登录
13 如图所示,A 是一只水平放置的长方形暗盒,盒内有水平向右的平行光,B为暗盒右侧平面上的一个圆孔,C 是一个与暗盒右侧平面平行的相隔一定距离的光屏,若在外径与圆孔 B 内径相同的厚玻璃板、凹透镜、凸透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔 B 中,发现在光屏 C 上会呈现一个比圆孔大的圆形光斑,则嵌入圆孔 B 的那个光学器件是 （
A.平板玻璃、凹透镜、凸透镜都有可能
B.只能是凸透镜
C.可能是凹透镜或凸透镜
D.只能是平板玻璃
C
）A.平板玻璃、凹透镜、凸透镜都有可能
B.只能是凸透镜
C.可能是凹透镜或凸透镜
D.只能是平板玻璃
答案
13. C
解析
【分析】
我们可以逐个分析三个待选光学器件对入射平行光的作用，逐一判断各自在光屏上形成的光斑大小：1. 先分析平板厚玻璃：平行光垂直入射平板玻璃时，经过两次折射，出射光线仍为和入射方向完全一致的平行光，因此光屏上的光斑大小和圆孔B完全相等，不会比圆孔大。2. 再分析凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光入射凹透镜后会向四周偏折发散，因此在后方光屏上形成的光斑一定比圆孔B大，满足题意。3. 最后分析凸透镜：凸透镜对平行光有会聚作用，平行光入射后会会聚到焦点处，若光屏放置在凸透镜的焦点之后，原本会聚的光线过了焦点后会继续向外发散，此时光屏上的光斑也会比圆孔B大，同样满足题意。综上能得到比圆孔大的光斑的器件可能是凹透镜或者凸透镜。
【解析】
我们分别对三个光学器件逐一验证：
① 嵌入平板厚玻璃：平行光穿过平板玻璃后，出射光线仍为平行光，传播方向不发生偏折，光屏C上的光斑大小与圆孔B大小相同，不符合“光斑比圆孔大”的要求。
② 嵌入凹透镜：凹透镜对光线具有发散作用，平行光经过凹透镜后向外发散，最终在光屏C上形成的光斑比圆孔B大，符合要求。
③ 嵌入凸透镜：平行光经过凸透镜后会会聚到焦点，当光屏C位于凸透镜的焦点右侧时，光线会聚后继续向外扩散，此时光屏上的光斑也会大于圆孔B，符合要求。
因此满足条件的光学器件可能是凹透镜或凸透镜。
【答案】C
【知识点】透镜对光的作用，光的折射
【点评】本题的易错点是忽略凸透镜的特殊成像情况，不少同学会误以为平行光经凸透镜后只会得到比圆孔小的光斑，漏判凸透镜的可能性，解题时要全面考虑光屏在不同位置时的光线传播效果，避免思考片面。
【难度系数】0.6
我们可以逐个分析三个待选光学器件对入射平行光的作用，逐一判断各自在光屏上形成的光斑大小：1. 先分析平板厚玻璃：平行光垂直入射平板玻璃时，经过两次折射，出射光线仍为和入射方向完全一致的平行光，因此光屏上的光斑大小和圆孔B完全相等，不会比圆孔大。2. 再分析凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光入射凹透镜后会向四周偏折发散，因此在后方光屏上形成的光斑一定比圆孔B大，满足题意。3. 最后分析凸透镜：凸透镜对平行光有会聚作用，平行光入射后会会聚到焦点处，若光屏放置在凸透镜的焦点之后，原本会聚的光线过了焦点后会继续向外发散，此时光屏上的光斑也会比圆孔B大，同样满足题意。综上能得到比圆孔大的光斑的器件可能是凹透镜或者凸透镜。
【解析】
我们分别对三个光学器件逐一验证：
① 嵌入平板厚玻璃：平行光穿过平板玻璃后，出射光线仍为平行光，传播方向不发生偏折，光屏C上的光斑大小与圆孔B大小相同，不符合“光斑比圆孔大”的要求。
② 嵌入凹透镜：凹透镜对光线具有发散作用，平行光经过凹透镜后向外发散，最终在光屏C上形成的光斑比圆孔B大，符合要求。
③ 嵌入凸透镜：平行光经过凸透镜后会会聚到焦点，当光屏C位于凸透镜的焦点右侧时，光线会聚后继续向外扩散，此时光屏上的光斑也会大于圆孔B，符合要求。
因此满足条件的光学器件可能是凹透镜或凸透镜。
【答案】C
【知识点】透镜对光的作用，光的折射
