7 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小红调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像,如图所示,下列说法正确的是(

A.教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像
C.如果将蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将不会出现清晰的像
B
).A.教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像
C.如果将蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将不会出现清晰的像
答案
7.B
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用,首先需确定图中物距、像距,判断成像性质,再结合规律逐一分析选项。由图可知,蜡烛在15cm刻度处,凸透镜在50cm刻度处,物距u=50cm-15cm=35cm;光屏在70cm刻度处,像距v=70cm-50cm=20cm,此时u>v,成倒立、缩小的实像,对应照相机的成像原理。接下来分析各选项:A选项考查成像应用,B选项考查换小焦距透镜后的调节,C选项考查蜡烛移动时光屏的调节,D选项考查光路可逆性,需结合规律判断对错。
【解析】
1. 判断成像性质:物距u=35cm,像距v=20cm,u>v,成倒立、缩小的实像,应用为照相机,故A选项(投影仪利用成放大实像的原理)错误。
2. 分析B选项:换上焦距小一些的凸透镜,透镜会聚能力增强,像会成在光屏前方;将蜡烛向右适当移动,物距减小,根据“物近像远像变大”,像距会增大,可使像重新成在光屏上,故B选项正确。
3. 分析C选项:蜡烛向左移动,物距增大,根据“物远像近像变小”,像距应减小,光屏需向左移动才能接收到清晰的像,故C选项错误。
4. 分析D选项:根据光路可逆性,将蜡烛与光屏对调后,光屏上会出现清晰的倒立、放大的实像,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】
本题需熟练掌握凸透镜成像规律,结合物距、像距的变化对成像的影响,以及光路可逆性分析选项,是中考常见的中等难度题型,需仔细区分各成像规律的应用场景。
【难度系数】
0.5
本题考查凸透镜成像规律的应用,首先需确定图中物距、像距,判断成像性质,再结合规律逐一分析选项。由图可知,蜡烛在15cm刻度处,凸透镜在50cm刻度处,物距u=50cm-15cm=35cm;光屏在70cm刻度处,像距v=70cm-50cm=20cm,此时u>v,成倒立、缩小的实像,对应照相机的成像原理。接下来分析各选项:A选项考查成像应用,B选项考查换小焦距透镜后的调节,C选项考查蜡烛移动时光屏的调节,D选项考查光路可逆性,需结合规律判断对错。
【解析】
1. 判断成像性质:物距u=35cm,像距v=20cm,u>v,成倒立、缩小的实像,应用为照相机,故A选项(投影仪利用成放大实像的原理)错误。
2. 分析B选项:换上焦距小一些的凸透镜,透镜会聚能力增强,像会成在光屏前方;将蜡烛向右适当移动,物距减小,根据“物近像远像变大”,像距会增大,可使像重新成在光屏上,故B选项正确。
3. 分析C选项:蜡烛向左移动,物距增大,根据“物远像近像变小”,像距应减小,光屏需向左移动才能接收到清晰的像,故C选项错误。
4. 分析D选项:根据光路可逆性,将蜡烛与光屏对调后,光屏上会出现清晰的倒立、放大的实像,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】
本题需熟练掌握凸透镜成像规律,结合物距、像距的变化对成像的影响,以及光路可逆性分析选项,是中考常见的中等难度题型,需仔细区分各成像规律的应用场景。
【难度系数】
0.5
8 投影仪是教学中常用的仪器,如图所示是投影仪的结构图,在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平面成$45^{\circ }$角的平面镜,右边竖直放一屏幕(未画出).物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后,可在屏上成一清晰的像.一位教师在使用投影仪时,发现在屏幕上的画面太小,正确的调节方法是(

A.减小投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离
B.减小投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离
C.增大投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离
D.增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离
D
).A.减小投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离
B.减小投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离
C.增大投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离
D.增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离
答案
8.D
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大,物远像近像变小”分析。投影仪成放大实像,当屏幕上画面太小时,需要让像变大,因此要减小物距(凸透镜到物体的距离),同时增大像距(对应投影仪与屏幕间的距离)。
【解析】
