1.(淮安期末)如图甲所示是天文爱好者自制的望远镜,使用该望远镜可以看到8亿千米外的木星。图乙是该望远镜内部简化结构及光路示意图。下列说法正确的是(

A.目镜成像原理与投影仪相同
B.该望远镜的物镜焦距小于目镜焦距
C.眼睛看到的是木星的倒立实像
D.观察木星时,两透镜距离略小于它们焦距之和
D
)A.目镜成像原理与投影仪相同
B.该望远镜的物镜焦距小于目镜焦距
C.眼睛看到的是木星的倒立实像
D.观察木星时,两透镜距离略小于它们焦距之和
答案
D
解析
【分析】
要解答本题,需掌握望远镜的物镜和目镜的成像原理:望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像,作用是将远处物体拉近;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,作用是放大物镜所成的像。逐一分析各选项:
选项A:目镜成像为正立放大虚像,而投影仪成倒立放大实像,两者成像原理不同,故A错误。
选项B:望远镜物镜需成远处物体缩小的实像,因此物镜焦距应大于目镜焦距,才能让物镜所成的实像落在目镜的一倍焦距内,便于目镜放大,故B错误。
选项C:木星经物镜成倒立缩小的实像,该实像作为目镜的物体,经目镜成正立放大的虚像,最终眼睛看到的是木星的倒立虚像,并非实像,故C错误。
选项D:观察木星时,物镜成的像近似在物镜的一倍焦距处(因物体极远,像距≈物镜焦距),而目镜需让该实像落在自身的一倍焦距内,因此两透镜的距离为物镜像距(≈物镜焦距)加目镜物距(<目镜焦距),总距离略小于两者焦距之和,故D正确。
【解析】
根据凸透镜成像规律和望远镜的结构原理:
1. 物镜:当物体距离透镜很远(远大于2倍焦距)时,物镜成倒立、缩小的实像,像距略大于物镜焦距,近似等于物镜焦距;
2. 目镜:将物镜所成的实像作为物体,当物体位于目镜的一倍焦距以内时,目镜成正立、放大的虚像,此时目镜的物距小于目镜焦距。
对各选项逐一判断:
A选项:目镜成像为正立放大虚像,投影仪成倒立放大实像,成像原理不同,A错误;
B选项:望远镜物镜焦距大于目镜焦距,才能使物镜所成实像落在目镜一倍焦距内,B错误;
C选项:最终眼睛看到的是经目镜放大后的虚像,整体为倒立虚像,不是实像,C错误;
D选项:两透镜的距离=物镜像距(≈物镜焦距)+目镜物距(<目镜焦距),因此略小于两者焦距之和,D正确。
【答案】
D
【知识点】
望远镜成像原理、凸透镜成像规律
【点评】
本题考查望远镜的工作原理,需明确物镜和目镜各自的成像特点,结合凸透镜成像规律分析选项,属于光学透镜应用的基础题,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需掌握望远镜的物镜和目镜的成像原理:望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像,作用是将远处物体拉近;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,作用是放大物镜所成的像。逐一分析各选项:
选项A:目镜成像为正立放大虚像,而投影仪成倒立放大实像,两者成像原理不同,故A错误。
选项B:望远镜物镜需成远处物体缩小的实像,因此物镜焦距应大于目镜焦距,才能让物镜所成的实像落在目镜的一倍焦距内,便于目镜放大,故B错误。
选项C:木星经物镜成倒立缩小的实像,该实像作为目镜的物体,经目镜成正立放大的虚像,最终眼睛看到的是木星的倒立虚像,并非实像,故C错误。
选项D:观察木星时,物镜成的像近似在物镜的一倍焦距处(因物体极远,像距≈物镜焦距),而目镜需让该实像落在自身的一倍焦距内,因此两透镜的距离为物镜像距(≈物镜焦距)加目镜物距(<目镜焦距),总距离略小于两者焦距之和,故D正确。
【解析】
根据凸透镜成像规律和望远镜的结构原理:
1. 物镜:当物体距离透镜很远(远大于2倍焦距)时,物镜成倒立、缩小的实像,像距略大于物镜焦距,近似等于物镜焦距;
2. 目镜:将物镜所成的实像作为物体,当物体位于目镜的一倍焦距以内时,目镜成正立、放大的虚像,此时目镜的物距小于目镜焦距。
对各选项逐一判断:
