登录
14 [2025长沙模拟]《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示。下列解释不正确的是
（
A.“削冰令圆”指的是把冰削成凸透镜
B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光
C.“以艾承其影”中的“影”指太阳的像
D.“则火生”是因为冰透镜能会聚光线
太阳光
冰透镜
（
C
）A.“削冰令圆”指的是把冰削成凸透镜
B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光
C.“以艾承其影”中的“影”指太阳的像
D.“则火生”是因为冰透镜能会聚光线
太阳光
冰透镜
答案
14.C
解析
【分析】
要解答本题，需结合凸透镜的性质逐一分析选项：“削冰令圆”是将冰制成中间厚、边缘薄的凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；“举以向日”是让凸透镜正对太阳光，使平行的太阳光会聚到焦点，焦点处温度升高可使艾燃烧。需判断每个选项的描述是否符合物理原理，找出错误选项。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：“削冰令圆”是把冰削成中间厚、边缘薄的形状，符合凸透镜的结构特点，该选项正确。
选项B：“举以向日”指冰透镜（凸透镜）正对太阳光，这样才能让平行的太阳光入射到透镜上并会聚，该选项正确。
选项C：“以艾承其影”中的“影”不是影子，而是太阳光经凸透镜会聚后形成的太阳的实像，该选项错误。
选项D：冰透镜属于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会聚后的光线使艾处温度升高，从而生火，该选项正确。
题目要求选择解释不正确的选项，故答案为C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜会聚作用，透镜应用
【点评】
本题结合古代科技记载考查凸透镜的相关知识，需理解凸透镜的结构、对光线的作用，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需结合凸透镜的性质逐一分析选项：“削冰令圆”是将冰制成中间厚、边缘薄的凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；“举以向日”是让凸透镜正对太阳光，使平行的太阳光会聚到焦点，焦点处温度升高可使艾燃烧。需判断每个选项的描述是否符合物理原理，找出错误选项。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：“削冰令圆”是把冰削成中间厚、边缘薄的形状，符合凸透镜的结构特点，该选项正确。
选项B：“举以向日”指冰透镜（凸透镜）正对太阳光，这样才能让平行的太阳光入射到透镜上并会聚，该选项正确。
选项C：“以艾承其影”中的“影”不是影子，而是太阳光经凸透镜会聚后形成的太阳的实像，该选项错误。
选项D：冰透镜属于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，会聚后的光线使艾处温度升高，从而生火，该选项正确。
题目要求选择解释不正确的选项，故答案为C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜会聚作用，透镜应用
【点评】
本题结合古代科技记载考查凸透镜的相关知识，需理解凸透镜的结构、对光线的作用，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
15 [2025湖北三模]如图所示是一座汉代的王侯墓葬出土的一件金圈嵌水晶放大镜。下列说法正确的是（
A.放大镜是由凹透镜制成的
B.利用放大镜可以矫正远视眼
C.光源在放大镜2倍焦距外成倒立放大的像
D.用放大镜看到的像与物在透镜的两侧
B
）A.放大镜是由凹透镜制成的
B.利用放大镜可以矫正远视眼
C.光源在放大镜2倍焦距外成倒立放大的像
D.用放大镜看到的像与物在透镜的两侧
答案
15.B
解析
【分析】
要解答本题，需明确放大镜的本质是凸透镜，结合凸透镜成像规律、视力矫正的原理，逐一分析每个选项的正误：先区分透镜类型，再根据物距与焦距的关系判断成像特点，最后结合视力矫正的知识判断选项是否正确。
【解析】
A选项：放大镜是由凸透镜制成的，凹透镜对光线有发散作用，无法起到放大物体的效果，故A错误；
