专题8 光学选择题
一、单选题
1．（2023·陕西西安·统考一模）西安大唐芙蓉园举行兔年新春灯会，吸引了来自全国各地的游客参观，图示是一组花灯的照片，有关照片中的物理现象，下列说法不正确的是（ ）
A．花灯在水中所成的像是等大的虚像
B．花灯采用LED灯，是因为其发光效率能达到100%
C．花灯在水中的倒影是由光的反射形成的
D．游客拍摄照片时相机镜头到花灯的距离大于镜头的二倍焦距
【答案】B
【详解】AC．花灯在水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的。根据平面镜成像的特点可知，花灯在水中所成的是等大的虚像，故AC正确，不符合题意；
B．由于能量的损失，故彩灯采用LED灯，其发光效率不能达到100%，故B错误，符合题意；
D．游客拍摄照片时，物距应大于二倍焦距，所以相机镜头到花灯的距离大于镜头的二倍焦距，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．（2023·湖北黄冈·统考模拟预测）平面镜水平放置且镜面朝上，在镜面上方竖直放置一凸透镜，在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源S，关于点光源在该光具组中成像情况的判断，正确的是（ ）
A．两个实像，两个虚像 B．两个实像，一个虚像
C．一个实像，两个虚像 D．一个实像，三个虚像
【答案】A
【详解】由题知，凸透镜主光轴上两倍焦距处有一点光源S；首先可以确定点光源S在凸透镜右侧两倍焦距处可以成一个等大的实像S1，这个实像又可以通过平面镜成一个虚像S2（平面镜成像），点光源S通过平面镜可以成一个虚像S3，形成的这个虚像S3（相当于一个发光点）又可以通过凸透镜再成一个等大的实像S4（因S3在两倍焦距处的正下方，且过光心的光线传播方向不变）。由于通过S4的光线不能被平面镜反射（或不能再射向平面镜），所以S4不能在平面镜中再成一个虚像；所以，会出现两个实像，两个虚像，即S能成四个像。如下图所示
故选A。
3．（2023·陕西西安·校考一模）西安大唐芙蓉园举行新春灯会，吸引来自全国各地的游客参观，图示是一组彩灯的照片，有关照片中的物理现象下列说法不正确的是（ ）
A．彩灯在水中所成的是等大的虚像
B．彩灯采用LED灯，是因为其发光效率能达到100%
C．水中的倒影是由光的反射现象形成的
D．我们看到水中的一轮明月比实际的月亮暗是因为光在水面处同时发生了反射和折射
【答案】B
【详解】A．根据彩灯形成原理可知，彩灯在水中所成的是等大的虚像，故A正确，不符合题意；
B．根据彩灯的构成可知，彩灯采用LED灯，其发光效率不能达到100%，故B错误，符合题意；
C．根据倒影形成的原因可知，水中的倒影是由光的反射现象形成的，故C正确，不符合题意；
D．根据光的反射和折射原理可知，我们看到水中的一轮明月比实际的月亮暗是因为光在水面处同时发生了反射和折射，故D正确，不符合题意；
故选B。
4．（2023·山东济南·统考模拟预测）下列现象，能用光的折射现象解释的是（ ）
A．
树荫下形成圆形光斑
B．
斑马倒影
C．
水面“折”枝
D．
日全食
【答案】C
【详解】A．树荫下圆形光斑是小孔成像现象，是由光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．斑马倒影是平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B不符合题意；
C．水面“折”枝是光由水中斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线向水面偏折造成的，是光的折射现象，故C符合题意；
D．日全食是由光的直线传播形成的，故D不符合题意。
故选C。
5．（2023·广西柳州·统考一模）2021年7月，我国选手杨倩在气步枪比赛中，夺得奥运金牌，如图所示的光现象中与射击瞄准用到的光学知识相同的是（ ）
A．
镜子中的冰墩墩 B．
水球成人像
C．
幕布上的皮影戏 D．
雨后的彩虹
【答案】C
