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9. 某同学周末参加兴趣小组活动，在用手机给同学们拍合影时，发现同学们已经占满手机取景显示画面，但左边的小李在画面中没有完整出现，为了把他也完全拍进照片，应该将手机（）。
A.靠近同学
B.远离同学
C.适当向左移
D.适当向右移
A.靠近同学
B.远离同学
C.适当向左移
D.适当向右移
答案
B
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律在手机拍照中的应用。手机镜头相当于凸透镜，拍照时成倒立、缩小的实像。题目中左边小李未完整出现，说明当前像的大小过大，需让像变小才能完整拍摄。根据凸透镜成实像的规律：物距增大时，像距减小，像会变小，因此需要增大物距，即调整手机与同学的距离。
【解析】
手机的镜头是凸透镜，利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作。当发现左边小李未完整出现在画面中时，说明像的大小超出了取景范围，需要减小像的大小。根据凸透镜成像规律：成实像时，物距越大，像距越小，像越小。因此应增大物距，让手机远离同学，这样像会变小，就能将小李完整拍入照片。选项A靠近同学会使像变大，不符合要求；选项C、D移动手机无法改变像的大小，不能解决问题，故正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机的原理
【点评】
本题结合生活实际考查凸透镜成像规律的应用，难度适中，需要学生理解物距、像距与像大小的关系，将理论知识与实际场景结合分析。
【难度系数】
0.6
本题考查凸透镜成像规律在手机拍照中的应用。手机镜头相当于凸透镜，拍照时成倒立、缩小的实像。题目中左边小李未完整出现，说明当前像的大小过大，需让像变小才能完整拍摄。根据凸透镜成实像的规律：物距增大时，像距减小，像会变小，因此需要增大物距，即调整手机与同学的距离。
【解析】
手机的镜头是凸透镜，利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作。当发现左边小李未完整出现在画面中时，说明像的大小超出了取景范围，需要减小像的大小。根据凸透镜成像规律：成实像时，物距越大，像距越小，像越小。因此应增大物距，让手机远离同学，这样像会变小，就能将小李完整拍入照片。选项A靠近同学会使像变大，不符合要求；选项C、D移动手机无法改变像的大小，不能解决问题，故正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机的原理
【点评】
本题结合生活实际考查凸透镜成像规律的应用，难度适中，需要学生理解物距、像距与像大小的关系，将理论知识与实际场景结合分析。
【难度系数】
0.6
三、实验题
10. 如图所示，某同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）实验时，点燃蜡烛，调整中心、中心和光屏中心，使它们在。这样做的目的是。当蜡烛、凸透镜、光屏在图示位置时，光屏上出现了等大、清晰的像，此凸透镜的焦距为cm。
（2）保持凸透镜的位置不动，在（1）实验基础上，想要在光屏上得到缩小、清晰的烛焰像，接下来的操作是。
（3）某同学多次实验后发现，当光屏上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屏位置对调，仍能在光屏上接收到清晰的像。出现这种现象的原因是：在折射现象中，光路。如果对调前在光屏上得到一个倒立、放大的实像，那么对调后光屏上得到一个倒立、的实像。
（4）保持凸透镜的位置不动，把蜡烛移到45 cm刻度线处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，应该在（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察成像。
10. 如图所示，某同学用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）实验时，点燃蜡烛，调整中心、中心和光屏中心，使它们在。这样做的目的是。当蜡烛、凸透镜、光屏在图示位置时，光屏上出现了等大、清晰的像，此凸透镜的焦距为cm。
（2）保持凸透镜的位置不动，在（1）实验基础上，想要在光屏上得到缩小、清晰的烛焰像，接下来的操作是。
（3）某同学多次实验后发现，当光屏上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屏位置对调，仍能在光屏上接收到清晰的像。出现这种现象的原因是：在折射现象中，光路。如果对调前在光屏上得到一个倒立、放大的实像，那么对调后光屏上得到一个倒立、的实像。
（4）保持凸透镜的位置不动，把蜡烛移到45 cm刻度线处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，应该在（选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察成像。
答案
解：
(1) 烛焰；凸透镜；同一高度；使像成在光屏的中央；10
(2) 将蜡烛向远离凸透镜的左侧方向移动适当距离，同时向左移动光屏，直到光屏上出现清晰、缩小的烛焰像
(3) 可逆；缩小
(4) 光屏
(1) 烛焰；凸透镜；同一高度；使像成在光屏的中央；10
(2) 将蜡烛向远离凸透镜的左侧方向移动适当距离，同时向左移动光屏，直到光屏上出现清晰、缩小的烛焰像
(3) 可逆；缩小
(4) 光屏