【点评】本题的易错点是忽略凸透镜的特殊成像情况，不少同学会误以为平行光经凸透镜后只会得到比圆孔小的光斑，漏判凸透镜的可能性，解题时要全面考虑光屏在不同位置时的光线传播效果，避免思考片面。
【难度系数】0.6
14 [2025 苏州高新区一模]小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像(未画出),分别测出蜡烛到透镜距离(物距$u$),像到透镜的距离(像距$v$),实验数据如表。下列说法正确的是（
A.第4次实验时,光屏上成缩小的实像
B.当$u=12.5\ \mathrm{cm}$时,像距一定为$v=50\ \mathrm{cm}$
C.该凸透镜的焦距为 20 cm
D.第2次光屏所成的像比第1次成的像小
B
）A.第4次实验时,光屏上成缩小的实像
B.当$u=12.5\ \mathrm{cm}$时,像距一定为$v=50\ \mathrm{cm}$
C.该凸透镜的焦距为 20 cm
D.第2次光屏所成的像比第1次成的像小
答案
14. B
解析
【分析】
解题时首先要利用凸透镜成倒立等大实像的条件u=v=2f，从实验数据中找到物距等于像距的实验组，先计算出凸透镜的焦距，之后结合凸透镜不同物距对应的成像特点、光路可逆原理、实像动态变化规律，逐一排查四个选项的正误，最终选出正确答案。
【解析】
第一步：先确定凸透镜焦距
由实验数据可知，当物距u=20cm时，像距v=20cm，此时满足凸透镜成倒立等大实像的条件u=v=2f，因此2f=20cm，解得该凸透镜焦距f=10cm，因此选项C中“焦距为20cm”的表述错误。
第二步：判断选项A
第4次实验中物距u=15cm，满足f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律，此时光屏上成倒立、放大的实像，并非缩小的实像，A错误。
第三步：判断选项B
在光的折射现象中光路是可逆的，从实验数据可知当物距为50cm时，像距为12.5cm，因此反过来当物距u=12.5cm时，对应的像距一定为v=50cm，B正确。
第四步：判断选项D
凸透镜成实像时遵循“物近像远像变大”的规律，第2次实验的物距小于第1次实验的物距，因此第2次光屏所成的像比第1次成的像大，D错误。
综上，只有B选项正确。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
光路可逆性
实像动态规律
【点评】
本题是凸透镜成像规律探究实验的典型考题，核心考查焦距的推导方法和成像规律的灵活应用，易错点是部分同学混淆实像大小随物距的变化关系，忽略光路可逆的适用场景，整体属于基础中等难度的题型。
【难度系数】
0.6
解题时首先要利用凸透镜成倒立等大实像的条件u=v=2f，从实验数据中找到物距等于像距的实验组，先计算出凸透镜的焦距，之后结合凸透镜不同物距对应的成像特点、光路可逆原理、实像动态变化规律，逐一排查四个选项的正误，最终选出正确答案。
【解析】
第一步：先确定凸透镜焦距
由实验数据可知，当物距u=20cm时，像距v=20cm，此时满足凸透镜成倒立等大实像的条件u=v=2f，因此2f=20cm，解得该凸透镜焦距f=10cm，因此选项C中“焦距为20cm”的表述错误。
第二步：判断选项A
第4次实验中物距u=15cm，满足f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律，此时光屏上成倒立、放大的实像，并非缩小的实像，A错误。
第三步：判断选项B
在光的折射现象中光路是可逆的，从实验数据可知当物距为50cm时，像距为12.5cm，因此反过来当物距u=12.5cm时，对应的像距一定为v=50cm，B正确。
第四步：判断选项D
凸透镜成实像时遵循“物近像远像变大”的规律，第2次实验的物距小于第1次实验的物距，因此第2次光屏所成的像比第1次成的像大，D错误。
