10. (2025无锡期中)如图3-2-9所示,入射光线AO经过一个光学器件后沿OB射出,该光学器件可能是 (
①平面镜 ②凸透镜 ③凹透镜

A.只有①
B.只有①和②
C.只有②和③
D.①、②、③均可
D
)①平面镜 ②凸透镜 ③凹透镜
A.只有①
B.只有①和②
C.只有②和③
D.①、②、③均可
答案
10. D
解析
【分析】
要判断该光学器件是否可能为平面镜、凸透镜或凹透镜,需分别结合三种光学器件的光学特性分析:平面镜利用光的反射定律改变光线传播方向,凸透镜和凹透镜利用光的折射改变光线传播方向,逐一验证三种器件能否使入射光线AO变为出射光线OB即可。
【解析】
1. 平面镜:根据光的反射定律,作∠AOB的角平分线作为法线,过O点作法线的垂线,该垂线即为平面镜的位置,此时入射光线AO经平面镜反射后可沿OB射出,故平面镜可行;
2. 凸透镜:凸透镜对光线有会聚作用,存在合适的凸透镜,使入射光线AO经其折射后沿OB射出,符合凸透镜的折射规律,故凸透镜可行;
3. 凹透镜:凹透镜对光线有发散作用,存在合适的凹透镜,使入射光线AO经其折射后沿OB射出,符合凹透镜的折射规律,故凹透镜可行。
综上,①②③均可,答案为D。
【答案】
D
【知识点】
光的反射、透镜对光线的作用
【点评】
本题考查平面镜、凸透镜、凹透镜的光学特性,需分别分析每种器件对光线的作用,判断是否能实现光线的传播方向变化,需掌握三种光学器件的基本性质,难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断该光学器件是否可能为平面镜、凸透镜或凹透镜,需分别结合三种光学器件的光学特性分析:平面镜利用光的反射定律改变光线传播方向,凸透镜和凹透镜利用光的折射改变光线传播方向,逐一验证三种器件能否使入射光线AO变为出射光线OB即可。
【解析】
1. 平面镜:根据光的反射定律,作∠AOB的角平分线作为法线,过O点作法线的垂线,该垂线即为平面镜的位置,此时入射光线AO经平面镜反射后可沿OB射出,故平面镜可行;
2. 凸透镜:凸透镜对光线有会聚作用,存在合适的凸透镜,使入射光线AO经其折射后沿OB射出,符合凸透镜的折射规律,故凸透镜可行;
3. 凹透镜:凹透镜对光线有发散作用,存在合适的凹透镜,使入射光线AO经其折射后沿OB射出,符合凹透镜的折射规律,故凹透镜可行。
综上,①②③均可,答案为D。
【答案】
D
【知识点】
光的反射、透镜对光线的作用
【点评】
本题考查平面镜、凸透镜、凹透镜的光学特性,需分别分析每种器件对光线的作用,判断是否能实现光线的传播方向变化,需掌握三种光学器件的基本性质,难度适中。
【难度系数】
0.5
11.(2025镇江扬中期中)如图3-2-10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 (
A.甲是凸透镜,乙是凸透镜
B.甲是凹透镜,乙是凸透镜
C.甲是凸透镜,乙是凹透镜
D.甲是凹透镜,乙是凹透镜

图3-2-10 图3-2-11
B
)A.甲是凸透镜,乙是凸透镜
B.甲是凹透镜,乙是凸透镜
C.甲是凸透镜,乙是凹透镜
D.甲是凹透镜,乙是凹透镜
图3-2-10 图3-2-11
答案
11. B
解析
【分析】要判断透镜类型,需利用透镜对光线的作用:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。解题时对比放入透镜前后光线的会聚点位置变化:原来光线会聚在b点,若放入透镜后会聚点比原来更远,说明光线被发散,对应凹透镜;若会聚点比原来更近,说明光线被会聚,对应凸透镜,据此分析甲、乙透镜的类型即可。
【解析】根据透镜的光学性质:凸透镜对光线有会聚作用,能使光线提前会聚;凹透镜对光线有发散作用,能使光线延迟会聚。①分析甲透镜:未放透镜时光线会聚于b点,放入甲透镜后会聚于c点,c点比b点更远离透镜,说明光线延迟会聚,因此甲是凹透镜;②分析乙透镜:放入乙透镜后光线会聚于a点,a点比b点更靠近透镜,说明光线提前会聚,因此乙是凸透镜。综上,甲为凹透镜,乙为凸透镜,对应选项B。
【答案】B
