1. 若水平持一个焦距为10cm的凸透镜,让其表面从紧贴书本开始慢慢远离书本,在这个过程中能观察到各不相同的像。下列选项中哪一项是无法观察到的(
A.正立、放大的像
B.倒立、放大的像
C.倒立、缩小的像
D.正立、缩小的像
D
)A.正立、放大的像
B.倒立、放大的像
C.倒立、缩小的像
D.正立、缩小的像
答案
D
解析
凸透镜成像规律:物距u<f时,成正立、放大虚像;f<u<2f时,成倒立、放大实像;u>2f时,成倒立、缩小实像。题目中焦距f=10cm,书本从紧贴透镜(u≈0)开始远离,u逐渐增大。u<10cm时,成正立放大像(A可能);10cm<u<20cm时,成倒立放大像(B可能);u>20cm时,成倒立缩小像(C可能)。凸透镜无法成正立缩小的像,D无法观察到。
2. 为了在光屏上得到一个与物体大小相等的像,应使用下列哪种光具(
A.平面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.毛玻璃片
C
)A.平面镜
B.凹面镜
C.凸透镜
D.毛玻璃片
答案
C
解析
平面镜成正立等大的虚像,虚像不能呈现在光屏上;凹面镜成像情况复杂,一般不用于得到与物体大小相等且能呈现在光屏上的像;凸透镜当物距等于二倍焦距时,成倒立等大的实像,实像能呈现在光屏上;毛玻璃片主要起漫反射作用,不能成像。故应选C。
3. 在做凸透镜成像实验时,下列说法中不正确的是(
A.实像总是倒立的,虚像总是正立的
B.实像总是缩小的,虚像总是放大的
C.实像可成在光屏上,虚像不能成在光屏上
D.实像是由实际光线会聚而成的,而虚像不是由实际光线会聚而成的
B
)A.实像总是倒立的,虚像总是正立的
B.实像总是缩小的,虚像总是放大的
C.实像可成在光屏上,虚像不能成在光屏上
D.实像是由实际光线会聚而成的,而虚像不是由实际光线会聚而成的
答案
B
解析
分析各选项与凸透镜成像规律的符合性:
A. 根据凸透镜成像规律,实像确实是倒立的,虚像(如放大镜所成的像)是正立的,所以A选项描述正确。
B. 实像的大小取决于物体与透镜的距离,可以是缩小的,也可以是放大的。同样,虚像通常表现为放大的,但并非总是如此(如物体在透镜的焦点以内时,通过透镜看到的虚像与物体同侧,且为正立、放大的虚像,但若考虑其他类型的透镜或成像情况,虚像并不一定都是放大的,但在本题凸透镜的上下文中,虚像为放大的)。然而,B选项的表述“实像总是缩小的,虚像总是放大的”是不准确的,因为实像也可以是放大的。所以B选项描述错误。
C. 实像是实际光线汇聚形成的,因此可以在光屏上呈现。虚像是光线的反向延长线汇聚形成的,无法在光屏上呈现。所以C选项描述正确。
D. 实像是由实际光线汇聚而成的,而虚像是由光线的反向延长线汇聚而成的,并非由实际光线直接汇聚。所以D选项描述正确。
综上所述,B选项是不正确的描述。
A. 根据凸透镜成像规律,实像确实是倒立的,虚像(如放大镜所成的像)是正立的,所以A选项描述正确。
B. 实像的大小取决于物体与透镜的距离,可以是缩小的,也可以是放大的。同样,虚像通常表现为放大的,但并非总是如此(如物体在透镜的焦点以内时,通过透镜看到的虚像与物体同侧,且为正立、放大的虚像,但若考虑其他类型的透镜或成像情况,虚像并不一定都是放大的,但在本题凸透镜的上下文中,虚像为放大的)。然而,B选项的表述“实像总是缩小的,虚像总是放大的”是不准确的,因为实像也可以是放大的。所以B选项描述错误。
C. 实像是实际光线汇聚形成的,因此可以在光屏上呈现。虚像是光线的反向延长线汇聚形成的,无法在光屏上呈现。所以C选项描述正确。
D. 实像是由实际光线汇聚而成的,而虚像是由光线的反向延长线汇聚而成的,并非由实际光线直接汇聚。所以D选项描述正确。
综上所述,B选项是不正确的描述。
4. 在“用点燃的蜡烛研究凸透镜成像规律”的实验中,小芳在草稿纸上记录了一次如图所示的实验现象(漏画了光屏),由此可以判断(

