4.(2025·河南)下图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、

缩小
(填“放大”或“缩小”)的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后,保持水凸透镜、蜡烛的位置不变,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作方法:将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水凸透镜中抽取适量的水)
。答案
4.缩小 将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水凸透镜中抽取适量的水)
解析
【分析】
首先观察图中各元件的位置,计算物距和像距:蜡烛到水凸透镜的距离为物距,光屏到水凸透镜的距离为像距。根据凸透镜成像规律,当物距大于像距时,成倒立缩小的实像。当蜡烛左移,物距变大,根据“物远像近像变小”的规律,要再次成清晰的像,可减小像距移动光屏;也可通过调节水凸透镜的焦距,使像重新成在光屏上。
【解析】
1. 判断像的性质:由图可知,物距$ u = 60\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 40\mathrm{cm} $,像距$ v = 80\mathrm{cm} - 60\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $,$ u > v $,根据凸透镜成像规律,当$ u > 2f $时,成倒立、缩小的实像,因此第一空填“缩小”。
2. 操作方法:蜡烛向左移动后,物距增大,根据凸透镜成像规律,物距增大时像距减小,所以将光屏向左移动适当距离,可使像再次清晰;也可以用注射器从水凸透镜中抽取适量的水,使水凸透镜变薄、焦距变大,从而调整像的位置,让像成在光屏上,两种方法均可行。
【答案】
缩小;将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水凸透镜中抽取适量的水)
【知识点】
凸透镜成像规律;透镜焦距调节
【点评】
本题结合自制水凸透镜考查凸透镜成像规律的应用,需要学生掌握物距、像距的判断,灵活运用成像规律,同时理解水凸透镜焦距的调节方式,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
首先观察图中各元件的位置,计算物距和像距:蜡烛到水凸透镜的距离为物距,光屏到水凸透镜的距离为像距。根据凸透镜成像规律,当物距大于像距时,成倒立缩小的实像。当蜡烛左移,物距变大,根据“物远像近像变小”的规律,要再次成清晰的像,可减小像距移动光屏;也可通过调节水凸透镜的焦距,使像重新成在光屏上。
【解析】
1. 判断像的性质:由图可知,物距$ u = 60\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 40\mathrm{cm} $,像距$ v = 80\mathrm{cm} - 60\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $,$ u > v $,根据凸透镜成像规律,当$ u > 2f $时,成倒立、缩小的实像,因此第一空填“缩小”。
2. 操作方法:蜡烛向左移动后,物距增大,根据凸透镜成像规律,物距增大时像距减小,所以将光屏向左移动适当距离,可使像再次清晰;也可以用注射器从水凸透镜中抽取适量的水,使水凸透镜变薄、焦距变大,从而调整像的位置,让像成在光屏上,两种方法均可行。
【答案】
缩小;将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水凸透镜中抽取适量的水)
【知识点】
凸透镜成像规律;透镜焦距调节
【点评】
本题结合自制水凸透镜考查凸透镜成像规律的应用,需要学生掌握物距、像距的判断,灵活运用成像规律,同时理解水凸透镜焦距的调节方式,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
5.(2026·武威)我国航天员舱外航天服上的高清摄像机镜头使用非球面透镜作为基本成像元件,其成像原理与凸透镜相似。当航天员用该摄像机从近距离拍摄舱门,调整为远距离拍摄空间站全貌时,镜头所成的像变
小
(填“大”或“小”),同时,应适当减小
(填“增大”或“减小”)镜头与传感器(相当于光屏)之间的距离,使像清晰呈现在传感器上。答案
5.小 减小
解析
【分析】
首先明确摄像机镜头为凸透镜,利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作。回忆凸透镜成实像的规律:当物距增大(物体远离透镜)时,像距会减小,同时像的大小会变小。题目中拍摄对象从近距离(物距小)调整为远距离(物距大),需结合该规律分析像的大小和像距的变化。
【解析】
摄像机镜头相当于凸透镜,成像遵循凸透镜实像规律。当从近距离拍摄调整为远距离拍摄时,物距增大,根据“物远像近像变小”的规律,所成的像会变小;同时像距需减小,因此要适当减小镜头与传感器(相当于光屏)之间的距离,才能让像清晰呈现在传感器上。
