10. [物理学与日常生活]“安全重于泰山,注意安全,远离危险。”如图所示,农户在塑料膜组成的棚顶下堆放了一堆干柴,夏天大雨之后的正午,阳光格外强烈。阳光照射一段时间后,干柴

可能会
(选填“可能会”或“一定不会”)着火,其原因是雨水和塑料膜相当于一个凸透镜,将太阳光会聚于干柴上引起干柴着火
。答案
10. 可能会 雨水和塑料膜相当于一个凸透镜,将太阳光会聚于干柴上引起干柴着火
解析
【分析】首先观察题图,塑料膜上的雨水与塑料膜组合成中间厚、边缘薄的结构,相当于凸透镜;凸透镜对太阳光有会聚作用,会将平行的太阳光会聚到一点,使该点温度升高,若温度达到干柴的着火点,干柴就会着火,因此干柴可能会着火。
【解析】塑料膜上的雨水和塑料膜共同构成了一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用。夏天正午的太阳光可看作平行光,经过这个“凸透镜”后会会聚到干柴上的某一点,使该点的温度不断升高,当温度达到干柴的着火点时,干柴就会燃烧,所以干柴可能会着火。
【答案】可能会;雨水和塑料膜相当于一个凸透镜,将太阳光会聚于干柴上引起干柴着火
【知识点】凸透镜的会聚作用;燃烧的条件
【点评】本题结合生活场景考查凸透镜的会聚作用,将物理知识与实际生活结合,体现了物理的实用性,需要学生能运用透镜知识分析生活中的现象。
【难度系数】0.5
【解析】塑料膜上的雨水和塑料膜共同构成了一个凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用。夏天正午的太阳光可看作平行光,经过这个“凸透镜”后会会聚到干柴上的某一点,使该点的温度不断升高,当温度达到干柴的着火点时,干柴就会燃烧,所以干柴可能会着火。
【答案】可能会;雨水和塑料膜相当于一个凸透镜,将太阳光会聚于干柴上引起干柴着火
【知识点】凸透镜的会聚作用;燃烧的条件
【点评】本题结合生活场景考查凸透镜的会聚作用,将物理知识与实际生活结合,体现了物理的实用性,需要学生能运用透镜知识分析生活中的现象。
【难度系数】0.5
11.[2025·合肥瑶海区期末]如图所示,小明在“测量凸透镜的焦距”的实验中,下列三种操作方法中最合理的是

B
(填字母)。实际操作中,由于不能确定会聚的光点是不是最小的,于是小明选择了两个等大的光斑,并测出这两个光斑到光心的距离分别是12 cm、8 cm,则该凸透镜的焦距是10
cm。答案
11. B 10
解析
【分析】
要解决本题,需先明确测量凸透镜焦距的核心方法:利用平行于主光轴的光线经凸透镜会聚到焦点,焦点到光心的距离为焦距。判断操作合理性时,需确认光线是否平行于主光轴,白纸是否能准确承接会聚光线;对于等大光斑的焦距计算,需理解焦点前后光斑的形成规律,利用相似关系推导焦距。
【解析】
1. 选择合理操作:
图A中入射光线斜射,不平行于凸透镜主光轴,无法准确确定焦点,操作不合理;
图B中入射光线平行于凸透镜主光轴,白纸垂直于光线,能准确承接会聚的焦点,操作合理;
图C中入射光线斜射,无法准确找到焦点,操作不合理。故最合理的是B。
2. 计算焦距:
平行光经凸透镜会聚,在焦点前(靠近透镜)和焦点后(远离透镜)会形成等大的光斑。设焦距为$ f $,两个光斑到光心的距离分别为8cm和12cm,根据相似三角形原理,等大光斑对应的距离满足:$ f - 8\mathrm{cm} = 12\mathrm{cm} - f $,解得$ 2f = 20\mathrm{cm} $,即$ f = 10\mathrm{cm} $。
【答案】
B;10
【知识点】
