8.小明同学在探究凸透镜成像规律时,用焦距分别为$f_1$、$f_2$的甲、乙两个凸透镜进行实验.先将点燃的蜡烛、透镜甲和光屏放置在光具座上,调整后的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像(图中未标出);再用透镜乙替换透镜甲,且保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像.下列判断正确的是(

A.图中光屏上的像是放大的
B.图中光屏上的像是缩小的
C.$f_1<f_2$
D.两次在光屏上成像一样大
B
)A.图中光屏上的像是放大的
B.图中光屏上的像是缩小的
C.$f_1<f_2$
D.两次在光屏上成像一样大
答案
8.B 点拨:由$u>v$知成倒立、缩小的实像,故 A 错误,B正确;由“保持蜡烛和透镜的位置不变,将光屏向左移动再次得到烛焰清晰的像”可知,会聚作用加强了,所以光屏才向左移动.会聚作用越强,焦距越短,故$f_1>f_2$,故 C 错误;由 C 可知,$f_1>f_2$,透镜乙物距与焦距的比值变大,物远像近像变小,所以第二次在光屏上成的像变小,故 D 错误.
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步思考:1. 先根据光具座上蜡烛、透镜、光屏的位置,计算物距和像距,结合凸透镜成像规律判断像的性质;2. 替换透镜后光屏左移,说明光线会聚能力变化,会聚能力越强焦距越短,据此比较两个透镜的焦距;3. 根据焦距变化分析像的大小变化,最终确定正确选项。
【解析】
1. 由图可知,蜡烛在20cm刻度处,透镜甲在50cm刻度处,光屏在62cm刻度处,因此物距$ u = 50cm - 20cm = 30cm $,像距$ v = 62cm - 50cm = 12cm $。因为$ u > v $,根据凸透镜成像规律,当$ u > 2f $时,成倒立、缩小的实像,故图中光屏上的像是缩小的,A错误,B正确。
2. 保持蜡烛和透镜位置不变,替换透镜乙后,光屏向左移动才能再次得到清晰的像,说明透镜乙对光线的会聚能力更强,而透镜的会聚能力越强,焦距越短,因此$ f_1 > f_2 $,C错误。
3. 由于$ f_1 > f_2 $,替换透镜后焦距变小,物距不变,根据凸透镜成像规律,焦距变小会导致像变小,因此两次成像大小不同,D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合光具座实验,考查凸透镜成像规律的应用,核心是理解物距、像距与焦距的关系,以及透镜会聚能力和焦距的联系,需要学生熟练掌握成像规律并灵活分析。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需分三步思考:1. 先根据光具座上蜡烛、透镜、光屏的位置,计算物距和像距,结合凸透镜成像规律判断像的性质;2. 替换透镜后光屏左移,说明光线会聚能力变化,会聚能力越强焦距越短,据此比较两个透镜的焦距;3. 根据焦距变化分析像的大小变化,最终确定正确选项。
【解析】
1. 由图可知,蜡烛在20cm刻度处,透镜甲在50cm刻度处,光屏在62cm刻度处,因此物距$ u = 50cm - 20cm = 30cm $,像距$ v = 62cm - 50cm = 12cm $。因为$ u > v $,根据凸透镜成像规律,当$ u > 2f $时,成倒立、缩小的实像,故图中光屏上的像是缩小的,A错误,B正确。
2. 保持蜡烛和透镜位置不变,替换透镜乙后,光屏向左移动才能再次得到清晰的像,说明透镜乙对光线的会聚能力更强,而透镜的会聚能力越强,焦距越短,因此$ f_1 > f_2 $,C错误。
3. 由于$ f_1 > f_2 $,替换透镜后焦距变小,物距不变,根据凸透镜成像规律,焦距变小会导致像变小,因此两次成像大小不同,D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合光具座实验,考查凸透镜成像规律的应用,核心是理解物距、像距与焦距的关系,以及透镜会聚能力和焦距的联系,需要学生熟练掌握成像规律并灵活分析。
【难度系数】
0.5
9.小明用焦距为10 cm的凸透镜做成像规律实验,记录了光屏上成清晰像时的四组数据(如表),其中明显错误的一组是 (

A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
A
)A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
答案
9.A
解析
【分析】
要判断哪组数据错误,需结合凸透镜成像规律:已知凸透镜焦距f=10cm,当光屏上成清晰实像时,物距u需满足u≠f(u=f时不成像,光屏无法承接),且不同物距对应像距有明确规律:u>2f时,f<v<2f;f<u<2f时,v>2f;u=2f时,v=2f。据此逐一分析各组数据即可找出错误组。
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm,根据凸透镜成像规律分析:
1. 甲组:物距u=10cm,等于焦距f,此时凸透镜不成像,光屏无法承接清晰实像,不符合题意;
