1. 下列选项中能正确反映照相机成像原理的示意图是(ab为物体,OF为1倍焦距,OP为2倍焦距)(

A
)答案
1. A
解析
【分析】
要解答本题,需先明确照相机的成像原理:照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像,此时物距满足 $ u > 2f $(对应图中2倍焦距点P的外侧),像距满足 $ f < v < 2f $(对应凸透镜另一侧1倍焦距F和2倍焦距P之间)。解题时需逐一判断选项中物体的位置、像的位置及性质是否符合该规律。
【解析】
根据凸透镜成像规律:
1. 照相机成像条件:物距 $ u > 2f $,成倒立、缩小的实像,像距 $ f < v < 2f $;
2. 选项A:物体ab在凸透镜左侧P点外侧($ u>2f $),像在凸透镜右侧F和P之间($ f<v<2f $),且为倒立的实像,完全符合照相机成像原理;
3. 选项B:物体在左侧P和F之间($ f<u<2f $),成倒立放大的实像,是投影仪的成像原理,不符合;
4. 选项C:物体在左侧F点内侧($ u<f $),成正立放大的虚像,是放大镜的成像原理,不符合;
5. 选项D:物体在左侧P点处($ u=2f $),成倒立等大的实像,不符合照相机的成像特点。
【答案】
A
【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实际光学仪器中的应用,需牢记不同物距对应的成像特点,区分照相机、投影仪、放大镜的成像差异,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解答本题,需先明确照相机的成像原理:照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像,此时物距满足 $ u > 2f $(对应图中2倍焦距点P的外侧),像距满足 $ f < v < 2f $(对应凸透镜另一侧1倍焦距F和2倍焦距P之间)。解题时需逐一判断选项中物体的位置、像的位置及性质是否符合该规律。
【解析】
根据凸透镜成像规律:
1. 照相机成像条件:物距 $ u > 2f $,成倒立、缩小的实像,像距 $ f < v < 2f $;
2. 选项A:物体ab在凸透镜左侧P点外侧($ u>2f $),像在凸透镜右侧F和P之间($ f<v<2f $),且为倒立的实像,完全符合照相机成像原理;
3. 选项B:物体在左侧P和F之间($ f<u<2f $),成倒立放大的实像,是投影仪的成像原理,不符合;
4. 选项C:物体在左侧F点内侧($ u<f $),成正立放大的虚像,是放大镜的成像原理,不符合;
5. 选项D:物体在左侧P点处($ u=2f $),成倒立等大的实像,不符合照相机的成像特点。
【答案】
A
【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实际光学仪器中的应用,需牢记不同物距对应的成像特点,区分照相机、投影仪、放大镜的成像差异,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
2. 如图所示的是学校大门口安装的人脸识别系统,使用时只需面对屏幕上的摄像头,系统会自动将测试者面部信息与学校备案系统相匹配,十分便捷。下列有关说法正确的是 (
A.摄像头的透镜与近视眼镜的镜片是同种透镜
B.在这个过程中,通过摄像头成正立、缩小的实像
C.当被拍摄的人靠近摄像头时,人经摄像头所成的像会变大
D.人脸识别时,面部应位于摄像头1倍焦距与2倍焦距之间

(第2题)(第3题)
C
)A.摄像头的透镜与近视眼镜的镜片是同种透镜
B.在这个过程中,通过摄像头成正立、缩小的实像
C.当被拍摄的人靠近摄像头时,人经摄像头所成的像会变大
D.人脸识别时,面部应位于摄像头1倍焦距与2倍焦距之间
(第2题)(第3题)
答案
2. C 【点拨】摄像头是一个凸透镜,是利用物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像的规律工作的,近视眼镜是凹透镜,故ABD错误;凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大,当被拍摄的人靠近摄像头时,由凸透镜成实像的规律可知,人经摄像头所成的像会变大,故C正确。
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律在实际生活中的应用,需结合凸透镜的成像特点、不同透镜的作用,逐一分析每个选项。首先明确摄像头的透镜类型及成像原理,再根据凸透镜成实像的规律判断像的变化,同时区分摄像头透镜与近视眼镜镜片的差异。
