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1. 小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，下列操作最合理的是 （
C
）答案
1. C
解析
【分析】
要利用太阳光测量凸透镜的焦距，需依据“平行光经凸透镜后会聚到焦点”的原理。解题思路：首先，太阳光为平行光，需让凸透镜正对太阳光，使太阳光垂直入射到凸透镜镜面，保证入射光线平行于凸透镜主光轴；其次，白纸要放在凸透镜另一侧，且与凸透镜镜面平行，才能准确承接会聚后的最小最亮光斑，该光斑到透镜的距离就是焦距。逐一分析选项，判断操作是否符合要求。
【解析】
测量凸透镜焦距时，正确操作是：凸透镜正对太阳光（太阳光垂直入射透镜镜面，确保光线平行于主光轴），白纸置于透镜另一侧且与透镜镜面平行，以承接会聚光斑。
选项A：入射光线斜射向凸透镜，未垂直镜面，无法保证光线平行主光轴，不合理；
选项B：凸透镜未正对太阳光，镜面与入射光线不垂直，入射光线不平行主光轴，不合理；
选项C：凸透镜正对太阳光（入射光线垂直镜面），白纸与透镜镜面平行，能准确承接会聚光斑，操作合理；
选项D：入射光线斜射向凸透镜，未垂直镜面，无法保证光线平行主光轴，不合理。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜焦距测量、凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查利用太阳光测凸透镜焦距的实验操作，核心是掌握“凸透镜正对平行光、白纸平行于透镜放置”的正确方法，属于基础实验操作题，需明确实验原理即可判断。
【难度系数】
0.3
要利用太阳光测量凸透镜的焦距，需依据“平行光经凸透镜后会聚到焦点”的原理。解题思路：首先，太阳光为平行光，需让凸透镜正对太阳光，使太阳光垂直入射到凸透镜镜面，保证入射光线平行于凸透镜主光轴；其次，白纸要放在凸透镜另一侧，且与凸透镜镜面平行，才能准确承接会聚后的最小最亮光斑，该光斑到透镜的距离就是焦距。逐一分析选项，判断操作是否符合要求。
【解析】
测量凸透镜焦距时，正确操作是：凸透镜正对太阳光（太阳光垂直入射透镜镜面，确保光线平行于主光轴），白纸置于透镜另一侧且与透镜镜面平行，以承接会聚光斑。
选项A：入射光线斜射向凸透镜，未垂直镜面，无法保证光线平行主光轴，不合理；
选项B：凸透镜未正对太阳光，镜面与入射光线不垂直，入射光线不平行主光轴，不合理；
选项C：凸透镜正对太阳光（入射光线垂直镜面），白纸与透镜镜面平行，能准确承接会聚光斑，操作合理；
选项D：入射光线斜射向凸透镜，未垂直镜面，无法保证光线平行主光轴，不合理。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜焦距测量、凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查利用太阳光测凸透镜焦距的实验操作，核心是掌握“凸透镜正对平行光、白纸平行于透镜放置”的正确方法，属于基础实验操作题，需明确实验原理即可判断。
【难度系数】
0.3
2. 小杰同学想制作一个平行光源,你认为以下做法可行的是 （
A.选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
B.选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点上
C.选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点以内的地方
D.选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点以内的地方
A
）A.选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点上
B.选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点上
C.选用凸透镜并把灯泡放在凸透镜的焦点以内的地方
D.选用凹透镜并把灯泡放在凹透镜的焦点以内的地方
答案
2. A
解析
【分析】要制作平行光源，需利用透镜使光线变为平行光。首先明确透镜的光学特性：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。根据光路可逆原理，从凸透镜焦点发出的光线经折射后会平行于主光轴，可形成平行光；而凹透镜无论光源位置如何，出射光线均发散，无法得到平行光。接下来逐一分析选项：A选项符合凸透镜焦点光线的折射规律，可行；B、D选项用凹透镜，无法得到平行光；C选项凸透镜焦点以内的光线折射后发散，不可行。
【解析】根据透镜的光学特性逐一分析选项：
1. 凸透镜对光线有会聚作用，由光路可逆可知，从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜折射后会平行于主光轴，能形成平行光源，故A选项做法可行；
2. 凹透镜对光线有发散作用，无论光源放在凹透镜的焦点上还是焦点以内，出射光线都是发散的，无法得到平行光，故B、D选项做法不可行；
3. 若将灯泡放在凸透镜焦点以内，光线经凸透镜后会发散，不能形成平行光，故C选项做法不可行。
综上，正确答案为A。
