1.(2024·扬州)在探究凸透镜成像规律时,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,光屏上的像清晰(像未画出),此成像规律的应用是 (

A.照相机
B.放大镜
C.摄像机
D.投影仪
D
)A.照相机
B.放大镜
C.摄像机
D.投影仪
答案
1.D
解析
【分析】要解决此题,需先确定凸透镜成像时的物距和像距,再结合凸透镜成像规律判断成像特点,进而确定其应用。首先观察图中刻度尺,凸透镜在50cm刻度处,蜡烛在35cm刻度处,光屏在80cm刻度处,据此计算物距u和像距v;再根据凸透镜成像规律,当物距在一倍焦距与二倍焦距之间、像距大于二倍焦距时,成倒立放大的实像,对应应用为投影仪,据此分析选项即可。
【解析】由图可知,凸透镜位于50cm刻度线处,蜡烛位于35cm刻度线处,光屏位于80cm刻度线处,因此物距$u = 50\mathrm{cm} - 35\mathrm{cm} = 15\mathrm{cm}$,像距$v = 80\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm}$。此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律:当$f < u < 2f$时,$v > 2f$,成倒立、放大的实像,这一成像规律的应用是投影仪。选项A照相机利用的是$u > 2f$时成倒立缩小实像的规律;选项B放大镜利用的是$u < f$时成正立放大虚像的规律;选项C摄像机与照相机原理相同;只有选项D投影仪符合该成像规律,故答案为D。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、投影仪原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用,核心是准确判断物距与像距,结合成像特点对应其应用,属于基础题型,需熟练掌握成像规律的不同情况及应用。
【难度系数】0.6
【解析】由图可知,凸透镜位于50cm刻度线处,蜡烛位于35cm刻度线处,光屏位于80cm刻度线处,因此物距$u = 50\mathrm{cm} - 35\mathrm{cm} = 15\mathrm{cm}$,像距$v = 80\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm}$。此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律:当$f < u < 2f$时,$v > 2f$,成倒立、放大的实像,这一成像规律的应用是投影仪。选项A照相机利用的是$u > 2f$时成倒立缩小实像的规律;选项B放大镜利用的是$u < f$时成正立放大虚像的规律;选项C摄像机与照相机原理相同;只有选项D投影仪符合该成像规律,故答案为D。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、投影仪原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用,核心是准确判断物距与像距,结合成像特点对应其应用,属于基础题型,需熟练掌握成像规律的不同情况及应用。
【难度系数】0.6
2.(2023·绥化)如图所示,小明通过焦距为15 cm的凸透镜观察到邮票正立、放大的像。下列说法正确的是(

A.通过凸透镜观察到的像是实像
B.邮票到凸透镜的距离等于15 cm
C.邮票到凸透镜的距离小于15 cm
D.邮票到凸透镜的距离大于30 cm
C
)A.通过凸透镜观察到的像是实像
B.邮票到凸透镜的距离等于15 cm
C.邮票到凸透镜的距离小于15 cm
D.邮票到凸透镜的距离大于30 cm
答案
2.C
解析
【分析】要解决这道题,需先掌握凸透镜成像的规律:当物距$u <$焦距$f$时,成正立、放大的虚像(放大镜原理);当$u = f$时,不成像;当$f < u < 2f$时,成倒立、放大的实像;当$u = 2f$时,成倒立、等大的实像;当$u > 2f$时,成倒立、缩小的实像。题目中凸透镜成正立、放大的像,据此判断物距范围,再逐一分析选项。
【解析】已知凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$,观察到的是正立、放大的像,根据凸透镜成像规律,正立放大的像为虚像,此时物距应满足$u < f=15\ \mathrm{cm}$。
选项A:正立的像都是虚像,实像均为倒立的,因此A错误;
选项B:若邮票到凸透镜的距离等于$15\ \mathrm{cm}$(即$u=f$),此时凸透镜不成像,无法观察到像,因此B错误;
选项C:邮票到凸透镜的距离小于$15\ \mathrm{cm}$(即$u < f$),符合成正立放大虚像的条件,因此C正确;
选项D:若邮票到凸透镜的距离大于$30\ \mathrm{cm}$(即$u>2f$),成倒立、缩小的实像,不符合题意,因此D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题是凸透镜成像规律的基础应用题,核心考查正立放大像对应的物距条件,难度较低,属于光学部分的基础题型。
【难度系数】0.7
【解析】已知凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$,观察到的是正立、放大的像,根据凸透镜成像规律,正立放大的像为虚像,此时物距应满足$u < f=15\ \mathrm{cm}$。
选项A:正立的像都是虚像,实像均为倒立的,因此A错误;
选项B:若邮票到凸透镜的距离等于$15\ \mathrm{cm}$(即$u=f$),此时凸透镜不成像,无法观察到像,因此B错误;
选项C:邮票到凸透镜的距离小于$15\ \mathrm{cm}$(即$u < f$),符合成正立放大虚像的条件,因此C正确;
选项D:若邮票到凸透镜的距离大于$30\ \mathrm{cm}$(即$u>2f$),成倒立、缩小的实像,不符合题意,因此D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题是凸透镜成像规律的基础应用题,核心考查正立放大像对应的物距条件,难度较低,属于光学部分的基础题型。
【难度系数】0.7
3.(2024·无锡新吴模拟)如图是小强用手机、凸透镜和纸盒自制的简易投影仪,能将手机上的画面放大投射到白色墙上。下列说法正确的是(