【答案】
小 减小
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机的成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在实际生活中的应用,结合摄像机的工作原理,核心是掌握物距、像距与像大小的变化关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
首先明确摄像机镜头为凸透镜,利用凸透镜成倒立缩小实像的原理工作。回忆凸透镜成实像的规律:当物距增大(物体远离透镜)时,像距会减小,同时像的大小会变小。题目中拍摄对象从近距离(物距小)调整为远距离(物距大),需结合该规律分析像的大小和像距的变化。
【解析】
摄像机镜头相当于凸透镜,成像遵循凸透镜实像规律。当从近距离拍摄调整为远距离拍摄时,物距增大,根据“物远像近像变小”的规律,所成的像会变小;同时像距需减小,因此要适当减小镜头与传感器(相当于光屏)之间的距离,才能让像清晰呈现在传感器上。
【答案】
小 减小
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机的成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在实际生活中的应用,结合摄像机的工作原理,核心是掌握物距、像距与像大小的变化关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
6.(2025·成都)机器人跳秧歌舞、跑马拉松、做家务……人形机器人用“眼睛”感知获取信息,如图。人形机器人“眼睛”的光学成像与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法正确的是 (

A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
C
)A.物体在成像面上成放大的虚像
B.机器人“眼睛”的镜头对光有发散作用
C.机器人“眼睛”光学成像原理与照相机成像原理相同
D.机器人“眼睛”只能“看见”自身正在发光的物体
答案
6.C
解析
【分析】要解答本题,需明确人形机器人“眼睛”的镜头本质是凸透镜,其成像原理与照相机一致,结合凸透镜的光学性质、成像规律以及视物原理分析各选项:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;照相机利用“物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像”的原理;人能看到物体是因为物体反射的光进入眼睛,并非只有自身发光的物体才能被看见。
【解析】人形机器人“眼睛”的镜头是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,因此B选项错误;照相机的成像原理是物体在2倍焦距外成倒立、缩小的实像,机器人“眼睛”的成像与照相机原理相同,故A选项错误,C选项正确;机器人“眼睛”能感知不发光的物体,只要物体反射的光进入镜头即可,因此D选项错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像、照相机原理、透镜的作用
【点评】本题结合人形机器人的实际应用考查光学基础知识点,难度较低,需掌握凸透镜的光学性质、成像规律及应用,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】人形机器人“眼睛”的镜头是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,因此B选项错误;照相机的成像原理是物体在2倍焦距外成倒立、缩小的实像,机器人“眼睛”的成像与照相机原理相同,故A选项错误,C选项正确;机器人“眼睛”能感知不发光的物体,只要物体反射的光进入镜头即可,因此D选项错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像、照相机原理、透镜的作用
【点评】本题结合人形机器人的实际应用考查光学基础知识点,难度较低,需掌握凸透镜的光学性质、成像规律及应用,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
7.(2026·吉林)下列日常物品中,利用凸透镜成倒立、缩小的实像规律工作的是(
A.穿衣镜
B.照相机
C.近视镜
D.投影仪
B
)A.穿衣镜
B.照相机
C.近视镜
D.投影仪
答案
7.B
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确各选项对应的光学元件及其成像规律:首先回忆核心光学成像特点:凸透镜成像规律为,当物距u>2f时成倒立、缩小的实像(对应照相机),f<u<2f时成倒立、放大的实像(对应投影仪),u<f时成正立、放大的虚像(对应放大镜);平面镜成正立、等大的虚像,凹透镜成正立、缩小的虚像。接下来逐一分析选项,匹配符合“凸透镜成倒立、缩小实像”的物品。
【解析】
1. 选项A:穿衣镜是平面镜,成像为正立、等大的虚像,不符合要求;