2. 乙组:物距u=15cm,满足f<u<2f(10cm<15cm<20cm),像距v=30cm>2f(20cm),符合成像规律;
3. 丙组:物距u=20cm,等于2f,像距v=20cm=2f,符合成像规律;
4. 丁组:物距u=30cm>2f,像距v=15cm,满足f<v<2f(10cm<15cm<20cm),符合成像规律。
因此明显错误的是甲组,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,核心是牢记不同物距下的成像特点和像距范围,需注意u=f时不成像、光屏无法承接实像这一易错点,属于基础规律应用题。
【难度系数】
0.6
要判断哪组数据错误,需结合凸透镜成像规律:已知凸透镜焦距f=10cm,当光屏上成清晰实像时,物距u需满足u≠f(u=f时不成像,光屏无法承接),且不同物距对应像距有明确规律:u>2f时,f<v<2f;f<u<2f时,v>2f;u=2f时,v=2f。据此逐一分析各组数据即可找出错误组。
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm,根据凸透镜成像规律分析:
1. 甲组:物距u=10cm,等于焦距f,此时凸透镜不成像,光屏无法承接清晰实像,不符合题意;
2. 乙组:物距u=15cm,满足f<u<2f(10cm<15cm<20cm),像距v=30cm>2f(20cm),符合成像规律;
3. 丙组:物距u=20cm,等于2f,像距v=20cm=2f,符合成像规律;
4. 丁组:物距u=30cm>2f,像距v=15cm,满足f<v<2f(10cm<15cm<20cm),符合成像规律。
因此明显错误的是甲组,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,核心是牢记不同物距下的成像特点和像距范围,需注意u=f时不成像、光屏无法承接实像这一易错点,属于基础规律应用题。
【难度系数】
0.6
10. 如图所示,在水杯后放置一个人偶,透过水杯观察人偶,改变人偶与水杯的距离,下列关于看到的像的特点说法正确的是(

A.人眼看到的像一定是虚像
B.当人偶靠近水杯时,可能看到人偶变高又变粗的像
C.当人偶离水杯足够远时,可能看到人偶上下倒立又变短的像
D.当人偶离水杯一定距离时,可能无论人眼在什么位置都看不清人偶的像
D
)A.人眼看到的像一定是虚像
B.当人偶靠近水杯时,可能看到人偶变高又变粗的像
C.当人偶离水杯足够远时,可能看到人偶上下倒立又变短的像
D.当人偶离水杯一定距离时,可能无论人眼在什么位置都看不清人偶的像
答案
10.D
解析
【分析】
本题结合生活中的水杯考查透镜成像规律,水杯相当于柱形凸透镜,需结合凸透镜成像的基本规律,以及柱形透镜的成像特点分析各选项。首先明确凸透镜成像的核心规律:物距与焦距的关系决定像的虚实、正倒、大小,实像需在透镜另一侧合适位置才能被观察到。
【解析】
选项A:当人偶到水杯的距离大于水杯的焦距时,水杯会成实像,人眼在透镜另一侧的合适位置可观察到实像,因此人眼看到的像不一定是虚像,A错误。
选项B:人偶靠近水杯时,若物距小于焦距,柱形透镜的放大效果主要集中在水平方向(左右),竖直方向(上下)的放大不明显,不会出现“变高又变粗”的像,B错误。
选项C:当人偶离水杯足够远时,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,但柱形透镜的竖直方向放大率与水平方向不同,不会出现“上下倒立又变短”的像,C错误。
选项D:当人偶离水杯的距离使得像距与人眼到水杯的位置不匹配,或像成在人眼与水杯之间时,人眼无法在合适位置接收到清晰的像,因此可能无论人眼在什么位置都看不清人偶的像,D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律;柱透镜成像特点
【点评】
本题将物理知识与生活物品结合,考查学生对透镜成像规律的理解和应用,需注意柱形透镜与普通凸透镜成像的差异,以及实像的观察条件,对学生的分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
本题结合生活中的水杯考查透镜成像规律,水杯相当于柱形凸透镜,需结合凸透镜成像的基本规律,以及柱形透镜的成像特点分析各选项。首先明确凸透镜成像的核心规律:物距与焦距的关系决定像的虚实、正倒、大小,实像需在透镜另一侧合适位置才能被观察到。
【解析】
选项A:当人偶到水杯的距离大于水杯的焦距时,水杯会成实像,人眼在透镜另一侧的合适位置可观察到实像,因此人眼看到的像不一定是虚像,A错误。
选项B:人偶靠近水杯时,若物距小于焦距,柱形透镜的放大效果主要集中在水平方向(左右),竖直方向(上下)的放大不明显,不会出现“变高又变粗”的像,B错误。
选项C:当人偶离水杯足够远时,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,但柱形透镜的竖直方向放大率与水平方向不同,不会出现“上下倒立又变短”的像,C错误。
