3. 如图所示,若一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于点B,则该透镜起到(选填“会聚”或“发散”)作用,是透镜。由此说明,能把光会聚于一点的透镜(选填“一定”或“不一定”)是凸透镜。
答案
解:
由题意可知,取掉透镜后光线会聚在离透镜更近的B点,有透镜时光线会聚在离透镜更远的A点,说明该透镜使光线的会聚程度减弱,相比原传播方向更向外偏折,起到发散作用。
对光线有发散作用的透镜是凹透镜。
该凹透镜仍能使光线最终会聚于一点,说明能把光会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。
答案依次为:发散;凹;不一定。
由题意可知,取掉透镜后光线会聚在离透镜更近的B点,有透镜时光线会聚在离透镜更远的A点,说明该透镜使光线的会聚程度减弱,相比原传播方向更向外偏折,起到发散作用。
对光线有发散作用的透镜是凹透镜。
该凹透镜仍能使光线最终会聚于一点,说明能把光会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。
答案依次为:发散;凹;不一定。
解析
【分析】要判断透镜的作用,需对比有透镜和无透镜时光线的会聚位置:有透镜时光线会聚于A点,去掉透镜后光线会聚于更靠近透镜的B点,说明经过透镜后光线的会聚程度减弱,进而确定透镜类型,再推导相关结论。
【解析】1. 对比两种情况的会聚点:有透镜时,光线会聚在A点;无透镜时,光线会聚在B点,B点比A点离透镜更近,说明光线经过透镜后,比原传播方向更向外偏折,会聚程度降低,因此该透镜起到发散作用。2. 根据透镜的性质,对光线有发散作用的透镜是凹透镜。3. 该凹透镜仍能使光线最终会聚于A点,说明能将光会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。
【答案】发散;凹;不一定
【知识点】透镜对光线的作用;凹透镜的光学性质
【点评】本题通过对比有无透镜的会聚点,考查透镜对光线的作用,核心是理解“会聚/发散”是相对于原光线的偏折方向,而非最终是否会聚,需避免思维定式,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】1. 对比两种情况的会聚点:有透镜时,光线会聚在A点;无透镜时,光线会聚在B点,B点比A点离透镜更近,说明光线经过透镜后,比原传播方向更向外偏折,会聚程度降低,因此该透镜起到发散作用。2. 根据透镜的性质,对光线有发散作用的透镜是凹透镜。3. 该凹透镜仍能使光线最终会聚于A点,说明能将光会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。
【答案】发散;凹;不一定
【知识点】透镜对光线的作用;凹透镜的光学性质
【点评】本题通过对比有无透镜的会聚点,考查透镜对光线的作用,核心是理解“会聚/发散”是相对于原光线的偏折方向,而非最终是否会聚,需避免思维定式,难度适中。
【难度系数】0.5
4. 为了防止发生森林火灾,在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶,这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个透镜,它对太阳光有作用,可能会导致森林火灾。
答案
解:雨水进入饮料瓶后,透明饮料瓶与瓶内的水整体形成中间厚、边缘薄的结构,相当于一个凸透镜,它对太阳光有会聚作用,能够将光线会聚到局部区域,使该区域温度快速升高,容易引燃森林中的枯枝落叶等易燃物,进而引发森林火灾。
第一空填:凸
第二空填:会聚
第一空填:凸
第二空填:会聚
解析
【分析】
本题需结合透镜的分类和作用来思考:首先回忆透镜的特征,中间厚、边缘薄的是凸透镜,中间薄、边缘厚的是凹透镜;再分析透明饮料瓶进水后的结构,判断其属于哪种透镜,进而确定对应的光线作用,结合生活实际理解该现象的原理。
【解析】
雨水进入透明饮料瓶后,瓶与瓶内的水整体形成中间厚、边缘薄的结构,符合凸透镜的结构特征,因此相当于一个凸透镜;根据光学规律,凸透镜对光线有会聚作用,太阳光可视为平行光,经凸透镜会聚后,会使局部区域温度快速升高,易引燃森林中的易燃物,引发火灾,因此它对太阳光有会聚作用。
【答案】
凸;会聚
【知识点】
凸透镜;光的会聚作用
【点评】
本题结合森林火灾预防的生活场景,考查凸透镜的识别及其对光线的作用,将物理知识与生活安全常识结合,体现了物理知识的实用性,属于光学基础题。
【难度系数】
0.7
