的物體，對比像的正倒、大小、虛實(shí)三個方面，它們（）

A.有一個方面相同，兩個方面不同

B.有兩個方面相同，一個方面不同

C.三個方面都相同

D.三個方面都不同

9.某同學(xué)用自制的水凸透鏡做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，在光屏上得到了清晰的像，如圖1-1-10所示.他繼續(xù)向水凸透

鏡內(nèi)注水，使水凸透鏡的焦距變小，如果不改變蠟燭和凸透鏡的位置，要在光屏上再次成清晰的像（）

圖1-1-10

A.光屏應(yīng)向右移動，成放大的像B.光屏應(yīng)向左移動，成縮小的像

C.光屏應(yīng)向左移動，成放大的像D.光屏應(yīng)向右移動，成縮小的像

10.實(shí)驗(yàn)桌上有如圖1-1-11所示的實(shí)驗(yàn)裝置（其中的透明玻璃為平面鏡）,還提供了一把刻度尺和相同大小的中

國象棋棋子18個，9個為紅色，9個為綠色.小軍計(jì)劃用這些器材探究“物體在平面鏡中所成像的大小與物體大小的

關(guān)系”.小軍的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將兩個疊放的紅棋子作為物體放在平面鏡前面的白紙上，在平面鏡后面改變兩個疊放的綠棋子的位置，使

得從不同角度觀察，兩個綠棋子與物體的像均完全重合，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

②改變物體（兩個疊放的紅棋子）到平面鏡的距離，在平面鏡后面改變兩個疊放的綠棋子的位置，使得從不同

角度觀察，兩個綠棋子與物體的像均完全重合，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

③再改變四次物體（兩個疊放的紅棋子）到平面鏡的距離，仿照步驟②，做四次實(shí)驗(yàn).請根據(jù)以上敘述回答下列

問題：

⑴小軍計(jì)劃探究的問題中的自變量是一；

（2）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟可知，小軍實(shí)際探究的是物體在平面鏡中所成像的大小與的關(guān)系；

⑶針對小軍計(jì)劃探究的問題，在實(shí)驗(yàn)步驟②中，應(yīng)改變—.

11.小華進(jìn)行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn).如圖1-1-12所示，實(shí)驗(yàn)桌上備有帶支架的蠟燭、光屏、兩個焦距

不同的凸透鏡A和凸透鏡B、平行光光源（接通電源后可發(fā)出平行光）、光具座等器材.

ilijmi|iili|nii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|O

5060708090100Ocm1020306070

50乙8090

圖1-1-12

⑴小華首先測量凸透鏡A的焦距：將凸透鏡A固定在光具座上50cm刻線處，平行光光源發(fā)出平行于透鏡主

光軸的平行光照射到凸透鏡A上,在透鏡另一側(cè)移動光屏直到光屏上的光斑最小，如圖1-1-12甲所示，凸透鏡A

的焦距.fl=cm,

（2）保持凸透鏡A位置不變，將點(diǎn)燃的蠟燭放在光具座上35cm刻線處時，移動光屏，在光屏上可以得到燭焰

倒立、放大的像，如圖1-1-12乙所示，此成像規(guī)律常應(yīng)用在_____（選填“放大鏡”“照相機(jī)”或“幻燈機(jī)”）上；

⑶保持蠟燭位置不變，小華用焦距為f2的凸透鏡B替換凸透鏡A,將凸透鏡B固定在光具座上50cm刻線處.

通過移動光屏，在光屏上得到燭焰倒立、縮小的像.由此現(xiàn)象可以判斷：凸透鏡A和凸透鏡B的焦距大小關(guān)系為f

1f2（選填"/或小華在移動光屏?xí)r，是向（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動光屏的.

12.在焦距為5cm,10cm或15cm的凸透鏡中選擇一個放置于光具座的A點(diǎn)處，如圖1-1-13所示.將蠟燭、光

屏分置于光具座上透鏡的兩側(cè)，調(diào)整透鏡和光屏的中心大致與燭焰的中心在—高度.先后兩次將蠟燭放置在距B

點(diǎn)5cm處，保持透鏡在A點(diǎn)位置不變，移動光屏，可在光屏上得到大小不同的兩個像.比較兩次所成的像，當(dāng)蠟燭

置于光具座上—cm刻度處時，所成的像較大；實(shí)驗(yàn)中所用透鏡的焦距可能是cm.

