1.如图所示的六个透镜中,属于凸透镜的是

a、c、d
,它们的共同特点是中间厚、边缘薄
;属于凹透镜的是b、e
,它们的共同特点是中间薄、边缘厚
。答案
1. 属于凸透镜的是a、c、d,共同特点是中间厚、边缘薄;属于凹透镜的是b、e,共同特点是中间薄、边缘厚。
解析
【分析】要判断透镜属于凸透镜还是凹透镜,需依据透镜的形状特点:中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜,中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜。我们逐个观察六个透镜的形状,对比中间与边缘的厚度差异,即可完成分类。
【解析】首先明确透镜的分类标准:凸透镜的核心特征是中间厚、边缘薄;凹透镜的核心特征是中间薄、边缘厚。逐个分析图形:a透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜;b透镜中间薄、边缘厚,属于凹透镜;c透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜;d透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜;e透镜中间薄、边缘厚,属于凹透镜;f透镜厚度均匀,不属于凸透镜或凹透镜。因此,凸透镜为a、c、d,凹透镜为b、e。
【答案】a、c、d;中间厚、边缘薄;b、e;中间薄、边缘厚
【知识点】透镜的分类;凸透镜;凹透镜
【点评】本题考查透镜的基础分类,属于概念类基础题,只需牢记凸透镜和凹透镜的形状特点即可正确解答,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】首先明确透镜的分类标准:凸透镜的核心特征是中间厚、边缘薄;凹透镜的核心特征是中间薄、边缘厚。逐个分析图形:a透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜;b透镜中间薄、边缘厚,属于凹透镜;c透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜;d透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜;e透镜中间薄、边缘厚,属于凹透镜;f透镜厚度均匀,不属于凸透镜或凹透镜。因此,凸透镜为a、c、d,凹透镜为b、e。
【答案】a、c、d;中间厚、边缘薄;b、e;中间薄、边缘厚
【知识点】透镜的分类;凸透镜;凹透镜
【点评】本题考查透镜的基础分类,属于概念类基础题,只需牢记凸透镜和凹透镜的形状特点即可正确解答,难度较低。
【难度系数】0.3
2. 将甲、乙两个透镜分别正对太阳光,在光屏上出现了如图所示的光斑,则甲为

凹
透镜,对光有发散
作用;乙为凸
透镜,对光有会聚
作用。答案
2. 甲为凹透镜,对光有发散作用;乙为凸透镜,对光有会聚作用。
解析
【分析】要判断透镜类型,需依据透镜对光线的作用:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。当透镜正对太阳光时,若形成的光斑比透镜大,说明光线被发散,为凹透镜;若光斑比透镜小(或中间更亮),说明光线被会聚,为凸透镜。观察题图,甲的光斑大于透镜,光线发散;乙的光斑中间更亮,光线会聚,据此判断透镜类型。
【解析】将透镜正对太阳光,根据透镜的光学性质:凸透镜对光有会聚作用,能使光线会聚,形成的光斑比透镜小(或更亮);凹透镜对光有发散作用,能使光线发散,形成的光斑比透镜大。题图中,甲的光斑比透镜大,说明光线被发散,因此甲是凹透镜,对光有发散作用;乙的光斑中间更亮,说明光线被会聚,因此乙是凸透镜,对光有会聚作用。
【答案】凹;发散;凸;会聚
【知识点】透镜对光的作用、凸透镜与凹透镜