本题需结合透镜的分类和作用来思考:首先回忆透镜的特征,中间厚、边缘薄的是凸透镜,中间薄、边缘厚的是凹透镜;再分析透明饮料瓶进水后的结构,判断其属于哪种透镜,进而确定对应的光线作用,结合生活实际理解该现象的原理。
【解析】
雨水进入透明饮料瓶后,瓶与瓶内的水整体形成中间厚、边缘薄的结构,符合凸透镜的结构特征,因此相当于一个凸透镜;根据光学规律,凸透镜对光线有会聚作用,太阳光可视为平行光,经凸透镜会聚后,会使局部区域温度快速升高,易引燃森林中的易燃物,引发火灾,因此它对太阳光有会聚作用。
【答案】
凸;会聚
【知识点】
凸透镜;光的会聚作用
【点评】
本题结合森林火灾预防的生活场景,考查凸透镜的识别及其对光线的作用,将物理知识与生活安全常识结合,体现了物理知识的实用性,属于光学基础题。
【难度系数】
0.7
5. 如图所示,在图中画出入射光线经过透镜后的折射光线。

答案
解:
按照透镜特殊光线的作图规则绘制折射光线:
1. 左侧凸透镜:入射光线从左侧焦点F出发,经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴水平向右射出,画出该平行于主光轴的折射光线。
2. 中间凹透镜:平行于主光轴的入射光线,经凹透镜折射后向外发散,折射光线的反向延长线经过凹透镜左侧的焦点F,画出折射光线,用虚线将折射光线的反向延长线与左侧焦点相连。
3. 右侧凸透镜:入射光线经过透镜的光心O,经透镜后传播方向不发生改变,沿原入射光线的直线方向向右延伸,画出对应的折射光线。
按照透镜特殊光线的作图规则绘制折射光线:
1. 左侧凸透镜:入射光线从左侧焦点F出发,经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴水平向右射出,画出该平行于主光轴的折射光线。
2. 中间凹透镜:平行于主光轴的入射光线,经凹透镜折射后向外发散,折射光线的反向延长线经过凹透镜左侧的焦点F,画出折射光线,用虚线将折射光线的反向延长线与左侧焦点相连。
3. 右侧凸透镜:入射光线经过透镜的光心O,经透镜后传播方向不发生改变,沿原入射光线的直线方向向右延伸,画出对应的折射光线。
解析
【分析】
本题考查透镜特殊光线的作图,解题思路是牢记凸透镜和凹透镜的特殊光线折射规律,针对每个图的入射光线类型,运用对应规律绘制折射光线:①凸透镜中,从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴;②凹透镜中,平行于主光轴的光线经折射后,反向延长线过入射侧的焦点;③过透镜光心的光线传播方向不变,据此分别处理三个图的入射光线即可。
【解析】
1. 左侧凸透镜:入射光线从左侧焦点F射向凸透镜,根据凸透镜的特殊光线规则,从焦点发出的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴,因此画出水平向右平行于主光轴的折射光线。
2. 中间凹透镜:入射光线平行于主光轴射向凹透镜,根据凹透镜的特殊光线规则,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经过凹透镜左侧的焦点F,先确定折射光线的发散方向,再用虚线连接折射光线的反向延长线与左侧焦点F,画出折射光线。
3. 右侧凸透镜:入射光线经过凸透镜的光心O,根据透镜的特殊光线规则,过光心的光线传播方向不改变,沿入射光线的直线方向向右延伸,画出折射光线。
【答案】
左侧凸透镜的折射光线平行于主光轴;中间凹透镜的折射光线向外发散,反向延长线过左侧焦点;右侧凸透镜的折射光线沿原方向直线传播。
【知识点】
透镜特殊光线作图、凸透镜光学性质、凹透镜光学性质
【点评】
本题属于基础的透镜作图题,核心是掌握透镜的特殊光线规律,难度较低,是光学部分的基础考点,需要学生准确记忆并应用规律完成作图。
【难度系数】
0.6
本题考查透镜特殊光线的作图,解题思路是牢记凸透镜和凹透镜的特殊光线折射规律,针对每个图的入射光线类型,运用对应规律绘制折射光线:①凸透镜中,从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴;②凹透镜中,平行于主光轴的光线经折射后,反向延长线过入射侧的焦点;③过透镜光心的光线传播方向不变,据此分别处理三个图的入射光线即可。
【解析】
1. 左侧凸透镜:入射光线从左侧焦点F射向凸透镜,根据凸透镜的特殊光线规则,从焦点发出的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴,因此画出水平向右平行于主光轴的折射光线。
2. 中间凹透镜:入射光线平行于主光轴射向凹透镜,根据凹透镜的特殊光线规则,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经过凹透镜左侧的焦点F,先确定折射光线的发散方向,再用虚线连接折射光线的反向延长线与左侧焦点F,画出折射光线。