【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变化判断透镜类型,需准确理解会聚、发散的含义,属于光学基础题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据透镜的光学性质:凸透镜对光线有会聚作用,能使光线提前会聚;凹透镜对光线有发散作用,能使光线延迟会聚。①分析甲透镜:未放透镜时光线会聚于b点,放入甲透镜后会聚于c点,c点比b点更远离透镜,说明光线延迟会聚,因此甲是凹透镜;②分析乙透镜:放入乙透镜后光线会聚于a点,a点比b点更靠近透镜,说明光线提前会聚,因此乙是凸透镜。综上,甲为凹透镜,乙为凸透镜,对应选项B。
【答案】B
【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变化判断透镜类型,需准确理解会聚、发散的含义,属于光学基础题,难度适中。
【难度系数】0.6
12.(2025常州金坛区期中)如图3-2-11所示,用铁丝绕成一个内径约为3 mm的圆环,将圆环在清水中蘸一下后取出,圆环内的水膜犹如一个透镜。下列辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是(
A.用手触摸水膜,比较中间和边缘的厚度
B.透过水膜观察物理课本中的字
C.用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
D.用强光照射水膜
B
)A.用手触摸水膜,比较中间和边缘的厚度
B.透过水膜观察物理课本中的字
C.用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
D.用强光照射水膜
答案
12. B
解析
【分析】
要辨别水膜是凸透镜还是凹透镜,需结合凸透镜、凹透镜的特点,同时考虑操作的简易性与可行性:凸透镜中间厚、边缘薄,成正立放大的虚像;凹透镜中间薄、边缘厚,成正立缩小的虚像。辨别时不能破坏水膜,需选择操作简单的方法。
【解析】
逐一分析选项:
A. 用手触摸水膜会破坏薄水膜,且操作不卫生,不可行;
B. 透过水膜观察课本中的字,若字被放大则为凸透镜,若缩小则为凹透镜,操作简易,可行;
C. 水膜内径仅约3mm,厚度极薄,用刻度尺测量厚度的操作难度大,不简易;
D. 用强光照射水膜虽能判断,但需额外设备,不如B选项简易。因此选B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜与凹透镜的辨别
【点评】
本题考查凸透镜和凹透镜的辨别方法,侧重考查学生对透镜特点的理解及实际操作的可行性判断,难度适中。
【难度系数】
0.7
要辨别水膜是凸透镜还是凹透镜,需结合凸透镜、凹透镜的特点,同时考虑操作的简易性与可行性:凸透镜中间厚、边缘薄,成正立放大的虚像;凹透镜中间薄、边缘厚,成正立缩小的虚像。辨别时不能破坏水膜,需选择操作简单的方法。
【解析】
逐一分析选项:
A. 用手触摸水膜会破坏薄水膜,且操作不卫生,不可行;
B. 透过水膜观察课本中的字,若字被放大则为凸透镜,若缩小则为凹透镜,操作简易,可行;
C. 水膜内径仅约3mm,厚度极薄,用刻度尺测量厚度的操作难度大,不简易;
D. 用强光照射水膜虽能判断,但需额外设备,不如B选项简易。因此选B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜与凹透镜的辨别
【点评】
本题考查凸透镜和凹透镜的辨别方法,侧重考查学生对透镜特点的理解及实际操作的可行性判断,难度适中。
【难度系数】
0.7
13.(2025淮安洪泽区一模)某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上,如图3-2-12所示。不料因阳光照射、水瓶聚光,车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了
折射
(选填“反射”或“折射”),矿泉水瓶相当于凸透镜
。因此,提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。答案
