1 如图所示是由两组凸透镜组成的望远镜,使远处的物体在焦点附近成实像的物镜相当于

照相机
(填“照相机”或“投影机”)的镜头;物镜的直径比我们眼睛的瞳孔大很多,主要目的是使像更明亮
;历史上第一位自制天文望远镜观察天体的是意大利物理学家伽利略
。答案
1. 照相机 使像更明亮 伽利略
[解析]望远镜由两组凸透镜组成,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,相当于照相机的工作原理.物镜的口径做得较大,是为了会聚更多的光线,使得所成的像更加明亮.16世纪,第一个利用自制的望远镜观测天空的科学家,支持了哥白尼的“日心说”,这位科学家是意大利物理学家伽利略.
[解析]望远镜由两组凸透镜组成,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,相当于照相机的工作原理.物镜的口径做得较大,是为了会聚更多的光线,使得所成的像更加明亮.16世纪,第一个利用自制的望远镜观测天空的科学家,支持了哥白尼的“日心说”,这位科学家是意大利物理学家伽利略.
解析
【分析】
本题考查望远镜的相关知识,需结合凸透镜成像规律、望远镜的结构作用及物理学史解答。首先明确望远镜物镜的成像特点:远处物体经物镜成倒立缩小实像,对应照相机原理;物镜直径大的作用是会聚更多光线让像更亮;再回忆相关物理学史中自制天文望远镜的科学家。
【解析】
1. 望远镜的物镜:远处物体到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理一致,因此物镜相当于照相机的镜头。
2. 物镜直径大的目的:物镜直径越大,能会聚的来自远处物体的光线越多,进入目镜的光线增多,所成的像会更明亮,便于观察天体。
3. 相关物理学史:意大利物理学家伽利略是历史上第一位自制天文望远镜并用来观测天体的科学家,其观测结果支持了哥白尼的“日心说”。
【答案】
照相机;使像更明亮;伽利略
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理、物理学史
【点评】
本题结合望远镜的实际应用,考查基础光学知识与物理常识,属于常规基础题,侧重对核心概念的理解和记忆。
【难度系数】
0.6
本题考查望远镜的相关知识,需结合凸透镜成像规律、望远镜的结构作用及物理学史解答。首先明确望远镜物镜的成像特点:远处物体经物镜成倒立缩小实像,对应照相机原理;物镜直径大的作用是会聚更多光线让像更亮;再回忆相关物理学史中自制天文望远镜的科学家。
【解析】
1. 望远镜的物镜:远处物体到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理一致,因此物镜相当于照相机的镜头。
2. 物镜直径大的目的:物镜直径越大,能会聚的来自远处物体的光线越多,进入目镜的光线增多,所成的像会更明亮,便于观察天体。
3. 相关物理学史:意大利物理学家伽利略是历史上第一位自制天文望远镜并用来观测天体的科学家,其观测结果支持了哥白尼的“日心说”。
【答案】
照相机;使像更明亮;伽利略
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理、物理学史
【点评】
本题结合望远镜的实际应用,考查基础光学知识与物理常识,属于常规基础题,侧重对核心概念的理解和记忆。
【难度系数】
0.6
2 在福建泉州,有位天文爱好者,自制了一台如图所示的巨型天文望远镜,它的目镜和物镜使用的都是

凸透
镜.用望远镜观察火星时,火星通过它的物镜所成的像是一个倒立
(填“正立”或“倒立”)的实
(填“实”或“虚”)像.答案
2. 凸透 倒立 实
[解析]望远镜的目镜和物镜都是凸透镜.其中物镜相当于照相机,使观察的物体在焦点附近成缩小的实像,目镜相当于放大镜,将物体通过物镜所成的像放大.所以火星通过望远镜的物镜所成的像是倒立、缩小的实像.
[解析]望远镜的目镜和物镜都是凸透镜.其中物镜相当于照相机,使观察的物体在焦点附近成缩小的实像,目镜相当于放大镜,将物体通过物镜所成的像放大.所以火星通过望远镜的物镜所成的像是倒立、缩小的实像.
