8.小梦同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中,将凸透镜固定,当蜡烛和光屏的位置如图所示时,恰能在光屏上成一个清晰的像.下列说法正确的是(

A.此时光屏上成的是倒立、放大的像
B.蜡烛越烧越短,光屏上的像向下移动
C.只将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不能成像
D.蜡烛靠近凸透镜,光屏向左移动才能成清晰的像
A
)A.此时光屏上成的是倒立、放大的像
B.蜡烛越烧越短,光屏上的像向下移动
C.只将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不能成像
D.蜡烛靠近凸透镜,光屏向左移动才能成清晰的像
答案
8.A
解析
【分析】
要解决这道题,首先需确定物距和像距,再结合凸透镜成像规律判断成像特点,同时分析各选项涉及的成像变化规律。步骤如下:1. 读取刻度计算物距u和像距v:凸透镜在50cm刻度处,蜡烛在30cm处,故物距u=50cm-30cm=20cm;光屏在85cm处,像距v=85cm-50cm=35cm,得u<v。2. 根据凸透镜成像规律,当f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像,对应选项A。3. 逐一分析其他选项:B选项中,蜡烛变短,烛焰下移,根据过光心的光线传播方向不变,像应向上移动,故B错误;C选项利用光路可逆,互换蜡烛和光屏后,仍能成清晰的像,故C错误;D选项中,蜡烛靠近凸透镜(物距减小),像距应增大,光屏需向右移动才能成清晰像,故D错误。
【解析】
1. 计算物距和像距:由图可知,凸透镜位于50cm刻度线处,蜡烛在30cm刻度线处,因此物距u=50cm - 30cm = 20cm;光屏在85cm刻度线处,像距v=85cm - 50cm = 35cm,即u < v。
2. 判断成像特点:根据凸透镜成像规律,当f < u < 2f时,v > 2f,成倒立、放大的实像,此时满足u < v,故光屏上成倒立、放大的像,A选项正确。
3. 分析B选项:蜡烛越烧越短,烛焰向下移动,由于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,而非向下,故B错误。
4. 分析C选项:光路是可逆的,若将蜡烛和光屏的位置互换,此时物距变为原来的像距,像距变为原来的物距,根据凸透镜成像规律,仍能在光屏上成清晰的像,故C错误。
5. 分析D选项:蜡烛靠近凸透镜时,物距减小,根据凸透镜成像规律,像距会增大,因此光屏应向右移动才能成清晰的像,而非向左,故D错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,需准确计算物距和像距,结合规律分析各选项,是光学实验中的基础题型,需掌握成像特点与物距、像距的关系。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,首先需确定物距和像距,再结合凸透镜成像规律判断成像特点,同时分析各选项涉及的成像变化规律。步骤如下:1. 读取刻度计算物距u和像距v:凸透镜在50cm刻度处,蜡烛在30cm处,故物距u=50cm-30cm=20cm;光屏在85cm处,像距v=85cm-50cm=35cm,得u<v。2. 根据凸透镜成像规律,当f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像,对应选项A。3. 逐一分析其他选项:B选项中,蜡烛变短,烛焰下移,根据过光心的光线传播方向不变,像应向上移动,故B错误;C选项利用光路可逆,互换蜡烛和光屏后,仍能成清晰的像,故C错误;D选项中,蜡烛靠近凸透镜(物距减小),像距应增大,光屏需向右移动才能成清晰像,故D错误。
【解析】
1. 计算物距和像距:由图可知,凸透镜位于50cm刻度线处,蜡烛在30cm刻度线处,因此物距u=50cm - 30cm = 20cm;光屏在85cm刻度线处,像距v=85cm - 50cm = 35cm,即u < v。
2. 判断成像特点:根据凸透镜成像规律,当f < u < 2f时,v > 2f,成倒立、放大的实像,此时满足u < v,故光屏上成倒立、放大的像,A选项正确。