【详解】A．射击瞄准是利用了光的直线传播原理，镜子中的冰墩墩，是平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A不符合题意；
B．水球成人像是凸透镜成像现象，是光的折射形成的，故B不符合题意；
C．幕布上的皮影戏是光的直线传播形成的，与射击瞄准的原理相同，故C符合题意；
D．雨后的彩虹是由于光的折射形成的，故D不符合题意。
故选C。
6．（2023·陕西西安·校联考模拟预测）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．验钞机是利用红外线辨别钞票的真伪
B．塔在水中的“倒影”是由于光的直线传播形成的
C．凹透镜对光有发散作用，可用于制作近视眼镜
D．照相机利用了凸透镜能成正立、缩小的实像的原理
【答案】C
【详解】A．紫外线能使钞票上的荧光物质发光，判别钞票的真伪，故A错误；
B．水中的倒影，是塔在水面所成的像，是由光的反射形成的，故B错误；
C．近视眼是晶状体太厚，对光线的会聚能力增强，使像成在视网膜的前方，戴近视眼镜使光线发散一些，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜，故C正确；
D．照相机拍照时，物体到透镜的距离大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故D错误。
故选C。
7．（2023·陕西榆林·校考一模）如图是一个擦窗机器人，它的“腹部”有吸盘。擦窗时，它的真空泵会将吸盘内的空气向外抽出，它就能牢牢地吸在竖直玻璃上。下列说法错误的是（ ）
A．擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为大气压的作用
B．擦窗机器人通过玻璃成等大的虚像
C．擦窗机器人静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是竖直向上的
D．擦窗机器人静止在竖直玻璃上时，真空泵继续向外抽气，机器人受到的摩擦力变大
【答案】D
【详解】A．擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气抽出，使泵内气压小于外界大气压，在大气压力的作用下，“擦窗机器人”能吸在竖直玻璃上，故A正确，不符合题意；
B．根据平面镜成像特点可知，擦窗机器人通过玻璃成等大的虚像，故B正确，不符合题意；
C．擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力，二力的方向相反，故摩擦力的方向是竖直向上的，故C正确，不符合题意；
D．只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止，则重力和摩擦力就是一对平衡力；由于机器人的重力不变，所以擦窗机器人受到的摩擦力不变，故D错误，符合题意。
故选D。
8．（2023·陕西榆林·校考一模）对于下列四幅图阐述正确的是（ ）
A．图甲中，光的色散实验说明白光是由红、绿、蓝三种色光复合而成
B．图乙中的透镜为凹透镜，可用来制作矫正近视眼的镜片
C．图丙中，照相机成像原理是：当物体在凸透镜的二倍焦距外时成倒立、缩小的实像
D．图丁中，要使投影仪成像变大，应使投影仪靠近屏幕，同时使镜头远离胶片
【答案】C
【详解】A．图甲中色散实验，发现白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光复合而成，故A错误；
B．图乙中，靠近透镜的物体成正立放大的虚像，是凸透镜，可以用来制作矫正远视眼的镜片，故B错误；
C．照相机用用凸透镜中物体位于二倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像工作的，故C正确；
D．要使投影仪成像变大，应减小物距，增大像距，所以，应使投影仪远离屏幕（增大像距），同时使镜头靠近投影片（减小物距），故D错误。
故选C。
9．（2023·山东济南·统考一模）如图所示，一束光从空气斜射到水面，若入射方向由BO变到AO，则（ ）
A．反射角减小，折射角增大
B．反射角增大，折射角减小
C．反射角减小，折射角减小