综上，只有B选项正确。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
光路可逆性
实像动态规律
【点评】
本题是凸透镜成像规律探究实验的典型考题，核心考查焦距的推导方法和成像规律的灵活应用，易错点是部分同学混淆实像大小随物距的变化关系，忽略光路可逆的适用场景，整体属于基础中等难度的题型。
【难度系数】
0.6
15 [2025 苏州工业园区模拟]小明用如图所示的玻璃圆柱体观察物理书上的“物”字，其中不可能看到的像是（
D
）答案
15. D 【解析】A选项为等大的像,当通过玻璃圆柱体底面观察时,可以看到,故A不符合题意;B选项为上下不变,左右变宽的像,当玻璃圆柱体竖放观察时,可以看到,故B不符合题意;C选项为上下变长,左右不变的像,当玻璃圆柱体横放观察时,可以看到,故C不符合题意;D选项为上下变长、左右变宽,无论如何放置玻璃圆柱体都不能看到该像,故D符合题意。
解析
【分析】
我们首先明确玻璃圆柱体的光学特性：它属于柱面透镜，仅在垂直于自身轴线的方向存在曲面曲率，会对该方向的成像产生放大形变效果，而沿着轴线的方向是平面延伸，不会对该方向的成像产生尺寸改变。接下来逐个分析成像的可能性：
1. 当视线正对圆柱体的圆形底面观察时，等效于透过平板玻璃看字，成等大正立的像，对应A选项的像，是可以实现的；
2. 当圆柱体竖直放置（轴线沿竖直方向）时，仅水平（左右）方向垂直于轴线，该方向会被放大，竖直（上下）方向沿轴线无放大，就能得到上下不变、左右变宽的像，对应B选项，是可以实现的；
3. 当圆柱体水平横放（轴线沿水平方向）时，仅竖直（上下）方向垂直于轴线，该方向会被放大，水平（左右）方向沿轴线无放大，就能得到左右不变、上下变长的像，对应C选项，是可以实现的；
4. 柱面透镜不可能同时让上下、左右两个正交方向都产生放大形变，因此D选项的像不可能出现。
【解析】
玻璃圆柱体为柱形透明介质，仅在垂直于其轴线的方向具备曲面的放大作用，沿轴线方向不会改变成像的尺寸：
选项A：正对圆柱体底面观察时，等效于透过平板玻璃观察，成等大正立的像，可以观察到，不符合题意；
选项B：圆柱体竖直放置时，轴线沿竖直方向，仅水平方向被放大，得到上下不变、左右变宽的像，可以观察到，不符合题意；
选项C：圆柱体水平横放时，轴线沿水平方向，仅竖直方向被放大，得到左右不变、上下变长的像，可以观察到，不符合题意；
选项D：该像上下、左右方向同时被放大，玻璃圆柱体无法同时在两个正交方向都产生放大效果，不可能观察到，符合题意。
【答案】D
【知识点】柱面透镜成像，透镜的放大特性
【点评】本题结合生活中用透明圆柱观察文字的场景，跳出常规球面凸透镜的考察框架，考察特殊柱形透镜的成像特点，需要学生结合柱体的结构特点推导对应的光学放大规律，避免直接套用普通凸透镜的成像结论，对学生的逻辑分析能力有一定的启发作用。
【难度系数】0.4
我们首先明确玻璃圆柱体的光学特性：它属于柱面透镜，仅在垂直于自身轴线的方向存在曲面曲率，会对该方向的成像产生放大形变效果，而沿着轴线的方向是平面延伸，不会对该方向的成像产生尺寸改变。接下来逐个分析成像的可能性：
1. 当视线正对圆柱体的圆形底面观察时，等效于透过平板玻璃看字，成等大正立的像，对应A选项的像，是可以实现的；
2. 当圆柱体竖直放置（轴线沿竖直方向）时，仅水平（左右）方向垂直于轴线，该方向会被放大，竖直（上下）方向沿轴线无放大，就能得到上下不变、左右变宽的像，对应B选项，是可以实现的；
3. 当圆柱体水平横放（轴线沿水平方向）时，仅竖直（上下）方向垂直于轴线，该方向会被放大，水平（左右）方向沿轴线无放大，就能得到左右不变、上下变长的像，对应C选项，是可以实现的；
4. 柱面透镜不可能同时让上下、左右两个正交方向都产生放大形变，因此D选项的像不可能出现。
【解析】
玻璃圆柱体为柱形透明介质，仅在垂直于其轴线的方向具备曲面的放大作用，沿轴线方向不会改变成像的尺寸：