根据凸透镜成像规律,成实像时,像的大小随物距和像距变化:物距越小、像距越大,像就越大。要让屏幕上的画面变大,需:
1. 减小物距:下调凸透镜,使凸透镜到物体的距离减小;
2. 增大像距:增大投影仪与屏幕间的距离,让像距变大,从而得到更大的清晰像。
结合选项,只有D选项符合上述调节要求。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、投影仪的调节
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在投影仪中的实际应用,核心是掌握“物近像远像变大”的规律,结合投影仪的结构特点分析调节方法,难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决这道题,需结合凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大,物远像近像变小”分析。投影仪成放大实像,当屏幕上画面太小时,需要让像变大,因此要减小物距(凸透镜到物体的距离),同时增大像距(对应投影仪与屏幕间的距离)。
【解析】
根据凸透镜成像规律,成实像时,像的大小随物距和像距变化:物距越小、像距越大,像就越大。要让屏幕上的画面变大,需:
1. 减小物距:下调凸透镜,使凸透镜到物体的距离减小;
2. 增大像距:增大投影仪与屏幕间的距离,让像距变大,从而得到更大的清晰像。
结合选项,只有D选项符合上述调节要求。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、投影仪的调节
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在投影仪中的实际应用,核心是掌握“物近像远像变大”的规律,结合投影仪的结构特点分析调节方法,难度适中。
【难度系数】
0.4
9 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时,眼睛通过凸透镜观察到的虚像可能是图中的(
B
). 答案
9.B
解析
【分析】
要解决这道题,需依据凸透镜成像规律:当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时,凸透镜成正立、放大的虚像,且虚像与物体在透镜的同侧(物体在透镜左侧时,虚像也在左侧,眼睛需在透镜右侧观察)。接下来逐一分析选项:A选项的虚像为缩小的,不符合“放大虚像”的特点;B选项的虚像正立、放大,且位于物体同侧,符合规律;C选项的虚像位置在透镜与物体之间,不满足虚像与物体同侧的要求;D选项的虚像为缩小的,不符合放大虚像的特点。
【解析】
根据凸透镜成像规律,当物距$u < f$(一倍焦距)时,凸透镜成正立、放大的虚像,且虚像与物体在透镜的同一侧。对各选项分析如下:
A:虚像为缩小的,不符合“放大虚像”的性质,错误;
B:虚像正立、放大,且位于物体同侧,符合成像规律,正确;
C:虚像位置在透镜与物体之间,不满足“虚像与物体同侧”的要求,错误;
D:虚像为缩小的,不符合放大虚像的性质,错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律,虚像特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,核心是掌握一倍焦距内成正立放大虚像的特点,属于常规基础题,需准确记忆成像条件和像的性质。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需依据凸透镜成像规律:当烛焰位于凸透镜一倍焦距内时,凸透镜成正立、放大的虚像,且虚像与物体在透镜的同侧(物体在透镜左侧时,虚像也在左侧,眼睛需在透镜右侧观察)。接下来逐一分析选项:A选项的虚像为缩小的,不符合“放大虚像”的特点;B选项的虚像正立、放大,且位于物体同侧,符合规律;C选项的虚像位置在透镜与物体之间,不满足虚像与物体同侧的要求;D选项的虚像为缩小的,不符合放大虚像的特点。
【解析】
根据凸透镜成像规律,当物距$u < f$(一倍焦距)时,凸透镜成正立、放大的虚像,且虚像与物体在透镜的同一侧。对各选项分析如下:
A:虚像为缩小的,不符合“放大虚像”的性质,错误;
B:虚像正立、放大,且位于物体同侧,符合成像规律,正确;
C:虚像位置在透镜与物体之间,不满足“虚像与物体同侧”的要求,错误;
D:虚像为缩小的,不符合放大虚像的性质,错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律,虚像特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,核心是掌握一倍焦距内成正立放大虚像的特点,属于常规基础题,需准确记忆成像条件和像的性质。
【难度系数】
0.6
10 小京通过焦距为10 cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示.下列说法中正确的是(

A.“关灯”两字放大的像是实像
B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20 cm
D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10 cm
D
).A.“关灯”两字放大的像是实像
B.提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上
C.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20 cm
D.提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10 cm
答案
10.D
