2025年中考物理复习压轴题专项练习-- 光学(含解析）

这是一份2025年中考物理复习压轴题专项练习-- 光学(含解析），共11页。试卷主要包含了平面镜成像，凸透镜成像规律及其应用等内容，欢迎下载使用。

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
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
a.平行过焦； b.过焦平行； c.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 14cm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 ( )
A. 6cm B. 7cm
C. 10cm D. 20cm
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 26cm 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10cm处②时，则 ( )
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
C. 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”或“2f 时，成倒立、缩小的实像；所以 14cm>2f, 则f2f；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u2f, 即: 7.5cm>f ①
当蜡烛放在凸透镜9cm处时，在光屏上得到烛焰放大的像；
2f>9cm>f, 即: 9cm>f>4.5cm②
①②联立得:7.5cm>f>4.5cm.
(2) 物距u等于 12cm时, 分析成像情况:
a. 当6cm>f>4.5cm时, u>2f, 成缩小的倒立的实像；
b. 当f=6cm时, u=2f, 成等大的实像;
c. 当7.5cm>f>6cm时, f2f, 根据图示可知, u =20cm, 则凸透镜的焦距小于 10cm, 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 10cm 以内，故 A 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；
CD. 由图可知, u=20cm, 当物距大于2f时,成倒立缩小的实像，故透镜的焦距小于 10cm，故 C正确,D错误.
6. 答案 C
解析 凸透镜的焦距是 10cm，凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，
A. 小杨将蜡烛移至 10cm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 A 错误；
B. 若蜡烛放置在 20cm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；
C. 若蜡烛放置在 35cm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C正确；
D. 若蜡烛放置在45cm 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. 答案D
解析 A. u=v=2f, 凸透镜成倒立、 等大的实像, 如图, u=v=2f= 16cm, 所以 f=8cm. A 错误;
B. 当 u=12cm时, 2f>u>f, 成倒立、 放大的实像. B错误；
C. 当 u=20cm时, u>2f, 成倒立、 缩小的实像，应用于照相机. C错误；
D. 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. D正确.
8.答案 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.答案 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. 答案 (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. 答案 (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 10.0cm, 所以凸透镜的焦距为10.0cm;(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 A 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A 的焦距. 因为成的像减小，说明像距减小，光屏应靠近透镜.
12.答案 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5.0cm处, 保持透镜在A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 15cm的， 因为如果选择透镜的焦距为15cm, 蜡烛放置在距B点5cm处, 保持透镜在A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5cm，蜡烛放置在距B点右边5.0cm处, 即蜡烛置于光具座35cm刻度处时，此时u>2f，保持透镜在 A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 5cm处，即蜡烛置于光具座25cm刻度处时, 此时u>2f, 保持透镜在A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35cm刻度处时所成的像还要小；
如果选择透镜的焦距为 10cm，蜡烛放置在距B点右边 5cm 处, 即蜡烛置于光具座 35cm刻度处时，此时2f>u>f，保持透镜在A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 10cm，蜡烛放置在距B点左边 5cm处, 即蜡烛置于光具座 25cm刻度处时，此时u>2f，保持透镜在 A 点位置不变，移动光屏，在光屏上将得到倒立缩小的实像；
综上所述，比较两次所成的像， 当蜡烛置于光具座 35cm刻度处时，所成的像较大；实验中所用透镜的焦距可能是5或 10cm.
答案 ①根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出其折射光线，其折射光线与主光轴的交点即为凸透镜的焦点位置；②根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴画出入射光线的延长线，与主光轴的交点即为凹透镜的焦点位置；如图所示.