10. 某款机器人正在送货,用户可通过人脸识别、输入(扫描)取货码等多种方式取货。下列分析正确的是(
A.机器人旁边的影子,是光的折射形成的
B.周围的行人都能看见机器人,是镜面反射形成的
C.用户进行人脸识别时,摄像头所成的像是倒立、缩小的实像
D.用户进行人脸识别时,人脸要距离摄像头一倍焦距以内
C
)A.机器人旁边的影子,是光的折射形成的
B.周围的行人都能看见机器人,是镜面反射形成的
C.用户进行人脸识别时,摄像头所成的像是倒立、缩小的实像
D.用户进行人脸识别时,人脸要距离摄像头一倍焦距以内
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以逐个分析每个选项,结合对应的光学原理判断对错:
1. 对于选项A,回忆影子的形成原因,影子是光沿直线传播时被不透明物体挡住后形成的暗区,并非光的折射,因此A错误。
2. 对于选项B,区分镜面反射和漫反射的特点:镜面反射的反射光线集中在同一方向,仅在特定方向能看到物体;漫反射的反射光线向各个方向散射,周围行人都能看见机器人,说明是漫反射而非镜面反射,故B错误。
3. 对于选项C和D,摄像头镜头相当于凸透镜,根据凸透镜成像规律,当物体位于二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像(与照相机成像原理相同),人脸识别时摄像头需捕捉实像,因此人脸应在二倍焦距以外,所以C正确,D错误。
【解析】
A. 机器人旁边的影子是光的直线传播形成的,不是光的折射,A错误;
B. 周围的行人都能看见机器人,是因为机器人表面发生了漫反射,反射光线向各个方向传播,而非镜面反射,B错误;
C. 摄像头的镜头相当于凸透镜,人脸识别时,人脸位于摄像头的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,C正确;
D. 若人脸距离摄像头一倍焦距以内,根据凸透镜成像规律,成正立、放大的虚像,无法被摄像头捕捉成像,因此人脸应在二倍焦距以外,D错误。
【答案】
C
【知识点】
光的直线传播、光的反射分类、凸透镜成像规律
【点评】
本题考查光学基础知识点,涵盖光的直线传播、漫反射与镜面反射的区别以及凸透镜成像规律在生活中的应用,需要学生准确区分不同光现象的原理,掌握凸透镜成像规律在摄像头等设备中的实际应用,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们可以逐个分析每个选项,结合对应的光学原理判断对错:
1. 对于选项A,回忆影子的形成原因,影子是光沿直线传播时被不透明物体挡住后形成的暗区,并非光的折射,因此A错误。
2. 对于选项B,区分镜面反射和漫反射的特点:镜面反射的反射光线集中在同一方向,仅在特定方向能看到物体;漫反射的反射光线向各个方向散射,周围行人都能看见机器人,说明是漫反射而非镜面反射,故B错误。
3. 对于选项C和D,摄像头镜头相当于凸透镜,根据凸透镜成像规律,当物体位于二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像(与照相机成像原理相同),人脸识别时摄像头需捕捉实像,因此人脸应在二倍焦距以外,所以C正确,D错误。
【解析】
A. 机器人旁边的影子是光的直线传播形成的,不是光的折射,A错误;
B. 周围的行人都能看见机器人,是因为机器人表面发生了漫反射,反射光线向各个方向传播,而非镜面反射,B错误;
C. 摄像头的镜头相当于凸透镜,人脸识别时,人脸位于摄像头的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,C正确;
D. 若人脸距离摄像头一倍焦距以内,根据凸透镜成像规律,成正立、放大的虚像,无法被摄像头捕捉成像,因此人脸应在二倍焦距以外,D错误。
【答案】
C
【知识点】
光的直线传播、光的反射分类、凸透镜成像规律
【点评】
本题考查光学基础知识点,涵盖光的直线传播、漫反射与镜面反射的区别以及凸透镜成像规律在生活中的应用,需要学生准确区分不同光现象的原理,掌握凸透镜成像规律在摄像头等设备中的实际应用,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.7
11. 如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为$10.0$cm,凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长,下列说法错误的是(

A.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像逐渐变小
B.当蜡烛放在图中$A$区时,光屏应放在图中$D$区才可能呈现清晰的像
C.蜡烛放在$B$区时,成像原理与投影仪的成像原理相同
D.实验中随着蜡烛的燃烧,光屏上烛焰的像逐渐上移
B
)A.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像逐渐变小
