3. 如图4-5-16所示,让一束平行光经过一凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,则下列说法正确的是(

A.当物体距透镜8 cm时,成正立的虚像
B.当物体距透镜16 cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物体从距透镜20 cm处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变大
D.当物体从距透镜30 cm处向靠近透镜的方向移动时,要得到清晰的实像,应使光屏靠近透镜
A
)。(对应目标:814504)A.当物体距透镜8 cm时,成正立的虚像
B.当物体距透镜16 cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物体从距透镜20 cm处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变大
D.当物体从距透镜30 cm处向靠近透镜的方向移动时,要得到清晰的实像,应使光屏靠近透镜
答案
3. A
解析
【分析】首先根据平行光聚焦法确定凸透镜的焦距:平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点,焦点到透镜的距离为焦距,由图可知透镜在30cm处,光屏在40cm处,故焦距f=10cm。再根据凸透镜成像规律,逐一分析各选项:当物距u<f时,成正立虚像;f<u<2f时,成倒立放大实像;u>2f时,成倒立缩小实像;物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大。
【解析】1. 计算焦距:由图可知,凸透镜位于30cm刻度线处,光屏上最小最亮的光斑(焦点)位于40cm刻度线处,因此焦距f=40cm-30cm=10cm。
2. 分析选项:
A选项:物体距透镜8cm,即物距u=8cm,满足u<f(10cm),根据凸透镜成像规律,此时成正立、放大的虚像,该选项正确。
B选项:物体距透镜16cm,即u=16cm,满足f<u<2f(10cm<16cm<20cm),应成倒立、放大的实像,而非缩小的实像,该选项错误。
C选项:物体从距透镜20cm处(u=2f)向远离透镜方向移动,物距变大,根据成像规律,物距变大时像距变小,所成的像逐渐变小,该选项错误。
D选项:物体从距透镜30cm处(u>2f)向靠近透镜方向移动,物距变小,根据成像规律,物距变小则像距需变大,因此要得到清晰的实像,光屏应远离透镜,而非靠近,该选项错误。
【答案】A
【知识点】凸透镜焦距测量、凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,解题关键是先利用平行光聚焦法确定焦距,再结合物距与焦距的关系判断成像性质,以及物距变化时像和像距的变化,需学生熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
【难度系数】0.5
【解析】1. 计算焦距:由图可知,凸透镜位于30cm刻度线处,光屏上最小最亮的光斑(焦点)位于40cm刻度线处,因此焦距f=40cm-30cm=10cm。
2. 分析选项:
A选项:物体距透镜8cm,即物距u=8cm,满足u<f(10cm),根据凸透镜成像规律,此时成正立、放大的虚像,该选项正确。
B选项:物体距透镜16cm,即u=16cm,满足f<u<2f(10cm<16cm<20cm),应成倒立、放大的实像,而非缩小的实像,该选项错误。
C选项:物体从距透镜20cm处(u=2f)向远离透镜方向移动,物距变大,根据成像规律,物距变大时像距变小,所成的像逐渐变小,该选项错误。
D选项:物体从距透镜30cm处(u>2f)向靠近透镜方向移动,物距变小,根据成像规律,物距变小则像距需变大,因此要得到清晰的实像,光屏应远离透镜,而非靠近,该选项错误。
【答案】A
【知识点】凸透镜焦距测量、凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,解题关键是先利用平行光聚焦法确定焦距,再结合物距与焦距的关系判断成像性质,以及物距变化时像和像距的变化,需学生熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
【难度系数】0.5
4. 现如今,移动支付迅猛发展,扫码支付逐渐普及。在用手机扫码支付的过程中,下列说法正确的是(
A.商店里贴在墙上的二维码是光源
B.二维码要位于镜头1倍焦距以内
C.二维码通过镜头成倒立、缩小的实像
D.手机远离二维码时,所成的像会变大
C
)。(对应目标:814505)A.商店里贴在墙上的二维码是光源
B.二维码要位于镜头1倍焦距以内
C.二维码通过镜头成倒立、缩小的实像
D.手机远离二维码时,所成的像会变大
答案
4. C
解析
【分析】首先明确光源的定义(自身能够发光的物体),再结合手机扫码的原理——手机镜头相当于凸透镜,对应照相机的成像规律来逐一分析选项。