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律的实验展开，解题思路如下：
1. 实验前需调整器材中心高度，保证像成在光屏中央；利用“物距等于2倍焦距时成等大实像”的规律计算焦距。
2. 成缩小实像的条件是物距大于2倍焦距、像距在1~2倍焦距之间，据此调整蜡烛和光屏位置。
3. 折射现象中光路可逆，对调蜡烛和光屏位置后，像的性质会反转。
4. 物距小于焦距时成虚像，需在光屏一侧透过透镜观察虚像。
【解析】
（1）实验时，需调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度，目的是使像成在光屏的中央；由图可知，物距u=50cm-30cm=20cm，此时成等大清晰的像，根据凸透镜成像规律，当u=2f时成等大实像，故焦距f=10cm。
（2）要得到缩小的实像，需满足物距u＞2f、像距f＜v＜2f，因此应将蜡烛向远离凸透镜的左侧方向移动适当距离，同时向左移动光屏，直到光屏上出现清晰、缩小的烛焰像。
（3）折射现象中光路可逆，所以蜡烛和光屏对调后仍能成清晰像；若对调前成倒立放大的实像，说明此时f＜u＜2f、v＞2f，对调后物距变为原来的像距（＞2f），像距变为原来的物距（f＜v＜2f），故成倒立缩小的实像。
（4）蜡烛移到45cm刻度处，物距u=50cm-45cm=5cm＜f=10cm，成正立放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧，需在光屏一侧透过凸透镜观察成像。
【答案】
(1) 烛焰；凸透镜；同一高度；使像成在光屏的中央；10
(2) 将蜡烛向远离凸透镜的左侧方向移动适当距离，同时向左移动光屏，直到光屏上出现清晰、缩小的烛焰像
(3) 可逆；缩小
(4) 光屏
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作；光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实验操作及应用，需熟练掌握成像条件和实验步骤，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕凸透镜成像规律的实验展开，解题思路如下：
1. 实验前需调整器材中心高度，保证像成在光屏中央；利用“物距等于2倍焦距时成等大实像”的规律计算焦距。
2. 成缩小实像的条件是物距大于2倍焦距、像距在1~2倍焦距之间，据此调整蜡烛和光屏位置。
3. 折射现象中光路可逆，对调蜡烛和光屏位置后，像的性质会反转。
4. 物距小于焦距时成虚像，需在光屏一侧透过透镜观察虚像。
【解析】
（1）实验时，需调整烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度，目的是使像成在光屏的中央；由图可知，物距u=50cm-30cm=20cm，此时成等大清晰的像，根据凸透镜成像规律，当u=2f时成等大实像，故焦距f=10cm。
（2）要得到缩小的实像，需满足物距u＞2f、像距f＜v＜2f，因此应将蜡烛向远离凸透镜的左侧方向移动适当距离，同时向左移动光屏，直到光屏上出现清晰、缩小的烛焰像。
（3）折射现象中光路可逆，所以蜡烛和光屏对调后仍能成清晰像；若对调前成倒立放大的实像，说明此时f＜u＜2f、v＞2f，对调后物距变为原来的像距（＞2f），像距变为原来的物距（f＜v＜2f），故成倒立缩小的实像。
（4）蜡烛移到45cm刻度处，物距u=50cm-45cm=5cm＜f=10cm，成正立放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧，需在光屏一侧透过凸透镜观察成像。
【答案】
(1) 烛焰；凸透镜；同一高度；使像成在光屏的中央；10
(2) 将蜡烛向远离凸透镜的左侧方向移动适当距离，同时向左移动光屏，直到光屏上出现清晰、缩小的烛焰像
(3) 可逆；缩小
(4) 光屏
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作；光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实验操作及应用，需熟练掌握成像条件和实验步骤，难度适中。
【难度系数】
0.5
11. 小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料、凸透镜凸起程度的关系进行了探究。
（1）他第1次测量焦距的实验如图甲所示，他测得的焦距为 cm。
（2）由第1、2次的实验可得出的结论是：。
（3）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙）。受此启发，他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验，结论是：对于同一凸透镜，光入射时焦距小些。
（4）探究完成后，小雷和其他同学用焦距为8.0 cm的凸透镜和蜡烛进行成像实验。他们从各组汇报数据中发现，当物距均为16.0 cm时，有两个小组所测像距分别为19.0 cm、13.0 cm，与理论像距16.0 cm相比偏差较大。若这不是由长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：。
（1）他第1次测量焦距的实验如图甲所示，他测得的焦距为 cm。
（2）由第1、2次的实验可得出的结论是：。
（3）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙）。受此启发，他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验，结论是：对于同一凸透镜，光入射时焦距小些。