3. 右侧凸透镜:入射光线经过凸透镜的光心O,根据透镜的特殊光线规则,过光心的光线传播方向不改变,沿入射光线的直线方向向右延伸,画出折射光线。
【答案】
左侧凸透镜的折射光线平行于主光轴;中间凹透镜的折射光线向外发散,反向延长线过左侧焦点;右侧凸透镜的折射光线沿原方向直线传播。
【知识点】
透镜特殊光线作图、凸透镜光学性质、凹透镜光学性质
【点评】
本题属于基础的透镜作图题,核心是掌握透镜的特殊光线规律,难度较低,是光学部分的基础考点,需要学生准确记忆并应用规律完成作图。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示,在虚线框中画上适当的透镜。

答案
解:
根据透镜对光线的作用,对比出射光线与入射光线沿直线传播的原路径判断:
1. 第一个虚线框:平行入射光线经过透镜后向主光轴偏折会聚,透镜对光线有会聚作用,框内画中间厚边缘薄的凸透镜。
2. 第二个虚线框:原本将要会聚的入射光线经过透镜后变为平行光,光线会聚程度减弱,透镜对光线有发散作用,框内画中间薄边缘厚的凹透镜。
3. 第三个虚线框:点光源发出的发散入射光线经过透镜后,相比入射光线的直线传播路径(图中虚线)更靠近主光轴,透镜对光线有会聚作用,框内画中间厚边缘薄的凸透镜。
4. 第四个虚线框:入射光线原本的会聚点距离透镜更近,经过透镜后会聚点向远离透镜的方向偏移,光线会聚程度减弱,透镜对光线有发散作用,框内画中间薄边缘厚的凹透镜。
根据透镜对光线的作用,对比出射光线与入射光线沿直线传播的原路径判断:
1. 第一个虚线框:平行入射光线经过透镜后向主光轴偏折会聚,透镜对光线有会聚作用,框内画中间厚边缘薄的凸透镜。
2. 第二个虚线框:原本将要会聚的入射光线经过透镜后变为平行光,光线会聚程度减弱,透镜对光线有发散作用,框内画中间薄边缘厚的凹透镜。
3. 第三个虚线框:点光源发出的发散入射光线经过透镜后,相比入射光线的直线传播路径(图中虚线)更靠近主光轴,透镜对光线有会聚作用,框内画中间厚边缘薄的凸透镜。
4. 第四个虚线框:入射光线原本的会聚点距离透镜更近,经过透镜后会聚点向远离透镜的方向偏移,光线会聚程度减弱,透镜对光线有发散作用,框内画中间薄边缘厚的凹透镜。
解析
【分析】要确定虚线框内的透镜类型,需利用透镜对光线的作用:对比入射光线的直线传播路径与实际出射光线,若出射光线向主光轴偏折(会聚),则为凸透镜;若出射光线远离主光轴偏折(发散),则为凹透镜。逐个分析四幅图的光线变化即可判断。
【解析】1. 第一个图:平行入射光线经透镜后向主光轴偏折会聚,说明透镜对光线有会聚作用,应画凸透镜;2. 第二个图:原本会聚的入射光线经透镜后变为平行光,会聚程度减弱,说明透镜对光线有发散作用,应画凹透镜;3. 第三个图:点光源发出的发散光线经透镜后,比入射光线的直线传播路径更靠近主光轴,会聚程度增强,说明透镜对光线有会聚作用,应画凸透镜;4. 第四个图:入射光线原本的会聚点距离透镜更近,经透镜后会聚点向远离透镜方向偏移,会聚程度减弱,说明透镜对光线有发散作用,应画凹透镜。
【答案】从左到右四个虚线框内依次画凸透镜、凹透镜、凸透镜、凹透镜。
【知识点】透镜对光线的作用,凸透镜与凹透镜的判断
【点评】本题考查根据光线的传播特点判断透镜类型,核心是理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用,需掌握对比入射光线原路径的判断方法,属于基础光学题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 第一个图:平行入射光线经透镜后向主光轴偏折会聚,说明透镜对光线有会聚作用,应画凸透镜;2. 第二个图:原本会聚的入射光线经透镜后变为平行光,会聚程度减弱,说明透镜对光线有发散作用,应画凹透镜;3. 第三个图:点光源发出的发散光线经透镜后,比入射光线的直线传播路径更靠近主光轴,会聚程度增强,说明透镜对光线有会聚作用,应画凸透镜;4. 第四个图:入射光线原本的会聚点距离透镜更近,经透镜后会聚点向远离透镜方向偏移,会聚程度减弱,说明透镜对光线有发散作用,应画凹透镜。
【答案】从左到右四个虚线框内依次画凸透镜、凹透镜、凸透镜、凹透镜。
【知识点】透镜对光线的作用,凸透镜与凹透镜的判断
【点评】本题考查根据光线的传播特点判断透镜类型,核心是理解凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用,需掌握对比入射光线原路径的判断方法,属于基础光学题。