B.当蜡烛放在图中$A$区时,光屏应放在图中$D$区才可能呈现清晰的像
C.蜡烛放在$B$区时,成像原理与投影仪的成像原理相同
D.实验中随着蜡烛的燃烧,光屏上烛焰的像逐渐上移
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律逐个分析选项:
1. 首先明确已知条件:凸透镜焦距$ f=10.0\ \mathrm{cm} $,凸透镜在光具座$ 50.0\ \mathrm{cm} $刻度处,三者中心等高。
2. 分析A选项:根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,当蜡烛远离透镜(物距增大),像距减小,像的大小逐渐变小,该选项正确。
3. 分析B选项:A区是0~30cm刻度范围,蜡烛在A区时,物距$ u=50.0\ \mathrm{cm}- \mathrm{蜡烛刻度} > 20.0\ \mathrm{cm}=2f $,根据成像规律,此时像距$ v $应满足$ f<v<2f $($ 10.0\ \mathrm{cm}<v<20.0\ \mathrm{cm} $),所以光屏应在$ 50.0\ \mathrm{cm}+10.0\ \mathrm{cm}=60.0\ \mathrm{cm} $到$ 50.0\ \mathrm{cm}+20.0\ \mathrm{cm}=70.0\ \mathrm{cm} $之间,即E区,而非D区,该选项错误。
4. 分析C选项:B区是30~40cm刻度范围,蜡烛在B区时,物距$ u $满足$ 10.0\ \mathrm{cm}<u<20.0\ \mathrm{cm} $($ f<u<2f $),此时成倒立、放大的实像,与投影仪的成像原理一致,该选项正确。
5. 分析D选项:蜡烛燃烧时烛焰向下移动,根据过凸透镜光心的光线传播方向不变,光屏上的像会向上移动,该选项正确。
综上,错误的是B选项。
【解析】
已知凸透镜焦距$ f=10.0\ \mathrm{cm} $,凸透镜位于光具座$ 50.0\ \mathrm{cm} $刻度处,对各选项分析如下:
选项A:根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,蜡烛远离透镜(物距增大),像距减小,像逐渐变小,A正确。
选项B:蜡烛在A区(0~30cm)时,物距$ u=50.0\ \mathrm{cm}- \mathrm{蜡烛刻度} > 20.0\ \mathrm{cm}=2f $,此时像距应满足$ f<v<2f $,即$ 10.0\ \mathrm{cm}<v<20.0\ \mathrm{cm} $,因此光屏应在$ 50.0\ \mathrm{cm}+10.0\ \mathrm{cm}=60.0\ \mathrm{cm} $到$ 50.0\ \mathrm{cm}+20.0\ \mathrm{cm}=70.0\ \mathrm{cm} $之间(E区),而非D区,B错误。
选项C:蜡烛在B区(30~40cm)时,物距$ 10.0\ \mathrm{cm}<u<20.0\ \mathrm{cm} $($ f<u<2f $),成倒立、放大的实像,与投影仪成像原理相同,C正确。
选项D:蜡烛燃烧,烛焰下移,根据过光心的光线传播方向不变,光屏上的像会逐渐上移,D正确。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;像的移动规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,需熟练掌握不同物距下的成像特点,同时理解像的移动与物体移动的关系,解题时要结合光具座刻度准确分析物距和像距的范围。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律逐个分析选项:
1. 首先明确已知条件:凸透镜焦距$ f=10.0\ \mathrm{cm} $,凸透镜在光具座$ 50.0\ \mathrm{cm} $刻度处,三者中心等高。
2. 分析A选项:根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,当蜡烛远离透镜(物距增大),像距减小,像的大小逐渐变小,该选项正确。
3. 分析B选项:A区是0~30cm刻度范围,蜡烛在A区时,物距$ u=50.0\ \mathrm{cm}- \mathrm{蜡烛刻度} > 20.0\ \mathrm{cm}=2f $,根据成像规律,此时像距$ v $应满足$ f<v<2f $($ 10.0\ \mathrm{cm}<v<20.0\ \mathrm{cm} $),所以光屏应在$ 50.0\ \mathrm{cm}+10.0\ \mathrm{cm}=60.0\ \mathrm{cm} $到$ 50.0\ \mathrm{cm}+20.0\ \mathrm{cm}=70.0\ \mathrm{cm} $之间,即E区,而非D区,该选项错误。
4. 分析C选项:B区是30~40cm刻度范围,蜡烛在B区时,物距$ u $满足$ 10.0\ \mathrm{cm}<u<20.0\ \mathrm{cm} $($ f<u<2f $),此时成倒立、放大的实像,与投影仪的成像原理一致,该选项正确。
