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4. 现代生活中人们越来越离不开手机,其中手机强大的拍照功能给人们带来很多的便利,景物通过手机镜头成倒立、缩小的______(选填“实像”或“虚像”)。如图所示,小明利用自拍杆进行自拍,与手拿着手机自拍相比,利用自拍杆可以______物距,从而______取景范围,取得更好的拍摄效果。(后两空均选填“增大”或“减小”)
答案
实像
增大
增大
增大
增大
解析
【解析】
手机镜头相当于凸透镜，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；使用自拍杆自拍时，与手拿着手机相比，手机到拍摄对象的距离变大，即增大了物距，根据凸透镜成像规律，物距增大时像距减小、像变小，从而可以增大取景范围，拍摄到更多景物。
【答案】
实像；增大；增大
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活中的自拍场景考查凸透镜成像规律的实际应用，要求学生能将物理知识与生活现象结合，理解物距变化对成像的影响。
【难度系数】
0.8
手机镜头相当于凸透镜，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；使用自拍杆自拍时，与手拿着手机相比，手机到拍摄对象的距离变大，即增大了物距，根据凸透镜成像规律，物距增大时像距减小、像变小，从而可以增大取景范围，拍摄到更多景物。
【答案】
实像；增大；增大
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活中的自拍场景考查凸透镜成像规律的实际应用，要求学生能将物理知识与生活现象结合，理解物距变化对成像的影响。
【难度系数】
0.8
5. 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,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 = 10 cm
B.f = 10 cm、h = 12 cm
C.f = 5 cm、h = 12 cm
D.f = 10 cm、h = 6 cm
A.f = 5 cm、h = 10 cm
B.f = 10 cm、h = 12 cm
C.f = 5 cm、h = 12 cm
D.f = 10 cm、h = 6 cm
答案
D
解析
【解析】
根据凸透镜成像规律，当物距$ u ＜ f $时，凸透镜成正立、放大的虚像。本题中盒高$ h $为标本到凸透镜的物距，因此需满足$ h ＜ f $。逐一分析选项：
A选项：$ h=10\ \mathrm{cm} ＞ f=5\ \mathrm{cm} $，不符合条件；
B选项：$ h=12\ \mathrm{cm} ＞ f=10\ \mathrm{cm} $，不符合条件；
C选项：$ h=12\ \mathrm{cm} ＞ f=5\ \mathrm{cm} $，不符合条件；
D选项：$ h=6\ \mathrm{cm} ＜ f=10\ \mathrm{cm} $，符合$ h ＜ f $的成像要求。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成正立、放大虚像的条件，需明确物距与焦距的大小关系，结合实际场景判断物距取值，理解成像规律的应用。
【难度系数】
0.6
根据凸透镜成像规律，当物距$ u ＜ f $时，凸透镜成正立、放大的虚像。本题中盒高$ h $为标本到凸透镜的物距，因此需满足$ h ＜ f $。逐一分析选项：
A选项：$ h=10\ \mathrm{cm} ＞ f=5\ \mathrm{cm} $，不符合条件；
B选项：$ h=12\ \mathrm{cm} ＞ f=10\ \mathrm{cm} $，不符合条件；
C选项：$ h=12\ \mathrm{cm} ＞ f=5\ \mathrm{cm} $，不符合条件；
D选项：$ h=6\ \mathrm{cm} ＜ f=10\ \mathrm{cm} $，符合$ h ＜ f $的成像要求。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成正立、放大虚像的条件，需明确物距与焦距的大小关系，结合实际场景判断物距取值，理解成像规律的应用。
【难度系数】
0.6
6. (双选)如图所示是航天员王亚平在太空授课时的场景。根据这张图片可以判断( )
A.水球相当于一个凸透镜
B.王亚平位于透镜的 1 倍焦距以内
C.假设她稍向前靠近水球,则她在水球中的像将变大
D.像和物在凸透镜的同侧
A.水球相当于一个凸透镜
B.王亚平位于透镜的 1 倍焦距以内
C.假设她稍向前靠近水球,则她在水球中的像将变大
D.像和物在凸透镜的同侧
答案
AC
解析
【解析】
首先，水球中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，故A正确；