A选项:目镜成像为正立放大虚像,投影仪成倒立放大实像,成像原理不同,A错误;
B选项:望远镜物镜焦距大于目镜焦距,才能使物镜所成实像落在目镜一倍焦距内,B错误;
C选项:最终眼睛看到的是经目镜放大后的虚像,整体为倒立虚像,不是实像,C错误;
D选项:两透镜的距离=物镜像距(≈物镜焦距)+目镜物距(<目镜焦距),因此略小于两者焦距之和,D正确。
【答案】
D
【知识点】
望远镜成像原理、凸透镜成像规律
【点评】
本题考查望远镜的工作原理,需明确物镜和目镜各自的成像特点,结合凸透镜成像规律分析选项,属于光学透镜应用的基础题,难度适中。
【难度系数】
0.5
2.(淮安期末)在水平道路的两旁各有一盏路灯,两盏路灯高度相同。某人在晚上从一盏路灯的正下方一直沿直线直立行走到另一盏路灯的正下方。在这个过程中,该人在地面上影子的总长度的变化情况是(

A.保持不变
B.一直变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大
A
)A.保持不变
B.一直变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大
答案
A
解析
【分析】
要解决该问题,需利用中心投影的相似三角形原理,设定路灯高度、人的身高、两路灯间距等物理量,推导影子总长度的表达式,判断其变化规律。
【解析】
设两盏路灯高度均为$ H $,人的身高为$ h $,两路灯间的水平距离为$ L $;当人距离左侧路灯的水平距离为$ x $时,距离右侧路灯的水平距离为$ L-x $。
根据相似三角形的性质:
1. 左侧路灯形成的影子长度$ l_左 $:由相似三角形对应边成比例,得$ \frac{H}{h} = \frac{x + l_左}{l_左} $,整理得$ l_左 = \frac{h}{H-h} · x $;
2. 右侧路灯形成的影子长度$ l_右 $:同理,$ \frac{H}{h} = \frac{(L-x) + l_右}{l_右} $,整理得$ l_右 = \frac{h}{H-h} · (L-x) $;
总影子长度$ l_{总} = l_左 + l_右 = \frac{h}{H-h} · x + \frac{h}{H-h} · (L-x) = \frac{hL}{H-h} $,可见总影子长度与$ x $无关,为定值。
【答案】
A
【知识点】
中心投影、相似三角形
【点评】
本题通过相似三角形分析中心投影下的影子长度变化,核心是推导总影子长度的表达式,明确其与位置无关,考查学生对中心投影和相似三角形的应用能力,属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
要解决该问题,需利用中心投影的相似三角形原理,设定路灯高度、人的身高、两路灯间距等物理量,推导影子总长度的表达式,判断其变化规律。
【解析】
设两盏路灯高度均为$ H $,人的身高为$ h $,两路灯间的水平距离为$ L $;当人距离左侧路灯的水平距离为$ x $时,距离右侧路灯的水平距离为$ L-x $。
根据相似三角形的性质:
1. 左侧路灯形成的影子长度$ l_左 $:由相似三角形对应边成比例,得$ \frac{H}{h} = \frac{x + l_左}{l_左} $,整理得$ l_左 = \frac{h}{H-h} · x $;
2. 右侧路灯形成的影子长度$ l_右 $:同理,$ \frac{H}{h} = \frac{(L-x) + l_右}{l_右} $,整理得$ l_右 = \frac{h}{H-h} · (L-x) $;
总影子长度$ l_{总} = l_左 + l_右 = \frac{h}{H-h} · x + \frac{h}{H-h} · (L-x) = \frac{hL}{H-h} $,可见总影子长度与$ x $无关,为定值。
【答案】
A
【知识点】
中心投影、相似三角形
【点评】
本题通过相似三角形分析中心投影下的影子长度变化,核心是推导总影子长度的表达式,明确其与位置无关,考查学生对中心投影和相似三角形的应用能力,属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