【答案】A
【知识点】凸透镜的光学性质、凹透镜的光学性质
【点评】本题考查透镜对光线的作用，属于初中物理光学基础题，需掌握凸透镜和凹透镜的特殊光线规律，难度适中，是常见的基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】根据透镜的光学特性逐一分析选项：
1. 凸透镜对光线有会聚作用，由光路可逆可知，从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜折射后会平行于主光轴，能形成平行光源，故A选项做法可行；
2. 凹透镜对光线有发散作用，无论光源放在凹透镜的焦点上还是焦点以内，出射光线都是发散的，无法得到平行光，故B、D选项做法不可行；
3. 若将灯泡放在凸透镜焦点以内，光线经凸透镜后会发散，不能形成平行光，故C选项做法不可行。
综上，正确答案为A。
【答案】A
【知识点】凸透镜的光学性质、凹透镜的光学性质
【点评】本题考查透镜对光线的作用，属于初中物理光学基础题，需掌握凸透镜和凹透镜的特殊光线规律，难度适中，是常见的基础题型。
【难度系数】0.6
3.（教材P70练习T3变式）如图，将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L。若凸透镜靠近纸的过程中光斑先变小后变大，该凸透镜的焦距 （
A.一定小于L
B.一定等于L
C.一定大于L
D.可能小于L，也可能大于L
A
）A.一定小于L
B.一定等于L
C.一定大于L
D.可能小于L，也可能大于L
答案
3. A
解析
【分析】
要解决这道题，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，焦点处是最小、最亮的光斑。当凸透镜到纸的距离等于焦距时，光斑最小；若距离大于焦距，凸透镜靠近纸时，会先向焦点移动，光斑变小，当距离小于焦距时，光线过焦点后发散，光斑又会变大。题目中凸透镜靠近纸时光斑先变小后变大，说明初始时凸透镜到纸的距离L大于焦距，因此焦距小于L。
【解析】
将凸透镜正对太阳光，平行光线经凸透镜后会聚，焦点处为最小光斑。设凸透镜焦距为$ f $：
1. 若凸透镜到纸的距离等于$ f $，光斑最小；
2. 若距离大于$ f $，凸透镜靠近纸时，先向焦点靠近，光斑变小；当距离小于$ f $时，光线过焦点后发散，光斑变大。
题目中凸透镜靠近纸的过程中光斑先变小后变大，说明初始距离$ L ＞ f $，即该凸透镜的焦距一定小于$ L $。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜对光的作用
【点评】
本题结合平行光聚焦法测凸透镜焦距的原理，通过光斑变化判断焦距与凸透镜到纸的距离的关系，需理解光线经凸透镜会聚后发散的过程，是凸透镜基础特性的典型应用。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需利用凸透镜对平行光的会聚特性分析：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚到焦点，焦点处是最小、最亮的光斑。当凸透镜到纸的距离等于焦距时，光斑最小；若距离大于焦距，凸透镜靠近纸时，会先向焦点移动，光斑变小，当距离小于焦距时，光线过焦点后发散，光斑又会变大。题目中凸透镜靠近纸时光斑先变小后变大，说明初始时凸透镜到纸的距离L大于焦距，因此焦距小于L。
【解析】
将凸透镜正对太阳光，平行光线经凸透镜后会聚，焦点处为最小光斑。设凸透镜焦距为$ f $：
1. 若凸透镜到纸的距离等于$ f $，光斑最小；
2. 若距离大于$ f $，凸透镜靠近纸时，先向焦点靠近，光斑变小；当距离小于$ f $时，光线过焦点后发散，光斑变大。
题目中凸透镜靠近纸的过程中光斑先变小后变大，说明初始距离$ L ＞ f $，即该凸透镜的焦距一定小于$ L $。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜对光的作用
【点评】
本题结合平行光聚焦法测凸透镜焦距的原理，通过光斑变化判断焦距与凸透镜到纸的距离的关系，需理解光线经凸透镜会聚后发散的过程，是凸透镜基础特性的典型应用。
【难度系数】
0.5
4. 小明将水滴滴在透明玻璃纸上，透过水滴观察报纸上的字，发现变大了，这个水滴相当于一个凸透镜，如图甲所示。通过嫦娥一号把它带到太空中，水滴由于不受重力，会变得如图乙所示，则在太空中，该水滴透镜（
A.焦距不变
B.焦距会变长
C.对光线的偏折能力增强
D.对光线的偏折能力减弱
C
）A.焦距不变
B.焦距会变长
C.对光线的偏折能力增强
D.对光线的偏折能力减弱
答案
4. C
解析
【分析】首先明确凸透镜的焦距、对光线的偏折能力与透镜凸度的关系：凸度越大，焦距越小，对光线的偏折能力越强。题目中，水滴在地面受重力呈扁形（图甲），到太空后不受重力，在表面张力作用下变成球形（图乙），球形水滴的凸度更大，据此分析选项即可。
【解析】1. 水滴形状变化：地面上的水滴受重力呈扁形，相当于凸度较小的凸透镜；太空里水滴不受重力，变成球形，凸度变大。
2. 凸透镜性质判断：凸透镜凸度越大，焦距越小，对光线的偏折能力越强。因此该水滴透镜焦距变小，对光线的偏折能力增强。