由图可知，通过水球成的是倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，此时王亚平位于凸透镜的2倍焦距以外，故B错误；
根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，当她稍向前靠近水球（物距减小），则她在水球中的像将变大，故C正确；
凸透镜成实像时，像和物在凸透镜的两侧，本题中所成的是实像，故D错误。因此正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
凸透镜成像规律、凸透镜的判断
【点评】
本题结合太空授课的真实场景，考查凸透镜成像规律的应用，需要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距的关系，结合图像分析各选项。
【难度系数】
0.6
首先，水球中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜，故A正确；
由图可知，通过水球成的是倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，此时王亚平位于凸透镜的2倍焦距以外，故B错误；
根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，当她稍向前靠近水球（物距减小），则她在水球中的像将变大，故C正确；
凸透镜成实像时，像和物在凸透镜的两侧，本题中所成的是实像，故D错误。因此正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
凸透镜成像规律、凸透镜的判断
【点评】
本题结合太空授课的真实场景，考查凸透镜成像规律的应用，需要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距的关系，结合图像分析各选项。
【难度系数】
0.6
7. 小李利用纸筒 M、N,焦距为 10 cm 的凸透镜和半透明薄膜,制成一个模型照相机,如图所示。在较暗的室内,先将凸透镜对着室外的景物,再将凸透镜对着室内点燃的蜡烛,两次均要调节薄膜和凸透镜的距离,使薄膜上看到清晰的像。下列关于成像情况说法正确的是( )
A.室外景物在薄膜上成的是正立缩小的像
B.室外景物在薄膜上成的像到凸透镜的距离大于 20 cm
C.点燃的蜡烛在薄膜上成的像一定是倒立放大的
D.为使薄膜上出现蜡烛清晰的像,需拉长凸透镜和薄膜的距离
A.室外景物在薄膜上成的是正立缩小的像
B.室外景物在薄膜上成的像到凸透镜的距离大于 20 cm
C.点燃的蜡烛在薄膜上成的像一定是倒立放大的
D.为使薄膜上出现蜡烛清晰的像,需拉长凸透镜和薄膜的距离
答案
D
解析
【解析】
模型照相机利用凸透镜成像规律分析各选项：
1. 室外景物到凸透镜的距离远大于2倍焦距（20cm），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，像距满足$ f ＜ v ＜ 2f $（即10cm＜v＜20cm），因此A、B选项错误。
2. 室内蜡烛到凸透镜的距离不确定，可能大于2倍焦距、在1倍到2倍焦距之间，因此成的像可能是倒立缩小的实像，也可能是倒立放大的实像，C选项错误。
3. 当凸透镜从对着室外景物（物距极大，像距接近焦距）转到对着室内蜡烛时，物距减小，根据“物近像远像变大”的规律，为使薄膜上出现蜡烛清晰的像，需拉长凸透镜和薄膜的距离（增大像距），D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律，照相机成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需结合物距与焦距的关系判断成像性质、像距范围，理解“物近像远像变大”的规律是解题关键。
【难度系数】
0.6
模型照相机利用凸透镜成像规律分析各选项：
1. 室外景物到凸透镜的距离远大于2倍焦距（20cm），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，像距满足$ f ＜ v ＜ 2f $（即10cm＜v＜20cm），因此A、B选项错误。
2. 室内蜡烛到凸透镜的距离不确定，可能大于2倍焦距、在1倍到2倍焦距之间，因此成的像可能是倒立缩小的实像，也可能是倒立放大的实像，C选项错误。
3. 当凸透镜从对着室外景物（物距极大，像距接近焦距）转到对着室内蜡烛时，物距减小，根据“物近像远像变大”的规律，为使薄膜上出现蜡烛清晰的像，需拉长凸透镜和薄膜的距离（增大像距），D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律，照相机成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需结合物距与焦距的关系判断成像性质、像距范围，理解“物近像远像变大”的规律是解题关键。
【难度系数】
0.6
8. (双选)移动支付已进入“刷脸”时代,结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描后确认相关信息,即可迅速完成交易。下列相关说法正确的是( )