凸透镜焦距测量、凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查凸透镜焦距的实验测量,需掌握平行光聚焦法的操作要点,同时理解焦点前后等大光斑的焦距计算逻辑,属于基础实验题,注重实验操作的规范性和原理应用。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需先明确测量凸透镜焦距的核心方法:利用平行于主光轴的光线经凸透镜会聚到焦点,焦点到光心的距离为焦距。判断操作合理性时,需确认光线是否平行于主光轴,白纸是否能准确承接会聚光线;对于等大光斑的焦距计算,需理解焦点前后光斑的形成规律,利用相似关系推导焦距。
【解析】
1. 选择合理操作:
图A中入射光线斜射,不平行于凸透镜主光轴,无法准确确定焦点,操作不合理;
图B中入射光线平行于凸透镜主光轴,白纸垂直于光线,能准确承接会聚的焦点,操作合理;
图C中入射光线斜射,无法准确找到焦点,操作不合理。故最合理的是B。
2. 计算焦距:
平行光经凸透镜会聚,在焦点前(靠近透镜)和焦点后(远离透镜)会形成等大的光斑。设焦距为$ f $,两个光斑到光心的距离分别为8cm和12cm,根据相似三角形原理,等大光斑对应的距离满足:$ f - 8\mathrm{cm} = 12\mathrm{cm} - f $,解得$ 2f = 20\mathrm{cm} $,即$ f = 10\mathrm{cm} $。
【答案】
B;10
【知识点】
凸透镜焦距测量、凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查凸透镜焦距的实验测量,需掌握平行光聚焦法的操作要点,同时理解焦点前后等大光斑的焦距计算逻辑,属于基础实验题,注重实验操作的规范性和原理应用。
【难度系数】
0.6
如图所示,将放大镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到放大镜的距离为L,若在放大镜靠近纸的过程中,光斑先变小后变大,则该放大镜的焦距
(

A.一定小于L
B.一定等于L
C.一定大于L
D.无法确定
(
A
)A.一定小于L
B.一定等于L
C.一定大于L
D.无法确定
答案
【变式训练】A
解析
【分析】
本题需利用凸透镜对平行光的会聚特性分析:平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚到焦点,焦点处的光斑是最小最亮的。题目中纸上的光斑并非最小,说明纸的位置不在凸透镜的焦点处。当放大镜靠近纸时,光斑先变小后变大,说明初始时纸在焦点的外侧:若纸在焦点外侧,放大镜靠近纸时,两者距离减小,向焦点移动,光斑会变小;当放大镜移动到纸在焦点内侧时,光线还未会聚到焦点,光斑会再次变大,正好符合“先变小后变大”的现象。若纸在焦点内侧,放大镜靠近纸时,光斑只会持续变小,不会变大,不符合题意。由此可推出焦距小于光斑到放大镜的距离L。
【解析】
1. 凸透镜对平行光(太阳光)有会聚作用,平行光经凸透镜后会聚到焦点,焦点处的光斑是最小最亮的,因此纸上出现非最小光斑时,纸不在焦点位置。
2. 当放大镜靠近纸时,光斑先变小后变大:
若初始时纸在焦点外侧(即L > f),放大镜靠近纸,距离逐渐减小,向焦点靠近,光斑逐渐变小,直到到达焦点时光斑最小;
放大镜继续靠近纸,此时纸在焦点内侧(即L < f),光线尚未会聚到焦点,光斑会逐渐变大,该过程符合题目描述。
3. 若初始时纸在焦点内侧(即L < f),放大镜靠近纸时,光斑只会持续变小,不会出现变大的情况,不符合题意。
综上,该放大镜的焦距一定小于L。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜会聚作用、焦距
【点评】
本题结合实际操作考查凸透镜的会聚规律,核心是理解焦点处为最小光斑,通过光斑变化判断纸与焦点的位置关系,属于光学基础题,需掌握凸透镜对平行光的会聚特点。
【难度系数】
0.5