解析
【分析】
要解答本题,需掌握望远镜的构造及物镜的成像原理:首先明确望远镜的目镜和物镜均采用凸透镜;其次,望远镜的物镜成像特点与照相机一致,结合凸透镜成像规律判断像的性质。
【解析】
望远镜的目镜和物镜使用的都是凸透镜。望远镜的物镜相当于照相机,当观察远处的火星时,火星到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时物镜会成倒立、缩小的实像。
【答案】
凸透;倒立;实
【知识点】
凸透镜成像、望远镜原理
【点评】
本题考查望远镜的基本构造和成像规律,属于初中光学的基础知识点,需牢记凸透镜在望远镜中的作用。
【难度系数】
0.3
要解答本题,需掌握望远镜的构造及物镜的成像原理:首先明确望远镜的目镜和物镜均采用凸透镜;其次,望远镜的物镜成像特点与照相机一致,结合凸透镜成像规律判断像的性质。
【解析】
望远镜的目镜和物镜使用的都是凸透镜。望远镜的物镜相当于照相机,当观察远处的火星时,火星到物镜的距离远大于物镜的2倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时物镜会成倒立、缩小的实像。
【答案】
凸透;倒立;实
【知识点】
凸透镜成像、望远镜原理
【点评】
本题考查望远镜的基本构造和成像规律,属于初中光学的基础知识点,需牢记凸透镜在望远镜中的作用。
【难度系数】
0.3
3 天文爱好者可以用开普勒望远镜来观察行星和月球,这种望远镜的目镜和物镜都是
凸透
镜.当被观察到的物体在物镜的两倍焦距以外时,物镜使物体成一个倒立
、缩小
的实
像.相当于照相机
(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的作用;然后这个像通常在目镜的一倍焦距内,经过目镜成正立
、放大
的虚
像,相当于放大镜
(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的作用.天文望远镜的物镜口径做得较大,是为了增加入射
光线.我们能否看清一个物体,与物体对我们的眼睛所成的视角大小有关,物体离我们越近,视角越大
,看物体越清楚.答案
3. 凸透 倒立 缩小 实 照相机 正立 放大 虚 放大镜 入射 大
[解析]根据透镜的特点,开普勒望远镜由两组凸透镜组成,根据凸透镜的成像规律,物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像,相当于照相机的工作原理.这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,根据凸透镜的成像规律,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像,这是应用了放大镜的原理.天文望远镜的物镜口径做得较大,由于物镜相当于一个凸透镜,因此口径做得大,可以增加入射光,使观察到的物体更亮.视角的大小不仅与物体的大小有关,还与眼睛距离物体的远近有关,物体离我们越近,视角越大,看物体越清楚.
[解析]根据透镜的特点,开普勒望远镜由两组凸透镜组成,根据凸透镜的成像规律,物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像,相当于照相机的工作原理.这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,根据凸透镜的成像规律,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像,这是应用了放大镜的原理.天文望远镜的物镜口径做得较大,由于物镜相当于一个凸透镜,因此口径做得大,可以增加入射光,使观察到的物体更亮.视角的大小不仅与物体的大小有关,还与眼睛距离物体的远近有关,物体离我们越近,视角越大,看物体越清楚.