【难度系数】0.5
7. 早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”下列图中关于该记载解释的光路图正确是()。

答案
解:
冰透镜是凸透镜,对光线有会聚作用。将冰透镜正对太阳时,平行的太阳光经过凸透镜后会会聚到焦点处,焦点处温度升高,可点燃放置在该处的艾绒。
A图中平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到另一侧焦点,符合该原理;
B、D为凹透镜,对光线起发散作用,无法会聚光线生火,不符合题意;
C图是从焦点发出的光线经凸透镜后变为平行光,不符合太阳光平行入射的条件,不符合题意。
所以正确选项为A。
答:该题答案为A。
冰透镜是凸透镜,对光线有会聚作用。将冰透镜正对太阳时,平行的太阳光经过凸透镜后会会聚到焦点处,焦点处温度升高,可点燃放置在该处的艾绒。
A图中平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到另一侧焦点,符合该原理;
B、D为凹透镜,对光线起发散作用,无法会聚光线生火,不符合题意;
C图是从焦点发出的光线经凸透镜后变为平行光,不符合太阳光平行入射的条件,不符合题意。
所以正确选项为A。
答:该题答案为A。
解析
【分析】首先明确冰透镜是凸透镜,其作用是会聚光线以点燃艾绒。解题时需掌握:凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会会聚到另一侧的焦点;凹透镜对光线有发散作用,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后会发散,不会会聚。再逐一分析各选项,判断是否符合冰透镜(凸透镜)的光路特点。
【解析】冰透镜为凸透镜,对光线有会聚作用,太阳光可视为平行于主光轴的光线,经凸透镜后应会聚到焦点处:
选项A:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到另一侧的焦点,符合凸透镜的光路规律,正确;
选项B:图中是凹透镜,平行于主光轴的光线经凹透镜应发散,但图中光线会聚了,不符合凹透镜的作用,错误;
选项C:该图是凸透镜,但入射光线是从焦点发出的,经凸透镜后变为平行光,不符合太阳光平行入射的条件,错误;
选项D:图中是凹透镜,平行于主光轴的光线经凹透镜应发散,但图中光线会聚到了另一侧,不符合凹透镜的作用,错误。
【答案】A
【知识点】凸透镜对光线的作用、凹透镜对光线的作用、透镜光路图
【点评】本题结合古代记载考查透镜对光线的作用,属于基础光学题,需牢记凸透镜会聚、凹透镜发散的特点及特殊光线的光路规律,是对透镜基本性质的应用考查。
【难度系数】0.7
【解析】冰透镜为凸透镜,对光线有会聚作用,太阳光可视为平行于主光轴的光线,经凸透镜后应会聚到焦点处:
选项A:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到另一侧的焦点,符合凸透镜的光路规律,正确;
选项B:图中是凹透镜,平行于主光轴的光线经凹透镜应发散,但图中光线会聚了,不符合凹透镜的作用,错误;
选项C:该图是凸透镜,但入射光线是从焦点发出的,经凸透镜后变为平行光,不符合太阳光平行入射的条件,错误;
选项D:图中是凹透镜,平行于主光轴的光线经凹透镜应发散,但图中光线会聚到了另一侧,不符合凹透镜的作用,错误。
【答案】A
【知识点】凸透镜对光线的作用、凹透镜对光线的作用、透镜光路图
【点评】本题结合古代记载考查透镜对光线的作用,属于基础光学题,需牢记凸透镜会聚、凹透镜发散的特点及特殊光线的光路规律,是对透镜基本性质的应用考查。
【难度系数】0.7
8. 下列关于透镜的说法中,正确的是()。
A.凸透镜表面越凸,焦距越长,对光的会聚能力越弱
B.透镜只能用透明玻璃制成
C.凸透镜对发散的光束有会聚作用
D.凹透镜对会聚的光束无发散作用
A.凸透镜表面越凸,焦距越长,对光的会聚能力越弱
B.透镜只能用透明玻璃制成
C.凸透镜对发散的光束有会聚作用
D.凹透镜对会聚的光束无发散作用
答案
C
解析
【分析】
本题考查透镜的基本性质,需逐一分析每个选项,结合凸透镜、凹透镜的焦距特点、会聚/发散作用及透镜的材料要求等知识点,判断选项的正误。
【解析】
选项A:凸透镜表面越凸,焦距越短,对光的会聚能力越强,而非“焦距越长、会聚能力越弱”,故A错误;
选项B:透镜不仅可以用透明玻璃制成,还可以用透明塑料、水晶等其他透明材料制成,故B错误;
选项C:凸透镜对所有光束(包括发散光束、平行光束、会聚光束)都有会聚作用,故C正确;