【点评】本题考查透镜对光线的作用,核心是通过光斑特征判断透镜类型,属于光学基础题,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】将透镜正对太阳光,根据透镜的光学性质:凸透镜对光有会聚作用,能使光线会聚,形成的光斑比透镜小(或更亮);凹透镜对光有发散作用,能使光线发散,形成的光斑比透镜大。题图中,甲的光斑比透镜大,说明光线被发散,因此甲是凹透镜,对光有发散作用;乙的光斑中间更亮,说明光线被会聚,因此乙是凸透镜,对光有会聚作用。
【答案】凹;发散;凸;会聚
【知识点】透镜对光的作用、凸透镜与凹透镜
【点评】本题考查透镜对光线的作用,核心是通过光斑特征判断透镜类型,属于光学基础题,难度较低。
【难度系数】0.3
3. 如图所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距是

11.0
cm。答案
3. 11.0 cm
解析
【分析】平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,会会聚到主光轴上的一点,这个点就是凸透镜的焦点;焦点到凸透镜光心的距离即为凸透镜的焦距。解题时需先确定凸透镜和光屏(焦点)在光具座上的刻度,再计算两者的差值得到焦距。
【解析】由图可知,凸透镜位于光具座的30.0 cm刻度处,光屏(焦点位置)位于光具座的41.0 cm刻度处,因此该凸透镜的焦距为:$ f = 41.0\ \mathrm{cm} - 30.0\ \mathrm{cm} = 11.0\ \mathrm{cm} $。
【答案】11.0
【知识点】凸透镜焦距测量、凸透镜的会聚作用
【点评】本题考查利用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距,属于光学基础题,解题核心是明确焦点与光心的位置并计算距离,难度较低,学生易掌握。
【难度系数】0.8
【解析】由图可知,凸透镜位于光具座的30.0 cm刻度处,光屏(焦点位置)位于光具座的41.0 cm刻度处,因此该凸透镜的焦距为:$ f = 41.0\ \mathrm{cm} - 30.0\ \mathrm{cm} = 11.0\ \mathrm{cm} $。
【答案】11.0
【知识点】凸透镜焦距测量、凸透镜的会聚作用
【点评】本题考查利用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距,属于光学基础题,解题核心是明确焦点与光心的位置并计算距离,难度较低,学生易掌握。
【难度系数】0.8
4. 关于透镜,下列说法正确的是 (
A.凸透镜有两个虚焦点
B.凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距
C.凹透镜对光有发散作用,所以凹透镜没有焦点
D.透镜的光心位于它的主光轴上
D
)A.凸透镜有两个虚焦点
B.凸透镜两个焦点之间的距离叫焦距
C.凹透镜对光有发散作用,所以凹透镜没有焦点
D.透镜的光心位于它的主光轴上
答案
4. D
解析
【分析】
本题考查透镜的基本概念,需逐一分析每个选项对应的透镜知识点,明确凸透镜、凹透镜的焦点、焦距、光心等核心定义,判断选项的正误。
【解析】
选项A:凸透镜对光线有会聚作用,有两个实焦点,并非虚焦点,故A错误;
选项B:焦距是指焦点到透镜光心的距离,而非两个焦点之间的距离,故B错误;
选项C:凹透镜对光有发散作用,但凹透镜存在两个虚焦点,故C错误;
选项D:透镜的光心(透镜的中心)位于其主光轴上,该说法正确。
综上,正确选项为D。
【答案】
D
【知识点】
透镜的基本概念、凸透镜与凹透镜的焦点和焦距
【点评】
本题为透镜基础概念题,考查对透镜核心定义的准确识记,属于物理光学的基础考点,难度较低。
【难度系数】
0.3
本题考查透镜的基本概念,需逐一分析每个选项对应的透镜知识点,明确凸透镜、凹透镜的焦点、焦距、光心等核心定义,判断选项的正误。
【解析】
选项A:凸透镜对光线有会聚作用,有两个实焦点,并非虚焦点,故A错误;