A.$ l_1 $是物距
B.$ l_2 $是像距
C.实验中,所成的像是倒立缩小的实像
D.实验中,所成的像是正立放大的实像
C
)A.$ l_1 $是物距
B.$ l_2 $是像距
C.实验中,所成的像是倒立缩小的实像
D.实验中,所成的像是正立放大的实像
答案
解:根据凸透镜成像规律,物距是物体到凸透镜的距离,像距是像到凸透镜的距离。
在图中,蜡烛到凸透镜的距离是$l_2$,所以$l_2$是物距;光屏(图中漏画,假设像在左侧)到凸透镜的距离是$l_1$,所以$l_1$是像距。
当物距大于像距时,$u > 2f$,$f < v < 2f$,此时成倒立、缩小的实像。
A选项,$l_1$不是物距,A错误。
B选项,$l_2$不是像距,B错误。
C选项,实验中所成的像是倒立缩小的实像,C正确。
D选项,不是正立放大的实像,D错误。
综上,答案是C。
在图中,蜡烛到凸透镜的距离是$l_2$,所以$l_2$是物距;光屏(图中漏画,假设像在左侧)到凸透镜的距离是$l_1$,所以$l_1$是像距。
当物距大于像距时,$u > 2f$,$f < v < 2f$,此时成倒立、缩小的实像。
A选项,$l_1$不是物距,A错误。
B选项,$l_2$不是像距,B错误。
C选项,实验中所成的像是倒立缩小的实像,C正确。
D选项,不是正立放大的实像,D错误。
综上,答案是C。
解析
物距是物体到凸透镜的距离,像距是像到凸透镜的距离。图中左侧为点燃的蜡烛(物体),右侧为所成的像,$l_1$是物体到凸透镜的距离,即物距;$l_2$是像到凸透镜的距离,即像距。由图可知物距小于像距,根据凸透镜成像规律,当$f<u<2f$、$v>2f$时,成倒立放大的实像,故所成的像是倒立放大的实像。A、B正确,C、D错误。
5. 在实验中,当物体在凸透镜前20cm处时,在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距符合(
A.$ 10cm < f < 20cm $
B.$ f > 10cm $
C.$ f < 10cm $
D.$ f > 20cm $
C
)A.$ 10cm < f < 20cm $
B.$ f > 10cm $
C.$ f < 10cm $
D.$ f > 20cm $
答案
C
解析
物体在凸透镜前20cm处,光屏上成倒立、缩小实像,根据凸透镜成像规律,物距u=20cm>2f,解得f<10cm。
6. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离$ v 跟物体到凸透镜的距离 u $之间关系的图像,如图所示。下列判断中正确的是(

A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当$ u = 4cm $时,在光屏上能得到一个正立的像
C.当$ u = 12cm $时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
D
)A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当$ u = 4cm $时,在光屏上能得到一个正立的像
C.当$ u = 12cm $时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
答案
D
解析
由图像可知,当u=v=16cm时,u=2f,故焦距f=8cm,A错误。当u=4cm<f时,成正立虚像,虚像不能在光屏上呈现,B错误。当u=12cm时,f<u<2f,成倒立放大实像,C错误。物体从12cm(f<u<2f)移动到24cm(u>2f),物距增大,像距减小,像逐渐变小,D正确。
7. 光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路的方法,其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,则该像是

实
像(选填“实”或“虚”),要使硅片上的像缩小,掩膜需向上
(选填“上”或“下”)移动。若掩膜向上移动1cm,硅片向上移动的距离小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)1cm时,仍能呈清晰的像。答案
实;上;小于
解析
1. 由图可知,缩图透镜为凸透镜。根据凸透镜成像规律,当物距大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,所以掩膜上的电路图在硅片上成清晰缩小的像为实像。
2. 要使硅片上的像缩小,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,即增大物距,掩膜应向上移动(远离透镜)。
3. 若掩膜向上移动1cm,因为成缩小的像,根据凸透镜成像的动态规律,像的移动速度小于物的移动速度,所以硅片向上移动的距离小于1cm时,仍能呈清晰的像。
2. 要使硅片上的像缩小,根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,即增大物距,掩膜应向上移动(远离透镜)。
3. 若掩膜向上移动1cm,因为成缩小的像,根据凸透镜成像的动态规律,像的移动速度小于物的移动速度,所以硅片向上移动的距离小于1cm时,仍能呈清晰的像。
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