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析:已知凸透镜焦距f=10cm,题目中看到的是“关灯”两字正立、放大的像,属于放大镜的成像特征,对应物距小于焦距的情况。需逐一判断选项中物距与像的性质是否匹配。
【解析】
根据凸透镜成像规律:当物距u<f时,成正立、放大的虚像,应用为放大镜;实像均为倒立的,物距等于焦距时不成像,物距大于2f时成倒立缩小实像。
对各选项分析:
A. 正立放大的像是虚像,实像都是倒立的,故A错误;
B. 物距等于焦距(u=10cm)时,凸透镜不成像,故B错误;
C. 物距大于20cm(u>2f)时,成倒立缩小实像,不符合题意,故C错误;
D. 物距小于10cm(u<f),符合正立放大虚像的成像条件,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,核心是区分正立/倒立、实像/虚像对应的物距范围,难度较低,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析:已知凸透镜焦距f=10cm,题目中看到的是“关灯”两字正立、放大的像,属于放大镜的成像特征,对应物距小于焦距的情况。需逐一判断选项中物距与像的性质是否匹配。
【解析】
根据凸透镜成像规律:当物距u<f时,成正立、放大的虚像,应用为放大镜;实像均为倒立的,物距等于焦距时不成像,物距大于2f时成倒立缩小实像。
对各选项分析:
A. 正立放大的像是虚像,实像都是倒立的,故A错误;
B. 物距等于焦距(u=10cm)时,凸透镜不成像,故B错误;
C. 物距大于20cm(u>2f)时,成倒立缩小实像,不符合题意,故C错误;
D. 物距小于10cm(u<f),符合正立放大虚像的成像条件,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,核心是区分正立/倒立、实像/虚像对应的物距范围,难度较低,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
11 (2024·聊城中考)在学习了凸透镜成像规律后,小慧同学计划制作一个“手机投影仪”.现有器材如下:焦距分别为10 cm、20 cm、30 cm的凸透镜各一个,手机一部,长为30 cm的纸盒,胶带和剪刀等.“投影仪”模型如图所示,将手机和凸透镜分别固定在纸盒的两端,调整“投影仪”到墙面的距离,可在墙上看到手机画面清晰放大的像.下列说法正确的是(

A.应选择焦距为10 cm的凸透镜
B.应选择焦距为20 cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
B
).A.应选择焦距为10 cm的凸透镜
B.应选择焦距为20 cm的凸透镜
C.将手机正立放置,在墙上看到的像是正立的
D.墙上手机画面的像是虚像
答案
11.B
解析
【分析】
要解决本题,需结合凸透镜成像规律分析投影仪的成像原理:投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像,此时物距需满足$f < u < 2f$,像距$v > 2f$。题目中手机与凸透镜分别固定在30cm长的纸盒两端,因此物距$u=30cm$,需选择焦距满足$f < 30cm < 2f$的凸透镜,再逐一判断选项。
【解析】
根据凸透镜成像规律,投影仪成倒立、放大的实像,需满足物距范围$f < u < 2f$。本题中物距$u=30cm$,因此需满足$f < 30cm < 2f$,即$15cm < f < 30cm$:
选项A:焦距10cm,$10cm <15cm$,不满足条件,错误;
选项B:焦距20cm,$15cm <20cm <30cm$,符合要求,正确;
选项C:投影仪成倒立的实像,手机正立放置时,墙上的像是倒立的,错误;
选项D:墙上的像是实际光线会聚形成的,属于实像,不是虚像,错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、投影仪成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在投影仪中的应用,需明确投影仪的成像条件,结合题目给出的物距分析焦距选择,同时区分实像与虚像、像的正倒,是基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合凸透镜成像规律分析投影仪的成像原理:投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像,此时物距需满足$f < u < 2f$,像距$v > 2f$。题目中手机与凸透镜分别固定在30cm长的纸盒两端,因此物距$u=30cm$,需选择焦距满足$f < 30cm < 2f$的凸透镜,再逐一判断选项。
【解析】
根据凸透镜成像规律,投影仪成倒立、放大的实像,需满足物距范围$f < u < 2f$。本题中物距$u=30cm$,因此需满足$f < 30cm < 2f$,即$15cm < f < 30cm$:
选项A:焦距10cm,$10cm <15cm$,不满足条件,错误;
选项B:焦距20cm,$15cm <20cm <30cm$,符合要求,正确;
选项C:投影仪成倒立的实像,手机正立放置时,墙上的像是倒立的,错误;
选项D:墙上的像是实际光线会聚形成的,属于实像,不是虚像,错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、投影仪成像原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在投影仪中的应用,需明确投影仪的成像条件,结合题目给出的物距分析焦距选择,同时区分实像与虚像、像的正倒,是基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
12 中考新考法 结论开放性实验 (2023·无锡中考)小红拿到一块玻璃透镜,仔细观察
这块透镜,发现一面有螺纹,一面是光滑的,她对此透镜进行了探究.