D．反射角增大，折射角增大
【答案】C
【详解】光线入射方向由BO变到AO，入射光线向法线方向靠拢，入射光线与法线的夹角减小，即入射角减小，根据光的反射定律，反射角也会减小；折射光线也会向法线方向靠拢，折射光线与法线的夹角减小，即折射角减小。
故选C。
10．（2023·安徽亳州·校考一模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜和光屏，如图所示，此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像（像未画出），则下列说法不正确的是（ ）
A．光屏上得到倒立、放大的像，投影仪就是利用此原理工作的
B．若凸透镜位置不变，把蜡烛、光屏的位置对调，则光屏上仍能成清晰的像
C．实验时用手指遮挡住凸透镜的下半部分，光屏上不能得到烛焰完整的像
D．若在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜镜片，则要把光屏向右移动适当位置才能得到清晰的像
【答案】C
【详解】A．由图得，像距大于物距，光屏上得到倒立、放大的像，投影仪就是利用此原理工作的，故A正确，不符合题意；
B．由光路可逆得，若凸透镜位置不变，把蜡烛、光屏的位置对调，则光屏上仍能成清晰缩小的实像，故B正确，不符合题意；
C．实验时用手指遮挡住凸透镜的下半部分，剩下的凸透镜仍能成像，光屏上能得到烛焰完整的像，但是成像的光变少，像变暗，故C错误，符合题意；
D．近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，会使像距变大，若在蜡烛与凸透镜之间放一个近视眼镜镜片，则要把光屏向右移动适当位置才能得到清晰的像，故D正确，不符合题意。
故选C。
11．（2023·山东德州·校考一模）“新冠肺炎”疫情期间，各地通过扫描二维码进行防疫登记，下列说法正确的是（ ）
A．手机摄像头和老花眼镜的镜片都对光有发散作用
B．当摄像头远离二维码时，影像传感器上的像变大
C．扫描时二维码位于手机摄像头二倍焦距以外
D．影像传感器上成的是正立的虚像
【答案】C
【详解】A．手机摄像头相当于凸透镜，老花眼镜的镜片也是凸透镜，它们对光线都有会聚作用，故A错误；
BCD．手机摄像头是利用物体在2倍焦距以外，成倒立、缩小实像的原理工作的，所以，扫描时二维码位于手机摄像头二倍焦距以外，影像传感器上成的是倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物远像近像变小，则当摄像头远离二维码时，影像传感器上的像变小，故C正确，BD错误。
故选C。
12．（2023·广东佛山·统考一模）如图所示的是用于航拍的无人机。关于此无人机的说法中正确的是（ ）
A．无人机能升空的原因是受到空气的浮力
B．航拍时，为了使位于航拍器正下方的同学们所成的像更大，应提高飞行高度
C．无人机在空中悬停定位拍摄时，没有力对无人机做功
D．无人机竖直匀速上升过程中机械能保持不变
【答案】C
【详解】A．无人机能升空的原因是无人机的旋转桨转动时，对下方空气施加向下的作用力，物体间力的作用是相互的，空气对它施加向上的作用力，即为升力，故A错误；
B．航拍时，为了使位于航拍器正下方的同学们所成的像更大，应降低飞行高度，减小物距，来增大像距，故B错误；
C．无人机在空中悬停定位拍摄时，无人机没有发生移动，没有力对无人机做功，故C正确；
D．无人机竖直匀速上升过程中，质量不变，速度不变，高度升高，动能不变，重力势能变大，机械能变大，故D错误。
故选C。
13．（2023·河南焦作·统考一模）下列光现象与其成因对应正确的是（ ）
A．形影不离—光的反射
B．海市蜃楼—光的色散
C．水中倒影—光的直线传播
D．雨后彩虹—光的折射
【答案】D
【详解】A．形影不离，影子是由光的直线传播形成的，故A错误；
B．海市蜃楼，是由光的折射形成的，故B错误；
C．水中倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C错误；
D．雨后彩虹，属于光的色散现象，是光的折射形成的，故D正确。
故选D。