13. 折射 凸透镜
解析
【分析】
要解答本题,需结合光的折射和透镜的特性分析:矿泉水瓶是透明物体,太阳光穿过它时,会从空气进入玻璃、水等不同介质,传播方向发生改变,属于光的折射现象;同时,矿泉水瓶中间厚、边缘薄,这种结构的透明物体相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,能将太阳光会聚,使局部温度升高,从而引发火灾。
【解析】
太阳光从空气进入矿泉水瓶(玻璃和水),传播方向发生偏折,这是光的折射现象;矿泉水瓶中间厚、边缘薄,符合凸透镜的结构特征,因此相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,可将太阳光会聚到一点,使该点温度升高,进而点燃车内物品。
【答案】
折射;凸透镜
【知识点】
光的折射、凸透镜
【点评】
本题结合生活中的实际安全场景,考查光的折射和凸透镜的特点,难度较低,需要学生将物理知识与生活现象结合,理解其中的原理。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需结合光的折射和透镜的特性分析:矿泉水瓶是透明物体,太阳光穿过它时,会从空气进入玻璃、水等不同介质,传播方向发生改变,属于光的折射现象;同时,矿泉水瓶中间厚、边缘薄,这种结构的透明物体相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,能将太阳光会聚,使局部温度升高,从而引发火灾。
【解析】
太阳光从空气进入矿泉水瓶(玻璃和水),传播方向发生偏折,这是光的折射现象;矿泉水瓶中间厚、边缘薄,符合凸透镜的结构特征,因此相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,可将太阳光会聚到一点,使该点温度升高,进而点燃车内物品。
【答案】
折射;凸透镜
【知识点】
光的折射、凸透镜
【点评】
本题结合生活中的实际安全场景,考查光的折射和凸透镜的特点,难度较低,需要学生将物理知识与生活现象结合,理解其中的原理。
【难度系数】
0.6
14. (2024泰州海陵区校级月考)小华利用太阳光测量凸透镜的焦距时,使用了图3-2-13甲中的两种操作方式,其中正确的是

B
(选填“A”或“B”)。正确操作时,把一张白纸放在它的下方,如图乙所示,当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L,然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距f一定小于
(选填“大于”“等于”或“小于”)测得的距离L。答案
14. B 小于
解析
【分析】
要解决这道题,需分两步思考:①测量凸透镜焦距时,需让太阳光(平行光)垂直入射到凸透镜,使光线沿主光轴,这样才能会聚到焦点,据此判断正确操作;②对于非最小光斑的情况,需结合凸透镜焦点处光斑最小的特点,分析凸透镜远离白纸时光斑的变化,进而判断焦距与测量距离的关系。
【解析】
1. 判断测量焦距的正确操作:利用太阳光测量凸透镜焦距时,应让平行于主光轴的太阳光垂直入射到凸透镜,使光线经透镜后会聚到焦点。观察甲图,A中入射光未垂直透镜,无法保证光线沿主光轴;B中入射光垂直透镜,符合操作要求,故正确操作是B。
2. 判断焦距与测量距离的关系:凸透镜的焦点处光斑最小。当测得白纸到凸透镜的距离为L,将凸透镜逐渐远离白纸时:
若L > f,焦点在透镜与白纸之间,透镜远离白纸时,白纸到透镜的距离增大,光斑会持续变大;
若L < f,焦点在白纸另一侧,透镜远离白纸时,光斑会先变小(向焦点靠近)再变大。
题目中光斑一直变大,说明L > f,即f < L。
【答案】
B;小于
【知识点】
凸透镜焦距测量;凸透镜的会聚作用
【点评】