A.手机屏幕到凸透镜的距离应大于凸透镜的二倍焦距
B.从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像,是因为墙对光发生了镜面反射
C.若用不透明的硬纸板遮住凸透镜的一部分,白色墙上的画面将不再完整
D.白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
D
)A.手机屏幕到凸透镜的距离应大于凸透镜的二倍焦距
B.从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像,是因为墙对光发生了镜面反射
C.若用不透明的硬纸板遮住凸透镜的一部分,白色墙上的画面将不再完整
D.白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
答案
3.D
解析
【分析】
本题考查简易投影仪的相关知识,需结合凸透镜成像规律、光的反射类型逐一分析选项:首先回忆投影仪的成像原理,再区分镜面反射与漫反射,以及凸透镜遮挡部分后的成像特点,判断每个选项的正误。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:投影仪的成像原理是物距(手机到凸透镜的距离)满足$f<u<2f$(一倍焦距和二倍焦距之间),若物距大于二倍焦距,是照相机的成像原理,故A错误。
2. 选项B:能从各个角度看到白色墙上的像,是因为墙表面粗糙,光在墙上发生了漫反射(镜面反射仅能在特定角度看到反射光),故B错误。
3. 选项C:用不透明硬纸板遮住凸透镜一部分时,凸透镜的其余部分仍能折射光线,会聚成完整的像,只是像的亮度会变暗,画面依然完整,故C错误。
4. 选项D:简易投影仪利用凸透镜成像规律,当$f<u<2f$时,成倒立、放大的实像,因此白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、光的漫反射
【点评】
本题结合自制投影仪的实例,考查凸透镜成像规律的应用和光的反射类型,属于基础应用类题目,需要学生准确掌握投影仪的成像特点,区分镜面反射与漫反射,理解凸透镜遮挡部分后的成像本质。
【难度系数】
0.6
本题考查简易投影仪的相关知识,需结合凸透镜成像规律、光的反射类型逐一分析选项:首先回忆投影仪的成像原理,再区分镜面反射与漫反射,以及凸透镜遮挡部分后的成像特点,判断每个选项的正误。
【解析】
逐一分析各选项:
1. 选项A:投影仪的成像原理是物距(手机到凸透镜的距离)满足$f<u<2f$(一倍焦距和二倍焦距之间),若物距大于二倍焦距,是照相机的成像原理,故A错误。
2. 选项B:能从各个角度看到白色墙上的像,是因为墙表面粗糙,光在墙上发生了漫反射(镜面反射仅能在特定角度看到反射光),故B错误。
3. 选项C:用不透明硬纸板遮住凸透镜一部分时,凸透镜的其余部分仍能折射光线,会聚成完整的像,只是像的亮度会变暗,画面依然完整,故C错误。
4. 选项D:简易投影仪利用凸透镜成像规律,当$f<u<2f$时,成倒立、放大的实像,因此白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、光的漫反射
【点评】
本题结合自制投影仪的实例,考查凸透镜成像规律的应用和光的反射类型,属于基础应用类题目,需要学生准确掌握投影仪的成像特点,区分镜面反射与漫反射,理解凸透镜遮挡部分后的成像本质。
【难度系数】
0.6
4. 显微镜的结构如图所示,下列说法正确的是 (