3. 选项分析：A选项焦距不变错误，B选项焦距变长错误，C选项偏折能力增强正确，D选项偏折能力减弱错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜焦距、透镜偏折能力
【点评】本题结合太空环境中水滴形状的变化，考查凸透镜凸度与光学性质的关系，需理解透镜形状对焦距和偏折能力的影响，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】1. 水滴形状变化：地面上的水滴受重力呈扁形，相当于凸度较小的凸透镜；太空里水滴不受重力，变成球形，凸度变大。
2. 凸透镜性质判断：凸透镜凸度越大，焦距越小，对光线的偏折能力越强。因此该水滴透镜焦距变小，对光线的偏折能力增强。
3. 选项分析：A选项焦距不变错误，B选项焦距变长错误，C选项偏折能力增强正确，D选项偏折能力减弱错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜焦距、透镜偏折能力
【点评】本题结合太空环境中水滴形状的变化，考查凸透镜凸度与光学性质的关系，需理解透镜形状对焦距和偏折能力的影响，难度适中。
【难度系数】0.5
5. 如图所示，凸透镜正对着太阳光，来回移动另一侧的纸片，得到最小、最亮的光斑时，纸片距离凸透镜中心10 cm，则此凸透镜的焦距是
10
cm；接着将纸片向远离凸透镜的方向移动，纸片上的光斑变大
(变大/不变/变小)，纸片上光斑与凸透镜的镜面大小相同时，纸片距离凸透镜的中心20
cm。答案
5. 10 变大 20
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握凸透镜对平行光的作用规律：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会会聚到焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距；过焦点后光线会发散，且在2倍焦距处，折射光线形成的光斑大小与凸透镜镜面相同。首先，最小最亮的光斑对应焦点，由此确定焦距；再根据光线过焦点后的发散情况判断光斑变化；最后结合2倍焦距处的光斑特点确定距离。
【解析】
1. 确定焦距：平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后，会聚成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜中心的距离即为焦距，因此该凸透镜的焦距是10 cm。
2. 判断光斑变化：当纸片在焦点处时，光斑最小最亮；将纸片向远离凸透镜的方向移动，光线经过焦点后开始发散，所以纸片上的光斑会变大。
3. 计算光斑与镜面大小相同时的距离：根据凸透镜的光学规律，平行光经凸透镜后，在2倍焦距处，折射光线形成的光斑大小与凸透镜镜面大小相同，因此此时纸片距离凸透镜中心的距离为2f = 2×10 cm = 20 cm。
【答案】
10；变大；20
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查凸透镜的基础光学性质，结合平行光的会聚与发散规律，属于基础题型，只要掌握凸透镜焦点、焦距的概念及光线传播特点即可解答。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需掌握凸透镜对平行光的作用规律：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会会聚到焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距；过焦点后光线会发散，且在2倍焦距处，折射光线形成的光斑大小与凸透镜镜面相同。首先，最小最亮的光斑对应焦点，由此确定焦距；再根据光线过焦点后的发散情况判断光斑变化；最后结合2倍焦距处的光斑特点确定距离。
【解析】
1. 确定焦距：平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后，会聚成最小、最亮的光斑，这个光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜中心的距离即为焦距，因此该凸透镜的焦距是10 cm。
2. 判断光斑变化：当纸片在焦点处时，光斑最小最亮；将纸片向远离凸透镜的方向移动，光线经过焦点后开始发散，所以纸片上的光斑会变大。
3. 计算光斑与镜面大小相同时的距离：根据凸透镜的光学规律，平行光经凸透镜后，在2倍焦距处，折射光线形成的光斑大小与凸透镜镜面大小相同，因此此时纸片距离凸透镜中心的距离为2f = 2×10 cm = 20 cm。
【答案】
10；变大；20
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查凸透镜的基础光学性质，结合平行光的会聚与发散规律，属于基础题型，只要掌握凸透镜焦点、焦距的概念及光线传播特点即可解答。
【难度系数】
0.7
6. 请在图中画出入射光线对应的折射光线。
第6题 第7题
第6题 第7题答案
6. 如图所示
解析
【分析】本题考查透镜特殊光线的作图，需根据凸透镜和凹透镜的折射规律分别处理入射光线：对于凸透镜，平行于主光轴的光线折射后过另一侧焦点，从焦点发出的光线折射后平行于主光轴；对于凹透镜，平行于主光轴的光线折射后反向延长线过同侧焦点，过光心的光线传播方向不变。