本题需利用凸透镜对平行光的会聚特性分析:平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚到焦点,焦点处的光斑是最小最亮的。题目中纸上的光斑并非最小,说明纸的位置不在凸透镜的焦点处。当放大镜靠近纸时,光斑先变小后变大,说明初始时纸在焦点的外侧:若纸在焦点外侧,放大镜靠近纸时,两者距离减小,向焦点移动,光斑会变小;当放大镜移动到纸在焦点内侧时,光线还未会聚到焦点,光斑会再次变大,正好符合“先变小后变大”的现象。若纸在焦点内侧,放大镜靠近纸时,光斑只会持续变小,不会变大,不符合题意。由此可推出焦距小于光斑到放大镜的距离L。
【解析】
1. 凸透镜对平行光(太阳光)有会聚作用,平行光经凸透镜后会聚到焦点,焦点处的光斑是最小最亮的,因此纸上出现非最小光斑时,纸不在焦点位置。
2. 当放大镜靠近纸时,光斑先变小后变大:
若初始时纸在焦点外侧(即L > f),放大镜靠近纸,距离逐渐减小,向焦点靠近,光斑逐渐变小,直到到达焦点时光斑最小;
放大镜继续靠近纸,此时纸在焦点内侧(即L < f),光线尚未会聚到焦点,光斑会逐渐变大,该过程符合题目描述。
3. 若初始时纸在焦点内侧(即L < f),放大镜靠近纸时,光斑只会持续变小,不会出现变大的情况,不符合题意。
综上,该放大镜的焦距一定小于L。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜会聚作用、焦距
【点评】
本题结合实际操作考查凸透镜的会聚规律,核心是理解焦点处为最小光斑,通过光斑变化判断纸与焦点的位置关系,属于光学基础题,需掌握凸透镜对平行光的会聚特点。
【难度系数】
0.5
12. 下列说法正确的是 (
A.一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线
B.从虚焦点处射向凹透镜的光,通过凹透镜后一定平行于主光轴
C.光通过凹透镜也可能变成平行光
D.平行光通过凸透镜后一定会相交于焦点
C
)A.一束会聚的光线经过凹透镜后一定变成发散的光线
B.从虚焦点处射向凹透镜的光,通过凹透镜后一定平行于主光轴
C.光通过凹透镜也可能变成平行光
D.平行光通过凸透镜后一定会相交于焦点
答案
12. C
解析
【分析】本题考查透镜对光线的作用,需结合凹透镜、凸透镜的光学性质及特殊光线规律逐一分析选项,重点区分透镜“会聚/发散”的含义(是相对于入射光线的偏折程度,而非一定变为会聚/发散光线),同时辨析特殊光线的传播条件。
【解析】逐一分析各选项:
选项A:凹透镜对光线有发散作用,这里的“发散”指折射光线比入射光线更发散,而非一定变成发散光线。若入射的会聚光线会聚程度较大,经过凹透镜后仍可能保持会聚,仅会聚点更远,故A错误。
选项B:凹透镜的特殊光线规律为:入射光线的延长线指向凹透镜的虚焦点时,折射光线平行于主光轴。选项中“从虚焦点处射向凹透镜的光”表述错误,虚焦点是折射光线反向延长线的交点,并非实际光线的出发点,故B错误。
选项C:根据凹透镜的特殊光线规律,当入射光线的延长线经过凹透镜的虚焦点时,折射光线平行于主光轴,因此光通过凹透镜可以变成平行光,故C正确。
选项D:只有平行于主光轴的光线经过凸透镜后才会会聚到焦点;若平行光不平行于主光轴,折射后不会会聚到焦点,故D错误。
【答案】C
【知识点】透镜对光线的作用;凹透镜、凸透镜的特殊光线规律
【点评】本题为光学基础题,核心考查对透镜“会聚/发散”作用的理解,以及特殊光线传播规律的掌握,易混淆凹透镜与凸透镜的特殊光线条件,需仔细辨析选项表述细节。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析各选项:
选项A:凹透镜对光线有发散作用,这里的“发散”指折射光线比入射光线更发散,而非一定变成发散光线。若入射的会聚光线会聚程度较大,经过凹透镜后仍可能保持会聚,仅会聚点更远,故A错误。