B选项：远视眼的成因是晶状体折光能力过弱，近处物体的像成在视网膜后方，需佩戴对光线有会聚作用的凸透镜矫正，放大镜属于凸透镜，因此可用于矫正远视眼，故B正确；
C选项：根据凸透镜成像规律，当光源在放大镜2倍焦距外时，成倒立、缩小的实像，而非倒立放大的像，故C错误；
D选项：放大镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜的同侧，并非两侧，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、远视眼的矫正
【点评】
本题考查凸透镜的应用及视力矫正的基础光学知识，属于常规基础题，只要掌握凸透镜成像特点和视力矫正原理即可正确解答。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需明确放大镜的本质是凸透镜，结合凸透镜成像规律、视力矫正的原理，逐一分析每个选项的正误：先区分透镜类型，再根据物距与焦距的关系判断成像特点，最后结合视力矫正的知识判断选项是否正确。
【解析】
A选项：放大镜是由凸透镜制成的，凹透镜对光线有发散作用，无法起到放大物体的效果，故A错误；
B选项：远视眼的成因是晶状体折光能力过弱，近处物体的像成在视网膜后方，需佩戴对光线有会聚作用的凸透镜矫正，放大镜属于凸透镜，因此可用于矫正远视眼，故B正确；
C选项：根据凸透镜成像规律，当光源在放大镜2倍焦距外时，成倒立、缩小的实像，而非倒立放大的像，故C错误；
D选项：放大镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜的同侧，并非两侧，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、远视眼的矫正
【点评】
本题考查凸透镜的应用及视力矫正的基础光学知识，属于常规基础题，只要掌握凸透镜成像特点和视力矫正原理即可正确解答。
【难度系数】
0.7
16 [2025驻马店平舆一模]某小组做“探究凸透镜成像的特点”实验时，当蜡烛、凸透镜与光屏的位置如图所示时，光屏上能够承接到清晰的像，则下列说法中正确的是 （
A.此时的成像原理与照相机相同
B.此凸透镜的焦距范围是 $7.5\ \mathrm{cm}＜f＜15\ \mathrm{cm}$
C.保持透镜的位置不动，将蜡烛远离凸透镜，此时光屏向右移才能承接到清晰的像
D.保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向右移，光屏上不能再次承接到清晰的像
B
）A.此时的成像原理与照相机相同
B.此凸透镜的焦距范围是 $7.5\ \mathrm{cm}＜f＜15\ \mathrm{cm}$
C.保持透镜的位置不动，将蜡烛远离凸透镜，此时光屏向右移才能承接到清晰的像
D.保持蜡烛和光屏的位置不动，只将凸透镜向右移，光屏上不能再次承接到清晰的像
答案
16.B
解析
【分析】
要解决本题，首先确定物距和像距：由图可知，蜡烛在10cm刻度处，凸透镜在25cm刻度处，光屏在55cm刻度处，因此物距$u=25cm-10cm=15cm$，像距$v=55cm-25cm=30cm$。光屏上成清晰的像，说明是实像，且$u＜v$，结合凸透镜成像规律推导焦距范围，再逐一分析选项正误。
【解析】
1. 计算物距和像距：$u=25cm-10cm=15cm$，$v=55cm-25cm=30cm$。
2. 推导焦距范围：此时光屏成清晰实像，且$u＜v$，满足凸透镜成像规律中“$f＜u＜2f$，$v＞2f$”的条件。
代入$u=15cm$得：$f＜15cm＜2f$，解得$7.5cm＜f＜15cm$；
代入$v=30cm$得：$30cm＞2f$，解得$f＜15cm$；
综合得焦距范围$7.5cm＜f＜15cm$，故B选项正确。
3. 分析各选项：
A选项：此时成倒立、放大的实像，原理是投影仪，照相机是$u＞2f$成缩小实像，A错误；
C选项：蜡烛远离凸透镜，物距变大，根据“物远像近像变小”，像距应减小，光屏需左移，C错误；
D选项：根据光路可逆，保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜右移，当新物距等于原像距、新像距等于原物距时，光屏上会再次成清晰的像，D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需准确计算物距和像距，结合成像条件分析焦距范围及选项，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，首先确定物距和像距：由图可知，蜡烛在10cm刻度处，凸透镜在25cm刻度处，光屏在55cm刻度处，因此物距$u=25cm-10cm=15cm$，像距$v=55cm-25cm=30cm$。光屏上成清晰的像，说明是实像，且$u＜v$，结合凸透镜成像规律推导焦距范围，再逐一分析选项正误。