13.一束光經(jīng)透鏡折射后水平射出，小希通過作圖提供了一種確定透鏡位置的方案，請你按小希的作圖方式，

在圖1一1一14中的甲、乙位置各提供一種方案確定透鏡的位置.

第一節(jié)光學(xué)

學(xué)思路

鋪墊1

答案A

解析因?yàn)楫?dāng)u>2f時,成倒立、縮小的實(shí)像；所以14cm>2f,則f<7cm.故A符合題意.

鋪墊2

答案D

解析距離凸透鏡26cm的光屏上得到一個清晰的與物體等大的像,所以v=26cm=2f,貝Uf=13cm;若現(xiàn)將物體移至

透鏡前10cm處時，此時物距u=10cm,則物距應(yīng)小于焦距，成正立、放大的虛像，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，故光屏

上不會出現(xiàn)像,故ABC錯誤,D正確.

鋪墊3

答案D

解析由題意知，燭焰在屏上成一縮小實(shí)像，所以此時蠟燭在凸透鏡的2f之外，即u>2f；當(dāng)將蠟燭向凸透鏡移

近一倍焦距的距離.則此時u>f,那么有可能是2f>u>f，則成倒立放大的實(shí)像；也可能是u=2f，則成等大的實(shí)像；

也可能是u>2f,則成縮小的實(shí)像，所以只有u<f,成正立、放大的虛像不可能出現(xiàn).

壓軸題

答案ABC

解析(1)確定焦距：

當(dāng)蠟燭放在凸透鏡15cm處時，在光屏上得到燭焰縮小的像；15cm>2f,即:7.5cm>f①

當(dāng)蠟燭放在凸透鏡9cm處時，在光屏上得到燭焰放大的像；

2f>9cm>f,即:9cm>f>4.5cm②

①②聯(lián)立得：7.5cm>f>4.5cm.

(2)物距u等于12cm時,分析成像情況：

a.當(dāng)6cm>f>4.5cm時,u>2f,成縮小的倒立的實(shí)像；

b.當(dāng)f=6cm時,u=2f,成等大的實(shí)像；

c.當(dāng)7.5cm>f>6cm時,f<u<2f,成放大的實(shí)像.

真題演練

1.答案D

解析由平面鏡成的像特點(diǎn)可知，平面鏡成的像是正立等大的虛像，因?yàn)槠矫骁R成的像到鏡的距離與物到鏡的

距禺相等，所以鉛筆后鏡8cm,鉛筆像禺鏡也應(yīng)是8cm,鉛筆曷鏡4cm，鉛筆像昂鏡也應(yīng)是4cm,故.Si>s2;

又因?yàn)椴徽撐镫x鏡遠(yuǎn)還是近，像與物大小都相同，當(dāng)鉛筆遠(yuǎn)離鏡子水平向右移動時，鉛筆像的高度是不變

的，即h1=M

2.答案C

解析A.由圖可知，在a點(diǎn)或e點(diǎn)時，各會成一個像，由于像和物體的連線經(jīng)過鏡面的延長線.故不能看到自己

的像即m=l,n=0;故A正確；

B.由圖可知，人在b、d點(diǎn)時，各會成一個像，由于像和物體的連線經(jīng)過鏡面，故能看到自己的像即m=l,

n=l,故B正確；

C.在c點(diǎn)時，c會通過兩個鏡面成兩個虛像，由于像和物體的連線經(jīng)過鏡面的延長線，故不能看到自己的像，

即m=2,n=0,;故C錯誤；

D.在f點(diǎn)時，在平面鏡的背面，不會成像，即m=0,n=0,故D正確.

3.答案C

解析P桌面上放重物M后臺面發(fā)生傾斜，平面鏡也發(fā)生傾斜，所以入射角變大，平面鏡B上的入射角變大，

根據(jù)鏡面反射的特點(diǎn)知反射的光線偏向右方，即光斑向D點(diǎn)的右側(cè)移動.