3. 分析B选项:蜡烛越烧越短,烛焰向下移动,由于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,而非向下,故B错误。
4. 分析C选项:光路是可逆的,若将蜡烛和光屏的位置互换,此时物距变为原来的像距,像距变为原来的物距,根据凸透镜成像规律,仍能在光屏上成清晰的像,故C错误。
5. 分析D选项:蜡烛靠近凸透镜时,物距减小,根据凸透镜成像规律,像距会增大,因此光屏应向右移动才能成清晰的像,而非向左,故D错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,需准确计算物距和像距,结合规律分析各选项,是光学实验中的基础题型,需掌握成像特点与物距、像距的关系。
【难度系数】
0.6
9.如图所示为创新小组的同学们自制的照相机.在较暗的教室内,让凸透镜对着明亮的室外,拉动纸筒,在半透明膜上可看到室外实验楼清晰的像,若想在半透明膜上成实验楼更大的清晰像,下列做法正确的是(

A.相机向前移,纸筒向前伸
B.相机向后移,纸筒向后缩
C.相机不移动,纸筒向后缩
D.相机和纸筒的位置均不变
A
)A.相机向前移,纸筒向前伸
B.相机向后移,纸筒向后缩
C.相机不移动,纸筒向后缩
D.相机和纸筒的位置均不变
答案
9.A
解析
【分析】
要解决这道题,需牢记凸透镜成实像的规律:当凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。自制照相机的镜头是凸透镜,半透明膜相当于光屏,实验楼是成像的物体。要得到更大的清晰像,需减小物距(相机靠近实验楼),同时增大像距(增大镜头到半透明膜的距离),据此分析选项。
【解析】
自制照相机利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作,根据凸透镜成像规律:成实像时,物距减小,像距增大,像变大。要使半透明膜上成实验楼更大的清晰像,需减小物距(即相机向实验楼方向移动,也就是向前移),同时增大像距(即纸筒向前伸,增大镜头与半透明膜之间的距离)。
选项A:相机向前移(减小物距),纸筒向前伸(增大像距),符合规律,能成更大的像,正确;
选项B:相机向后移(增大物距),纸筒向后缩(减小像距),像会更小,错误;
选项C:相机不移动(物距不变),纸筒向后缩(像距减小),像大小不变且变小,错误;
选项D:相机和纸筒位置不变,物距和像距都不变,像大小不变,错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在自制照相机中的应用,核心是掌握“成实像时,物近像远像变大”的规律,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需牢记凸透镜成实像的规律:当凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大。自制照相机的镜头是凸透镜,半透明膜相当于光屏,实验楼是成像的物体。要得到更大的清晰像,需减小物距(相机靠近实验楼),同时增大像距(增大镜头到半透明膜的距离),据此分析选项。
【解析】
自制照相机利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作,根据凸透镜成像规律:成实像时,物距减小,像距增大,像变大。要使半透明膜上成实验楼更大的清晰像,需减小物距(即相机向实验楼方向移动,也就是向前移),同时增大像距(即纸筒向前伸,增大镜头与半透明膜之间的距离)。
选项A:相机向前移(减小物距),纸筒向前伸(增大像距),符合规律,能成更大的像,正确;
选项B:相机向后移(增大物距),纸筒向后缩(减小像距),像会更小,错误;
选项C:相机不移动(物距不变),纸筒向后缩(像距减小),像大小不变且变小,错误;
选项D:相机和纸筒位置不变,物距和像距都不变,像大小不变,错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在自制照相机中的应用,核心是掌握“成实像时,物近像远像变大”的规律,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
10.(2023·海州区一模)如图所示,请画出光线从三棱镜折射入空气时,折射光线的大致位置(要作法线).