选项B:凹透镜的特殊光线规律为:入射光线的延长线指向凹透镜的虚焦点时,折射光线平行于主光轴。选项中“从虚焦点处射向凹透镜的光”表述错误,虚焦点是折射光线反向延长线的交点,并非实际光线的出发点,故B错误。
选项C:根据凹透镜的特殊光线规律,当入射光线的延长线经过凹透镜的虚焦点时,折射光线平行于主光轴,因此光通过凹透镜可以变成平行光,故C正确。
选项D:只有平行于主光轴的光线经过凸透镜后才会会聚到焦点;若平行光不平行于主光轴,折射后不会会聚到焦点,故D错误。
【答案】C
【知识点】透镜对光线的作用;凹透镜、凸透镜的特殊光线规律
【点评】本题为光学基础题,核心考查对透镜“会聚/发散”作用的理解,以及特殊光线传播规律的掌握,易混淆凹透镜与凸透镜的特殊光线条件,需仔细辨析选项表述细节。
【难度系数】0.5
13. 如图所示,将凸透镜正对一束水平激光放置,在透镜右侧竖直的光屏上观察到一光斑。现只移动凸透镜,有关光斑移动情况判断正确的是(

A.竖直向下移动凸透镜时,光斑向下移动
B.竖直向下移动凸透镜时,光斑向上移动
C.水平向右移动凸透镜时,光斑向下移动
D.水平向右移动凸透镜时,光斑不会移动
A
)A.竖直向下移动凸透镜时,光斑向下移动
B.竖直向下移动凸透镜时,光斑向上移动
C.水平向右移动凸透镜时,光斑向下移动
D.水平向右移动凸透镜时,光斑不会移动
答案
13. A
解析
【分析】
要判断光斑的移动情况,需利用凸透镜的特殊光线规律:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,一定通过凸透镜的焦点,且焦点位于凸透镜的主光轴上。分竖直、水平移动凸透镜两种情况,结合折射光线的方向分析光斑的变化。
【解析】
根据凸透镜的特殊光线规律:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后必过焦点(焦点在主光轴上)。
1. 竖直移动凸透镜时:凸透镜竖直向下移动,其中心下移,主光轴随之向下移动;入射的水平光线(平行于原主光轴)与凸透镜的交点下移,折射光线需指向新主光轴上的焦点,因此折射光线向下偏折,射到光屏上的光斑位置向下移动,故A正确,B错误。
2. 水平移动凸透镜时:凸透镜水平向右移动,入射光线仍平行于主光轴,折射光线的方向由“过焦点”的规律决定,入射点的水平位置变化会导致折射光线到达光屏时的竖直位置向上移动,因此C(向下移动)、D(不会移动)均错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜的特殊光线、透镜移动的光斑分析
【点评】
本题考查凸透镜特殊光线的应用,关键是掌握“平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点”的规律,分两种移动情况逐一分析即可,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要判断光斑的移动情况,需利用凸透镜的特殊光线规律:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,一定通过凸透镜的焦点,且焦点位于凸透镜的主光轴上。分竖直、水平移动凸透镜两种情况,结合折射光线的方向分析光斑的变化。
【解析】
根据凸透镜的特殊光线规律:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后必过焦点(焦点在主光轴上)。
1. 竖直移动凸透镜时:凸透镜竖直向下移动,其中心下移,主光轴随之向下移动;入射的水平光线(平行于原主光轴)与凸透镜的交点下移,折射光线需指向新主光轴上的焦点,因此折射光线向下偏折,射到光屏上的光斑位置向下移动,故A正确,B错误。