3. (徐州期末)2025年11月1日,“神舟二十一 号”载人飞船与空间站成功对接。载人飞船向空间站靠近的过程中,飞船利用
激光
(填“超声波”或“激光”)测距仪测量它们之间的距离;对接后,如果说载人飞船是静止的,则所选的参照物是空间站
,此时它们相对于地球是运动
(填“运动”或“静止”)的。答案
激光
空间站
运动
空间站
运动
解析
【分析】首先,判断测距仪的类型:超声波的传播需要介质,太空是真空环境,无法传播超声波,而激光可以在真空中传播,因此飞船需用激光测距仪。其次,判断参照物:若物体静止,说明它相对于参照物的位置没有变化,对接后载人飞船与空间站的位置保持不变,所以所选参照物是空间站。最后,判断相对地球的运动状态:对接后,载人飞船和空间站相对于地球的位置不断改变,因此它们相对于地球是运动的。
【解析】1. 测距仪选择:超声波不能在真空中传播,激光可在真空中传播,太空为真空环境,故选用激光测距仪;2. 参照物选择:判断物体静止的依据是物体相对于参照物的位置不变,对接后载人飞船与空间站位置未变,因此以空间站为参照物时,载人飞船是静止的;3. 相对地球的运动:对接后,载人飞船和空间站相对于地球的位置持续变化,所以它们相对于地球是运动的。
【答案】激光;空间站;运动
【知识点】参照物的选择、运动的相对性、激光与超声波的应用
【点评】本题结合航天对接的实际场景,考查基础物理知识点,涵盖波的传播特性、运动与静止的相对性,属于核心基础题,难度较低,只要掌握相关概念即可轻松解答。
【难度系数】0.9
【解析】1. 测距仪选择:超声波不能在真空中传播,激光可在真空中传播,太空为真空环境,故选用激光测距仪;2. 参照物选择:判断物体静止的依据是物体相对于参照物的位置不变,对接后载人飞船与空间站位置未变,因此以空间站为参照物时,载人飞船是静止的;3. 相对地球的运动:对接后,载人飞船和空间站相对于地球的位置持续变化,所以它们相对于地球是运动的。
【答案】激光;空间站;运动
【知识点】参照物的选择、运动的相对性、激光与超声波的应用
【点评】本题结合航天对接的实际场景,考查基础物理知识点,涵盖波的传播特性、运动与静止的相对性,属于核心基础题,难度较低,只要掌握相关概念即可轻松解答。
【难度系数】0.9
4. (徐州期末)在森林里随意丢弃装有水的饮料瓶,有可能引发森林火灾。请用所学的物理知识解释其中的原因:
装有水的矿泉水瓶中间厚边缘薄,形成一个水凸透镜,水凸透镜对光线有会聚作用
如果热量集中,会造成树叶燃烧,容易引发森林火灾
。答案
装有水的矿泉
水瓶中间厚边缘薄,相当于凸透镜,对光
线有会聚作用,使树叶温度升高,易引发森林火灾
水瓶中间厚边缘薄,相当于凸透镜,对光
线有会聚作用,使树叶温度升高,易引发森林火灾
解析
【分析】要解释装有水的饮料瓶引发森林火灾的原因,需分三步思考:第一步,观察装有水的饮料瓶的形状,判断其属于哪种光学元件;第二步,回忆该光学元件对光线的作用;第三步,结合火灾发生的条件(温度达到可燃物的着火点),说明温度升高的过程,进而解释火灾的成因。
【解析】装有水的饮料瓶中间厚、边缘薄,相当于凸透镜;凸透镜对光线有会聚作用,能将太阳光会聚到一点,使该点的温度升高,当温度达到树叶等可燃物的着火点时,就容易引发森林火灾。
【答案】装有水的矿泉水瓶中间厚边缘薄,相当于凸透镜,对光线有会聚作用,使树叶温度升高,易引发森林火灾
【知识点】凸透镜的会聚作用、透镜的分类
【点评】本题联系生活实际,考查凸透镜的光学性质,体现了物理知识在生活中的应用,注重基础,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】装有水的饮料瓶中间厚、边缘薄,相当于凸透镜;凸透镜对光线有会聚作用,能将太阳光会聚到一点,使该点的温度升高,当温度达到树叶等可燃物的着火点时,就容易引发森林火灾。
【答案】装有水的矿泉水瓶中间厚边缘薄,相当于凸透镜,对光线有会聚作用,使树叶温度升高,易引发森林火灾
【知识点】凸透镜的会聚作用、透镜的分类
【点评】本题联系生活实际,考查凸透镜的光学性质,体现了物理知识在生活中的应用,注重基础,难度适中。
【难度系数】0.6