(1)她把该透镜靠近书上的“实验”二字,观察到如图甲所示的现象,由此可以判定该透镜是
(2)小红查阅资料后了解到,用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用,请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向.

(3)为探究该透镜的成像规律,如图丙所示,小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上,调整好后,固定透镜位置,使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜,每次都调节光屏到透镜的距离,使“F”光源在光屏上成清晰的像,将结果记录在下表中,则该透镜的焦距为

实验序号 物距$u$/cm 像距$v$/cm 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的像
2 20 20 倒立、等大的像
3 15 30 倒立、放大的像
(4)在了解了该透镜的成像规律后,小红用长方形不透明纸盒、平面镜和该透镜设计制作了一个投影仪,其剖面图如图丁所示,平面镜与底面夹角为$45°$,平面镜的中心位于透镜的主光轴上,盒上方开一方形孔,将“F”光源按照如图所示的方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜的中心在一条竖直线上,若盒子高度$h$为10 cm,为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影,则盒子长度$l$的范围为
这块透镜,发现一面有螺纹,一面是光滑的,她对此透镜进行了探究.
(1)她把该透镜靠近书上的“实验”二字,观察到如图甲所示的现象,由此可以判定该透镜是
凸
(填“凸”或“凹”)透镜.(2)小红查阅资料后了解到,用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用,请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向.
(3)为探究该透镜的成像规律,如图丙所示,小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上,调整好后,固定透镜位置,使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜,每次都调节光屏到透镜的距离,使“F”光源在光屏上成清晰的像,将结果记录在下表中,则该透镜的焦距为
10
cm.当“F”光源位于如图丙所示位置时,光屏应适当向左
(填“左”或“右”)移动,才能在光屏上得到清晰的像.实验序号 物距$u$/cm 像距$v$/cm 像的性质
1 30 15 倒立、缩小的像
2 20 20 倒立、等大的像
3 15 30 倒立、放大的像
(4)在了解了该透镜的成像规律后,小红用长方形不透明纸盒、平面镜和该透镜设计制作了一个投影仪,其剖面图如图丁所示,平面镜与底面夹角为$45°$,平面镜的中心位于透镜的主光轴上,盒上方开一方形孔,将“F”光源按照如图所示的方式朝下平放在方形孔上、中心与平面镜的中心在一条竖直线上,若盒子高度$h$为10 cm,为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影,则盒子长度$l$的范围为
10 cm<l<20
cm,屏幕上所成的图像形状是⊣
(填“F”“⊣”或“⊢”).答案
12.(1)凸 (2)如图所示
[解析](1)由题图甲可知,"实验"二字被放大了,透镜成正立放大的像,是放大镜的原理,说明该透镜是凸透镜.