5. 分析D选项:蜡烛燃烧时烛焰向下移动,根据过凸透镜光心的光线传播方向不变,光屏上的像会向上移动,该选项正确。
综上,错误的是B选项。
【解析】
已知凸透镜焦距$ f=10.0\ \mathrm{cm} $,凸透镜位于光具座$ 50.0\ \mathrm{cm} $刻度处,对各选项分析如下:
选项A:根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,蜡烛远离透镜(物距增大),像距减小,像逐渐变小,A正确。
选项B:蜡烛在A区(0~30cm)时,物距$ u=50.0\ \mathrm{cm}- \mathrm{蜡烛刻度} > 20.0\ \mathrm{cm}=2f $,此时像距应满足$ f<v<2f $,即$ 10.0\ \mathrm{cm}<v<20.0\ \mathrm{cm} $,因此光屏应在$ 50.0\ \mathrm{cm}+10.0\ \mathrm{cm}=60.0\ \mathrm{cm} $到$ 50.0\ \mathrm{cm}+20.0\ \mathrm{cm}=70.0\ \mathrm{cm} $之间(E区),而非D区,B错误。
选项C:蜡烛在B区(30~40cm)时,物距$ 10.0\ \mathrm{cm}<u<20.0\ \mathrm{cm} $($ f<u<2f $),成倒立、放大的实像,与投影仪成像原理相同,C正确。
选项D:蜡烛燃烧,烛焰下移,根据过光心的光线传播方向不变,光屏上的像会逐渐上移,D正确。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;像的移动规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,需熟练掌握不同物距下的成像特点,同时理解像的移动与物体移动的关系,解题时要结合光具座刻度准确分析物距和像距的范围。
【难度系数】
0.6
12. 在光具座的$A$点处放置一发光物体,从焦距$f_{甲}为5$cm、$f_{乙}为10$cm、$f_{丙}为20$cm的凸透镜中选择一个放置在如图所示的位置,在$BC$间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像,则选择的凸透镜为(

A.甲
B.乙
C.甲、乙
D.乙、丙
C
)A.甲
B.乙
C.甲、乙
D.乙、丙
答案
C
解析
由图可知,物距$u = 50\,cm - 25\,cm = 25\,cm$,像距$v$的范围为$60\,cm - 50\,cm = 10\,cm < v < 75\,cm - 50\,cm = 25\,cm$。
根据凸透镜成像规律,当$u > 2f$时,成倒立、缩小的实像,此时$f < v < 2f$,即$\left\{\begin{array}{l}u > 2f\\ f < v < 2f\end{array}\right.$。
对于甲凸透镜($f_{甲} = 5\,cm$):
$2f_{甲} = 10\,cm$,$u = 25\,cm > 10\,cm$,满足$u > 2f$;像距范围$10\,cm < v < 25\,cm$,而$f_{甲} = 5\,cm < v < 2f_{甲} = 10\,cm$,但实际$v > 10\,cm$,不满足$f < v < 2f$。
对于乙凸透镜($f_{乙} = 10\,cm$):
$2f_{乙} = 20\,cm$,$u = 25\,cm > 20\,cm$,满足$u > 2f$;像距范围$10\,cm < v < 25\,cm$,$f_{乙} = 10\,cm < v < 2f_{乙} = 20\,cm$,实际$v$在此范围内,满足条件。
对于丙凸透镜($f_{丙} = 20\,cm$):
$2f_{丙} = 40\,cm$,$u = 25\,cm$,此时$f_{丙} < u < 2f_{丙}$,成倒立、放大的实像,像距$v > 2f_{丙} = 40\,cm$,但实际$v < 25\,cm$,不满足。
综上,只有乙凸透镜符合条件。
B
根据凸透镜成像规律,当$u > 2f$时,成倒立、缩小的实像,此时$f < v < 2f$,即$\left\{\begin{array}{l}u > 2f\\ f < v < 2f\end{array}\right.$。
对于甲凸透镜($f_{甲} = 5\,cm$):
$2f_{甲} = 10\,cm$,$u = 25\,cm > 10\,cm$,满足$u > 2f$;像距范围$10\,cm < v < 25\,cm$,而$f_{甲} = 5\,cm < v < 2f_{甲} = 10\,cm$,但实际$v > 10\,cm$,不满足$f < v < 2f$。
对于乙凸透镜($f_{乙} = 10\,cm$):
$2f_{乙} = 20\,cm$,$u = 25\,cm > 20\,cm$,满足$u > 2f$;像距范围$10\,cm < v < 25\,cm$,$f_{乙} = 10\,cm < v < 2f_{乙} = 20\,cm$,实际$v$在此范围内,满足条件。