本题结合太阳光测凸透镜焦距的实验,考查操作要点和光斑与焦距的关系,需掌握平行光测焦距的规范,理解焦点处光斑最小的规律,结合移动时光斑的变化推导焦距与测量距离的关系,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需分两步思考:①测量凸透镜焦距时,需让太阳光(平行光)垂直入射到凸透镜,使光线沿主光轴,这样才能会聚到焦点,据此判断正确操作;②对于非最小光斑的情况,需结合凸透镜焦点处光斑最小的特点,分析凸透镜远离白纸时光斑的变化,进而判断焦距与测量距离的关系。
【解析】
1. 判断测量焦距的正确操作:利用太阳光测量凸透镜焦距时,应让平行于主光轴的太阳光垂直入射到凸透镜,使光线经透镜后会聚到焦点。观察甲图,A中入射光未垂直透镜,无法保证光线沿主光轴;B中入射光垂直透镜,符合操作要求,故正确操作是B。
2. 判断焦距与测量距离的关系:凸透镜的焦点处光斑最小。当测得白纸到凸透镜的距离为L,将凸透镜逐渐远离白纸时:
若L > f,焦点在透镜与白纸之间,透镜远离白纸时,白纸到透镜的距离增大,光斑会持续变大;
若L < f,焦点在白纸另一侧,透镜远离白纸时,光斑会先变小(向焦点靠近)再变大。
题目中光斑一直变大,说明L > f,即f < L。
【答案】
B;小于
【知识点】
凸透镜焦距测量;凸透镜的会聚作用
【点评】
本题结合太阳光测凸透镜焦距的实验,考查操作要点和光斑与焦距的关系,需掌握平行光测焦距的规范,理解焦点处光斑最小的规律,结合移动时光斑的变化推导焦距与测量距离的关系,属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
15. [科学论证](2025无锡期中)如图3-2-14所示,平行光通过虚线框(其中放置一块透镜)后,在右侧光屏上形成一个圆形光斑,该光斑的直径比透镜大。若让你判断虚线框中是否是凸透镜,写出接下来的操作及判断方法。(不添加其他器材)

(1)操作:将光屏
(2)判断方法:
(1)操作:将光屏
向左移动
。(2)判断方法:
若光斑先变小后变大,则为凸透镜;若光斑一直变小,则为凹透镜
。答案
15. (1)向左移动
(2)若光斑先变小后变大,则为凸透镜;若光斑一直变小,则为凹透镜
(2)若光斑先变小后变大,则为凸透镜;若光斑一直变小,则为凹透镜
解析
【分析】要判断虚线框中的透镜类型,需利用凸透镜和凹透镜对光线的不同作用:凸透镜对光线有会聚作用,平行光经凸透镜后会会聚到焦点,焦点左侧时光斑较大,焦点处光斑最小,过焦点后光斑又变大;凹透镜对光线有发散作用,平行光经凹透镜后会一直发散,随光屏靠近透镜,光斑持续变小。因此可通过移动光屏,观察光斑的变化来判断透镜类型。
【解析】平行光入射到透镜后,若为凸透镜,光线会先会聚到焦点,再发散:向左移动光屏时,光屏从透镜与焦点之间向焦点移动时,光斑会变小;过焦点后继续向左移动,光斑会变大。若为凹透镜,光线一直发散,向左移动光屏时,光斑会持续变小,不会出现变大的情况。因此操作是向左移动光屏,根据光斑变化即可判断透镜类型。
【答案】(1)向左移动;(2)若光斑先变小后变大,则为凸透镜;若光斑一直变小,则为凹透镜
【知识点】透镜对光线的作用;凸透镜与凹透镜的区分
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜对平行光的作用特点,核心是理解两者的会聚、发散效果对应的光斑变化,通过简单操作即可判断,属于光学基础应用题目。
【难度系数】0.5
【解析】平行光入射到透镜后,若为凸透镜,光线会先会聚到焦点,再发散:向左移动光屏时,光屏从透镜与焦点之间向焦点移动时,光斑会变小;过焦点后继续向左移动,光斑会变大。若为凹透镜,光线一直发散,向左移动光屏时,光斑会持续变小,不会出现变大的情况。因此操作是向左移动光屏,根据光斑变化即可判断透镜类型。
【答案】(1)向左移动;(2)若光斑先变小后变大,则为凸透镜;若光斑一直变小,则为凹透镜
【知识点】透镜对光线的作用;凸透镜与凹透镜的区分
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜对平行光的作用特点,核心是理解两者的会聚、发散效果对应的光斑变化,通过简单操作即可判断,属于光学基础应用题目。
【难度系数】0.5
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