A.物镜是凹透镜,目镜是凸透镜
B.物镜成倒立、缩小的实像
C.目镜成正立、放大的虚像
D.反光镜利用光的折射提高载玻片的亮度
C
)A.物镜是凹透镜,目镜是凸透镜
B.物镜成倒立、缩小的实像
C.目镜成正立、放大的虚像
D.反光镜利用光的折射提高载玻片的亮度
答案
4.C
解析
【分析】
要解答本题,需掌握显微镜各结构的光学特性:显微镜的物镜和目镜均为凸透镜;物镜成像类似投影仪,目镜成像类似放大镜;反光镜通过反射光线照亮载玻片。需逐一判断选项描述是否符合这些知识点。
【解析】
逐个分析选项:
A. 显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,并非物镜为凹透镜,该选项错误;
B. 物镜的作用是成倒立、放大的实像,不是倒立缩小的实像,该选项错误;
C. 目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,该选项正确;
D. 反光镜利用光的反射来会聚光线,提高载玻片亮度,不是光的折射,该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
显微镜成像、凸透镜成像规律、光的反射
【点评】
本题考查显微镜的光学原理,属于基础题,需准确区分物镜、目镜的成像特点及反光镜的光学原理,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需掌握显微镜各结构的光学特性:显微镜的物镜和目镜均为凸透镜;物镜成像类似投影仪,目镜成像类似放大镜;反光镜通过反射光线照亮载玻片。需逐一判断选项描述是否符合这些知识点。
【解析】
逐个分析选项:
A. 显微镜的物镜和目镜都是凸透镜,并非物镜为凹透镜,该选项错误;
B. 物镜的作用是成倒立、放大的实像,不是倒立缩小的实像,该选项错误;
C. 目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,该选项正确;
D. 反光镜利用光的反射来会聚光线,提高载玻片亮度,不是光的折射,该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
显微镜成像、凸透镜成像规律、光的反射
【点评】
本题考查显微镜的光学原理,属于基础题,需准确区分物镜、目镜的成像特点及反光镜的光学原理,难度适中。
【难度系数】
0.5
5. 如图甲所示是天文爱好者通过纯手工打磨镜片自制的望远镜,该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星,甚至能清晰地看到木星表面的斑纹,图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是 (

A.天文爱好者通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B.看到8亿公里外的木星只利用了光的直线传播
C.清晰地看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D.木星到物镜的距离$ u $满足$ f < u < 2f $($ f $为物镜的焦距)
C
)A.天文爱好者通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B.看到8亿公里外的木星只利用了光的直线传播
C.清晰地看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同
D.木星到物镜的距离$ u $满足$ f < u < 2f $($ f $为物镜的焦距)
答案
5.C
解析
【分析】
本题考查望远镜的结构与成像原理,需结合凸透镜成像规律逐一分析选项:望远镜的物镜和目镜均为凸透镜,物镜成倒立缩小的实像,目镜成正立放大的虚像,结合各选项描述判断对错。
【解析】
逐个分析选项:
选项A:望远镜的镜片是凸透镜(凹透镜无法成实像,不能用于观测远处物体),故A错误;
选项B:望远镜利用光的折射原理工作,而非光的直线传播,故B错误;
选项C:望远镜的物镜成像时,物体在远处,物距远大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故C正确;
选项D:木星到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距(即$u>2f$),并非$f<u<2f$,故D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
望远镜原理、凸透镜成像规律
【点评】
本题围绕望远镜的成像原理展开,需掌握望远镜物镜、目镜的成像特点,区分不同光学元件的成像规律,属于光学部分的基础应用题型。
【难度系数】
0.6
本题考查望远镜的结构与成像原理,需结合凸透镜成像规律逐一分析选项:望远镜的物镜和目镜均为凸透镜,物镜成倒立缩小的实像,目镜成正立放大的虚像,结合各选项描述判断对错。
【解析】
逐个分析选项:
选项A:望远镜的镜片是凸透镜(凹透镜无法成实像,不能用于观测远处物体),故A错误;
选项B:望远镜利用光的折射原理工作,而非光的直线传播,故B错误;
选项C:望远镜的物镜成像时,物体在远处,物距远大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故C正确;
选项D:木星到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距(即$u>2f$),并非$f<u<2f$,故D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
望远镜原理、凸透镜成像规律
【点评】
本题围绕望远镜的成像原理展开,需掌握望远镜物镜、目镜的成像特点,区分不同光学元件的成像规律,属于光学部分的基础应用题型。
【难度系数】
0.6
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