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15.如图所示，N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，P为暗盒右侧平面上的一个圆孔，M是一个与暗盒右侧平面平行的相隔一定距离的光屏.若从外径与圆孔P相同的平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑，则嵌入圆孔P的那个光学器件（
A.只能是凹透镜
B.只可能是凹透镜或平板玻璃
C.只可能是凹透镜或凸透镜
D.凹透镜、凸透镜、平板玻璃都有可能
C
）A.只能是凹透镜
B.只可能是凹透镜或平板玻璃
C.只可能是凹透镜或凸透镜
D.凹透镜、凸透镜、平板玻璃都有可能
答案
15.C 点拨:①当在 P 中嵌入一个凹透镜时,因为凹透镜对光线有发散作用,所以光斑要比圆孔 P 大.②当在 P 处嵌入一个焦距较小的凸透镜时,因为凸透镜对光线有会聚作用,光线在 PM 之间会聚,所以光斑有可能比圆孔 P大.③当在 P 处嵌入一个平板玻璃时,因为平板玻璃对光线既没有会聚作用,也没有发散作用,所以光斑与圆孔P一样大.因此嵌入圆孔 P 的那个光学器件可能是凹透镜,也可能是凸透镜.
解析
【分析】
要解决这个问题，需分别分析平板玻璃、凸透镜、凹透镜对平行光的作用，结合光屏上光斑大小的变化判断：先明确各光学器件的光学特性，再结合平行光经过后的传播情况，判断光斑是否比圆孔P大。
【解析】
1. 平板玻璃：平行光入射平板玻璃时，出射光线仍为平行光，传播方向不变，因此光屏M上的光斑大小与圆孔P相同，不符合“光斑比P大”的条件，排除平板玻璃。
2. 凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后会向外发散，因此在光屏M上形成的光斑会比圆孔P大，符合条件。
3. 凸透镜：凸透镜对光线有会聚作用，平行光经过凸透镜后会会聚到焦点；若光屏M位于凸透镜的焦点之外，光线经过焦点后继续传播会向外发散，此时光屏上的光斑会比圆孔P大，因此凸透镜也可能满足条件。
综上，嵌入圆孔P的光学器件可能是凹透镜或凸透镜，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
透镜对光线的作用；凸透镜的会聚作用；凹透镜的发散作用
【点评】
本题考查不同光学器件对平行光的光学特性，需准确理解平板玻璃、凸透镜、凹透镜的光线传播规律，尤其要注意凸透镜在焦点外时光斑变大的情况，避免遗漏凸透镜的可能性，是对光学基础知识点的综合应用。
【难度系数】
0.4
要解决这个问题，需分别分析平板玻璃、凸透镜、凹透镜对平行光的作用，结合光屏上光斑大小的变化判断：先明确各光学器件的光学特性，再结合平行光经过后的传播情况，判断光斑是否比圆孔P大。
【解析】
1. 平板玻璃：平行光入射平板玻璃时，出射光线仍为平行光，传播方向不变，因此光屏M上的光斑大小与圆孔P相同，不符合“光斑比P大”的条件，排除平板玻璃。
2. 凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后会向外发散，因此在光屏M上形成的光斑会比圆孔P大，符合条件。
3. 凸透镜：凸透镜对光线有会聚作用，平行光经过凸透镜后会会聚到焦点；若光屏M位于凸透镜的焦点之外，光线经过焦点后继续传播会向外发散，此时光屏上的光斑会比圆孔P大，因此凸透镜也可能满足条件。
综上，嵌入圆孔P的光学器件可能是凹透镜或凸透镜，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
透镜对光线的作用；凸透镜的会聚作用；凹透镜的发散作用
【点评】
本题考查不同光学器件对平行光的光学特性，需准确理解平板玻璃、凸透镜、凹透镜的光线传播规律，尤其要注意凸透镜在焦点外时光斑变大的情况，避免遗漏凸透镜的可能性，是对光学基础知识点的综合应用。
【难度系数】
0.4
16.一位同学用凸透镜观察书上的文字，文字变大了，为了看到更大的清晰的像，应 （
A.书与眼睛不动，凸透镜离书远一些
B.书与眼睛不动，凸透镜离书近一些
C.书与凸透镜不动，眼睛离书近一些
D.书与凸透镜不动，眼睛离书远一些
A
）A.书与眼睛不动，凸透镜离书远一些
B.书与眼睛不动，凸透镜离书近一些
C.书与凸透镜不动，眼睛离书近一些
D.书与凸透镜不动，眼睛离书远一些
答案
16.A
解析
【分析】首先明确，用凸透镜看书上文字时，利用的是凸透镜成正立、放大虚像的原理（即放大镜的应用）。凸透镜成虚像的条件是物距小于一倍焦距，此时虚像的大小随物距变化：物距越大（透镜离物体越远，且不超过一倍焦距），虚像越大。要看到更大的清晰像，需增大物距，同时保证眼睛能观察到像，因此应保持书与眼睛不动，让凸透镜离书远一些。