【解析】
1. 计算物距和像距：$u=25cm-10cm=15cm$，$v=55cm-25cm=30cm$。
2. 推导焦距范围：此时光屏成清晰实像，且$u＜v$，满足凸透镜成像规律中“$f＜u＜2f$，$v＞2f$”的条件。
代入$u=15cm$得：$f＜15cm＜2f$，解得$7.5cm＜f＜15cm$；
代入$v=30cm$得：$30cm＞2f$，解得$f＜15cm$；
综合得焦距范围$7.5cm＜f＜15cm$，故B选项正确。
3. 分析各选项：
A选项：此时成倒立、放大的实像，原理是投影仪，照相机是$u＞2f$成缩小实像，A错误；
C选项：蜡烛远离凸透镜，物距变大，根据“物远像近像变小”，像距应减小，光屏需左移，C错误；
D选项：根据光路可逆，保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜右移，当新物距等于原像距、新像距等于原物距时，光屏上会再次成清晰的像，D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需准确计算物距和像距，结合成像条件分析焦距范围及选项，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
17 [2025 南京期中]在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知，下列说法错误的是（
A.该凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$
B.当物距$u=30\ \mathrm{cm}$时，成倒立、缩小的实像
C.当物距$u=8\ \mathrm{cm}$时，所成的像一定不能用光屏承接
D.若把物体从距凸透镜30 cm处向距凸透镜5 cm处移动，所成的像会一直变大
手机投影仪
D
）A.该凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$
B.当物距$u=30\ \mathrm{cm}$时，成倒立、缩小的实像
C.当物距$u=8\ \mathrm{cm}$时，所成的像一定不能用光屏承接
D.若把物体从距凸透镜30 cm处向距凸透镜5 cm处移动，所成的像会一直变大
手机投影仪
答案
17.D
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析图像与各选项：首先，凸透镜成像中，当物距$u$等于像距$v$时，即$u=v=2f$，成倒立、等大的实像，据此可从图像中求出焦距；再根据不同物距范围对应的成像性质、像的变化规律，逐一判断选项的正误。
【解析】
根据凸透镜成像规律，当$u=v=2f$时，成倒立、等大的实像。由图像可知，$u=20\ \mathrm{cm}$时$v=20\ \mathrm{cm}$，因此$2f=20\ \mathrm{cm}$，解得焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，故A选项正确；
当物距$u=30\ \mathrm{cm}$时，$u＞2f$（$20\ \mathrm{cm}$），根据规律，此时成倒立、缩小的实像，故B选项正确；
当物距$u=8\ \mathrm{cm}$时，$u＜f$（$10\ \mathrm{cm}$），成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接，故C选项正确；
物体从距凸透镜$30\ \mathrm{cm}$处向$5\ \mathrm{cm}$处移动时，分两个阶段：①当$u＞f$时，物距减小，像距增大，像变大；②当$u＜f$时，物距减小，像距减小，像变小，因此像并非一直变大，故D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，需掌握$u=v=2f$求焦距的方法，以及不同物距范围的成像特点，易错点是物距小于焦距时像的变化规律。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析图像与各选项：首先，凸透镜成像中，当物距$u$等于像距$v$时，即$u=v=2f$，成倒立、等大的实像，据此可从图像中求出焦距；再根据不同物距范围对应的成像性质、像的变化规律，逐一判断选项的正误。
