1. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜32 cm处,在凸透镜另一侧距离凸透镜50 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,该凸透镜的焦距f应该满足的条件是(
A.f<16 cm
B.16 cm<f<25 cm
C.25 cm<f<32 cm
D.32 cm<f<50 cm
B
)。A.f<16 cm
B.16 cm<f<25 cm
C.25 cm<f<32 cm
D.32 cm<f<50 cm
答案
【解析】:
本题主要考查凸透镜成像的规律。
首先,根据题目描述,蜡烛距离凸透镜$32cm$,在凸透镜另一侧$50cm$处的光屏上得到了烛焰清晰的像。这意味着物距$u = 32cm$,像距$v = 50cm$。
根据凸透镜成像的规律,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距。即$f \lt u \lt 2f$,$v \gt 2f$。
将已知的物距和像距代入上述不等式,得到:
$f \lt 32 \lt 2f$,
$50 \gt 2f$。
解第一个不等式,得到:
$f \lt 32$ 且 $f \gt 16$,
即 $16 \lt f \lt 32$。
解第二个不等式,得到:
$f \lt 25$。
综合两个不等式的解,得到焦距$f$的取值范围为$16 \lt f \lt 25$。
【答案】:B
本题主要考查凸透镜成像的规律。
首先,根据题目描述,蜡烛距离凸透镜$32cm$,在凸透镜另一侧$50cm$处的光屏上得到了烛焰清晰的像。这意味着物距$u = 32cm$,像距$v = 50cm$。
根据凸透镜成像的规律,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距。即$f \lt u \lt 2f$,$v \gt 2f$。
将已知的物距和像距代入上述不等式,得到:
$f \lt 32 \lt 2f$,
$50 \gt 2f$。
解第一个不等式,得到:
$f \lt 32$ 且 $f \gt 16$,
即 $16 \lt f \lt 32$。
解第二个不等式,得到:
$f \lt 25$。
综合两个不等式的解,得到焦距$f$的取值范围为$16 \lt f \lt 25$。
【答案】:B
2. 为了保障师生安全,很多学校安装了智慧校园人脸识别系统,如图所示为学生进校时的情景。下列说法正确的是(
A.摄像头相当于凹透镜
B.人脸经摄像头成的是虚像
C.摄像头的成像原理与投影仪的相同
D.该系统摄像头的成像原理主要是光的折射
D
)。A.摄像头相当于凹透镜
B.人脸经摄像头成的是虚像
C.摄像头的成像原理与投影仪的相同
D.该系统摄像头的成像原理主要是光的折射
答案
【解析】:本题主要考查了凸透镜成像规律的应用。
选项A:摄像头的镜头相当于一个凸透镜,而不是凹透镜,故A错误。
选项B:摄像头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,因此人脸经摄像头成的是实像,而不是虚像,故B错误。
选项C:投影仪是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像的规律工作的,与摄像头的成像原理不同,故C错误。
选项D:摄像头的镜头是凸透镜,凸透镜成像的实质是光的折射,即该系统摄像头的成像原理主要是光的折射,故D正确。
【答案】:D。
选项A:摄像头的镜头相当于一个凸透镜,而不是凹透镜,故A错误。
选项B:摄像头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,因此人脸经摄像头成的是实像,而不是虚像,故B错误。
选项C:投影仪是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像的规律工作的,与摄像头的成像原理不同,故C错误。
选项D:摄像头的镜头是凸透镜,凸透镜成像的实质是光的折射,即该系统摄像头的成像原理主要是光的折射,故D正确。
【答案】:D。
3. 小华用凸透镜先后两次观察书本上的字,如图所示。以下说法中正确的是(

A.甲图中书本应放在凸透镜1倍焦距以内
B.乙图中书本应放在凸透镜2倍焦距以外
C.甲图中的成像规律可应用于投影仪
D.乙图中的成像规律可应用于照相机
ABD
)。A.甲图中书本应放在凸透镜1倍焦距以内
B.乙图中书本应放在凸透镜2倍焦距以外
C.甲图中的成像规律可应用于投影仪
D.乙图中的成像规律可应用于照相机
答案
解:A.甲图成正立、放大的虚像,书本应放在凸透镜1倍焦距以内,A正确;
B.乙图成倒立、缩小的实像,书本应放在凸透镜2倍焦距以外,B正确;
C.甲图成像规律应用于放大镜,C错误;
D.乙图成像规律应用于照相机,D正确。
结论:ABD
B.乙图成倒立、缩小的实像,书本应放在凸透镜2倍焦距以外,B正确;
C.甲图成像规律应用于放大镜,C错误;
D.乙图成像规律应用于照相机,D正确。
结论:ABD
4. 物体从距凸透镜8 cm处移到距凸透镜12 cm处的过程中,调整光屏的位置,总能在光屏上得到倒立、放大的像。由此可知,此凸透镜的焦距可能是(
A.4 cm
B.7 cm
C.10 cm
D.16 cm
B
)。A.4 cm
B.7 cm
C.10 cm
D.16 cm
答案
【解析】:
本题考查凸透镜成像的规律,特别是与焦距$f$有关的内容。在凸透镜成像中,当物体位于一倍焦距和二倍焦距之间时,会在光屏上形成一个倒立、放大的实像。
根据题目条件,物体从距凸透镜8cm处移到距凸透镜12cm处,总能在光屏上得到倒立、放大的像。这意味着在这两个位置,物体都位于一倍焦距和二倍焦距之间。
设凸透镜的焦距为$f$,则根据成像规律,有以下不等式组:
$\begin{aligned}f \lt 8 \lt 2f \\f \lt 12 \lt 2f\end{aligned}$,
解这个不等式组,我们得到:
对于第一个不等式 $f \lt 8 \lt 2f$,可以分解为两个不等式:
$f \lt 8$,
$8 \lt 2f \Rightarrow f \gt 4$,
综合这两个不等式,得到 $4 \lt f \lt 8$。
对于第二个不等式 $f \lt 12 \lt 2f$,同样可以分解为两个不等式:
$f \lt 12$,
$12 \lt 2f \Rightarrow f \gt 6$,
综合这两个不等式,得到 $6 \lt f \lt 12$。
两个不等式组的交集是 $6 \lt f \lt 8$,只有选项B($7cm$)满足这个条件。
【答案】:
B
本题考查凸透镜成像的规律,特别是与焦距$f$有关的内容。在凸透镜成像中,当物体位于一倍焦距和二倍焦距之间时,会在光屏上形成一个倒立、放大的实像。
根据题目条件,物体从距凸透镜8cm处移到距凸透镜12cm处,总能在光屏上得到倒立、放大的像。这意味着在这两个位置,物体都位于一倍焦距和二倍焦距之间。
设凸透镜的焦距为$f$,则根据成像规律,有以下不等式组:
$\begin{aligned}f \lt 8 \lt 2f \\f \lt 12 \lt 2f\end{aligned}$,
解这个不等式组,我们得到:
对于第一个不等式 $f \lt 8 \lt 2f$,可以分解为两个不等式:
$f \lt 8$,
$8 \lt 2f \Rightarrow f \gt 4$,
综合这两个不等式,得到 $4 \lt f \lt 8$。
对于第二个不等式 $f \lt 12 \lt 2f$,同样可以分解为两个不等式:
$f \lt 12$,
$12 \lt 2f \Rightarrow f \gt 6$,
综合这两个不等式,得到 $6 \lt f \lt 12$。
两个不等式组的交集是 $6 \lt f \lt 8$,只有选项B($7cm$)满足这个条件。
【答案】:
B
5. 用如图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”的实验。已知凸透镜的焦距为10 cm,下列说法正确的是(
A.发光物体在如图所示位置所成像的特点与照相机的成像特点相同
B.将发光物体向远离凸透镜的方向移动,向右移动光屏,可得到发光物体所成清晰的像
C.将发光物体移动到光具座42 cm刻度线处,发光物体所成的像是倒立、放大的
D.将发光物体移动到光具座30 cm刻度线处,移动光屏至适当位置,光屏上可得到等大的像
D
)。A.发光物体在如图所示位置所成像的特点与照相机的成像特点相同
B.将发光物体向远离凸透镜的方向移动,向右移动光屏,可得到发光物体所成清晰的像
C.将发光物体移动到光具座42 cm刻度线处,发光物体所成的像是倒立、放大的
D.将发光物体移动到光具座30 cm刻度线处,移动光屏至适当位置,光屏上可得到等大的像
答案
解:由图可知,凸透镜位于50cm刻度线处。
A.发光物体在35cm刻度线处,物距u=50cm-35cm=15cm,f=10cm,f<u<2f,成倒立、放大的实像,与投影仪成像特点相同,A错误。
B.物体远离凸透镜,物距增大,像距应减小,需向左移动光屏,B错误。
C.物体在42cm刻度线处,u=50cm-42cm=8cm<f,成正立、放大的虚像,C错误。
D.物体在30cm刻度线处,u=50cm-30cm=20cm=2f,成倒立、等大的实像,D正确。
答案:D
A.发光物体在35cm刻度线处,物距u=50cm-35cm=15cm,f=10cm,f<u<2f,成倒立、放大的实像,与投影仪成像特点相同,A错误。
B.物体远离凸透镜,物距增大,像距应减小,需向左移动光屏,B错误。
C.物体在42cm刻度线处,u=50cm-42cm=8cm<f,成正立、放大的虚像,C错误。
D.物体在30cm刻度线处,u=50cm-30cm=20cm=2f,成倒立、等大的实像,D正确。
答案:D
6. 点燃蜡烛,烛焰通过焦距为20 cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10 cm的凸透镜乙替代透镜甲,且保持烛焰和透镜的位置不变,烛焰通过凸透镜乙所成的像是(
A.缩小的实像
B.放大的虚像
C.倒立的虚像
D.正立的实像
A
)。A.缩小的实像
B.放大的虚像
C.倒立的虚像
D.正立的实像
答案
【解析】:
本题主要考查凸透镜成像的规律。
首先,我们知道凸透镜成像的规律与物距和焦距的关系有关。当物距大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像;当物距在一倍焦距和两倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像。
根据题意,烛焰通过焦距为$20cm$的凸透镜甲成缩小的像,说明物距大于两倍焦距,即物距$u > 40cm$(因为$2 × 20cm = 40cm$)。