4.答案B

解析光線垂直于界面入射時，光線的傳播方向不變；光從玻璃中A斜射入空氣中時，折射角大于入射角，故

從A出來的折射光線會向上偏轉(zhuǎn)，在圖中虛線的上部；

光從空氣中斜射入B中時，折射角小于入射角（此時的折射角等于A中的入射角），故折射光線與入射光線平

5.答案C

解析A.已知蠟燭通過凸透鏡成倒立、縮小的像.則物距u>2f,根據(jù)圖示可知,u=20cm,則凸透鏡的焦距小于10

cm,由于平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后會聚于焦點(diǎn)，所以折射光線與主光軸的交點(diǎn)應(yīng)該在10cm以內(nèi)，故A錯

誤；

B.物距大于2f時，通過凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，故B錯誤；

CD.由圖可知,u=20cm,當(dāng)物距大于2f時.成倒立縮小的實(shí)像，故透鏡的焦距小于10cm,故C正確,D錯誤.

6.答案C

解析凸透鏡的焦距是10cm,凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處，

A.小楊將蠟燭移至10cm刻度線處時，蠟燭到透鏡的距離大于2倍焦距，移動光屏，就會得到倒立、縮小的

實(shí)像，故A錯誤；

B.若蠟燭放置在20cm刻度線處，蠟燭到透鏡的距離大于2倍焦距，移動光屏，就會得到倒立、縮小的實(shí)像，

故B錯誤；

C.若蠟燭放置在35cm刻度線處，蠟燭到透鏡的距離大于1倍焦距小于2倍焦距，移動光屏，就會得到倒

立、放大的實(shí)像，故C正確；

D.若蠟燭放置在45cm刻度線處，蠟燭到透鏡的距離小于1倍焦距，成正立放大的虛像，在光屏上不能承

接，故D錯誤.

7.答案D

解析A.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.A錯誤；

B.當(dāng)u=12cm時,2f>u>f,成倒立、放大的實(shí)像.B錯誤；

C.當(dāng)u=20cm時,u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī).C錯誤；

D.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，成實(shí)像，凸透鏡成實(shí)像時，物

距增大，像距減小，像變小.D正確.

8.答案D

解析原來貼近報紙看文字時，看到的應(yīng)該是正立、放大的虛像，而窗外景物成在報紙上的像是倒立、縮小的

實(shí)像.故倒正、大小、虛實(shí)都不同，故D正確.

9.答案B

解析由圖中可以看出，物距大于像距，在屏上得到清晰縮小的實(shí)像，此時u>2f；

當(dāng)他繼續(xù)向凸透鏡內(nèi)注水，使水凸透鏡的焦距變小，透鏡的聚光能力變強(qiáng)，光線會比注水前要提前交匯，所

以像會向透鏡方向移動，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時，物遠(yuǎn)像近像變小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏將靠近透

鏡向左移動,而且像變小.

10.答案⑴物體大小；（2）物體到平面鏡的距離；⑶物體大小

解析（1）小軍計(jì)劃用這些器材探究“物體在平面鏡中所成像的大小與物體大小的關(guān)系”.故小軍計(jì)劃探究的問題

中的自變量是物體大??；

（2）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟可知，小軍改變物體（兩個疊放的紅棋子）到平面鏡的距離再次實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)際探究的是

物體在平面鏡中所成像的大小與物距（物體到平面鏡的距離）關(guān)系；

⑶針對小軍計(jì)劃探究的問題，在實(shí)驗(yàn)步驟②中，應(yīng)改變物體大小.

11.答案⑴10.0;⑵幻燈機(jī);（3）>;靠近

解析⑴由圖知，光點(diǎn)到凸透鏡的距離為10.0cm,所以凸透鏡的焦距為10.0cm;⑵在光屏上可以得到燭焰倒

立、放大的像，此時物距處于1倍和2倍焦距之間，幻燈機(jī)、投影儀都是根據(jù)這個原理制成的.放大鏡是根據(jù)凸透

鏡成放大正立的虛像的原理制成；照相機(jī)是根據(jù)凸透鏡成縮小倒立的實(shí)像制成的；

⑶蠟燭和凸透鏡的位置不變，凸透鏡A成放大的實(shí)像，說明此時物距處于1