3.光的世界丰富多彩,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法不符合实际的是()。

A.较小的文字通过投影仪可使其成倒立、放大的实像
B.照相时,被照者应站在距镜头2倍焦距以外
C.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于焦距
D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,利用的是凸透镜对光的会聚作用

C 【解析】较小的文字通过投影仪可使其成倒立、放大的实像,选项A说法正确,不符合题意;照相机照相的原理是将2倍焦距以外的物体成像在胶片上,所以照相时被照者应该站在距镜头2倍焦距外,选项B说法正确,不符合题意;借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于焦距,选项C说法错误,符合题意;因凸透镜对光有会聚作用,所以阳光通过凸透镜可以会聚一点,热量集中,温度较高,可以点燃纸屑,选项D说法正确,不符合题意。

【分析】
本题考查光学器件的应用，需回忆投影仪、照相机、放大镜的成像原理及凸透镜对光的作用。解题思路是逐一分析每个选项，结合相关光学原理判断说法是否正确，最终找出不符合实际的选项。
【解析】
逐个分析选项：
A选项：投影仪利用凸透镜成像规律，当物距在一倍焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，因此较小文字通过投影仪可成倒立、放大的实像，该说法正确，不符合题意；
B选项：照相机的成像原理是物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，所以照相时被照者应站在距镜头2倍焦距以外，该说法正确，不符合题意；
C选项：放大镜的成像原理是物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，因此借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于焦距，而非大于焦距，该说法错误，符合题意；
D选项：凸透镜对光有会聚作用，阳光通过凸透镜会会聚到一点，热量集中使温度升高，可点燃纸屑，该说法正确，不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、凸透镜对光的作用
【点评】
本题考查常见光学器件的应用，需掌握凸透镜成像的三种情况及凸透镜的会聚作用，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5

4.“天宫课堂”中,航天员先用一个简单圆环做成了一个特殊的大水球;然后,如图5-3-16甲所示,航天员往大水球中央添加了一个气泡,神奇的一幕出现了:水球中形成了航天员一正一反两个像,如图5-3-16乙所示。加入气泡后的水球结构如图5-3-16丙所示。下列有关该现象的表述不正确的是()。


A.水球中所形成的倒立的像是完整的
B.投影仪成像与我们看到的水球中的倒立的像相同
C.图5-3-16丙中间部分相当于两个凹透镜
D.水球所成的倒立的像是实像,正立的像是虚像

B 【解析】水球被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水,此时整个水球就变成了两个透镜,外圈成了一个凸透镜,所以呈现出一个倒立、缩小的完整的实像,这与照相机的成像原理相同,投影仪的成像原理是成倒立、放大的实像,选项A表述正确,不符合题意,选项B表述错误,符合题意;内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,此时呈现一个正立的虚像,选项C、D表述正确,不符合题意。

【分析】
要解决这道题，需先明确加入气泡后的水球结构：水球被气泡分为两部分，外圈是水形成的凸透镜，内圈气泡周围的水相当于两个凹透镜的组合。再结合凸透镜、凹透镜的成像规律，以及常见光学仪器（照相机、投影仪）的成像特点，逐一分析选项，找出表述不正确的选项。
【解析】
1. 明确水球的透镜结构：加入气泡后，大水球的外圈是水构成的凸透镜，内圈（气泡周围）的水相当于两个凹透镜的组合。
2. 分析透镜成像规律：凸透镜成像时，当物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同；凹透镜始终成正立、缩小的虚像。
3. 逐一判断选项：
选项A：水球外圈凸透镜成倒立、缩小的完整实像，因此倒立的像是完整的，表述正确，不符合题意。
选项B：投影仪的成像原理是成倒立、放大的实像，而水球中的倒立像是凸透镜成的倒立、缩小的实像，二者成像特点不同，表述错误，符合题意。
选项C：水球中间气泡周围的水相当于两个凹透镜的组合，表述正确，不符合题意。
选项D：凸透镜成的倒立像为实像，凹透镜成的正立像为虚像，表述正确，不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、凹透镜成像、实像与虚像
【点评】
本题结合“天宫课堂”的实验场景，考查透镜成像的应用，需要学生理解水球被气泡分割后形成的凸透镜和凹透镜的成像特点，区分照相机、投影仪的成像差异，是对光学成像知识的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.5