答案
10.如答图所示
解析
【分析】要画出光线从三棱镜折射入空气的折射光线,需依据光的折射规律:光从光密介质(玻璃)斜射入光疏介质(空气)时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。解题步骤为:①找到光线在三棱镜斜边的入射点;②过入射点作垂直于斜边的法线(虚线);③根据折射规律,在空气中画出折射光线,使折射角大于入射角。
【解析】
1. 确定入射点:入射光线与三棱镜斜边的交点为入射点。
2. 作法线:过入射点作垂直于三棱镜斜边的虚线,即为法线(法线需与界面垂直,用虚线表示)。
3. 画折射光线:光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,因此折射光线在法线另一侧的空气中,远离法线,大致位置如参考答案所示。
【答案】
【知识点】光的折射规律、三棱镜折射
【点评】本题考查光的折射规律的作图应用,核心是掌握法线的作法及光从玻璃到空气的折射特点,属于光学基础作图题。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 确定入射点:入射光线与三棱镜斜边的交点为入射点。
2. 作法线:过入射点作垂直于三棱镜斜边的虚线,即为法线(法线需与界面垂直,用虚线表示)。
3. 画折射光线:光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,因此折射光线在法线另一侧的空气中,远离法线,大致位置如参考答案所示。
【答案】
【知识点】光的折射规律、三棱镜折射
【点评】本题考查光的折射规律的作图应用,核心是掌握法线的作法及光从玻璃到空气的折射特点,属于光学基础作图题。
【难度系数】0.6
11. 在图中作出对应的入射光线或折射光线。

答案
11.如答图所示
解析
【分析】
本题需依据凹透镜和凸透镜的特殊光线规律补全光线:凹透镜的特殊光线:①平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,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。凸透镜的特殊光线:①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;②指向另一侧焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。据此分别完成甲、乙两图的光线作图。
【解析】
1. 甲图(凹透镜):
平行于主光轴的入射光线:经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线指向左侧焦点F,据此画出折射光线;
过光心O的入射光线:传播方向不变,直接画出该光线。
2. 乙图(凸透镜):
平行于主光轴的入射光线:经凸透镜折射后过右侧焦点F,据此画出折射光线;
指向左侧焦点F的入射光线:经凸透镜折射后平行于主光轴,据此画出折射光线。
【答案】
如答图所示
【知识点】
透镜的特殊光线作图
【点评】
本题是透镜光路的基础作图题,考查对凹透镜、凸透镜特殊光线规律的掌握,属于光学基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.3
本题需依据凹透镜和凸透镜的特殊光线规律补全光线:凹透镜的特殊光线:①平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,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。凸透镜的特殊光线:①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点;②指向另一侧焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。据此分别完成甲、乙两图的光线作图。
【解析】
1. 甲图(凹透镜):
平行于主光轴的入射光线:经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线指向左侧焦点F,据此画出折射光线;
过光心O的入射光线:传播方向不变,直接画出该光线。
2. 乙图(凸透镜):
平行于主光轴的入射光线:经凸透镜折射后过右侧焦点F,据此画出折射光线;
指向左侧焦点F的入射光线:经凸透镜折射后平行于主光轴,据此画出折射光线。
【答案】
如答图所示
【知识点】
透镜的特殊光线作图
【点评】
本题是透镜光路的基础作图题,考查对凹透镜、凸透镜特殊光线规律的掌握,属于光学基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.3
12.(2023·灌云期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中.