选项A：正对圆柱体底面观察时，等效于透过平板玻璃观察，成等大正立的像，可以观察到，不符合题意；
选项B：圆柱体竖直放置时，轴线沿竖直方向，仅水平方向被放大，得到上下不变、左右变宽的像，可以观察到，不符合题意；
选项C：圆柱体水平横放时，轴线沿水平方向，仅竖直方向被放大，得到左右不变、上下变长的像，可以观察到，不符合题意；
选项D：该像上下、左右方向同时被放大，玻璃圆柱体无法同时在两个正交方向都产生放大效果，不可能观察到，符合题意。
【答案】D
【知识点】柱面透镜成像，透镜的放大特性
【点评】本题结合生活中用透明圆柱观察文字的场景，跳出常规球面凸透镜的考察框架，考察特殊柱形透镜的成像特点，需要学生结合柱体的结构特点推导对应的光学放大规律，避免直接套用普通凸透镜的成像结论，对学生的逻辑分析能力有一定的启发作用。
【难度系数】0.4
16 [2025 盐城大丰一模]为了保证小区内业主的安全,小区大门口处安装了自动闸机,它与如图所示刷脸机相连,业主可以通过“刷脸”鉴别身份打开闸机进入小区,则 （
A.刷脸机的摄像头用的是凹透镜
B.人通过摄像头所成的像为虚像
C.“刷脸”时人要位于刷脸机透镜的2倍焦距以外
D.要使成像变大,人应该远离刷脸机
C
）A.刷脸机的摄像头用的是凹透镜
B.人通过摄像头所成的像为虚像
C.“刷脸”时人要位于刷脸机透镜的2倍焦距以外
D.要使成像变大,人应该远离刷脸机
答案
16. C
解析
【分析】
这道题结合生活中的刷脸机场景，考察凸透镜成像规律的实际应用，我们可以对照照相机的工作原理逐一判断选项：首先明确刷脸机摄像头和普通照相机镜头原理完全一致，先判断透镜类型，再结合凸透镜成像的不同物距对应的成像特点，以及实像“物近像远像变大”的规律，逐个排除错误选项，就能得到正确答案。
【解析】
我们对每个选项逐一分析：
1. 选项A：刷脸机的摄像头需要成清晰的人脸实像，使用的是对光线有会聚作用的凸透镜，凹透镜无法成倒立缩小的实像，A错误；
2. 选项B：摄像头成像和照相机原理相同，所成的是倒立、缩小的实像，虚像无法呈现在刷脸机的成像屏幕上，B错误；
3. 选项C：根据凸透镜成像规律，当物体位于凸透镜2倍焦距以外时，会成倒立、缩小的实像，“刷脸”时需要得到缩小的清晰人脸图像，因此人要位于刷脸机透镜的2倍焦距以外，C正确；
4. 选项D：凸透镜成实像时遵循“物近像远像变大”的规律，要让成像变大，需要减小人和摄像头的距离，也就是人靠近刷脸机，若人远离刷脸机，物距增大，所成的像会变小，D错误。
综上，答案选C。
【答案】C
【知识点】
凸透镜成像规律，照相机成像原理
【点评】
本题属于凸透镜应用的基础常考题，结合生活中常见的刷脸闸机场景命题，难度不大，核心是牢记照相机类设备的成像条件，以及实像大小随物距变化的规律，部分同学容易混淆物距和像大小的变化关系，错选D选项。
【难度系数】
0.8
这道题结合生活中的刷脸机场景，考察凸透镜成像规律的实际应用，我们可以对照照相机的工作原理逐一判断选项：首先明确刷脸机摄像头和普通照相机镜头原理完全一致，先判断透镜类型，再结合凸透镜成像的不同物距对应的成像特点，以及实像“物近像远像变大”的规律，逐个排除错误选项，就能得到正确答案。
【解析】
我们对每个选项逐一分析：
1. 选项A：刷脸机的摄像头需要成清晰的人脸实像，使用的是对光线有会聚作用的凸透镜，凹透镜无法成倒立缩小的实像，A错误；
2. 选项B：摄像头成像和照相机原理相同，所成的是倒立、缩小的实像，虚像无法呈现在刷脸机的成像屏幕上，B错误；
3. 选项C：根据凸透镜成像规律，当物体位于凸透镜2倍焦距以外时，会成倒立、缩小的实像，“刷脸”时需要得到缩小的清晰人脸图像，因此人要位于刷脸机透镜的2倍焦距以外，C正确；
4. 选项D：凸透镜成实像时遵循“物近像远像变大”的规律，要让成像变大，需要减小人和摄像头的距离，也就是人靠近刷脸机，若人远离刷脸机，物距增大，所成的像会变小，D错误。
综上，答案选C。
【答案】C
【知识点】
凸透镜成像规律，照相机成像原理
【点评】