（4）探究完成后，小雷和其他同学用焦距为8.0 cm的凸透镜和蜡烛进行成像实验。他们从各组汇报数据中发现，当物距均为16.0 cm时，有两个小组所测像距分别为19.0 cm、13.0 cm，与理论像距16.0 cm相比偏差较大。若这不是由长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：。
答案
解：
（1）由图甲可知，凸透镜对应刻度为30.0 cm，光屏对应刻度为40.0 cm，测得的焦距为 $40.0\ \mathrm{cm} - 30.0\ \mathrm{cm} = 10.0\ \mathrm{cm}$。
（2）材料相同的凸透镜，凸起程度越大，焦距越小。
（3）蓝
（4）光屏上还没有出现清晰的像时就测量了像距（或未找到烛焰最清晰的像的位置就记录了像距）。
（1）由图甲可知，凸透镜对应刻度为30.0 cm，光屏对应刻度为40.0 cm，测得的焦距为 $40.0\ \mathrm{cm} - 30.0\ \mathrm{cm} = 10.0\ \mathrm{cm}$。
（2）材料相同的凸透镜，凸起程度越大，焦距越小。
（3）蓝
（4）光屏上还没有出现清晰的像时就测量了像距（或未找到烛焰最清晰的像的位置就记录了像距）。
解析
【分析】
本题围绕凸透镜焦距的探究及成像实验展开，需结合焦距定义、控制变量法、光的色散规律、凸透镜成像特点分析：
1. 第（1）问：根据焦距的定义，平行光经凸透镜会聚成最小最亮光斑时，光斑到凸透镜的距离为焦距，读取甲图中凸透镜和光斑对应的刻度，计算差值即可。
2. 第（2）问：第1、2次实验需控制材料相同，改变凸透镜凸起程度，对比焦距的变化，用控制变量法得出结论。
3. 第（3）问：白光经三棱镜色散时，蓝光偏折程度比红光大，偏折越大则会聚点离透镜越近，焦距越小，据此判断。
4. 第（4）问：物距为2倍焦距时，像距理论上也为2倍焦距，偏差大且非测量错误，说明实验时未找到清晰的像就测量了像距。
【解析】
（1）由图甲可知，凸透镜对应刻度为30.0 cm，光屏上最小最亮光斑（焦点）对应刻度为40.0 cm，因此焦距为 $ 40.0\ \mathrm{cm} - 30.0\ \mathrm{cm} = 10.0\ \mathrm{cm} $。
（2）第1、2次实验中，凸透镜材料相同，凸起程度不同，凸起程度越大时焦距越小，故结论为：材料相同的凸透镜，凸起程度越大，焦距越小。
（3）白光经三棱镜色散，蓝光偏折程度大于红光，因此同一凸透镜，蓝光入射时会聚点更近，焦距更小，故填“蓝”。
（4）当物距为16.0 cm（焦距8.0 cm，即2倍焦距）时，理论像距应为16.0 cm，偏差大且非测量错误，原因是：光屏上还没有出现清晰的像时就测量了像距（或未找到烛焰最清晰的像的位置就记录了像距）。
【答案】
（1）10.0；（2）材料相同的凸透镜，凸起程度越大，焦距越小；（3）蓝；（4）光屏上还没有出现清晰的像时就测量了像距（或未找到烛焰最清晰的像的位置就记录了像距）
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜成像规律、光的色散
【点评】
本题考查凸透镜焦距的测量、影响因素及成像实验的误差分析，注重实验探究方法（控制变量法）的应用，结合光的色散规律分析焦距问题，难度适中，适合学生巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6
本题围绕凸透镜焦距的探究及成像实验展开，需结合焦距定义、控制变量法、光的色散规律、凸透镜成像特点分析：
1. 第（1）问：根据焦距的定义，平行光经凸透镜会聚成最小最亮光斑时，光斑到凸透镜的距离为焦距，读取甲图中凸透镜和光斑对应的刻度，计算差值即可。
2. 第（2）问：第1、2次实验需控制材料相同，改变凸透镜凸起程度，对比焦距的变化，用控制变量法得出结论。
3. 第（3）问：白光经三棱镜色散时，蓝光偏折程度比红光大，偏折越大则会聚点离透镜越近，焦距越小，据此判断。
4. 第（4）问：物距为2倍焦距时，像距理论上也为2倍焦距，偏差大且非测量错误，说明实验时未找到清晰的像就测量了像距。
【解析】
（1）由图甲可知，凸透镜对应刻度为30.0 cm，光屏上最小最亮光斑（焦点）对应刻度为40.0 cm，因此焦距为 $ 40.0\ \mathrm{cm} - 30.0\ \mathrm{cm} = 10.0\ \mathrm{cm} $。
（2）第1、2次实验中，凸透镜材料相同，凸起程度不同，凸起程度越大时焦距越小，故结论为：材料相同的凸透镜，凸起程度越大，焦距越小。
（3）白光经三棱镜色散，蓝光偏折程度大于红光，因此同一凸透镜，蓝光入射时会聚点更近，焦距更小，故填“蓝”。
（4）当物距为16.0 cm（焦距8.0 cm，即2倍焦距）时，理论像距应为16.0 cm，偏差大且非测量错误，原因是：光屏上还没有出现清晰的像时就测量了像距（或未找到烛焰最清晰的像的位置就记录了像距）。
【答案】
（1）10.0；（2）材料相同的凸透镜，凸起程度越大，焦距越小；（3）蓝；（4）光屏上还没有出现清晰的像时就测量了像距（或未找到烛焰最清晰的像的位置就记录了像距）
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜成像规律、光的色散
【点评】
本题考查凸透镜焦距的测量、影响因素及成像实验的误差分析，注重实验探究方法（控制变量法）的应用，结合光的色散规律分析焦距问题，难度适中，适合学生巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6