选项D:凹透镜对任何光束都有发散作用,而非“对会聚的光束无发散作用”,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
透镜的基本性质、凸透镜与凹透镜的作用
【点评】
本题属于透镜基础概念题,考查内容为透镜的核心知识点,只要准确掌握凸透镜和凹透镜的会聚/发散作用、焦距与凸度的关系及透镜的材料要求,即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
本题考查透镜的基本性质,需逐一分析每个选项,结合凸透镜、凹透镜的焦距特点、会聚/发散作用及透镜的材料要求等知识点,判断选项的正误。
【解析】
选项A:凸透镜表面越凸,焦距越短,对光的会聚能力越强,而非“焦距越长、会聚能力越弱”,故A错误;
选项B:透镜不仅可以用透明玻璃制成,还可以用透明塑料、水晶等其他透明材料制成,故B错误;
选项C:凸透镜对所有光束(包括发散光束、平行光束、会聚光束)都有会聚作用,故C正确;
选项D:凹透镜对任何光束都有发散作用,而非“对会聚的光束无发散作用”,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
透镜的基本性质、凸透镜与凹透镜的作用
【点评】
本题属于透镜基础概念题,考查内容为透镜的核心知识点,只要准确掌握凸透镜和凹透镜的会聚/发散作用、焦距与凸度的关系及透镜的材料要求,即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
9. 下列有关凸透镜对光的作用描述正确的是()。
A.所有经过光心的光传播方向不变
B.凸透镜对平行于主光轴的光才有会聚作用
C.任何方向的光通过凸透镜后都能会聚到焦点
D.通过焦点的光经过凸透镜后方向不变
A.所有经过光心的光传播方向不变
B.凸透镜对平行于主光轴的光才有会聚作用
C.任何方向的光通过凸透镜后都能会聚到焦点
D.通过焦点的光经过凸透镜后方向不变
答案
A
解析
【分析】
要判断各选项的正确性,需牢记凸透镜的光学性质及三条特殊光线的规律:①过光心的光线传播方向不变;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;③过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;凸透镜对所有光线都有会聚作用,并非仅对平行于主光轴的光线有会聚作用。接下来逐一分析选项。
【解析】
选项A:根据凸透镜的特殊光线规律,所有经过光心的光线传播方向都不变,该描述正确;
选项B:凸透镜对任何光线都有会聚作用,并非仅对平行于主光轴的光才有会聚作用,该描述错误;
选项C:只有平行于主光轴的光线通过凸透镜后才会会聚到焦点,其他方向的光线不会会聚到焦点,该描述错误;
选项D:通过焦点的光线经过凸透镜后会平行于主光轴射出,传播方向发生改变,该描述错误。
综上,正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜的光学性质、凸透镜的特殊光线
【点评】
本题考查凸透镜的基础光学性质,属于识记类题目,需准确掌握凸透镜的特殊光线规律及会聚作用的定义,难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断各选项的正确性,需牢记凸透镜的光学性质及三条特殊光线的规律:①过光心的光线传播方向不变;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;③过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;凸透镜对所有光线都有会聚作用,并非仅对平行于主光轴的光线有会聚作用。接下来逐一分析选项。
【解析】
选项A:根据凸透镜的特殊光线规律,所有经过光心的光线传播方向都不变,该描述正确;
选项B:凸透镜对任何光线都有会聚作用,并非仅对平行于主光轴的光才有会聚作用,该描述错误;
选项C:只有平行于主光轴的光线通过凸透镜后才会会聚到焦点,其他方向的光线不会会聚到焦点,该描述错误;
选项D:通过焦点的光线经过凸透镜后会平行于主光轴射出,传播方向发生改变,该描述错误。
综上,正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜的光学性质、凸透镜的特殊光线
【点评】
本题考查凸透镜的基础光学性质,属于识记类题目,需准确掌握凸透镜的特殊光线规律及会聚作用的定义,难度较低。
【难度系数】
0.8
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