A.摄像头相当于凸透镜
B.刷脸时,面部经摄像头成正立的虚像
C.当人靠近摄像头时,所成像的大小不变
D.刷脸时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
A.摄像头相当于凸透镜
B.刷脸时,面部经摄像头成正立的虚像
C.当人靠近摄像头时,所成像的大小不变
D.刷脸时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
答案
AD
解析
【解析】
逐一分析各选项：
A. 摄像头的镜头相当于凸透镜，利用凸透镜成像原理工作，该选项正确；
B. 刷脸时，摄像头成像原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像，并非正立虚像，该选项错误；
C. 根据凸透镜成像规律，当物距减小时（人靠近摄像头），像距增大，像会变大，该选项错误；
D. 照相机成像时，物体需位于凸透镜的两倍焦距之外，刷脸时面部相当于照相机的物体，应位于摄像头两倍焦距之外，该选项正确。
综上，正确选项为AD。
【答案】
AD
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在生活中的实际应用，需结合照相机的成像特点分析，易错点在于混淆不同物距下像的正倒、大小变化情况，侧重对基础知识理解与应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
逐一分析各选项：
A. 摄像头的镜头相当于凸透镜，利用凸透镜成像原理工作，该选项正确；
B. 刷脸时，摄像头成像原理与照相机相同，成倒立、缩小的实像，并非正立虚像，该选项错误；
C. 根据凸透镜成像规律，当物距减小时（人靠近摄像头），像距增大，像会变大，该选项错误；
D. 照相机成像时，物体需位于凸透镜的两倍焦距之外，刷脸时面部相当于照相机的物体，应位于摄像头两倍焦距之外，该选项正确。
综上，正确选项为AD。
【答案】
AD
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在生活中的实际应用，需结合照相机的成像特点分析，易错点在于混淆不同物距下像的正倒、大小变化情况，侧重对基础知识理解与应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
9. 某同学在探究凸透镜成像规律时,蜡烛和凸透镜放在如图所示位置,光屏上呈现倒立、缩小的像,这位同学画出了如图所示光路,下列说法正确的是( )
A.图中光路正确
B.凸透镜成的是虚像
C.该凸透镜的焦距小于 10 cm
D.该凸透镜的焦距大于 10 cm
A.图中光路正确
B.凸透镜成的是虚像
C.该凸透镜的焦距小于 10 cm
D.该凸透镜的焦距大于 10 cm
答案
C
解析
【解析】
1. 分析选项A：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后应过焦点，图中折射光线未过焦点，光路错误，故A错误。
2. 分析选项B：光屏上能承接的像为实像，题目中光屏呈现倒立、缩小的像，说明是实像，故B错误。
3. 分析选项C、D：由图可知物距$ u = 20\ \mathrm{cm} $，此时成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，当$ u ＞ 2f $时成倒立、缩小的实像，即$ 20\ \mathrm{cm} ＞ 2f $，解得$ f ＜ 10\ \mathrm{cm} $，故C正确，D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、光路图判断
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需结合物距与焦距的关系分析成像性质，同时掌握平行于主光轴光线的折射特点，属于基础题。
【难度系数】
0.6
1. 分析选项A：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后应过焦点，图中折射光线未过焦点，光路错误，故A错误。
2. 分析选项B：光屏上能承接的像为实像，题目中光屏呈现倒立、缩小的像，说明是实像，故B错误。
3. 分析选项C、D：由图可知物距$ u = 20\ \mathrm{cm} $，此时成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，当$ u ＞ 2f $时成倒立、缩小的实像，即$ 20\ \mathrm{cm} ＞ 2f $，解得$ f ＜ 10\ \mathrm{cm} $，故C正确，D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、光路图判断
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需结合物距与焦距的关系分析成像性质，同时掌握平行于主光轴光线的折射特点，属于基础题。
【难度系数】
0.6