5.(徐州期末)在“比较纸锥下落的快慢”实验中,用两个等大的圆纸片,分别剪出大小不等的扇形缺口,再将它们粘贴成两个不同的纸锥。

(1)实验时,从同一高度同时释放纸锥,用秒表测量纸锥下落到地面的时间,来比较纸锥下落的快慢。释放纸锥应选择图
(2)实验采用的比较物体运动快慢的方法是相同
(3)如图丙所示,利用频闪照相技术拍摄纸锥从A处开始下落的过程,下列图像中符合纸锥下落速度随时间变化特点的是(


(4)如果相机的频闪技术每隔0.2 s曝光一次,A到F的距离为1.2 m,则图丙中纸锥在AF段的平均速度为
(1)实验时,从同一高度同时释放纸锥,用秒表测量纸锥下落到地面的时间,来比较纸锥下落的快慢。释放纸锥应选择图
乙
(填“甲”或“乙”)中的位置。(2)实验采用的比较物体运动快慢的方法是相同
路程
比较时间
。(3)如图丙所示,利用频闪照相技术拍摄纸锥从A处开始下落的过程,下列图像中符合纸锥下落速度随时间变化特点的是(
A
)(4)如果相机的频闪技术每隔0.2 s曝光一次,A到F的距离为1.2 m,则图丙中纸锥在AF段的平均速度为
1.2
m/s。答案
乙
路程
时间
A
1.2
路程
时间
A
1.2
解析
【分析】
要解决这道实验题,需结合控制变量法、比较运动快慢的方法、速度变化规律及平均速度计算分析:
1. 释放纸锥时,需保证下落初始高度(纸锥底部到地面的距离)相同,才能控制下落路程一致,因此要选底部对齐的乙图位置;
2. 实验中两纸锥下落路程相同,通过比较下落时间判断快慢,属于相同路程比时间的方法;
3. 纸锥下落时先加速,后因阻力等于重力做匀速运动,速度随时间先增后不变,对应选项A;
4. 平均速度为总路程除以总时间,需先计算A到F的总时间,再代入公式求解。
【解析】
(1) 实验需控制纸锥下落的初始路程相同,即纸锥底部处于同一水平高度,因此应选择乙图的位置释放纸锥;
(2) 两纸锥从同一高度下落(路程相同),通过测量下落时间比较快慢,采用的方法是相同路程比较时间;
(3) 纸锥下落过程:先做加速运动,当空气阻力与重力平衡后做匀速直线运动,速度随时间先增大后保持不变,符合该特点的图像为A;
(4) 频闪间隔为0.2s,A到F共5个时间间隔,总时间t=5×0.2s=1s,AF段距离s=1.2m,平均速度v=s/t=1.2m/1s=1.2m/s。
【答案】
乙;路程;时间;A;1.2
【知识点】
比较物体运动快慢、平均速度、速度与时间的关系
【点评】
本题是初中物理运动学的基础实验题,考查控制变量法应用、比较运动快慢的方法、速度变化规律及平均速度计算,知识点基础,侧重实验原理的理解,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道实验题,需结合控制变量法、比较运动快慢的方法、速度变化规律及平均速度计算分析:
1. 释放纸锥时,需保证下落初始高度(纸锥底部到地面的距离)相同,才能控制下落路程一致,因此要选底部对齐的乙图位置;
2. 实验中两纸锥下落路程相同,通过比较下落时间判断快慢,属于相同路程比时间的方法;
3. 纸锥下落时先加速,后因阻力等于重力做匀速运动,速度随时间先增后不变,对应选项A;
4. 平均速度为总路程除以总时间,需先计算A到F的总时间,再代入公式求解。
【解析】
(1) 实验需控制纸锥下落的初始路程相同,即纸锥底部处于同一水平高度,因此应选择乙图的位置释放纸锥;
(2) 两纸锥从同一高度下落(路程相同),通过测量下落时间比较快慢,采用的方法是相同路程比较时间;
(3) 纸锥下落过程:先做加速运动,当空气阻力与重力平衡后做匀速直线运动,速度随时间先增大后保持不变,符合该特点的图像为A;
(4) 频闪间隔为0.2s,A到F共5个时间间隔,总时间t=5×0.2s=1s,AF段距离s=1.2m,平均速度v=s/t=1.2m/1s=1.2m/s。
【答案】
乙;路程;时间;A;1.2
【知识点】
比较物体运动快慢、平均速度、速度与时间的关系
【点评】
本题是初中物理运动学的基础实验题,考查控制变量法应用、比较运动快慢的方法、速度变化规律及平均速度计算,知识点基础,侧重实验原理的理解,难度适中。
【难度系数】
0.6
登录