6. 如图所示,前后两块相邻透镜的焦点恰好重合,从光源$S$点向右发出一条与主光轴平行的光线,先后经$2$个凸透镜折射和一个凹透镜折射,在$A$、$B$、$C$、$D$四段光线中,其中描绘错误的是(

A.$A$段光线
B.$B$段光线
C.$C$段光线
D.$D$段光线
D
)A.$A$段光线
B.$B$段光线
C.$C$段光线
D.$D$段光线
答案
D
解析
【分析】
要判断哪段光线描绘错误,需结合凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律,逐一分析各段光线:
1. 对于平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后会过焦点,据此判断A、B段;
2. 已知前后凸透镜焦点重合,从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,据此判断C段;
3. 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点,据此判断D段。
【解析】
1. A、B段光线分析:平行于主光轴的光线(A段)经第一个凸透镜折射后,折射光线应过该凸透镜的焦点,因此B段光线从透镜指向焦点,描绘正确;
2. C段光线分析:由于前后两块相邻凸透镜的焦点恰好重合,所以B段光线相当于从第二个凸透镜的焦点发出的光线,根据凸透镜的光学性质,从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,因此C段光线描绘正确;
3. D段光线分析:平行于主光轴的光线(C段)经凹透镜折射后,凹透镜对光线有发散作用,折射光线的反向延长线应过凹透镜的焦点,而图中D段光线直接指向凹透镜的焦点,不符合凹透镜的折射规律,因此D段光线描绘错误。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的应用,需准确掌握凸透镜、凹透镜对特殊光线的折射规律,结合焦点重合的条件逐步分析各段光线,理清每一步的折射逻辑是解题关键。
【难度系数】
0.6
要判断哪段光线描绘错误,需结合凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律,逐一分析各段光线:
1. 对于平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后会过焦点,据此判断A、B段;
2. 已知前后凸透镜焦点重合,从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,据此判断C段;
3. 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点,据此判断D段。
【解析】
1. A、B段光线分析:平行于主光轴的光线(A段)经第一个凸透镜折射后,折射光线应过该凸透镜的焦点,因此B段光线从透镜指向焦点,描绘正确;
2. C段光线分析:由于前后两块相邻凸透镜的焦点恰好重合,所以B段光线相当于从第二个凸透镜的焦点发出的光线,根据凸透镜的光学性质,从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,因此C段光线描绘正确;
3. D段光线分析:平行于主光轴的光线(C段)经凹透镜折射后,凹透镜对光线有发散作用,折射光线的反向延长线应过凹透镜的焦点,而图中D段光线直接指向凹透镜的焦点,不符合凹透镜的折射规律,因此D段光线描绘错误。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的应用,需准确掌握凸透镜、凹透镜对特殊光线的折射规律,结合焦点重合的条件逐步分析各段光线,理清每一步的折射逻辑是解题关键。
【难度系数】
0.6
7. 如图所示为小明送给爷爷一款带有透镜的指甲刀,方便爷爷剪指甲。关于此款指甲刀的说法正确的是(

A.透镜为凹透镜
B.剪指甲时,此透镜的功能相当于放大镜
C.剪指甲时,通过透镜可看到指甲倒立的像
D.剪指甲时,指甲到透镜的距离大于二倍焦距
B
)A.透镜为凹透镜
B.剪指甲时,此透镜的功能相当于放大镜
C.剪指甲时,通过透镜可看到指甲倒立的像
D.剪指甲时,指甲到透镜的距离大于二倍焦距