(1)如图甲,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,用刻度尺测量凸透镜的焦距$f=$

(2)将凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处,蜡烛放置在距离透镜二倍焦距处,点燃蜡烛后移动光屏,发现像成在光屏的上半部分,此时光屏距离透镜的距离应
(3)调节完毕后,为模拟“近视眼的成像及矫正”,若保持透镜和光屏位置不变,将蜡烛向
(1)如图甲,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,用刻度尺测量凸透镜的焦距$f=$
10.0
cm.(2)将凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处,蜡烛放置在距离透镜二倍焦距处,点燃蜡烛后移动光屏,发现像成在光屏的上半部分,此时光屏距离透镜的距离应
等于二倍焦距
(选填“小于二倍焦距”“等于二倍焦距”或“大于二倍焦距”)处;为使像呈现在光屏中央,应将透镜向下
(选填“上”或“下”)调节.(3)调节完毕后,为模拟“近视眼的成像及矫正”,若保持透镜和光屏位置不变,将蜡烛向
左
(选填“左”或“右”)移动,为使像重新成在光屏上,应在蜡烛与透镜
(选填“蜡烛与透镜”或“透镜与光屏”)之间加一个凹透镜.答案
12.(1)10.0 (2)等于二倍焦距 下 (3)左 蜡烛与透镜
解析
【分析】
第(1)题:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成最小最亮的光斑,该光斑是焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距,通过刻度尺读数计算焦距。
第(2)题:根据凸透镜成像规律,物距等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距;像偏上时,依据过光心的光线传播方向不变,调节透镜位置使像居中。
第(3)题:近视眼是像成在光屏前方,需增大物距模拟该现象,再利用凹透镜的发散作用矫正,确定凹透镜的放置位置。
【解析】
(1) 由图甲可知,凸透镜在10.0cm刻度处,焦点在20.0cm刻度处,因此焦距$f=20.0\mathrm{cm}-10.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$。
(2) 当蜡烛在二倍焦距处时,根据凸透镜成像规律,像距等于二倍焦距,故光屏距透镜的距离等于二倍焦距;像成在光屏上半部分,说明烛焰、透镜、光屏中心不在同一高度,将透镜向下调节,可使像下移到光屏中央。
(3) 模拟近视眼需让像成在光屏前方,需增大物距,故蜡烛向左移动;凹透镜对光线有发散作用,为使像重新成在光屏上,应在蜡烛与透镜之间加凹透镜,延迟光线会聚。
【答案】
(1)10.0 (2)等于二倍焦距;下 (3)左;蜡烛与透镜
【知识点】
凸透镜成像规律;近视眼的成因与矫正;焦距的测量
【点评】
本题结合凸透镜成像实验,考查焦距测量、成像规律应用及近视眼模拟矫正,属于基础实验题,需掌握实验操作要点和规律,难度适中。
【难度系数】
0.6
第(1)题:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成最小最亮的光斑,该光斑是焦点,焦点到凸透镜光心的距离为焦距,通过刻度尺读数计算焦距。
第(2)题:根据凸透镜成像规律,物距等于二倍焦距时,像距也等于二倍焦距;像偏上时,依据过光心的光线传播方向不变,调节透镜位置使像居中。
第(3)题:近视眼是像成在光屏前方,需增大物距模拟该现象,再利用凹透镜的发散作用矫正,确定凹透镜的放置位置。
【解析】
(1) 由图甲可知,凸透镜在10.0cm刻度处,焦点在20.0cm刻度处,因此焦距$f=20.0\mathrm{cm}-10.0\mathrm{cm}=10.0\mathrm{cm}$。
(2) 当蜡烛在二倍焦距处时,根据凸透镜成像规律,像距等于二倍焦距,故光屏距透镜的距离等于二倍焦距;像成在光屏上半部分,说明烛焰、透镜、光屏中心不在同一高度,将透镜向下调节,可使像下移到光屏中央。
(3) 模拟近视眼需让像成在光屏前方,需增大物距,故蜡烛向左移动;凹透镜对光线有发散作用,为使像重新成在光屏上,应在蜡烛与透镜之间加凹透镜,延迟光线会聚。
【答案】
(1)10.0 (2)等于二倍焦距;下 (3)左;蜡烛与透镜
【知识点】
凸透镜成像规律;近视眼的成因与矫正;焦距的测量
【点评】
本题结合凸透镜成像实验,考查焦距测量、成像规律应用及近视眼模拟矫正,属于基础实验题,需掌握实验操作要点和规律,难度适中。
【难度系数】
0.6
登录