解析
【分析】
本题考查开普勒望远镜的结构、成像原理及视角的相关知识,解题思路为:1. 明确开普勒望远镜目镜和物镜的光学元件类型;2. 结合凸透镜成像规律,分析物镜、目镜的成像特点及对应的光学仪器;3. 理解望远镜物镜口径大的作用;4. 掌握视角大小与物体距离的关系,逐一对应填空即可。
【解析】
开普勒望远镜的目镜和物镜均为凸透镜;根据凸透镜成像规律,当物体在物镜两倍焦距以外时,物镜成倒立、缩小的实像,该原理与照相机一致;此实像位于目镜一倍焦距内,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像;天文望远镜物镜口径较大,是为了增加入射光线,使像更清晰;视角大小与物体到眼睛的距离有关,物体离眼睛越近,视角越大,看得越清楚。
【答案】
凸透;倒立;缩小;实;照相机;正立;放大;虚;放大镜;入射;大
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理、视角
【点评】
本题是光学基础题,主要考察望远镜的结构、成像原理及视角的相关知识,属于识记类内容,难度较低,适合巩固光学基础。
【难度系数】
0.6
本题考查开普勒望远镜的结构、成像原理及视角的相关知识,解题思路为:1. 明确开普勒望远镜目镜和物镜的光学元件类型;2. 结合凸透镜成像规律,分析物镜、目镜的成像特点及对应的光学仪器;3. 理解望远镜物镜口径大的作用;4. 掌握视角大小与物体距离的关系,逐一对应填空即可。
【解析】
开普勒望远镜的目镜和物镜均为凸透镜;根据凸透镜成像规律,当物体在物镜两倍焦距以外时,物镜成倒立、缩小的实像,该原理与照相机一致;此实像位于目镜一倍焦距内,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像;天文望远镜物镜口径较大,是为了增加入射光线,使像更清晰;视角大小与物体到眼睛的距离有关,物体离眼睛越近,视角越大,看得越清楚。
【答案】
凸透;倒立;缩小;实;照相机;正立;放大;虚;放大镜;入射;大
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理、视角
【点评】
本题是光学基础题,主要考察望远镜的结构、成像原理及视角的相关知识,属于识记类内容,难度较低,适合巩固光学基础。
【难度系数】
0.6
4 小军同学通过高倍望远镜观察月亮,发现月球表面是凹凸不平的,如图甲所示.这是由于流星在太空中运行到靠近月球时,在月球的引力作用下坠落到月球表面,与月球表面发生碰撞而形成的坑洞,叫作月坑。

甲 乙
小军同学猜想月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高度有关.于是,他设计了一个用一个铺满厚厚的细沙的盘子和几个不同的小球及刻度尺进行探究影响月坑深度的模拟实验,如图乙所示.经过实验,数据记录如下表所示.

|实验序号|质量$m/\mathrm{g}$|体积$V/\mathrm{cm}^3$|下落高度$h/\mathrm{cm}$|坑的深度$d/\mathrm{mm}$|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|20|7.5|50|2.6|
|2|20|7.5|60|3.5|
|3|20|7.5|70|5.0|
|4|20|2.5|70|11.3|
|5|20|1.8|70|12.4|
|6|60|7.5|70|14.6|
|7|85|7.5|70|15.9|
请你分析实验数据,并回答下列问题:
(1)由1、2、3三组数据可得,“月坑”的深度与流星的
(2)由
(3)“月坑”的深度还与流星的体积有关:体积越大,“月坑”的深度
(4)请你结合小军的研究过程,就“影响月坑深度的因素”的问题提出另外一个猜想:
甲 乙
小军同学猜想月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高度有关.于是,他设计了一个用一个铺满厚厚的细沙的盘子和几个不同的小球及刻度尺进行探究影响月坑深度的模拟实验,如图乙所示.经过实验,数据记录如下表所示.
|实验序号|质量$m/\mathrm{g}$|体积$V/\mathrm{cm}^3$|下落高度$h/\mathrm{cm}$|坑的深度$d/\mathrm{mm}$|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|20|7.5|50|2.6|
|2|20|7.5|60|3.5|
|3|20|7.5|70|5.0|
|4|20|2.5|70|11.3|
|5|20|1.8|70|12.4|
|6|60|7.5|70|14.6|
|7|85|7.5|70|15.9|
请你分析实验数据,并回答下列问题:
(1)由1、2、3三组数据可得,“月坑”的深度与流星的
下落高度
有关.(2)由
3、6、7
三组数据可得:“月坑”的深度与流星的质量有关.(3)“月坑”的深度还与流星的体积有关:体积越大,“月坑”的深度
越浅
.(4)请你结合小军的研究过程,就“影响月坑深度的因素”的问题提出另外一个猜想:
月坑深度可能与流星运动的快慢有关
?答案
4. (1)下落高度 (2)3、6、7 (3)越浅 (4)月坑深度可能与流星运动的快慢有关
[解析](1)由1、2、3三组数据可知,小球的质量、体积相同,下落高度不同,坑的深度不同.由此可得出:“月坑”的深度与流星的下落高度有关.(2)要探究深度与流星质量的关系,需要控制小球的体积相同,下落高度相同,选取质量不同的小球进行实验,故由3、6、7三组数据可得:“月坑”的深度与流星的质量有关.(3)探究“月坑”的深度与流星体积的关系,应选择相同质量的小球,下落高度相同,球的体积不同,因此由3、4、5三组数据可知,体积越大,“月坑”的深度越浅.(4)结合小军的研究过程,还可以猜想月坑深度可能与流星运动的快慢有关.