本题属于凸透镜应用的基础常考题，结合生活中常见的刷脸闸机场景命题，难度不大，核心是牢记照相机类设备的成像条件，以及实像大小随物距变化的规律，部分同学容易混淆物距和像大小的变化关系，错选D选项。
【难度系数】
0.8
17 [2025 扬州二模]如图所示是扬州大运河博物馆5号展厅内隋炀帝牙齿的展台，为了提升观众的观赏体验，更好地展示文物细节，在牙齿前放置了一块透镜进行辅助观察。图中可清晰地看到放大的隋炀帝的蛀牙，下列说法正确的是（
A.该透镜是凹透镜
B.该透镜可用来矫正远视眼
C.牙齿位于透镜的两倍焦距外
D.若将该透镜稍靠近牙齿，看到的像会更大
B
）A.该透镜是凹透镜
B.该透镜可用来矫正远视眼
C.牙齿位于透镜的两倍焦距外
D.若将该透镜稍靠近牙齿，看到的像会更大
答案
17. B
解析
【分析】
我们从题目给出的“通过透镜看到正立、放大的文物像”这个核心现象入手思考：第一步先判断透镜类型，凹透镜只能成正立缩小的虚像，无法实现放大观察的效果，因此可以确定该透镜是凸透镜，属于放大镜的应用场景。接下来结合凸透镜成像规律、透镜的实际应用，逐个验证每个选项的正误，就能推导出正确答案。
【解析】
我们逐一分析每个选项：
1. 选项A：该透镜成正立、放大的虚像，是凸透镜的成像特征，凹透镜始终只能成正立缩小的虚像，无法实现放大效果，因此A错误。
2. 选项B：凸透镜对光线有会聚作用，远视眼的成因是晶状体折光能力过弱，像成在视网膜后方，需要使用有会聚作用的凸透镜来矫正，因此该透镜可以用来矫正远视眼，B正确。
3. 选项C：凸透镜作为放大镜成正立放大虚像时，作为物体的牙齿需要位于透镜的一倍焦距以内，若物体在两倍焦距外，凸透镜会成倒立缩小的实像，不符合题图的成像效果，因此C错误。
4. 选项D：凸透镜成虚像时满足“物距越小，虚像越小”的规律，将透镜稍靠近牙齿，物体到透镜的物距减小，看到的像会更小，因此D错误。
综上，本题正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律，远视眼矫正，放大镜成像特点
【点评】
本题结合实景场景考察凸透镜的基础应用，贴近生活实际，易错点是容易混淆凸透镜成虚像时的动态变化规律，不少同学会错误认为透镜靠近物体像就会变大，实际上凸透镜成虚像时，要让像变大，需要保持物距仍小于焦距的前提下，让透镜适当远离被观察物体。
【难度系数】
0.6
我们从题目给出的“通过透镜看到正立、放大的文物像”这个核心现象入手思考：第一步先判断透镜类型，凹透镜只能成正立缩小的虚像，无法实现放大观察的效果，因此可以确定该透镜是凸透镜，属于放大镜的应用场景。接下来结合凸透镜成像规律、透镜的实际应用，逐个验证每个选项的正误，就能推导出正确答案。
【解析】
我们逐一分析每个选项：
1. 选项A：该透镜成正立、放大的虚像，是凸透镜的成像特征，凹透镜始终只能成正立缩小的虚像，无法实现放大效果，因此A错误。
2. 选项B：凸透镜对光线有会聚作用，远视眼的成因是晶状体折光能力过弱，像成在视网膜后方，需要使用有会聚作用的凸透镜来矫正，因此该透镜可以用来矫正远视眼，B正确。
3. 选项C：凸透镜作为放大镜成正立放大虚像时，作为物体的牙齿需要位于透镜的一倍焦距以内，若物体在两倍焦距外，凸透镜会成倒立缩小的实像，不符合题图的成像效果，因此C错误。
4. 选项D：凸透镜成虚像时满足“物距越小，虚像越小”的规律，将透镜稍靠近牙齿，物体到透镜的物距减小，看到的像会更小，因此D错误。
综上，本题正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律，远视眼矫正，放大镜成像特点
【点评】
本题结合实景场景考察凸透镜的基础应用，贴近生活实际，易错点是容易混淆凸透镜成虚像时的动态变化规律，不少同学会错误认为透镜靠近物体像就会变大，实际上凸透镜成虚像时，要让像变大，需要保持物距仍小于焦距的前提下，让透镜适当远离被观察物体。
【难度系数】
0.6