【解析】当凸透镜作为放大镜使用时，物体位于凸透镜的一倍焦距以内（$u ＜ f$），成正立、放大的虚像。根据凸透镜成像规律，在成虚像的情况下，物距越大（物体与透镜的距离越大），所成的虚像越大。因此，要看到更大的清晰像，需要增大物距，即凸透镜离书远一些，同时保持书与眼睛的位置不变，这样眼睛才能接收到这个更大的虚像。分析选项：A选项符合要求；B选项凸透镜离书更近，物距更小，虚像更小；C、D选项移动眼睛或书，不影响虚像大小，不符合规律。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律；放大镜的应用
【点评】本题考查凸透镜成虚像的规律，属于基础知识点的应用，只要掌握放大镜成像时“物远像大”的特点即可轻松解答，难度不大。
【难度系数】0.6
【解析】当凸透镜作为放大镜使用时，物体位于凸透镜的一倍焦距以内（$u ＜ f$），成正立、放大的虚像。根据凸透镜成像规律，在成虚像的情况下，物距越大（物体与透镜的距离越大），所成的虚像越大。因此，要看到更大的清晰像，需要增大物距，即凸透镜离书远一些，同时保持书与眼睛的位置不变，这样眼睛才能接收到这个更大的虚像。分析选项：A选项符合要求；B选项凸透镜离书更近，物距更小，虚像更小；C、D选项移动眼睛或书，不影响虚像大小，不符合规律。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律；放大镜的应用
【点评】本题考查凸透镜成虚像的规律，属于基础知识点的应用，只要掌握放大镜成像时“物远像大”的特点即可轻松解答，难度不大。
【难度系数】0.6
17. 物理课上，同学们手持凸透镜观察窗外远处的景物，观察到的清晰的像为 （
A.正立、缩小的像
B.正立、放大的像
C.倒立、放大的像
D.倒立、缩小的像
D
）A.正立、缩小的像
B.正立、放大的像
C.倒立、放大的像
D.倒立、缩小的像
答案
17.D
解析
【分析】
解答本题需结合凸透镜成像规律，先确定物距的范围：观察窗外远处的景物，说明景物到凸透镜的距离（物距）远大于凸透镜的2倍焦距（u＞2f），再根据凸透镜成像规律判断像的性质即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律：当物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像，该规律对应照相机的成像原理。题目中“窗外远处的景物”表明物距远大于凸透镜的2倍焦距，满足u＞2f的条件，因此观察到的清晰像为倒立、缩小的像，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活实际考查凸透镜成像规律的应用，属于基础题型，核心是掌握不同物距对应的成像特点，结合场景分析即可快速得出答案。
【难度系数】
0.6
解答本题需结合凸透镜成像规律，先确定物距的范围：观察窗外远处的景物，说明景物到凸透镜的距离（物距）远大于凸透镜的2倍焦距（u＞2f），再根据凸透镜成像规律判断像的性质即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律：当物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像，该规律对应照相机的成像原理。题目中“窗外远处的景物”表明物距远大于凸透镜的2倍焦距，满足u＞2f的条件，因此观察到的清晰像为倒立、缩小的像，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活实际考查凸透镜成像规律的应用，属于基础题型，核心是掌握不同物距对应的成像特点，结合场景分析即可快速得出答案。
【难度系数】
0.6
18.小明和小华在学习了透镜知识后想动手完成测量凸透镜焦距的实验.
(1)小明设计的是利用太阳光测焦距的方案,如图甲所示,在放置凸透镜时,他应让镜面
(2)小华采用的是另外一种方案,她将一个小灯泡(可看作点光源)放在凸透镜的主光轴上紧靠透镜的位置,同时在透镜的另一侧平行于透镜放置了一张画有与透镜等大的圆的白纸,如图乙,为了准确测量该透镜的焦距,她应使白纸上的圆心位于凸透镜的
(1)小明设计的是利用太阳光测焦距的方案,如图甲所示,在放置凸透镜时,他应让镜面
正对
太阳光,同时在透镜另一侧紧靠透镜位置放置一张白纸;在将白纸从透镜处逐渐远离到较远位置的过程中,小明发现白纸上的光斑先变小后变大
,最终小明将白纸移到了一个合适的位置,从而测出了该透镜的焦距.(2)小华采用的是另外一种方案,她将一个小灯泡(可看作点光源)放在凸透镜的主光轴上紧靠透镜的位置,同时在透镜的另一侧平行于透镜放置了一张画有与透镜等大的圆的白纸,如图乙,为了准确测量该透镜的焦距,她应使白纸上的圆心位于凸透镜的
主光轴
上,在移动小灯泡的过程中,当她看到光斑和白纸上的圆重合
现象时,说明此时小灯泡移到了该透镜的焦点处,最终就可以测出焦距了.答案
18.(1)正对 先变小后变大 (2)主光轴 光斑和白纸上的圆重合
解析
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜对光线的作用分析两种测焦距的方案：