5.(多选)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5-3-17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,下列说法正确的是()。

A.掩膜上的电路图在硅片上成实像
B.掩膜位于缩图透镜的2倍焦距以外
C.硅片位于缩图透镜的焦距以内
D.要减小硅片上的像,需将掩膜向下移动

AB 【解析】由题意可知,该缩图透镜为凸透镜,要制造出含有众多元件的集成电路,则该凸透镜成倒立、缩小的实像,选项A正确;结合凸透镜成缩小实像的条件可知,掩膜位于缩图透镜2倍焦距之外,硅片到缩图透镜的距离(像距)在焦距和2倍焦距之间,此投射原理与照相机的原理相同,选项B正确,选项C错误;由题图可知,该透镜对光有会聚作用,要减小硅片上的像,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的原理可知,应将掩膜向上移动,选项D错误。

【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路是：先判断缩图透镜为凸透镜，根据“成清晰、缩小的像”确定成像性质，再结合凸透镜成缩小实像的条件分析各选项，最后利用实像变化规律判断像的大小调整方式。
【解析】
1. 确定透镜类型：缩图透镜对光有会聚作用，属于凸透镜。
2. 判断成像性质：能投射到硅片上的像为实像，因此掩膜上的电路图在硅片上成实像，选项A正确。
3. 结合凸透镜成像规律：凸透镜成倒立、缩小实像的条件是物距（掩膜到透镜的距离）大于2倍焦距，像距（硅片到透镜的距离）在1倍焦距和2倍焦距之间。由此可知，掩膜位于缩图透镜的2倍焦距以外，选项B正确；硅片位于缩图透镜的1倍焦距和2倍焦距之间，并非焦距以内，选项C错误。
4. 分析像的大小调整：根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律，要减小硅片上的像，需增大物距（即掩膜远离透镜），应将掩膜向上移动，而非向下移动，选项D错误。
综上，正确选项为AB。
【答案】
AB
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜应用
【点评】
本题结合光刻技术的实际场景，考查凸透镜成像规律的应用，需要学生理解凸透镜成缩小实像的条件及实像大小变化的规律，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6

6.小华利用学过的知识制作照相机模型:她先用太阳光测出所用凸透镜的焦距;再用硬纸板制作两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个纸筒内,并能前后滑动;最后在一个纸筒的一端嵌上凸透镜,在另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜,如图5-3-18甲所示。

(1)制作模型时,小华测得凸透镜的焦距是10 cm,则移动内筒使半透明薄膜距前端凸透镜的距离在cm到cm范围内,才能找到清晰的像。
(2)小华用此照相机模型观察到物体的像如图5-3-18乙所示,想使半透明薄膜上的像变大些,如图5-3-18丙所示,应使镜头离被观察的物体(选填“远”或“近”)一些,同时调节内筒位置,使半透明薄膜上的像变得清晰。

(1)10 20 (2)近
【解析】(1)照相机的成像原理是当物距大于2倍焦距时,像距在焦距和2倍焦距之间;由于凸透镜的焦距是10 cm,则移动内筒使半透明薄膜距前端凸透镜的距离在10 cm到20 cm范围内才能找到清晰的像。(2)根据题图乙、丙可知,丙相对乙来说,像变大了,则像距应该变大,物距变小,所以应使镜头离被观察的物体近一些,同时调节内筒位置,使半透明薄膜上的像变得清晰。

【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律中照相机的成像特点：照相机利用物距大于2倍焦距时成倒立缩小实像的原理，此时像距在焦距和2倍焦距之间；当像变大时，遵循“物近像远像变大”的规律，即物距减小、像距增大。首先明确焦距，再对应像距范围，再根据像的变化判断物距的调整方向。
【解析】
(1) 照相机的成像原理是：当物距u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像，此时像距v满足f＜v＜2f。已知凸透镜焦距f=10cm，代入得像距范围为10cm＜v＜20cm，因此半透明薄膜距前端凸透镜的距离需在10cm到20cm范围内，才能成清晰的像。
(2) 根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，要使半透明薄膜上的像变大，需要减小物距，即镜头离被观察的物体近一些，同时调节内筒增大像距，使像清晰。
【答案】
(1)10；20 (2)近
【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照相机模型中的基础应用，需牢记物距、像距与像大小的关系，属于基础题型，适合巩固相关知识点。
【难度系数】
0.7