选项D:当人偶离水杯的距离使得像距与人眼到水杯的位置不匹配,或像成在人眼与水杯之间时,人眼无法在合适位置接收到清晰的像,因此可能无论人眼在什么位置都看不清人偶的像,D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律;柱透镜成像特点
【点评】
本题将物理知识与生活物品结合,考查学生对透镜成像规律的理解和应用,需注意柱形透镜与普通凸透镜成像的差异,以及实像的观察条件,对学生的分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
11.某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离$ u $与像到凸透镜的距离$ v $之间关系的图像,如图所示.下列判断正确的是 (

A.用白纸遮住凸透镜上半部分,光屏上的像会变暗且不完整
B.该凸透镜的焦距是10 cm
C.当$ u=16\ \mathrm{cm} $时,成倒立、等大的实像
D.物体从距凸透镜12 cm处移动到1 cm处的过程中,所成像的大小一直变大
C
)A.用白纸遮住凸透镜上半部分,光屏上的像会变暗且不完整
B.该凸透镜的焦距是10 cm
C.当$ u=16\ \mathrm{cm} $时,成倒立、等大的实像
D.物体从距凸透镜12 cm处移动到1 cm处的过程中,所成像的大小一直变大
答案
11.C
解析
【分析】
要解决本题,需结合凸透镜成像规律,先从u-v图像确定凸透镜的焦距,再逐一分析各选项:
1. 凸透镜成像规律中,当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,此时u=v,可据此从图像找到对应点计算焦距;
2. 结合凸透镜成像的特点(如透镜遮挡后的像的变化、不同物距对应的成像情况、实像与虚像的大小变化规律)判断各选项的正误。
【解析】
根据凸透镜成像规律:当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像,此时u=v。从图像可知,当u=16cm时,v=16cm,因此2f=16cm,解得f=8cm。
对各选项分析如下:
选项A:遮住凸透镜上半部分,透镜下半部分仍能折射光线,物体发出的光可通过透镜下半部分会聚成完整的像,仅因通过的光线减少导致像变暗,并非像不完整,故A错误;
选项B:由上述计算得凸透镜焦距f=8cm,不是10cm,故B错误;
选项C:当u=16cm时,u=2f=16cm,根据成像规律,此时成倒立、等大的实像,故C正确;
选项D:物体从12cm(f<12cm<2f)移动到1cm的过程中:①物距从12cm减小到8cm(f)时,成实像,遵循“物近像远像变大”,像逐渐变大;②物距从8cm减小到1cm时,u<f,成虚像,遵循“物近像近像变小”,像逐渐变小。因此像先变大后变小,并非一直变大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、u-v图像分析
【点评】
本题结合u-v图像考查凸透镜成像规律的应用,核心是利用“u=v=2f”确定焦距,需注意实像与虚像的大小变化规律不同,以及透镜遮挡后像的完整性特点,是凸透镜成像规律的典型应用题型。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合凸透镜成像规律,先从u-v图像确定凸透镜的焦距,再逐一分析各选项:
1. 凸透镜成像规律中,当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,此时u=v,可据此从图像找到对应点计算焦距;
2. 结合凸透镜成像的特点(如透镜遮挡后的像的变化、不同物距对应的成像情况、实像与虚像的大小变化规律)判断各选项的正误。
【解析】
根据凸透镜成像规律:当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像,此时u=v。从图像可知,当u=16cm时,v=16cm,因此2f=16cm,解得f=8cm。
对各选项分析如下:
选项A:遮住凸透镜上半部分,透镜下半部分仍能折射光线,物体发出的光可通过透镜下半部分会聚成完整的像,仅因通过的光线减少导致像变暗,并非像不完整,故A错误;
选项B:由上述计算得凸透镜焦距f=8cm,不是10cm,故B错误;
选项C:当u=16cm时,u=2f=16cm,根据成像规律,此时成倒立、等大的实像,故C正确;
选项D:物体从12cm(f<12cm<2f)移动到1cm的过程中:①物距从12cm减小到8cm(f)时,成实像,遵循“物近像远像变大”,像逐渐变大;②物距从8cm减小到1cm时,u<f,成虚像,遵循“物近像近像变小”,像逐渐变小。因此像先变大后变小,并非一直变大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、u-v图像分析
【点评】
本题结合u-v图像考查凸透镜成像规律的应用,核心是利用“u=v=2f”确定焦距,需注意实像与虚像的大小变化规律不同,以及透镜遮挡后像的完整性特点,是凸透镜成像规律的典型应用题型。
【难度系数】
0.6
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