14．（2023·山西晋中·校考模拟预测）如图是某款智能配送机器人，用户可通过人脸识别、输入取货码等多种方式取货。当用户通过人脸识别取货时，下列说法正确的是（ ）
A．机器人的镜头对光有发散作用 B．所成的是倒立、缩小的虚像
C．人脸位于镜头的二倍焦距以内 D．人脸离镜头越近，所成的像越大
【答案】D
【详解】ABC.机器人的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；镜头相当于照相机，是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像的规律工作的；因此人脸识别取货时，人脸位于镜头二倍焦距以外，故ABC错误；
D.根据凸透镜成实像的规律，物近像远像变大。人脸离镜头越近，物距越小，像距越大，像越大，故D正确。
故选D。
15．（2023·湖北黄冈·统考模拟预测）小明同学的奶奶年龄大了，总看不清手机屏幕，需要把手机拿得远远的才能勉强看清，细心的小明在网上帮奶奶购买了一个手机屏幕放大器如图甲，将手机放在支架处，透过透明的屏幕放大器即可看到手机屏幕放大的像，图乙为其观看效果。下列分析不正确的是（ ）
A．屏幕放大器相当于一个凸透镜
B．透过屏幕放大器看到的像是实像
C．手机放在屏幕放大器的一倍焦距以内
D．小明奶奶戴远视眼镜即可看清近处物体
【答案】B
【详解】AB．屏幕放大器相当于一个凸透镜中的放大镜， 成正立放大是虚像，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．凸透镜成放大的虚像时，物体放在一倍焦距内，所以手机放在屏幕放大器的一倍焦距以内，故C正确，不符合题意；
D．小明同学的奶奶年龄大了，总看不清手机屏幕，需要把手机拿得远远的才能勉强看清，说明小明奶奶是远视眼，则小明奶奶戴远视眼镜即可看清近处物体，故D正确，不符合题意。
故选B。
二、多选题
16．（2023·河北·校联考一模）如图所示凸透镜的焦距为10cm，此时蜡烛在光屏上成一个清晰的像。凸透镜的位置固定不变，只移动点燃的蜡烛和光屏，下列说法正确的是（ ）
A．把蜡烛移到刻度值为14cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到倒立放大的实像，成像规律可以应用于投影仪
B．把蜡烛移到刻度值为30cm处，再向左移动光屏，能在光屏上得到倒立缩小的清晰实像，成像规律可以应用于照相机
C．把蜡烛移到刻度值为5cm处，再向右移动光屏，能在光屏上得到正立放大的虚像，成像规律可以应用于放大镜
D．蜡烛在光屏上已成一个清晰的像，如果在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应向右移动
【答案】ABD
【详解】A．把蜡烛移到刻度值为14cm处，蜡烛靠近凸透镜，位于一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，光屏应向右移动远离凸透镜，投影仪就是利用这一规律制成的，故A正确；
B．把蜡烛移到刻度值为30cm处，蜡烛远离凸透镜，位于二倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，光屏应向左移动靠近凸透镜，照相机就是利用这一规律制成的，故B正确；
C．把蜡烛移到刻度值为5cm处，蜡烛位于一倍焦距之内，成正立、放大的虚像，像不能成在光屏上，故C错误；
D．近视眼镜为凹透镜，对光线有发散作用，像距变大，为了在光屏上重新得到清晰的像，光屏应向右移动，故D正确。
故选ABD。
17．（2023·辽宁沈阳·校联考一模）如图甲所示是小明探究“平面镜成像特点的实验装置，图乙、丙和丁是探究过程中实验装置的侧视图，则下列说法中正确的是（ ）
A．若蜡烛A距玻璃板4cm，则蜡烛B距玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全重合
B．如图乙所示，若在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板，则仍能通过玻璃板观察到A的像
C．若实验时装置如图丙所示，则蜡烛A在坡璃板中的像偏高且倾斜