选项B:焦距是指焦点到透镜光心的距离,而非两个焦点之间的距离,故B错误;
选项C:凹透镜对光有发散作用,但凹透镜存在两个虚焦点,故C错误;
选项D:透镜的光心(透镜的中心)位于其主光轴上,该说法正确。
综上,正确选项为D。
【答案】
D
【知识点】
透镜的基本概念、凸透镜与凹透镜的焦点和焦距
【点评】
本题为透镜基础概念题,考查对透镜核心定义的准确识记,属于物理光学的基础考点,难度较低。
【难度系数】
0.3
5. 根据凸透镜和凹透镜的性质,完成下列光路图。

能力提升 ▶限时:15分钟
能力提升 ▶限时:15分钟
答案
5. 如图所示
解析
【分析】
要完成透镜光路图,需牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律:
1. 凸透镜:①平行于主光轴的光线,折射后过焦点;②过光心的光线,传播方向不变;③从焦点发出的光线,折射后平行于主光轴。
2. 凹透镜:①平行于主光轴的光线,折射后,折射光线的反向延长线过焦点;②过光心的光线,传播方向不变;③指向另一侧焦点的光线,折射后平行于主光轴。
根据每个图的入射光线类型,对应上述规律即可画出正确的折射光线。
【解析】
1. 左上凸透镜图:入射光线平行于主光轴,按凸透镜规律①,折射光线过右侧焦点;过光心的光线按规律②,传播方向不变,画出两条折射光线。
2. 右上凸透镜图:入射光线从左侧焦点发出,按凸透镜规律③,折射光线平行于主光轴,画出两条折射光线。
3. 左下凹透镜图:入射光线平行于主光轴,按凹透镜规律①,折射光线的反向延长线过左侧焦点;过光心的光线按规律②,传播方向不变,画出两条折射光线。
4. 右下凹透镜图:入射光线指向右侧焦点,按凹透镜规律③,折射光线平行于主光轴,画出两条折射光线。
【答案】
如图所示
【知识点】
透镜光路作图、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的作图,是光学基础题型,需熟练掌握透镜的三条特殊光线规律,属于基础能力题。
【难度系数】
0.6
要完成透镜光路图,需牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律:
1. 凸透镜:①平行于主光轴的光线,折射后过焦点;②过光心的光线,传播方向不变;③从焦点发出的光线,折射后平行于主光轴。
2. 凹透镜:①平行于主光轴的光线,折射后,折射光线的反向延长线过焦点;②过光心的光线,传播方向不变;③指向另一侧焦点的光线,折射后平行于主光轴。
根据每个图的入射光线类型,对应上述规律即可画出正确的折射光线。
【解析】
1. 左上凸透镜图:入射光线平行于主光轴,按凸透镜规律①,折射光线过右侧焦点;过光心的光线按规律②,传播方向不变,画出两条折射光线。
2. 右上凸透镜图:入射光线从左侧焦点发出,按凸透镜规律③,折射光线平行于主光轴,画出两条折射光线。
3. 左下凹透镜图:入射光线平行于主光轴,按凹透镜规律①,折射光线的反向延长线过左侧焦点;过光心的光线按规律②,传播方向不变,画出两条折射光线。
4. 右下凹透镜图:入射光线指向右侧焦点,按凹透镜规律③,折射光线平行于主光轴,画出两条折射光线。
【答案】
如图所示
【知识点】
透镜光路作图、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的作图,是光学基础题型,需熟练掌握透镜的三条特殊光线规律,属于基础能力题。
【难度系数】
0.6
6. 西汉时期的《淮南万毕术》中,记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”。其中“削冰令圆”是把冰削成
凸
透镜;“以艾承其影”是把“艾”(易燃物)放在透镜的焦点
上。答案
6. 凸 焦点
解析
【分析】
本题考查凸透镜的相关知识,解题思路:首先根据透镜的外形特征判断透镜类型,中间厚、边缘薄的是凸透镜;再结合凸透镜对光线的会聚作用,平行光经凸透镜后会聚到焦点,焦点温度高,可使易燃物燃烧,据此确定易燃物的位置。