[解析](1)由1、2、3三组数据可知,小球的质量、体积相同,下落高度不同,坑的深度不同.由此可得出:“月坑”的深度与流星的下落高度有关.(2)要探究深度与流星质量的关系,需要控制小球的体积相同,下落高度相同,选取质量不同的小球进行实验,故由3、6、7三组数据可得:“月坑”的深度与流星的质量有关.(3)探究“月坑”的深度与流星体积的关系,应选择相同质量的小球,下落高度相同,球的体积不同,因此由3、4、5三组数据可知,体积越大,“月坑”的深度越浅.(4)结合小军的研究过程,还可以猜想月坑深度可能与流星运动的快慢有关.
解析
【分析】
这是一道探究影响月坑深度因素的实验题,核心方法是控制变量法:研究某一因素对月坑深度的影响时,需控制其他可能影响的因素不变,只改变该因素,观察月坑深度的变化,从而得出结论。我们逐一分析每组实验数据,结合控制变量法解答问题。
【解析】
(1) 实验1、2、3中,小球的质量、体积均相同,仅下落高度不同,且下落高度越大,坑的深度越大,因此可得“月坑”的深度与流星的下落高度有关。
(2) 要探究“月坑”深度与流星质量的关系,需控制体积和下落高度相同,改变质量。实验3、6、7中,小球体积均为7.5cm³,下落高度均为70cm,质量不同,因此由3、6、7三组数据可得结论。
(3) 探究“月坑”深度与体积的关系,需控制质量和下落高度相同,改变体积。实验3、4、5中,小球质量均为20g,下落高度均为70cm,体积越大,坑的深度越小,因此体积越大,“月坑”的深度越浅。
(4) 结合研究过程,除已探究的因素外,还可猜想月坑深度可能与流星运动的快慢有关(合理即可)。
【答案】
(1) 下落高度
(2) 3、6、7
(3) 越浅
(4) 月坑深度可能与流星运动的快慢有关
【知识点】
控制变量法、影响因素探究
【点评】
本题通过模拟实验考查控制变量法的应用,是物理探究类题的典型题型,要求学生熟练掌握控制变量法的核心逻辑,即每次只改变一个变量,分析变量与结果的关系,难度适中。
【难度系数】
0.6
这是一道探究影响月坑深度因素的实验题,核心方法是控制变量法:研究某一因素对月坑深度的影响时,需控制其他可能影响的因素不变,只改变该因素,观察月坑深度的变化,从而得出结论。我们逐一分析每组实验数据,结合控制变量法解答问题。
【解析】
(1) 实验1、2、3中,小球的质量、体积均相同,仅下落高度不同,且下落高度越大,坑的深度越大,因此可得“月坑”的深度与流星的下落高度有关。
(2) 要探究“月坑”深度与流星质量的关系,需控制体积和下落高度相同,改变质量。实验3、6、7中,小球体积均为7.5cm³,下落高度均为70cm,质量不同,因此由3、6、7三组数据可得结论。
(3) 探究“月坑”深度与体积的关系,需控制质量和下落高度相同,改变体积。实验3、4、5中,小球质量均为20g,下落高度均为70cm,体积越大,坑的深度越小,因此体积越大,“月坑”的深度越浅。
(4) 结合研究过程,除已探究的因素外,还可猜想月坑深度可能与流星运动的快慢有关(合理即可)。
【答案】
(1) 下落高度
(2) 3、6、7
(3) 越浅
(4) 月坑深度可能与流星运动的快慢有关
【知识点】
控制变量法、影响因素探究
【点评】
本题通过模拟实验考查控制变量法的应用,是物理探究类题的典型题型,要求学生熟练掌握控制变量法的核心逻辑,即每次只改变一个变量,分析变量与结果的关系,难度适中。
【难度系数】
0.6
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