2. 选项B:照相机利用凸透镜工作,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,符合题目要求;
3. 选项C:近视镜是凹透镜,成正立、缩小的虚像,不符合;
4. 选项D:投影仪利用凸透镜工作,成倒立、放大的实像,不符合要求。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、生活中的透镜应用
【点评】
本题考查生活中常见光学元件的成像规律,属于基础题型,需牢记不同光学元件的成像特点及应用场景,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需先明确各选项对应的光学元件及其成像规律:首先回忆核心光学成像特点:凸透镜成像规律为,当物距u>2f时成倒立、缩小的实像(对应照相机),f<u<2f时成倒立、放大的实像(对应投影仪),u<f时成正立、放大的虚像(对应放大镜);平面镜成正立、等大的虚像,凹透镜成正立、缩小的虚像。接下来逐一分析选项,匹配符合“凸透镜成倒立、缩小实像”的物品。
【解析】
1. 选项A:穿衣镜是平面镜,成像为正立、等大的虚像,不符合要求;
2. 选项B:照相机利用凸透镜工作,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,符合题目要求;
3. 选项C:近视镜是凹透镜,成正立、缩小的虚像,不符合;
4. 选项D:投影仪利用凸透镜工作,成倒立、放大的实像,不符合要求。
综上,正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、生活中的透镜应用
【点评】
本题考查生活中常见光学元件的成像规律,属于基础题型,需牢记不同光学元件的成像特点及应用场景,难度较低。
【难度系数】
0.8
8.(2024·苏州)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构简图如图乙所示。下列说法正确的是 (

A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
A
)A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
答案
8.A
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需结合光的反射类型、凸透镜成像的应用及成像规律分析:
1. 漫反射的反射光线向各个方向,因此不同方向能看到物体是因为发生了漫反射;
2. 投影灯的成像原理是投影仪,与照相机的成像原理不同;
3. 凸透镜成像规律中,物距减小,像会变大;
4. 投影灯成的是实像,不是虚像。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:地面粗糙,光在地面发生漫反射,反射光线向各个方向,因此不同方向都能看到图案,该选项正确;
选项B:投影灯成倒立、放大的实像,原理是投影仪;照相机成倒立、缩小的实像,二者原理不同,该选项错误;
选项C:调小镜头与图片的距离(减小物距),根据凸透镜成像规律,像会变大,因此图案变大,该选项错误;
选项D:投影灯成的是倒立、放大的实像,不是虚像,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
光的漫反射、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合投影灯的实际应用,考查光的反射类型和凸透镜成像的应用,需区分投影仪与照相机的成像原理,掌握凸透镜成像时物距、像距与像的大小的关系,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需结合光的反射类型、凸透镜成像的应用及成像规律分析:
1. 漫反射的反射光线向各个方向,因此不同方向能看到物体是因为发生了漫反射;
2. 投影灯的成像原理是投影仪,与照相机的成像原理不同;
3. 凸透镜成像规律中,物距减小,像会变大;
4. 投影灯成的是实像,不是虚像。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:地面粗糙,光在地面发生漫反射,反射光线向各个方向,因此不同方向都能看到图案,该选项正确;
选项B:投影灯成倒立、放大的实像,原理是投影仪;照相机成倒立、缩小的实像,二者原理不同,该选项错误;
选项C:调小镜头与图片的距离(减小物距),根据凸透镜成像规律,像会变大,因此图案变大,该选项错误;
选项D:投影灯成的是倒立、放大的实像,不是虚像,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
光的漫反射、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合投影灯的实际应用,考查光的反射类型和凸透镜成像的应用,需区分投影仪与照相机的成像原理,掌握凸透镜成像时物距、像距与像的大小的关系,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
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