1. 太阳光测焦距的原理是平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚到焦点，因此需让凸透镜正对太阳光，保证光线平行于主光轴入射。白纸远离透镜时，光线先会聚到焦点（光斑变小），过焦点后发散（光斑变大），故光斑变化为“先变小后变大”。
2. 点光源测焦距时，点光源需在主光轴上，所以白纸圆心要在主光轴上；当点光源在焦点处时，发出的光线经凸透镜后平行射出，此时白纸上的光斑大小与透镜等大，和预先画的圆重合，据此确定焦点位置。
【解析】
(1) 利用太阳光测凸透镜焦距时，需让凸透镜镜面正对太阳光，使平行于主光轴的太阳光经凸透镜会聚。白纸从透镜处逐渐远离时，初始光线未会聚，光斑较大；到达焦点时光斑最小；继续远离，光线发散，光斑变大，因此光斑先变小后变大。
(2) 点光源需位于凸透镜的主光轴上，故白纸上的圆心应在主光轴上。当点光源移到凸透镜焦点处时，其发出的光线经凸透镜后平行于主光轴射出，此时白纸上的光斑大小与透镜等大，即与白纸上预先画的等大的圆重合，由此可测出焦距。
【答案】
(1) 正对；先变小后变大 (2) 主光轴；光斑和白纸上的圆重合
【知识点】
凸透镜焦距测量；凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查两种测量凸透镜焦距的基础实验，核心是理解凸透镜的会聚作用及焦点、主光轴的概念，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合凸透镜对光线的作用分析两种测焦距的方案：
1. 太阳光测焦距的原理是平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚到焦点，因此需让凸透镜正对太阳光，保证光线平行于主光轴入射。白纸远离透镜时，光线先会聚到焦点（光斑变小），过焦点后发散（光斑变大），故光斑变化为“先变小后变大”。
2. 点光源测焦距时，点光源需在主光轴上，所以白纸圆心要在主光轴上；当点光源在焦点处时，发出的光线经凸透镜后平行射出，此时白纸上的光斑大小与透镜等大，和预先画的圆重合，据此确定焦点位置。
【解析】
(1) 利用太阳光测凸透镜焦距时，需让凸透镜镜面正对太阳光，使平行于主光轴的太阳光经凸透镜会聚。白纸从透镜处逐渐远离时，初始光线未会聚，光斑较大；到达焦点时光斑最小；继续远离，光线发散，光斑变大，因此光斑先变小后变大。
(2) 点光源需位于凸透镜的主光轴上，故白纸上的圆心应在主光轴上。当点光源移到凸透镜焦点处时，其发出的光线经凸透镜后平行于主光轴射出，此时白纸上的光斑大小与透镜等大，即与白纸上预先画的等大的圆重合，由此可测出焦距。
【答案】
(1) 正对；先变小后变大 (2) 主光轴；光斑和白纸上的圆重合
【知识点】
凸透镜焦距测量；凸透镜对光线的作用
【点评】
本题考查两种测量凸透镜焦距的基础实验，核心是理解凸透镜的会聚作用及焦点、主光轴的概念，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.5
19.如图所示,一玻璃砖内有一凸形气泡,一束平行光垂直射向玻璃砖的侧面,通过玻璃砖后,光线将会（
A.仍然平行
B.会聚
C.发散
D.无法确定
C
）A.仍然平行
B.会聚
C.发散
D.无法确定
答案
19.C
解析
【分析】
本题需判断玻璃砖内凸形气泡对平行光的作用，关键在于区分介质折射率与透镜形状的关系，不能仅因表面凸形就判定为凸透镜。解题思路：先明确凸形气泡将玻璃砖分为两部分，结合空气与玻璃的折射率差异，分析该结构的实际光学属性，再根据透镜对光线的作用得出结论。
【解析】
平行光垂直入射到玻璃砖侧面，遇到内部的凸形气泡时，由于气泡是空气，周围为玻璃，该结构整体相当于凹透镜（凹透镜对光线有发散作用），而非凸透镜。凹透镜的特性是对光线起发散作用，因此平行光经过该结构后会发散。
【答案】
C
【知识点】
凹透镜对光线的作用，透镜的判断
【点评】
本题易被“凸形”的表象误导，误判为凸透镜，实际需结合介质折射率分析结构的光学本质，考查对透镜作用的理解，需注意形状与介质的结合分析。
【难度系数】
0.5
本题需判断玻璃砖内凸形气泡对平行光的作用，关键在于区分介质折射率与透镜形状的关系，不能仅因表面凸形就判定为凸透镜。解题思路：先明确凸形气泡将玻璃砖分为两部分，结合空气与玻璃的折射率差异，分析该结构的实际光学属性，再根据透镜对光线的作用得出结论。
【解析】
平行光垂直入射到玻璃砖侧面，遇到内部的凸形气泡时，由于气泡是空气，周围为玻璃，该结构整体相当于凹透镜（凹透镜对光线有发散作用），而非凸透镜。凹透镜的特性是对光线起发散作用，因此平行光经过该结构后会发散。
【答案】
C
【知识点】
凹透镜对光线的作用，透镜的判断
【点评】
本题易被“凸形”的表象误导，误判为凸透镜，实际需结合介质折射率分析结构的光学本质，考查对透镜作用的理解，需注意形状与介质的结合分析。
【难度系数】
0.5