【解析】A选项:光源是自身能发光的物体,二维码本身不发光,是反射外界光线,因此不是光源,A错误;B选项:手机镜头为凸透镜,扫码时需成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律,此时物距应大于2倍焦距,故二维码要位于镜头2倍焦距以外,B错误;C选项:手机镜头利用凸透镜成像,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,符合扫码成像的特点,C正确;D选项:根据凸透镜成像规律,物距变大时,像距变小,像也变小,因此手机远离二维码时,所成的像会变小,D错误。
【答案】C
【知识点】光源的概念、凸透镜成像规律
【点评】本题结合生活中的扫码支付场景,考查光学基础知识点,难度适中,只要掌握光源判断和凸透镜成像规律即可轻松解答。
【难度系数】0.7
【解析】A选项:光源是自身能发光的物体,二维码本身不发光,是反射外界光线,因此不是光源,A错误;B选项:手机镜头为凸透镜,扫码时需成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律,此时物距应大于2倍焦距,故二维码要位于镜头2倍焦距以外,B错误;C选项:手机镜头利用凸透镜成像,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,符合扫码成像的特点,C正确;D选项:根据凸透镜成像规律,物距变大时,像距变小,像也变小,因此手机远离二维码时,所成的像会变小,D错误。
【答案】C
【知识点】光源的概念、凸透镜成像规律
【点评】本题结合生活中的扫码支付场景,考查光学基础知识点,难度适中,只要掌握光源判断和凸透镜成像规律即可轻松解答。
【难度系数】0.7
5. 小明同学做“探究凸透镜成像规律”的实验,当他把蜡烛移到距透镜18 cm 的位置时,在光屏上观察到烛焰倒立、放大、清晰的像。则该凸透镜的焦距可能是(
A.6 cm
B.9 cm
C.12 cm
D.20 cm
C
)。(对应目标:814504)A.6 cm
B.9 cm
C.12 cm
D.20 cm
答案
5. C
解析
【分析】首先明确凸透镜成像规律:当物体位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,对应的物距$u$满足$f < u < 2f$。题目中物距$u = 18\ \mathrm{cm}$,成倒立放大的实像,需据此列出焦距$f$的不等式,再结合选项判断符合条件的焦距。
【解析】根据凸透镜成倒立、放大实像的条件:$f < u < 2f$,将物距$u = 18\ \mathrm{cm}$代入不等式得:$f < 18\ \mathrm{cm} < 2f$。解该不等式:由$18\ \mathrm{cm} < 2f$得$f > 9\ \mathrm{cm}$,结合$f < 18\ \mathrm{cm}$,可知焦距范围为$9\ \mathrm{cm} < f < 18\ \mathrm{cm}$。观察选项,仅$12\ \mathrm{cm}$在该范围内,符合条件。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,核心是掌握成倒立放大实像时物距与焦距的关系,通过解不等式确定焦距范围即可选出答案,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】根据凸透镜成倒立、放大实像的条件:$f < u < 2f$,将物距$u = 18\ \mathrm{cm}$代入不等式得:$f < 18\ \mathrm{cm} < 2f$。解该不等式:由$18\ \mathrm{cm} < 2f$得$f > 9\ \mathrm{cm}$,结合$f < 18\ \mathrm{cm}$,可知焦距范围为$9\ \mathrm{cm} < f < 18\ \mathrm{cm}$。观察选项,仅$12\ \mathrm{cm}$在该范围内,符合条件。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,核心是掌握成倒立放大实像时物距与焦距的关系,通过解不等式确定焦距范围即可选出答案,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
6. 为了行车安全,很多家用汽车都安装了电子后视镜。电子后视镜通过摄像头成像,将车侧后方的车况呈现在显示屏上。关于电子后视镜的成像情况,下列说法正确的是(
A.摄像头相当于一个凸面镜
B.侧后方车辆通过摄像头成倒立、缩小的实像
C.侧后方车辆应在摄像头2倍焦距以内
D.侧后方车辆靠近时,显示屏上车的像变小
B
)。(对应目标:814505)A.摄像头相当于一个凸面镜
B.侧后方车辆通过摄像头成倒立、缩小的实像
C.侧后方车辆应在摄像头2倍焦距以内
D.侧后方车辆靠近时,显示屏上车的像变小
答案
6. B
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像的应用,需明确摄像头的光学元件为凸透镜,结合凸透镜成像规律逐一分析选项:凸透镜成倒立、缩小实像的条件是物距大于2倍焦距,实像的变化规律是“物近像远像变大”;同时要区分摄像头(凸透镜)与凸面镜的不同应用。
【解析】
摄像头的光学元件是凸透镜,成像原理与照相机一致,结合凸透镜成像规律分析各选项:
1. 选项A:摄像头利用凸透镜折射成像,而非凸面镜(凸面镜是反射成像,用于扩大视野,如汽车外后视镜),故A错误;