【解析】
摄像头的透镜是凸透镜,其工作原理是:当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像;近视眼镜的镜片是凹透镜,用于矫正近视眼,据此分析选项:
选项A:摄像头的透镜是凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜,二者不是同种透镜,A错误。
选项B:摄像头成的是倒立、缩小的实像,不是正立的像,B错误。
选项C:根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”,当被拍摄的人靠近摄像头时,物距减小,人经摄像头所成的像会变大,C正确。
选项D:人脸识别时,面部应位于摄像头的2倍焦距以外,才能成倒立、缩小的实像,并非在1倍焦距与2倍焦距之间,D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】
本题结合生活中的人脸识别场景,考查凸透镜成像规律的应用,需要牢记凸透镜成像的特点和规律,区分不同透镜的作用,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
本题考查凸透镜成像规律在实际生活中的应用,需结合凸透镜的成像特点、不同透镜的作用,逐一分析每个选项。首先明确摄像头的透镜类型及成像原理,再根据凸透镜成实像的规律判断像的变化,同时区分摄像头透镜与近视眼镜镜片的差异。
【解析】
摄像头的透镜是凸透镜,其工作原理是:当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像;近视眼镜的镜片是凹透镜,用于矫正近视眼,据此分析选项:
选项A:摄像头的透镜是凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜,二者不是同种透镜,A错误。
选项B:摄像头成的是倒立、缩小的实像,不是正立的像,B错误。
选项C:根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”,当被拍摄的人靠近摄像头时,物距减小,人经摄像头所成的像会变大,C正确。
选项D:人脸识别时,面部应位于摄像头的2倍焦距以外,才能成倒立、缩小的实像,并非在1倍焦距与2倍焦距之间,D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】
本题结合生活中的人脸识别场景,考查凸透镜成像规律的应用,需要牢记凸透镜成像的特点和规律,区分不同透镜的作用,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
3.[烟台期末] 如图所示是投影仪成像示意图,其中凸透镜的作用是成放大的实像,平面镜的作用是

改变光路
。如果图中$h=30\ \mathrm{cm}$,则凸透镜焦距不可能小于15
cm,若想使屏幕上像变得小一些,则应将凸透镜向上
(填“上”或“下”)调节。答案
3. 改变光路;15;上 【点拨】平面镜将通过凸透镜的折射光反射到屏幕上,所以起到改变光路的作用;投影仪是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的,此时物距在1倍焦距和2倍焦距之间,即$f<30\ \mathrm{cm}<2f$,所以$15\ \mathrm{cm}<f<30\ \mathrm{cm}$,所以焦距不可能小于15 cm;若想使屏幕上像变得小一些,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的规律可知,应增大物距、减小像距,所以应将凸透镜向上调节。
解析
【分析】
本题围绕投影仪的工作原理展开,需分三步思考:1. 明确平面镜在投影仪中的作用,结合光路走向判断;2. 利用凸透镜成放大实像的物距范围,推导焦距的限制条件;3. 根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,确定调节凸透镜的方向。
【解析】
1. 平面镜的作用:从图中光路可知,凸透镜折射后的光线经平面镜反射后转向屏幕,因此平面镜的作用是改变光路,使像能成在竖直的屏幕上。