答案
B
解析
【分析】
首先,结合生活实际与凸透镜成像规律分析各选项:
1. 先判断透镜类型:该透镜用于放大指甲,方便看清,凹透镜无放大作用,因此透镜为凸透镜,可排除A选项。
2. 分析成像原理:剪指甲时,需要通过透镜看到放大的指甲,这与放大镜的功能一致,放大镜利用凸透镜物距小于一倍焦距时成正立、放大虚像的原理工作。
3. 排除错误选项:C选项中倒立的像不符合物距小于一倍焦距的成像特点;D选项中指甲到透镜距离大于二倍焦距时成倒立缩小的像,无法满足放大看清指甲的需求,进而确定正确选项。
【解析】
对各选项逐一分析:
A选项:该透镜需实现放大指甲的功能,凹透镜无法放大物体,因此透镜是凸透镜,A错误。
B选项:剪指甲时,此透镜用来放大指甲,功能相当于放大镜,B正确。
C选项:剪指甲时,指甲到透镜的距离小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成正立、放大的虚像,并非倒立的像,C错误。
D选项:若指甲到透镜的距离大于二倍焦距,会成倒立、缩小的实像,无法起到放大看清指甲的作用,因此此时指甲到透镜的距离小于一倍焦距,D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;放大镜成像原理
【点评】
本题结合生活实用工具考查凸透镜的成像应用,要求将物理知识与生活实际结合,熟练掌握不同物距下凸透镜的成像特点,区分凸、凹透镜的作用,注重知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
首先,结合生活实际与凸透镜成像规律分析各选项:
1. 先判断透镜类型:该透镜用于放大指甲,方便看清,凹透镜无放大作用,因此透镜为凸透镜,可排除A选项。
2. 分析成像原理:剪指甲时,需要通过透镜看到放大的指甲,这与放大镜的功能一致,放大镜利用凸透镜物距小于一倍焦距时成正立、放大虚像的原理工作。
3. 排除错误选项:C选项中倒立的像不符合物距小于一倍焦距的成像特点;D选项中指甲到透镜距离大于二倍焦距时成倒立缩小的像,无法满足放大看清指甲的需求,进而确定正确选项。
【解析】
对各选项逐一分析:
A选项:该透镜需实现放大指甲的功能,凹透镜无法放大物体,因此透镜是凸透镜,A错误。
B选项:剪指甲时,此透镜用来放大指甲,功能相当于放大镜,B正确。
C选项:剪指甲时,指甲到透镜的距离小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成正立、放大的虚像,并非倒立的像,C错误。
D选项:若指甲到透镜的距离大于二倍焦距,会成倒立、缩小的实像,无法起到放大看清指甲的作用,因此此时指甲到透镜的距离小于一倍焦距,D错误。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;放大镜成像原理
【点评】
本题结合生活实用工具考查凸透镜的成像应用,要求将物理知识与生活实际结合,熟练掌握不同物距下凸透镜的成像特点,区分凸、凹透镜的作用,注重知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
8. 小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器,如图所示。盒底上放标本,盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为$5$cm和$10$cm的两种凸透镜,为了在盒盖上方附近方便通过凸透镜观察到标本正立、放大的像,凸透镜焦距$f与盒高h$选择合理的是(

A.$f = 5$cm,$h = 16$cm
B.$f = 10$cm,$h = 16$cm
C.$f = 5$cm,$h = 10$cm
D.$f = 10$cm,$h = 6$cm
D
)A.$f = 5$cm,$h = 16$cm
B.$f = 10$cm,$h = 16$cm
C.$f = 5$cm,$h = 10$cm
D.$f = 10$cm,$h = 6$cm
答案
D
解析
要观察到标本正立、放大的像,需满足物距$u < f$,其中$u = h$。
选项A:$h = 16\,cm$,$f = 5\,cm$,$16 > 5$,不满足。