D．若实验时装置如图丁所示，则蜡烛A不能在玻璃板中成像
【答案】BC
【详解】A．蜡烛A到平面镜的距离4cm，像到平面镜的距离也是4cm，则蜡烛B距玻璃板为4cm才能与蜡烛A的像完全重合，故A错误；
B．因为平面镜所成的像是虚像；虚像不会被挡光板挡住，所以在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板，还是能透过玻璃板看到A的像，故B正确；
CD．平面镜成像特点，像和物关于平面镜始终成对称关系，如图
若实验时装置如图丙所示，则蜡烛A在坡璃板中的像偏高且倾斜，若实验时装置如图丁所示，仍可成像，故C正确，D错误。
故选BC。
18．（2023·天津·校联考一模）如图是探究凸诱镜成像规律的装置，此时光屏上成清晰的像．下列说法中正确的是（ ）
A．光屏上的像是一个倒立、放大的实像
B．此凸透镜的焦距小于10cm
C．若将蜡烛移动到20cm处，光屏移动到70cm处，会再次得到一个清晰的像
D．若在蜡烛和凸诱镜之间放一个远视眼镜，将光屏向右移动才能得到一个清晰的像
【答案】AC
【详解】A．由图示可知，此时的物距小于像距，所成的像应是倒立、放大的实像，故A正确；
B．此时物体应处于一倍焦距到二倍焦距之间，像应在二倍焦距以外，由图示可知，此时的物距为20cm，所以可得焦距应是大于10cm的，故B错误；
C．根据光路的可逆性可知，将蜡烛移动到20cm处，光屏移动到70cm处，会再次得到一个清晰的倒立、缩小的实像，故C正确；
D．远视眼镜属于凸诱镜，对光具有会聚作用，在蜡烛和凸诱镜之间放一个远视眼镜，光会更会聚，此时的像距会变小，故光屏应向左移动才能得到清晰的像，故D错误。
故选AC。
19．（2023·河南焦作·统考一模）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，意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像。如图所示，对比像的性质和像形成的原因，下列说法正确的是（ ）
A．第一次的像是正立的，第二次的像是倒立的
B．两次的像都是放大的
C．第一次的像是虚像，第二次的像是实像
D．第一次成像是由于光的反射，第二次成像是由于光的折射
【答案】AC
【详解】凸透镜成像的原理属于光的折射；用凸透镜贴近报纸看文字，看到了文字的像，此时物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，和放大镜原理相同，成虚像；在移动凸透镜时，意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像，此时物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，和照相机的原理相同；综上所述，AC正确，BD错误。
故选AC。
20．（2023·河南焦作·统考模拟预测）在研究凸透镜成实像时，光屏上已呈现清晰的放大的烛焰的像，要使像变为清晰的缩小的实像，可行的方法是（ ）
A．把光屏和蜡烛位置互换
B．只把屏靠近凸透镜
C．只将凸透镜适当向光屏移动靠近
D．将蜡烛和光屏向同方向移动
【答案】ACD
【详解】A．根据凸透镜成像的规律可知，物体在二倍焦距以外，成的是倒立缩小的实像；物体在二倍焦距与一倍焦距之间成的是倒立放大的实像，像距在二倍焦距以外，因此要使光屏上变为清晰缩小的实像，可以把光屏和蜡烛位置互换，故A符合题意；
B．只把屏靠近凸透镜，物距仍然在一倍焦距以内，因此光屏上仍然呈现清晰的放大的烛焰的像，移动光屏后，光屏上不会出现清晰的像，故B不符合题意；
C．由于物距越大，像距越小，因此将凸透镜适当向光屏移动靠近，直到物距大于二倍焦距，像距小于二倍焦距时，光屏上就会呈现出清晰的缩小的实像，故C符合题意；
D．将蜡烛远离透镜，物距增大，光屏靠近透镜，像距减小，当物距大于二倍焦距，像距小于二倍焦距时，光屏上的像会变为清晰的缩小的实像，故将蜡烛和光屏向同方向移动可以达到目的，故D符合题意。
故选ACD。
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