2. 焦距的计算:投影仪成倒立、放大的实像,此时物距$ u $满足$ f < u < 2f $,题目中物距$ u = h = 30\ \mathrm{cm} $,代入得不等式$ f < 30\ \mathrm{cm} < 2f $,解右边的不等式得$ f > 15\ \mathrm{cm} $,即焦距不可能小于15 cm。
3. 凸透镜的调节:根据凸透镜成实像的规律“物远像近像变小”,要让屏幕上的像变小,需增大物距(投影片到凸透镜的距离),因此应将凸透镜向上调节(向上调节时,凸透镜远离投影片,物距增大)。
【答案】
改变光路;15;上
【知识点】
凸透镜成像规律;平面镜的作用;投影仪的原理
【点评】
本题结合投影仪的实际装置,考查凸透镜成像规律的应用,属于光学基础应用题,需学生理解实像的物距范围和像的调节方法,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕投影仪的工作原理展开,需分三步思考:1. 明确平面镜在投影仪中的作用,结合光路走向判断;2. 利用凸透镜成放大实像的物距范围,推导焦距的限制条件;3. 根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,确定调节凸透镜的方向。
【解析】
1. 平面镜的作用:从图中光路可知,凸透镜折射后的光线经平面镜反射后转向屏幕,因此平面镜的作用是改变光路,使像能成在竖直的屏幕上。
2. 焦距的计算:投影仪成倒立、放大的实像,此时物距$ u $满足$ f < u < 2f $,题目中物距$ u = h = 30\ \mathrm{cm} $,代入得不等式$ f < 30\ \mathrm{cm} < 2f $,解右边的不等式得$ f > 15\ \mathrm{cm} $,即焦距不可能小于15 cm。
3. 凸透镜的调节:根据凸透镜成实像的规律“物远像近像变小”,要让屏幕上的像变小,需增大物距(投影片到凸透镜的距离),因此应将凸透镜向上调节(向上调节时,凸透镜远离投影片,物距增大)。
【答案】
改变光路;15;上
【知识点】
凸透镜成像规律;平面镜的作用;投影仪的原理
【点评】
本题结合投影仪的实际装置,考查凸透镜成像规律的应用,属于光学基础应用题,需学生理解实像的物距范围和像的调节方法,难度适中。
【难度系数】
0.5
4. 如图是实验室用的显微镜,关于这种仪器下列说法正确的是(

A.反光镜实际上是凸面镜,对光线有会聚作用
B.图中A点在目镜的1倍焦距内
C.图中A点一定位于物镜的1倍焦距到2倍焦距之间
D.目镜能够成倒立、放大的实像
B
)A.反光镜实际上是凸面镜,对光线有会聚作用
B.图中A点在目镜的1倍焦距内
C.图中A点一定位于物镜的1倍焦距到2倍焦距之间
D.目镜能够成倒立、放大的实像
答案
4. B 【点拨】显微镜的反光镜有两面,分别是平面镜和凹面镜,光线强时用平面镜,光线弱时用凹面镜,凹面镜的作用可以会聚光线,故A错误;显微镜由两组透镜组成:一组是靠近物体的物镜,相当一个投影仪,物体在距物镜1倍焦距到2倍焦距之间,成倒立、放大的实像;一组是靠近眼睛的目镜,相当一个放大镜,倒立、放大的实像成在目镜的1倍焦距以内,使像再次成正立、放大的虚像,由此可知图中A点在目镜的1倍焦距内,在物镜的2倍焦距以外,故B正确,CD错误。
解析
【分析】
要解决这道题,需明确显微镜的各部分结构作用及成像规律:显微镜的反光镜为平面镜或凹面镜,用于反射光线;物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像,物距在物镜的1倍焦距到2倍焦距之间;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,物镜所成的实像需位于目镜的1倍焦距以内,才能被目镜再次放大。接下来逐一分析选项即可判断正误。
【解析】
1. 分析选项A:显微镜的反光镜有平面镜和凹面镜两面,凹面镜对光线有会聚作用,凸面镜对光线是发散作用,因此A错误。
2. 分析选项B:目镜相当于放大镜,放大镜的成像条件是物在透镜的1倍焦距以内,物镜成的实像(即图中A点对应的像)需位于目镜的1倍焦距内,才能被目镜放大,因此图中A点在目镜的1倍焦距内,B正确。
3. 分析选项C:物镜成倒立、放大实像时,物(载物片)位于物镜的1倍焦距到2倍焦距之间,而图中A点是物镜所成的实像,并非物镜的物,因此A点不在物镜的1倍到2倍焦距之间,C错误。
4. 分析选项D:目镜相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像,不是实像,D错误。
【答案】
B
【知识点】