2. 水平移动凸透镜时:凸透镜水平向右移动,入射光线仍平行于主光轴,折射光线的方向由“过焦点”的规律决定,入射点的水平位置变化会导致折射光线到达光屏时的竖直位置向上移动,因此C(向下移动)、D(不会移动)均错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜的特殊光线、透镜移动的光斑分析
【点评】
本题考查凸透镜特殊光线的应用,关键是掌握“平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点”的规律,分两种移动情况逐一分析即可,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
14.小明在学习了凸透镜后,想探究直径相同的凸透镜的焦距与哪些因素有关,于是他选用材料、凹凸程度不同,直径相同的凸透镜进行探究。在实验室用一束平行光分别经过由两种材料做成的凸透镜A、B、C(其中A与C为同种材料,B与A、C的材料不同),并得到了如图所示的光路图。

A B C
(1)比较图中的A和B两凸透镜的光路图可得到的结论是直径和凹凸程度相同时,凸透镜的焦距与
(2)比较图中的A和C两凸透镜的光路图可得到的结论是直径和材料相同时,凸透镜越凸(厚),其焦距越
A B C
(1)比较图中的A和B两凸透镜的光路图可得到的结论是直径和凹凸程度相同时,凸透镜的焦距与
材料
有关。(2)比较图中的A和C两凸透镜的光路图可得到的结论是直径和材料相同时,凸透镜越凸(厚),其焦距越
小
,对光的折射能力越强
。答案
14. (1)材料 (2)小 强
解析
【分析】
本题需运用控制变量法探究凸透镜焦距的影响因素。对于问题(1),对比A、B两图的相同点与不同点:两者直径、凹凸程度相同,仅材料不同,而焦距不同,据此推导结论;对于问题(2),对比A、C两图,材料、直径相同,仅透镜凸度不同,结合焦距变化判断折射能力。
【解析】
(1)观察A、B两图:两凸透镜直径相同、凹凸程度相同,材料不同,平行光经两透镜后,焦点到透镜的距离(焦距)不同,因此可得:直径和凹凸程度相同时,凸透镜的焦距与材料有关。
(2)观察A、C两图:两凸透镜材料相同、直径相同,C的透镜更凸(厚度更大),平行光经C后,焦点离透镜更近,即焦距更小;焦距越小,说明光线偏折程度越大,对光的折射能力越强。
【答案】
(1)材料 (2)小 强
【知识点】
凸透镜焦距、控制变量法、光的折射
【点评】
本题考查探究凸透镜焦距影响因素的实验,核心是运用控制变量法分析实验变量与结果的关系,属于初中物理基础实验题,需准确对比图像中的变量差异。
【难度系数】
0.5
本题需运用控制变量法探究凸透镜焦距的影响因素。对于问题(1),对比A、B两图的相同点与不同点:两者直径、凹凸程度相同,仅材料不同,而焦距不同,据此推导结论;对于问题(2),对比A、C两图,材料、直径相同,仅透镜凸度不同,结合焦距变化判断折射能力。
【解析】
(1)观察A、B两图:两凸透镜直径相同、凹凸程度相同,材料不同,平行光经两透镜后,焦点到透镜的距离(焦距)不同,因此可得:直径和凹凸程度相同时,凸透镜的焦距与材料有关。
(2)观察A、C两图:两凸透镜材料相同、直径相同,C的透镜更凸(厚度更大),平行光经C后,焦点离透镜更近,即焦距更小;焦距越小,说明光线偏折程度越大,对光的折射能力越强。
【答案】
(1)材料 (2)小 强
【知识点】
凸透镜焦距、控制变量法、光的折射
【点评】
本题考查探究凸透镜焦距影响因素的实验,核心是运用控制变量法分析实验变量与结果的关系,属于初中物理基础实验题,需准确对比图像中的变量差异。
【难度系数】
0.5
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