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4. 设计镜筒。镜筒可以设计成两段式可调节镜筒，如图5.5-3所示，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和。观察较近处的物体时，两块凸透镜距离要稍
大
（选填“大”或“小”）一些。答案
4. 大
解析
【分析】要解决这个问题，需结合凸透镜成像规律分析：物镜的作用是将物体成实像，目镜将该实像放大。观察远处物体时，物镜物距大，像距近似等于物镜焦距，目镜物距近似等于目镜焦距，因此两透镜间距约为两焦距之和；当观察近处物体时，物镜物距减小，根据凸透镜成像规律，物距减小则像距增大，物镜所成实像会远离物镜，为了让这个实像能落在目镜的一倍焦距内（满足目镜放大的条件），两块透镜的间距需要比观察远处时稍大。
【解析】根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，当观察较近处物体时，物镜的物距$u$减小，其像距$v$会增大，即物镜所成实像的位置向远离物镜的方向移动。为了使该实像能作为目镜的物（位于目镜一倍焦距以内，便于目镜放大），两块凸透镜之间的距离需要比观察远处时的“两焦距之和”稍大一些。
【答案】大
【知识点】凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】本题结合镜筒设计考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是理解物距变化对像距的影响，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，当观察较近处物体时，物镜的物距$u$减小，其像距$v$会增大，即物镜所成实像的位置向远离物镜的方向移动。为了使该实像能作为目镜的物（位于目镜一倍焦距以内，便于目镜放大），两块凸透镜之间的距离需要比观察远处时的“两焦距之和”稍大一些。
【答案】大
【知识点】凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】本题结合镜筒设计考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是理解物距变化对像距的影响，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.5
1. 由两个凸透镜组成的望远镜如图5.5-4甲所示，某学习小组利用凸透镜自制的简易望远镜如图5.5-4乙所示。下列相关说法不正确的是（
图5.5-4
A.甲中物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像
B.像甲这样的望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比
C.用乙观察最远处的物体时，物镜与目镜间的距离约等于物镜与目镜的焦距之差
D.自制乙望远镜时应选择直径较大、焦距较长的凸透镜作为物镜
C
）。图5.5-4
A.甲中物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像
B.像甲这样的望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比
C.用乙观察最远处的物体时，物镜与目镜间的距离约等于物镜与目镜的焦距之差
D.自制乙望远镜时应选择直径较大、焦距较长的凸透镜作为物镜
答案
1. C
解析
【分析】本题考查由两个凸透镜组成的望远镜的光学原理，需结合凸透镜成像规律，逐一分析各选项中关于望远镜物镜、目镜的作用及间距等说法的正误，找出不正确的选项。
【解析】逐一分析各选项：
1. 选项A：甲为天文望远镜，物镜是凸透镜，远处物体位于物镜2倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，会在物镜的焦点附近成倒立、缩小的实像，该说法正确。
2. 选项B：开普勒式望远镜（由两个凸透镜组成）的放大倍率为物镜焦距与目镜焦距之比，即放大率$ M = \frac{f_{物}}{f_{目}} $，该说法正确。
3. 选项C：用乙望远镜观察远处物体时，物镜成的实像在物镜的焦点附近，该实像需位于目镜的焦点以内（作为目镜的物，使目镜成放大的虚像），因此物镜与目镜间的距离约等于物镜焦距与目镜焦距之和，而非焦距之差，该说法错误。
4. 选项D：自制望远镜时，物镜需会聚更多光线以增大像的亮度，故应选择直径较大的凸透镜；同时物镜焦距较长，能使远处物体成的实像更大，便于目镜放大，该说法正确。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、望远镜的原理
【点评】本题聚焦望远镜的光学应用，需准确掌握开普勒望远镜的结构特点、各透镜的作用及间距要求，属于光学基础应用类题目，需区分易混淆的知识点（如物镜与目镜间距的计算）。
【难度系数】0.4
【解析】逐一分析各选项：
1. 选项A：甲为天文望远镜，物镜是凸透镜，远处物体位于物镜2倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，会在物镜的焦点附近成倒立、缩小的实像，该说法正确。
2. 选项B：开普勒式望远镜（由两个凸透镜组成）的放大倍率为物镜焦距与目镜焦距之比，即放大率$ M = \frac{f_{物}}{f_{目}} $，该说法正确。
3. 选项C：用乙望远镜观察远处物体时，物镜成的实像在物镜的焦点附近，该实像需位于目镜的焦点以内（作为目镜的物，使目镜成放大的虚像），因此物镜与目镜间的距离约等于物镜焦距与目镜焦距之和，而非焦距之差，该说法错误。
4. 选项D：自制望远镜时，物镜需会聚更多光线以增大像的亮度，故应选择直径较大的凸透镜；同时物镜焦距较长，能使远处物体成的实像更大，便于目镜放大，该说法正确。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、望远镜的原理
【点评】本题聚焦望远镜的光学应用，需准确掌握开普勒望远镜的结构特点、各透镜的作用及间距要求，属于光学基础应用类题目，需区分易混淆的知识点（如物镜与目镜间距的计算）。