【解析】
“削冰令圆”是把冰削成中间厚、边缘薄的形状,符合凸透镜的特征,因此是凸透镜;凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后,会会聚到焦点上,焦点处温度极高,能使易燃物(艾)燃烧,所以“艾”应放在透镜的焦点上。
【答案】
凸;焦点
【知识点】
凸透镜的特征、凸透镜的会聚作用
【点评】
本题结合古代科技记载考查凸透镜的基础知识点,贴近生活与历史,侧重对凸透镜基本性质的理解应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查凸透镜的相关知识,解题思路:首先根据透镜的外形特征判断透镜类型,中间厚、边缘薄的是凸透镜;再结合凸透镜对光线的会聚作用,平行光经凸透镜后会聚到焦点,焦点温度高,可使易燃物燃烧,据此确定易燃物的位置。
【解析】
“削冰令圆”是把冰削成中间厚、边缘薄的形状,符合凸透镜的特征,因此是凸透镜;凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后,会会聚到焦点上,焦点处温度极高,能使易燃物(艾)燃烧,所以“艾”应放在透镜的焦点上。
【答案】
凸;焦点
【知识点】
凸透镜的特征、凸透镜的会聚作用
【点评】
本题结合古代科技记载考查凸透镜的基础知识点,贴近生活与历史,侧重对凸透镜基本性质的理解应用,难度较低。
【难度系数】
0.8
7. 在一个不透明的木板上钻一个小孔,用眼睛通过小孔可以观察到一定的范围,如图所示,为了能获得最大观察范围,在小孔中最好嵌入

凹透镜
(选填“玻璃砖”“凸透镜”或“凹透镜”),因为其对光有发散
作用。答案
7. 凹透镜 发散
解析
【分析】要解决这个问题,需明确不同光学元件对光线的作用:原本通过小孔的观察范围由小孔边缘与眼睛的连线决定,若要扩大观察范围,需让光线经过小孔时向外偏折,使进入眼睛的光线对应的区域更大。结合各元件的光学性质分析即可得出答案。
【解析】首先,玻璃砖对光线的折射仅会使光线发生侧移,无法扩大观察范围;凸透镜对光线有会聚作用,会缩小光线的传播范围,反而减小观察范围;凹透镜对光线有发散作用,能使原本的入射光线向外偏折,从而增大进入眼睛的光线的角度,最终扩大观察范围。因此,为获得最大观察范围,小孔中最好嵌入凹透镜,利用其对光的发散作用。
【答案】凹透镜;发散
【知识点】凹透镜的发散作用,透镜对光的作用
【点评】本题结合实际应用考查透镜的光学性质,需要将光学知识与实际问题结合,理解不同透镜对光线的作用差异,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】首先,玻璃砖对光线的折射仅会使光线发生侧移,无法扩大观察范围;凸透镜对光线有会聚作用,会缩小光线的传播范围,反而减小观察范围;凹透镜对光线有发散作用,能使原本的入射光线向外偏折,从而增大进入眼睛的光线的角度,最终扩大观察范围。因此,为获得最大观察范围,小孔中最好嵌入凹透镜,利用其对光的发散作用。
【答案】凹透镜;发散
【知识点】凹透镜的发散作用,透镜对光的作用
【点评】本题结合实际应用考查透镜的光学性质,需要将光学知识与实际问题结合,理解不同透镜对光线的作用差异,难度适中。
【难度系数】0.5
8. 如图所示,两条光线会聚于主光轴MN上的b点,在虚线框内放入甲透镜后,光线将会聚于主光轴MN上的c点;在虚线框内放入乙透镜后,光线将会聚于主光轴MN上的a点,则甲是

凹
透镜,乙是凸
透镜。答案
8. 凹 凸
解析
【分析】要判断透镜类型,需根据透镜对光线的作用:若透镜使光线延迟会聚(会聚点比原来更远),则为凹透镜;若透镜使光线提前会聚(会聚点比原来更近),则为凸透镜。本题中,先明确光线原本会聚于b点,再对比放入透镜后的会聚点位置,即可判断透镜类型。
【解析】原来两条光线会聚于b点,放入甲透镜后,光线会聚到c点,c点在b点右侧,说明光线经过甲透镜后延迟会聚,即甲透镜对光线有发散作用,因此甲是凹透镜;放入乙透镜后,光线会聚到a点,a点在b点左侧,说明光线经过乙透镜后提前会聚,即乙透镜对光线有会聚作用,因此乙是凸透镜。