显微镜成像原理;透镜应用
【点评】
本题考查显微镜的光学基础知识,需区分物镜和目镜的成像特点,以及反光镜的类型,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确显微镜的各部分结构作用及成像规律:显微镜的反光镜为平面镜或凹面镜,用于反射光线;物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像,物距在物镜的1倍焦距到2倍焦距之间;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,物镜所成的实像需位于目镜的1倍焦距以内,才能被目镜再次放大。接下来逐一分析选项即可判断正误。
【解析】
1. 分析选项A:显微镜的反光镜有平面镜和凹面镜两面,凹面镜对光线有会聚作用,凸面镜对光线是发散作用,因此A错误。
2. 分析选项B:目镜相当于放大镜,放大镜的成像条件是物在透镜的1倍焦距以内,物镜成的实像(即图中A点对应的像)需位于目镜的1倍焦距内,才能被目镜放大,因此图中A点在目镜的1倍焦距内,B正确。
3. 分析选项C:物镜成倒立、放大实像时,物(载物片)位于物镜的1倍焦距到2倍焦距之间,而图中A点是物镜所成的实像,并非物镜的物,因此A点不在物镜的1倍到2倍焦距之间,C错误。
4. 分析选项D:目镜相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像,不是实像,D错误。
【答案】
B
【知识点】
显微镜成像原理;透镜应用
【点评】
本题考查显微镜的光学基础知识,需区分物镜和目镜的成像特点,以及反光镜的类型,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
5.(小制作[盐城期末]某跨学科实践小组通过纯手工打磨镜片自制了望远镜,该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星,甚至能清晰地看到木星表面的斑纹,如图是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是 (

A.小组通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B.装在望远镜套筒上的寻星装置利用了光沿直线传播的原理
C.木星到物镜的距离$ u $满足$ f<u<2f $($ f $为物镜的焦距)
D.人眼通过目镜观察到的是放大的实像
B
)A.小组通过纯手工磨制的镜片是凹透镜
B.装在望远镜套筒上的寻星装置利用了光沿直线传播的原理
C.木星到物镜的距离$ u $满足$ f<u<2f $($ f $为物镜的焦距)
D.人眼通过目镜观察到的是放大的实像
答案
5. B 【点拨】由图可知,望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,物镜相当于照相机,木星到物镜的距离$u$满足$u>2f$,成倒立、缩小的实像,故ACD错误;通过寻星装置寻找木星,是利用了光沿直线传播的原理,故B正确。
解析
【分析】本题考查望远镜的光学原理及光的直线传播的应用,需逐一分析各选项:首先明确望远镜的物镜和目镜均为凸透镜,物镜成倒立、缩小的实像(原理同照相机),目镜成正立、放大的虚像(原理同放大镜);寻星装置利用光沿直线传播的特点,据此判断各选项正误。
【解析】
选项A:望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,并非凹透镜,故A错误;
选项B:寻星装置在寻找目标时,利用了光沿直线传播的原理,通过准直对准目标,故B正确;
选项C:望远镜的物镜相当于照相机,木星到物镜的距离需满足$u>2f$($f$为物镜焦距),成倒立、缩小的实像,而非$f<u<2f$,故C错误;
选项D:目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,并非实像,故D错误。
【答案】B
【知识点】望远镜成像原理、光的直线传播
【点评】本题结合自制望远镜的跨学科实践,考查光学基础知识,需准确掌握望远镜的物镜和目镜的成像特点,以及光的直线传播的应用,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】
选项A:望远镜的物镜和目镜都是凸透镜,并非凹透镜,故A错误;
选项B:寻星装置在寻找目标时,利用了光沿直线传播的原理,通过准直对准目标,故B正确;