(2)从折射点作法线,光从玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角.(3)由表中数据可知,第2次实验中物距和像距相等,成倒立、等大的实像,此时 $u=v=2f=20\ \mathrm{cm}$,凸透镜焦距 $f=10\ \mathrm{cm}$. 由表中数据可知,物距是15 cm时,像距是30 cm,题图丙中,光屏到透镜的距离是30 cm,如果"F"光源在25 cm刻度处,则光屏上成清晰的像,但是"F"光源在23 cm刻度处,物距增大,像距减小,此时像距小于30 cm,所以光屏应适当向左移动,才能在光屏上得到清晰的像.(4)方形孔处的"F"为光源的位置,根据平面镜成像的特点结合几何知识可知,像"F"的位置在纸盒右侧,且"F"的开口朝纸面向里,如图所示
解析
【分析】
1. 第(1)问:根据透镜成像特点,凸透镜作为放大镜时成正立放大的虚像,凹透镜成正立缩小的虚像,观察到字被放大,可判定透镜类型。
2. 第(2)问:三棱镜折射时,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,需先作法线再画折射光线。
3. 第(3)问:利用凸透镜成像规律,当u=2f时成倒立等大实像,结合表格数据算出焦距;再根据“物远像近”判断光屏移动方向。
4. 第(4)问:结合平面镜成像特点和凸透镜成像规律,放大实像需物距在f和2f之间,几何关系确定盒子长度范围,再分析成像形状。
【解析】
(1) 透镜靠近书上的字时,观察到字被放大,说明成正立、放大的虚像,符合凸透镜的成像特点,故判定为凸透镜。
(2) 平行光入射三棱镜,过入射点作法线,光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,折射光线远离法线,画出大致折射光线(如图所示)。
(3) 表格中第2次实验,u=20cm、v=20cm,成倒立等大实像,由u=2f得2f=20cm,焦距f=10cm;“F”光源靠近透镜,物距增大,根据凸透镜成像规律“物远像近”,像距减小,原光屏位置需向左移动才能得到清晰像。
(4) 平面镜与底面成45°,“F”经平面镜成像后到透镜的距离为盒子长度l,要成放大实像需f<l<2f,即10cm<l<20cm;结合平面镜和凸透镜成像的方向特点,最终屏幕上的像形状为“⊣”。
【答案】
(1) 凸
(2) 如图所示
(3) 10;左
(4) $10\ \mathrm{cm}<l<20$;⊣
【知识点】
凸透镜成像规律、光的折射、平面镜成像
【点评】
本题为中考新考法的综合应用题,结合透镜、平面镜的实际设计,考查核心光学规律,需学生理解原理并结合几何关系分析,注重知识的综合应用。
【难度系数】
0.5
1. 第(1)问:根据透镜成像特点,凸透镜作为放大镜时成正立放大的虚像,凹透镜成正立缩小的虚像,观察到字被放大,可判定透镜类型。
2. 第(2)问:三棱镜折射时,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,需先作法线再画折射光线。
3. 第(3)问:利用凸透镜成像规律,当u=2f时成倒立等大实像,结合表格数据算出焦距;再根据“物远像近”判断光屏移动方向。
4. 第(4)问:结合平面镜成像特点和凸透镜成像规律,放大实像需物距在f和2f之间,几何关系确定盒子长度范围,再分析成像形状。
【解析】
(1) 透镜靠近书上的字时,观察到字被放大,说明成正立、放大的虚像,符合凸透镜的成像特点,故判定为凸透镜。
(2) 平行光入射三棱镜,过入射点作法线,光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,折射光线远离法线,画出大致折射光线(如图所示)。
(3) 表格中第2次实验,u=20cm、v=20cm,成倒立等大实像,由u=2f得2f=20cm,焦距f=10cm;“F”光源靠近透镜,物距增大,根据凸透镜成像规律“物远像近”,像距减小,原光屏位置需向左移动才能得到清晰像。
(4) 平面镜与底面成45°,“F”经平面镜成像后到透镜的距离为盒子长度l,要成放大实像需f<l<2f,即10cm<l<20cm;结合平面镜和凸透镜成像的方向特点,最终屏幕上的像形状为“⊣”。
【答案】
(1) 凸
(2) 如图所示
(3) 10;左
(4) $10\ \mathrm{cm}<l<20$;⊣
【知识点】
凸透镜成像规律、光的折射、平面镜成像
【点评】
本题为中考新考法的综合应用题,结合透镜、平面镜的实际设计,考查核心光学规律,需学生理解原理并结合几何关系分析,注重知识的综合应用。
【难度系数】
0.5
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