【答案】凹;凸
【知识点】透镜对光线的作用
【点评】本题考查透镜对光线的作用,核心是通过会聚点的位置变化判断透镜的发散或会聚特性,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】原来两条光线会聚于b点,放入甲透镜后,光线会聚到c点,c点在b点右侧,说明光线经过甲透镜后延迟会聚,即甲透镜对光线有发散作用,因此甲是凹透镜;放入乙透镜后,光线会聚到a点,a点在b点左侧,说明光线经过乙透镜后提前会聚,即乙透镜对光线有会聚作用,因此乙是凸透镜。
【答案】凹;凸
【知识点】透镜对光线的作用
【点评】本题考查透镜对光线的作用,核心是通过会聚点的位置变化判断透镜的发散或会聚特性,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.3
9.如图所示,把一个凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察平面镜时,光束似乎是从a处发散开来的,则光束会聚处和a点的距离是

0.6
m,该凸透镜的焦距是0.2
m。答案
9. 0.6 0.2
解析
【分析】
要解决本题,需结合凸透镜的会聚作用和平面镜成像的特点:平行于主光轴的光线经凸透镜后会会聚到焦点上;若会聚光线未到达焦点就遇到平面镜,反射光线的反向延长线会形成虚像,该虚像与实际会聚点(焦点)关于平面镜对称。据此可确定焦点与a点的位置关系,进而计算两者距离和凸透镜焦距。
【解析】
1. 计算光束会聚处和a点的距离:
根据平面镜成像的对称性,光线实际会聚处(凸透镜的焦点)到平面镜的距离等于a点到平面镜的距离,即0.3m。因此,光束会聚处和a点的距离为:$0.3\,\mathrm{m} + 0.3\,\mathrm{m} = 0.6\,\mathrm{m}$。
2. 计算凸透镜的焦距:
已知凸透镜到平面镜的距离为0.5m,焦点到平面镜的距离为0.3m,而焦距是焦点到凸透镜光心的距离,因此焦距为:$0.5\,\mathrm{m} - 0.3\,\mathrm{m} = 0.2\,\mathrm{m}$。
【答案】
0.6;0.2
【知识点】
凸透镜的焦点与焦距;平面镜成像特点
【点评】
本题将凸透镜的光学性质与平面镜成像规律结合,核心是利用平面镜成像的对称性确定焦点位置,考查学生对光学知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.4
要解决本题,需结合凸透镜的会聚作用和平面镜成像的特点:平行于主光轴的光线经凸透镜后会会聚到焦点上;若会聚光线未到达焦点就遇到平面镜,反射光线的反向延长线会形成虚像,该虚像与实际会聚点(焦点)关于平面镜对称。据此可确定焦点与a点的位置关系,进而计算两者距离和凸透镜焦距。
【解析】
1. 计算光束会聚处和a点的距离:
根据平面镜成像的对称性,光线实际会聚处(凸透镜的焦点)到平面镜的距离等于a点到平面镜的距离,即0.3m。因此,光束会聚处和a点的距离为:$0.3\,\mathrm{m} + 0.3\,\mathrm{m} = 0.6\,\mathrm{m}$。
2. 计算凸透镜的焦距:
已知凸透镜到平面镜的距离为0.5m,焦点到平面镜的距离为0.3m,而焦距是焦点到凸透镜光心的距离,因此焦距为:$0.5\,\mathrm{m} - 0.3\,\mathrm{m} = 0.2\,\mathrm{m}$。
【答案】
0.6;0.2
【知识点】
凸透镜的焦点与焦距;平面镜成像特点
【点评】
本题将凸透镜的光学性质与平面镜成像规律结合,核心是利用平面镜成像的对称性确定焦点位置,考查学生对光学知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.4
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