【解析】
根据凸透镜成像规律，当$u=v=2f$时，成倒立、等大的实像。由图像可知，$u=20\ \mathrm{cm}$时$v=20\ \mathrm{cm}$，因此$2f=20\ \mathrm{cm}$，解得焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，故A选项正确；
当物距$u=30\ \mathrm{cm}$时，$u＞2f$（$20\ \mathrm{cm}$），根据规律，此时成倒立、缩小的实像，故B选项正确；
当物距$u=8\ \mathrm{cm}$时，$u＜f$（$10\ \mathrm{cm}$），成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接，故C选项正确；
物体从距凸透镜$30\ \mathrm{cm}$处向$5\ \mathrm{cm}$处移动时，分两个阶段：①当$u＞f$时，物距减小，像距增大，像变大；②当$u＜f$时，物距减小，像距减小，像变小，因此像并非一直变大，故D选项错误。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，需掌握$u=v=2f$求焦距的方法，以及不同物距范围的成像特点，易错点是物距小于焦距时像的变化规律。
【难度系数】
0.5
18 [2025石家庄校级三模]小明制作了一台“手机投影仪”，可实现家庭影院的效果。如图所示，“投影仪”模型中，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。关于该投影仪下列说法正确的是（
A.若纸盒的长度$l=20\ \mathrm{cm}$，应选择焦距为10 cm的凸透镜
B.为了让投屏画面稍小一些，可增大纸盒长度，同时将“投影仪”靠近墙面
C.将手机画面正立，在墙上看到的像是倒立的虚像
D.若换用焦距更小的凸透镜，需将“投影仪”远离墙面，墙面上清晰的像会更大
B
）A.若纸盒的长度$l=20\ \mathrm{cm}$，应选择焦距为10 cm的凸透镜
B.为了让投屏画面稍小一些，可增大纸盒长度，同时将“投影仪”靠近墙面
C.将手机画面正立，在墙上看到的像是倒立的虚像
D.若换用焦距更小的凸透镜，需将“投影仪”远离墙面，墙面上清晰的像会更大
答案
18.B
解析
【分析】
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原理：凸透镜成倒立、放大的实像，满足物距$ f ＜ u ＜ 2f $，像距$ v ＞ 2f $。解题时要结合物距、像距、焦距的关系，逐一分析各选项，同时牢记“物远像近像变小，物近像远像变大”的动态变化规律。
【解析】
投影仪的成像原理是凸透镜成倒立、放大的实像，此时需满足：物距$ f ＜ u ＜ 2f $，像距$ v ＞ 2f $，纸盒长度$ l = u + v $。
选项A：若$ l=20\ \mathrm{cm} $，则$ l = u + v ＞ f + 2f = 3f $，即$ 3f ＜ 20\ \mathrm{cm} $，得$ f ＜ \frac{20}{3}\ \mathrm{cm} \approx 6.67\ \mathrm{cm} $，因此不能选焦距为10 cm的凸透镜，A错误。
选项B：根据凸透镜成像规律，要让画面稍小，需像变小，对应“物远像近像变小”，即增大物距（增大纸盒长度，纸盒长度包含物距），同时减小像距（将投影仪靠近墙面），B正确。
选项C：投影仪成的是倒立、放大的实像，不是虚像，C错误。
选项D：换用焦距更小的凸透镜，若物距不变，相当于物距相对焦距变大，像距会变小，需将投影仪靠近墙面，像会变小，而非远离墙面使像更大，D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合投影仪模型考查凸透镜成像规律的应用，需准确把握物距、像距与焦距的关系，以及成像的虚实、倒正、大小特点，易错点是混淆像的大小变化时物距和像距的调整方向，需熟练掌握动态变化规律。
【难度系数】
0.5
本题考查凸透镜成像规律在投影仪中的应用，需明确投影仪的成像原理：凸透镜成倒立、放大的实像，满足物距$ f ＜ u ＜ 2f $，像距$ v ＞ 2f $。解题时要结合物距、像距、焦距的关系，逐一分析各选项，同时牢记“物远像近像变小，物近像远像变大”的动态变化规律。