选项C:望远镜的物镜相当于照相机,木星到物镜的距离需满足$u>2f$($f$为物镜焦距),成倒立、缩小的实像,而非$f<u<2f$,故C错误;
选项D:目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,并非实像,故D错误。
【答案】B
【知识点】望远镜成像原理、光的直线传播
【点评】本题结合自制望远镜的跨学科实践,考查光学基础知识,需准确掌握望远镜的物镜和目镜的成像特点,以及光的直线传播的应用,难度适中。
【难度系数】0.7
6. (新科技) EUV光刻机关键技术实现了直接从90 nm到22 nm制程的芯片的突破。光刻技术是现代纳米级电路的基石,它是指利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过紫外线投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路的方法,硅片上成像越小芯片制程越小,其工作原理如图所示,此时恰好在硅片上成清晰缩小的像。下列说法正确的是 (

A.如果缩图透镜相同,实现制程变小的突破,要将掩膜向下方移动
B.此投射原理与照相机的原理相同
C.缩图透镜可用于矫正近视眼
D.在硅片上形成的像是虚像
B
)A.如果缩图透镜相同,实现制程变小的突破,要将掩膜向下方移动
B.此投射原理与照相机的原理相同
C.缩图透镜可用于矫正近视眼
D.在硅片上形成的像是虚像
答案
6. B 【点拨】由图可知,缩图透镜将光会聚,所以这是一个凸透镜成像的过程,最终恰好在硅片上成清晰的像,硅片相当于光屏,则所成的像为实像,故D错误;根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的原理可知,缩图透镜相同,实现制程变小的突破,要将掩膜向上方移动,故A错误;结合凸透镜成缩小实像的条件可知,缩图透镜成倒立、缩小的实像,硅片到缩图透镜的距离(像距)应在1倍焦距与2倍焦距之间,此投射原理与照相机的原理相同,故B正确;凸透镜可以矫正远视眼,凹透镜可以矫正近视眼,缩图透镜是凸透镜可用于矫正远视眼,故C错误。
解析
【分析】本题结合EUV光刻机的新科技场景,考查凸透镜成像规律的应用。首先明确缩图透镜是对光线有会聚作用的凸透镜,硅片相当于光屏,能承接像,故成实像;再根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,结合照相机、近视眼矫正的原理,逐一分析选项。
【解析】1. 判断透镜类型与像的性质:缩图透镜对光线有会聚作用,属于凸透镜;硅片能承接像,说明成的是实像,因此D选项“虚像”的说法错误。
2. 分析A选项:要实现制程变小(像更小),根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,需增大物距,即掩膜(物体)应远离缩图透镜,向上方移动,而非下方,故A错误。
3. 分析B选项:凸透镜成倒立、缩小的实像,这一成像原理与照相机的原理相同,故B正确。
4. 分析C选项:近视眼需用凹透镜矫正,缩图透镜是凸透镜,用于矫正远视眼,故C错误。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】本题将科技场景与物理知识结合,考查凸透镜成像规律的实际应用,需准确掌握凸透镜成实像的规律,以及不同透镜的矫正作用,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断透镜类型与像的性质:缩图透镜对光线有会聚作用,属于凸透镜;硅片能承接像,说明成的是实像,因此D选项“虚像”的说法错误。
2. 分析A选项:要实现制程变小(像更小),根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,需增大物距,即掩膜(物体)应远离缩图透镜,向上方移动,而非下方,故A错误。
3. 分析B选项:凸透镜成倒立、缩小的实像,这一成像原理与照相机的原理相同,故B正确。
4. 分析C选项:近视眼需用凹透镜矫正,缩图透镜是凸透镜,用于矫正远视眼,故C错误。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】本题将科技场景与物理知识结合,考查凸透镜成像规律的实际应用,需准确掌握凸透镜成实像的规律,以及不同透镜的矫正作用,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
登录