【解析】1. 凸透镜部分：①平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线指向右侧的焦点F；②从左侧焦点F发出的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴。2. 凹透镜部分：①平行于主光轴的入射光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线指向左侧的焦点F；②过凹透镜光心O的入射光线，传播方向保持不变。
【答案】
【知识点】透镜特殊光线、凸透镜折射规律、凹透镜折射规律
【点评】本题为光学基础作图题，核心是掌握透镜的三条特殊光线规律，难度较低，属于学生需熟练掌握的基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】1. 凸透镜部分：①平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线指向右侧的焦点F；②从左侧焦点F发出的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴。2. 凹透镜部分：①平行于主光轴的入射光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线指向左侧的焦点F；②过凹透镜光心O的入射光线，传播方向保持不变。
【答案】
【知识点】透镜特殊光线、凸透镜折射规律、凹透镜折射规律
【点评】本题为光学基础作图题，核心是掌握透镜的三条特殊光线规律，难度较低，属于学生需熟练掌握的基础题型。
【难度系数】0.6
7. 请在图中画出经过透镜折射前的入射光线。
答案
7. 如图所示
解析
【分析】
本题需根据凸透镜和凹透镜的特殊光线规律，补画折射前的入射光线。首先回忆透镜的特殊光线规律：①凸透镜：从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴；过光心的光线传播方向不变；平行于主光轴的光线经折射后过焦点。②凹透镜：平行于主光轴的光线经折射后，反向延长线过焦点；入射光线的延长线过另一侧焦点时，经折射后平行于主光轴；过光心的光线传播方向不变。针对图中两个透镜的折射光线，分别对应规律找入射光线即可。
【解析】
1. 凸透镜部分：
对平行于主光轴的折射光线AC：连接左侧焦点F与AC和凸透镜的交点，该直线即为入射光线，依据是凸透镜中从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴。
对过光心O的折射光线OB：过光心的光线传播方向不变，因此入射光线与OB在同一直线上，从透镜左侧射向透镜即可。
2. 凹透镜部分：
对平行于主光轴的折射光线：连接右侧焦点F与该折射光线和凹透镜的交点，延长至透镜左侧，该直线即为入射光线，依据是凹透镜中入射光线延长线过另一侧焦点时，折射后平行于主光轴。
对另一条折射光线：平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后，反向延长线过焦点，因此入射光线平行于主光轴，从左侧射向凹透镜，其折射光线的反向延长线与左侧焦点F对应。
【答案】
【知识点】
透镜光路作图、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜光路的基础作图，核心是掌握凸透镜和凹透镜的特殊光线规律，属于光学常规题型，需准确应用规律完成作图。
【难度系数】
0.5
本题需根据凸透镜和凹透镜的特殊光线规律，补画折射前的入射光线。首先回忆透镜的特殊光线规律：①凸透镜：从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴；过光心的光线传播方向不变；平行于主光轴的光线经折射后过焦点。②凹透镜：平行于主光轴的光线经折射后，反向延长线过焦点；入射光线的延长线过另一侧焦点时，经折射后平行于主光轴；过光心的光线传播方向不变。针对图中两个透镜的折射光线，分别对应规律找入射光线即可。
【解析】
1. 凸透镜部分：
对平行于主光轴的折射光线AC：连接左侧焦点F与AC和凸透镜的交点，该直线即为入射光线，依据是凸透镜中从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴。
对过光心O的折射光线OB：过光心的光线传播方向不变，因此入射光线与OB在同一直线上，从透镜左侧射向透镜即可。
2. 凹透镜部分：
对平行于主光轴的折射光线：连接右侧焦点F与该折射光线和凹透镜的交点，延长至透镜左侧，该直线即为入射光线，依据是凹透镜中入射光线延长线过另一侧焦点时，折射后平行于主光轴。
对另一条折射光线：平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后，反向延长线过焦点，因此入射光线平行于主光轴，从左侧射向凹透镜，其折射光线的反向延长线与左侧焦点F对应。
【答案】
【知识点】
透镜光路作图、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜光路的基础作图，核心是掌握凸透镜和凹透镜的特殊光线规律，属于光学常规题型，需准确应用规律完成作图。
【难度系数】
0.5