【难度系数】0.4
2. 小明准备用以下材料自制一个望远镜：凸透镜A（$f_A=20$ cm、直径$d_A=5$ cm）、凸透镜B（$f_B=10$ cm、直径$d_B=4$ cm）、纸板、胶水等。制作过程中，下列判断正确的是（
A.应该选用凸透镜A作为目镜
B.观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍小一些
C.物体通过物镜成的是虚像
D.这个望远镜的放大倍率为2倍
D
）。A.应该选用凸透镜A作为目镜
B.观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍小一些
C.物体通过物镜成的是虚像
D.这个望远镜的放大倍率为2倍
答案
2. D
解析
【分析】要解决这道题，需掌握开普勒望远镜的结构、成像原理及放大倍率计算：望远镜由物镜和目镜组成，物镜焦距长、目镜焦距短，物镜成倒立缩小的实像（类似照相机），目镜成正立放大的虚像（类似放大镜），放大倍率公式为$ M = \frac{f_{物}}{f_{目}} $，需逐一分析各选项的正误。
【解析】自制的是开普勒望远镜，结合其原理分析各选项：
1. 选项A：目镜需选焦距短的凸透镜，已知$ f_A=20\ \mathrm{cm} $、$ f_B=10\ \mathrm{cm} $，故目镜应选B，物镜选A，A错误；
2. 选项B：望远镜两透镜间距为$ f_{物}+f_{目} $，观察较近物体时，物镜成的实像会向远离物镜方向移动，因此两透镜间距需稍大于$ f_{物}+f_{目} $，而非稍小，B错误；
3. 选项C：望远镜物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，并非虚像，C错误；
4. 选项D：放大倍率$ M = \frac{f_A}{f_B} = \frac{20\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}} = 2 $倍，D正确。
【答案】D
【知识点】望远镜的原理、凸透镜成像规律
【点评】本题考查望远镜的基础光学知识，需明确物镜与目镜的焦距特点、成像性质及放大倍率计算，属于常规应用题型，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】自制的是开普勒望远镜，结合其原理分析各选项：
1. 选项A：目镜需选焦距短的凸透镜，已知$ f_A=20\ \mathrm{cm} $、$ f_B=10\ \mathrm{cm} $，故目镜应选B，物镜选A，A错误；
2. 选项B：望远镜两透镜间距为$ f_{物}+f_{目} $，观察较近物体时，物镜成的实像会向远离物镜方向移动，因此两透镜间距需稍大于$ f_{物}+f_{目} $，而非稍小，B错误；
3. 选项C：望远镜物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，并非虚像，C错误；
4. 选项D：放大倍率$ M = \frac{f_A}{f_B} = \frac{20\ \mathrm{cm}}{10\ \mathrm{cm}} = 2 $倍，D正确。
【答案】D
【知识点】望远镜的原理、凸透镜成像规律
【点评】本题考查望远镜的基础光学知识，需明确物镜与目镜的焦距特点、成像性质及放大倍率计算，属于常规应用题型，难度适中。
【难度系数】0.5
3. 天文爱好者自制的望远镜如图5.5-5甲所示，使用该望远镜可以看到遥远的木星。望远镜内部简化结构和光路示意图如图5.5-5乙所示。下列说法正确的是（
A.木星表面发出的光在真空中传播的速度为$3×10^5$ m/s
B.物镜的成像原理与照相机相同
C.眼睛看到的是木星的倒立的实像
D.目镜的成像原理与投影仪相同
B
）。A.木星表面发出的光在真空中传播的速度为$3×10^5$ m/s
B.物镜的成像原理与照相机相同
C.眼睛看到的是木星的倒立的实像
D.目镜的成像原理与投影仪相同
答案
3. B
解析
【分析】本题考查望远镜的成像原理及相关光学知识，需结合光的速度、凸透镜成像规律，逐一分析每个选项的描述是否正确。
【解析】
1. 选项A：光在真空中的传播速度为$3×10^8$ m/s，并非$3×10^5$ m/s，该选项数值错误，故A错误。
2. 选项B：望远镜的物镜作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，与照相机“物距大于2倍焦距时成倒立缩小实像”的成像原理相同，故B正确。
3. 选项C：望远镜的目镜相当于放大镜，会将物镜所成的实像作为物体，成正立、放大的虚像，因此眼睛看到的是木星的虚像，而非实像，故C错误。
4. 选项D：目镜的成像原理与放大镜一致，成正立放大的虚像；而投影仪的成像原理是成倒立放大的实像，二者不同，故D错误。
【答案】B
【知识点】望远镜成像原理、光速、凸透镜成像规律
【点评】本题围绕望远镜的光学结构与成像特点展开，涉及光速、凸透镜成像的基础知识点，需准确区分物镜和目镜的作用，属于基础考查题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 选项A：光在真空中的传播速度为$3×10^8$ m/s，并非$3×10^5$ m/s，该选项数值错误，故A错误。
2. 选项B：望远镜的物镜作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，与照相机“物距大于2倍焦距时成倒立缩小实像”的成像原理相同，故B正确。
3. 选项C：望远镜的目镜相当于放大镜，会将物镜所成的实像作为物体，成正立、放大的虚像，因此眼睛看到的是木星的虚像，而非实像，故C错误。
4. 选项D：目镜的成像原理与放大镜一致，成正立放大的虚像；而投影仪的成像原理是成倒立放大的实像，二者不同，故D错误。
【答案】B
【知识点】望远镜成像原理、光速、凸透镜成像规律
【点评】本题围绕望远镜的光学结构与成像特点展开，涉及光速、凸透镜成像的基础知识点，需准确区分物镜和目镜的作用，属于基础考查题，难度适中。
【难度系数】0.6