对于丙凸透镜($f_{丙} = 20\,cm$):
$2f_{丙} = 40\,cm$,$u = 25\,cm$,此时$f_{丙} < u < 2f_{丙}$,成倒立、放大的实像,像距$v > 2f_{丙} = 40\,cm$,但实际$v < 25\,cm$,不满足。
综上,只有乙凸透镜符合条件。
B
13. 如图所示,透镜在生活中广泛应用,下列有关说法正确的是(

A.图甲中,借助放大镜看书,看到的是正立、放大的实像
B.图乙中,小红看不清远处物体,只能看清近处物体,她应戴由凹透镜制成的眼镜来矫正
C.图丙中,屏幕到投影仪镜头的距离大于二倍焦距,且在屏幕上成倒立、放大的虚像
D.图丁中,要拍一张花的特写镜头,应把照相机靠近花,并减小镜头和感光片的距离
B
)A.图甲中,借助放大镜看书,看到的是正立、放大的实像
B.图乙中,小红看不清远处物体,只能看清近处物体,她应戴由凹透镜制成的眼镜来矫正
C.图丙中,屏幕到投影仪镜头的距离大于二倍焦距,且在屏幕上成倒立、放大的虚像
D.图丁中,要拍一张花的特写镜头,应把照相机靠近花,并减小镜头和感光片的距离
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律和近视眼的矫正知识,逐一分析每个选项:
1. 回忆放大镜的成像特点:当物距小于凸透镜一倍焦距时,成正立、放大的虚像,以此判断A选项;
2. 近视眼的成因及矫正:近视眼是晶状体折光能力过强,像成在视网膜前方,需用凹透镜矫正,据此分析B选项;
3. 投影仪的成像规律:物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像,以此判断C选项;
4. 照相机的成像调节:根据“物近像远像变大”的规律,拍特写时需减小物距,同时增大像距,分析D选项。
【解析】
A. 图甲中放大镜是凸透镜,当物距$u<f$时,成正立、放大的虚像,不是实像,故A错误;
B. 小红看不清远处物体,只能看清近处物体,说明她是近视眼,近视眼的成因是晶状体太厚,折光能力太强,像成在视网膜前方,需要佩戴凹透镜来矫正,故B正确;
C. 投影仪的成像原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间($f<u<2f$),此时像距大于二倍焦距($v>2f$),成倒立、放大的实像,不是虚像,故C错误;
D. 要拍花的特写镜头,需使像变大,根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,应把照相机靠近花(减小物距),同时增大镜头和感光片的距离(增大像距),故D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;近视眼矫正
【点评】
本题考查了凸透镜在生活中的应用及近视眼的矫正,需熟练掌握凸透镜不同物距下的成像特点,结合生活实例理解应用,是对基础知识的综合考查。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律和近视眼的矫正知识,逐一分析每个选项:
1. 回忆放大镜的成像特点:当物距小于凸透镜一倍焦距时,成正立、放大的虚像,以此判断A选项;
2. 近视眼的成因及矫正:近视眼是晶状体折光能力过强,像成在视网膜前方,需用凹透镜矫正,据此分析B选项;
3. 投影仪的成像规律:物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,像距大于二倍焦距,成倒立、放大的实像,以此判断C选项;
4. 照相机的成像调节:根据“物近像远像变大”的规律,拍特写时需减小物距,同时增大像距,分析D选项。
【解析】
A. 图甲中放大镜是凸透镜,当物距$u<f$时,成正立、放大的虚像,不是实像,故A错误;
B. 小红看不清远处物体,只能看清近处物体,说明她是近视眼,近视眼的成因是晶状体太厚,折光能力太强,像成在视网膜前方,需要佩戴凹透镜来矫正,故B正确;
C. 投影仪的成像原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间($f<u<2f$),此时像距大于二倍焦距($v>2f$),成倒立、放大的实像,不是虚像,故C错误;
D. 要拍花的特写镜头,需使像变大,根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,应把照相机靠近花(减小物距),同时增大镜头和感光片的距离(增大像距),故D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律;近视眼矫正
【点评】
本题考查了凸透镜在生活中的应用及近视眼的矫正,需熟练掌握凸透镜不同物距下的成像特点,结合生活实例理解应用,是对基础知识的综合考查。
【难度系数】
0.6
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