【解析】
投影仪的成像原理是凸透镜成倒立、放大的实像，此时需满足：物距$ f ＜ u ＜ 2f $，像距$ v ＞ 2f $，纸盒长度$ l = u + v $。
选项A：若$ l=20\ \mathrm{cm} $，则$ l = u + v ＞ f + 2f = 3f $，即$ 3f ＜ 20\ \mathrm{cm} $，得$ f ＜ \frac{20}{3}\ \mathrm{cm} \approx 6.67\ \mathrm{cm} $，因此不能选焦距为10 cm的凸透镜，A错误。
选项B：根据凸透镜成像规律，要让画面稍小，需像变小，对应“物远像近像变小”，即增大物距（增大纸盒长度，纸盒长度包含物距），同时减小像距（将投影仪靠近墙面），B正确。
选项C：投影仪成的是倒立、放大的实像，不是虚像，C错误。
选项D：换用焦距更小的凸透镜，若物距不变，相当于物距相对焦距变大，像距会变小，需将投影仪靠近墙面，像会变小，而非远离墙面使像更大，D错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合投影仪模型考查凸透镜成像规律的应用，需准确把握物距、像距与焦距的关系，以及成像的虚实、倒正、大小特点，易错点是混淆像的大小变化时物距和像距的调整方向，需熟练掌握动态变化规律。
【难度系数】
0.5
19 小明为判别直径相同的两透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图
所示（$d_1 ＜ d ＜ d_2$）。其中形成甲光斑的是
所示（$d_1 ＜ d ＜ d_2$）。其中形成甲光斑的是凸
（填“凸”或“凹”）透镜，形成乙光斑的可能
（填“一定”“可能”或“一定不”）是凹透镜。答案
19.凸 可能
解析
【分析】要判别透镜类型，需依据凸透镜和凹透镜对光线的作用：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。平行于主光轴的太阳光可视为平行光，经过透镜后，若透镜为凸透镜，当承接光斑的纸位于透镜与焦点之间时，光线被会聚，形成的光斑直径会小于透镜直径（如图甲，$d_1 ＜ d$）；若纸位于焦点以外，光线经过焦点后会发散，形成的光斑直径会大于透镜直径（如图乙，$d_2 ＞ d$）。而凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后光线向外发散，形成的光斑直径一定大于透镜直径。因此，甲光斑直径小于透镜，说明光线被会聚，形成甲光斑的是凸透镜；乙光斑直径大于透镜，可能是凸透镜在焦点以外的情况，也可能是凹透镜的情况，故形成乙光斑的透镜可能是凹透镜。
【解析】1. 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，这是判断透镜类型的核心依据。2. 平行于主光轴的太阳光经凸透镜时，若承接光斑的纸在透镜与焦点之间，光线被会聚，光斑直径小于透镜直径，对应甲图，因此形成甲光斑的是凸透镜。3. 平行光经凸透镜时，若纸在焦点以外，光线经过焦点后发散，光斑直径大于透镜直径；平行光经凹透镜时，光线发散，光斑直径也大于透镜直径，对应乙图。因此，形成乙光斑的透镜可能是凹透镜，也可能是凸透镜，故填“可能”。
【答案】凸；可能
【知识点】透镜对光线的作用
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用，关键是理解平行光经过透镜后，不同位置的光斑大小与透镜类型的关系，需注意凸透镜在焦点内外时光斑大小的变化，避免误判。
【难度系数】0.5
【解析】1. 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，这是判断透镜类型的核心依据。2. 平行于主光轴的太阳光经凸透镜时，若承接光斑的纸在透镜与焦点之间，光线被会聚，光斑直径小于透镜直径，对应甲图，因此形成甲光斑的是凸透镜。3. 平行光经凸透镜时，若纸在焦点以外，光线经过焦点后发散，光斑直径大于透镜直径；平行光经凹透镜时，光线发散，光斑直径也大于透镜直径，对应乙图。因此，形成乙光斑的透镜可能是凹透镜，也可能是凸透镜，故填“可能”。
【答案】凸；可能
【知识点】透镜对光线的作用
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用，关键是理解平行光经过透镜后，不同位置的光斑大小与透镜类型的关系，需注意凸透镜在焦点内外时光斑大小的变化，避免误判。
【难度系数】0.5