2. 选项B:当物体在凸透镜2倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,这是照相机、摄像头的成像原理,因此侧后方车辆通过摄像头成倒立、缩小的实像,故B正确;
3. 选项C:成倒立、缩小实像的条件是物距大于2倍焦距,即侧后方车辆应在摄像头2倍焦距以外,而非以内,故C错误;
4. 选项D:凸透镜成实像时,“物近像远像变大”,侧后方车辆靠近摄像头时,物距减小,显示屏上的像会变大,而非变小,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像的应用
【点评】
本题结合生活中的电子后视镜考查凸透镜成像规律的应用,属于基础题型,需牢记凸透镜成像的规律及对应应用,区分凸透镜与凸面镜的成像特点,难度不大。
【难度系数】
0.7
本题考查凸透镜成像的应用,需明确摄像头的光学元件为凸透镜,结合凸透镜成像规律逐一分析选项:凸透镜成倒立、缩小实像的条件是物距大于2倍焦距,实像的变化规律是“物近像远像变大”;同时要区分摄像头(凸透镜)与凸面镜的不同应用。
【解析】
摄像头的光学元件是凸透镜,成像原理与照相机一致,结合凸透镜成像规律分析各选项:
1. 选项A:摄像头利用凸透镜折射成像,而非凸面镜(凸面镜是反射成像,用于扩大视野,如汽车外后视镜),故A错误;
2. 选项B:当物体在凸透镜2倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,这是照相机、摄像头的成像原理,因此侧后方车辆通过摄像头成倒立、缩小的实像,故B正确;
3. 选项C:成倒立、缩小实像的条件是物距大于2倍焦距,即侧后方车辆应在摄像头2倍焦距以外,而非以内,故C错误;
4. 选项D:凸透镜成实像时,“物近像远像变大”,侧后方车辆靠近摄像头时,物距减小,显示屏上的像会变大,而非变小,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像的应用
【点评】
本题结合生活中的电子后视镜考查凸透镜成像规律的应用,属于基础题型,需牢记凸透镜成像的规律及对应应用,区分凸透镜与凸面镜的成像特点,难度不大。
【难度系数】
0.7
7. 如图4-5-17所示,投影仪是教学中常用的设备。下列关于投影仪的叙述正确的是(

A.投影仪成的像是正立、放大的虚像
B.全班同学都能看到画面是因为光射到投影银幕上发生了镜面反射
C.若使屏幕上的像变大,则应使凸透镜靠近投影片
D.若手不小心挡住透镜一部分,则屏幕上的像就不完整
C
)。(对应目标:814505)A.投影仪成的像是正立、放大的虚像
B.全班同学都能看到画面是因为光射到投影银幕上发生了镜面反射
C.若使屏幕上的像变大,则应使凸透镜靠近投影片
D.若手不小心挡住透镜一部分,则屏幕上的像就不完整
答案
7. C
解析
【分析】要判断各选项的正误,需结合投影仪的工作原理(凸透镜成像规律)、光的反射类型等知识,逐一分析每个选项:先回忆投影仪的成像特点,再判断反射类型,接着分析像的大小变化规律,最后明确透镜遮挡对成像的影响。
【解析】
选项A:投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理工作,并非正立、放大的虚像,故A错误;
选项B:全班同学都能看到画面,是因为光射到投影银幕上发生了漫反射;若为镜面反射,仅特定方向能看到,无法让所有同学看到,故B错误;
选项C:根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,要使屏幕上的像变大,需减小物距,即凸透镜靠近投影片,故C正确;
选项D:挡住透镜一部分时,透镜其余部分仍能折射光线,屏幕上的像完整,仅亮度变暗,故D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、漫反射、投影仪原理
【点评】本题考查投影仪的基础知识点,涉及凸透镜成像规律、光的反射类型,需准确掌握相关概念,逐一分析选项即可得出答案,属于常规基础题。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A:投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理工作,并非正立、放大的虚像,故A错误;
选项B:全班同学都能看到画面,是因为光射到投影银幕上发生了漫反射;若为镜面反射,仅特定方向能看到,无法让所有同学看到,故B错误;
选项C:根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,要使屏幕上的像变大,需减小物距,即凸透镜靠近投影片,故C正确;
选项D:挡住透镜一部分时,透镜其余部分仍能折射光线,屏幕上的像完整,仅亮度变暗,故D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、漫反射、投影仪原理
【点评】本题考查投影仪的基础知识点,涉及凸透镜成像规律、光的反射类型,需准确掌握相关概念,逐一分析选项即可得出答案,属于常规基础题。
【难度系数】0.6
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