选项B:$h = 16\,cm$,$f = 10\,cm$,$16 > 10$,不满足。
选项C:$h = 10\,cm$,$f = 5\,cm$,$10 > 5$,不满足。
选项D:$h = 6\,cm$,$f = 10\,cm$,$6 < 10$,满足。
D
选项A:$h = 16\,cm$,$f = 5\,cm$,$16 > 5$,不满足。
选项B:$h = 16\,cm$,$f = 10\,cm$,$16 > 10$,不满足。
选项C:$h = 10\,cm$,$f = 5\,cm$,$10 > 5$,不满足。
选项D:$h = 6\,cm$,$f = 10\,cm$,$6 < 10$,满足。
D
9. 将一张画有箭头的纸条放在圆柱形空杯后方一定距离处,透过空杯观察到如图甲所示的情景。向杯中倒入适量水后,透过水杯观察到的箭头如图乙所示。关于此现象下列说法正确的是(

A.装水的圆柱形水杯相当于一个凹透镜
B.放大箭头的成像原理与放大镜原理相同
C.透过水杯观察到的放大箭头是虚像
D.改变纸条的位置可透过水杯成缩小的像
D
)A.装水的圆柱形水杯相当于一个凹透镜
B.放大箭头的成像原理与放大镜原理相同
C.透过水杯观察到的放大箭头是虚像
D.改变纸条的位置可透过水杯成缩小的像
答案
D
解析
【分析】
首先,先判断装水的圆柱形水杯的光学性质:圆柱形装水后中间厚、边缘薄,相当于凸透镜,由此可判断A选项错误。接着观察成像特点,图乙中箭头是倒立的,说明成的是实像,而放大镜成的是正立放大的虚像,所以B、C选项的说法错误。再结合凸透镜成像规律,当物体位于凸透镜二倍焦距以外时,会成倒立缩小的实像,因此改变纸条的位置,是可以透过水杯成缩小的像的,D选项正确。
【解析】
逐一分析各选项:
1. A选项:装水的圆柱形水杯中间厚、边缘薄,符合凸透镜的特征,并非凹透镜,故A错误。
2. B选项:图乙中箭头是倒立的,说明成的是倒立的实像;而放大镜成的是正立、放大的虚像,二者成像原理不同,故B错误。
3. C选项:倒立的像为实像,透过水杯观察到的放大箭头是倒立的,因此是实像,不是虚像,故C错误。
4. D选项:根据凸透镜成像规律,当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,所以改变纸条的位置(将纸条移到水杯的二倍焦距以外),可透过水杯成缩小的像,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律;生活中的透镜
【点评】
本题结合生活中的常见现象考查凸透镜成像规律,解题关键是明确装水的圆柱形水杯相当于凸透镜,再根据成像的正倒、虚实等特点,结合凸透镜成像规律对各选项进行判断,需要学生熟练掌握凸透镜不同情况下的成像特点。
【难度系数】
0.6
首先,先判断装水的圆柱形水杯的光学性质:圆柱形装水后中间厚、边缘薄,相当于凸透镜,由此可判断A选项错误。接着观察成像特点,图乙中箭头是倒立的,说明成的是实像,而放大镜成的是正立放大的虚像,所以B、C选项的说法错误。再结合凸透镜成像规律,当物体位于凸透镜二倍焦距以外时,会成倒立缩小的实像,因此改变纸条的位置,是可以透过水杯成缩小的像的,D选项正确。
【解析】
逐一分析各选项:
1. A选项:装水的圆柱形水杯中间厚、边缘薄,符合凸透镜的特征,并非凹透镜,故A错误。
2. B选项:图乙中箭头是倒立的,说明成的是倒立的实像;而放大镜成的是正立、放大的虚像,二者成像原理不同,故B错误。
3. C选项:倒立的像为实像,透过水杯观察到的放大箭头是倒立的,因此是实像,不是虚像,故C错误。
4. D选项:根据凸透镜成像规律,当物体位于凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,所以改变纸条的位置(将纸条移到水杯的二倍焦距以外),可透过水杯成缩小的像,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律;生活中的透镜
【点评】
本题结合生活中的常见现象考查凸透镜成像规律,解题关键是明确装水的圆柱形水杯相当于凸透镜,再根据成像的正倒、虚实等特点,结合凸透镜成像规律对各选项进行判断,需要学生熟练掌握凸透镜不同情况下的成像特点。
【难度系数】
0.6
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