然后,题目中用焦距为$10cm$的凸透镜乙替代透镜甲,且保持烛焰和透镜的位置不变,即物距不变,仍大于$40cm$。
对于新的凸透镜乙,其焦距为$10cm$,两倍焦距为$20cm$。由于物距大于$40cm$,显然也大于两倍焦距$20cm$。
因此,根据凸透镜成像的规律,烛焰通过凸透镜乙将成倒立、缩小的实像。
【答案】:
A.缩小的实像。
本题主要考查凸透镜成像的规律。
首先,我们知道凸透镜成像的规律与物距和焦距的关系有关。当物距大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像;当物距在一倍焦距和两倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像。
根据题意,烛焰通过焦距为$20cm$的凸透镜甲成缩小的像,说明物距大于两倍焦距,即物距$u > 40cm$(因为$2 × 20cm = 40cm$)。
然后,题目中用焦距为$10cm$的凸透镜乙替代透镜甲,且保持烛焰和透镜的位置不变,即物距不变,仍大于$40cm$。
对于新的凸透镜乙,其焦距为$10cm$,两倍焦距为$20cm$。由于物距大于$40cm$,显然也大于两倍焦距$20cm$。
因此,根据凸透镜成像的规律,烛焰通过凸透镜乙将成倒立、缩小的实像。
【答案】:
A.缩小的实像。
7.(多选)照相机和放大镜都是凸透镜成像规律的具体应用。如图所示,下列关于照相机、放大镜的说法正确的是(

A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立、缩小的实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的虚像
AD
)。A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立、缩小的实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的虚像
答案
【解析】:
本题主要考查凸透镜成像规律的应用,需要掌握不同物距下凸透镜成像的特点,包括像的虚实、大小、正倒等情况,然后根据照相机和放大镜的成像原理,结合题目所给的物距区域来判断各选项的正确性。
凸透镜成像规律如下:
当物距$u\gt 2f$时,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
当物距$f\lt u\lt 2f$时,成倒立、放大的实像,应用于投影仪。
当物距$u\lt f$时,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
分析图中各区域对应的物距范围:
甲区域:物距$u\gt 2f$。
乙区域:物距$f\lt u\lt 2f$。
丙区域:物距$u\lt f$。
对各选项进行分析:
A选项:照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的,此时物距$u\gt 2f$,即被拍物体应在甲区域内,该选项正确。
B选项:当物体在乙区域内时,$f\lt u\lt 2f$,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,而不是照相机,该选项错误。
C选项:放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理工作的,此时物距$u\lt f$,即被观察物体应在丙区域内,而不是乙区域,该选项错误。
D选项:当物体在丙区域内时,$u\lt f$,成正立、放大的虚像,符合放大镜的成像特点,该选项正确。
【答案】:AD。
本题主要考查凸透镜成像规律的应用,需要掌握不同物距下凸透镜成像的特点,包括像的虚实、大小、正倒等情况,然后根据照相机和放大镜的成像原理,结合题目所给的物距区域来判断各选项的正确性。
凸透镜成像规律如下:
当物距$u\gt 2f$时,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
当物距$f\lt u\lt 2f$时,成倒立、放大的实像,应用于投影仪。
当物距$u\lt f$时,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
分析图中各区域对应的物距范围:
甲区域:物距$u\gt 2f$。
乙区域:物距$f\lt u\lt 2f$。
丙区域:物距$u\lt f$。
对各选项进行分析:
A选项:照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的,此时物距$u\gt 2f$,即被拍物体应在甲区域内,该选项正确。
B选项:当物体在乙区域内时,$f\lt u\lt 2f$,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,而不是照相机,该选项错误。
C选项:放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理工作的,此时物距$u\lt f$,即被观察物体应在丙区域内,而不是乙区域,该选项错误。
D选项:当物体在丙区域内时,$u\lt f$,成正立、放大的虚像,符合放大镜的成像特点,该选项正确。
【答案】:AD。
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