7. 题7图乙是小深家附近商场的广告投影灯,其内部结构如题7图甲所示,镜头焦距为20 cm。下列分析不正确的是(
A.地上成的像为倒立的
B.此透镜可作为远视眼镜镜片
C.胶片与透镜的距离小于20 cm
D.地面相当于光屏,发生的是漫反射

题7图
C
)。A.地上成的像为倒立的
B.此透镜可作为远视眼镜镜片
C.胶片与透镜的距离小于20 cm
D.地面相当于光屏,发生的是漫反射
题7图
答案
7.C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析广告投影灯的成像原理,再逐一判断各选项的正误:首先明确广告投影灯利用凸透镜成实像,对应投影仪的成像特点;再根据凸透镜成像条件、远视眼矫正、反射类型等知识点,分析每个选项的描述是否正确,最终找出不正确的选项。
【解析】
广告投影灯的镜头为凸透镜,其成像原理与投影仪相同:
1. 选项A:凸透镜成实像时,像都是倒立的,因此地上成的像为倒立的,A正确。
2. 选项B:该透镜是凸透镜,远视眼是由于晶状体折光能力弱,像成在视网膜后方,需用凸透镜矫正,因此此透镜可作为远视眼镜镜片,B正确。
3. 选项C:投影仪的成像条件是物距(胶片与透镜的距离)满足 $ f < u < 2f $,已知焦距 $ f=20\ \mathrm{cm} $,则物距应在 $ 20\ \mathrm{cm} < u < 40\ \mathrm{cm} $,并非小于20 cm,C错误。
4. 选项D:地面承接像,相当于光屏;地面粗糙,光在地面发生漫反射,使各个方向的人都能看到像,D正确。
综上,不正确的选项是C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、漫反射、远视眼矫正
【点评】
本题结合生活中的广告投影灯实例,考查凸透镜成像规律的应用,同时涉及远视眼矫正、反射类型的知识点,属于基础应用类题目,需准确掌握投影仪的成像条件。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析广告投影灯的成像原理,再逐一判断各选项的正误:首先明确广告投影灯利用凸透镜成实像,对应投影仪的成像特点;再根据凸透镜成像条件、远视眼矫正、反射类型等知识点,分析每个选项的描述是否正确,最终找出不正确的选项。
【解析】
广告投影灯的镜头为凸透镜,其成像原理与投影仪相同:
1. 选项A:凸透镜成实像时,像都是倒立的,因此地上成的像为倒立的,A正确。
2. 选项B:该透镜是凸透镜,远视眼是由于晶状体折光能力弱,像成在视网膜后方,需用凸透镜矫正,因此此透镜可作为远视眼镜镜片,B正确。
3. 选项C:投影仪的成像条件是物距(胶片与透镜的距离)满足 $ f < u < 2f $,已知焦距 $ f=20\ \mathrm{cm} $,则物距应在 $ 20\ \mathrm{cm} < u < 40\ \mathrm{cm} $,并非小于20 cm,C错误。
4. 选项D:地面承接像,相当于光屏;地面粗糙,光在地面发生漫反射,使各个方向的人都能看到像,D正确。
综上,不正确的选项是C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、漫反射、远视眼矫正
【点评】
本题结合生活中的广告投影灯实例,考查凸透镜成像规律的应用,同时涉及远视眼矫正、反射类型的知识点,属于基础应用类题目,需准确掌握投影仪的成像条件。
【难度系数】
0.6
二、作图题(共7分)
8.(4分)如题8图所示,根据透镜的性质,完成光路图:画出折射光线或入射光线。

8.(4分)如题8图所示,根据透镜的性质,完成光路图:画出折射光线或入射光线。
答案
8. 完成的光路图见
解析
【分析】
要完成透镜光路图,需掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律:①凸透镜:过光心的光线传播方向不变;平行于主光轴的光线经折射后过焦点;过焦点的光线经折射后平行于主光轴。②凹透镜:过光心的光线传播方向不变;平行于主光轴的光线经折射后,反向延长线过焦点;指向另一侧焦点的光线经折射后平行于主光轴。本题需根据甲(凸透镜)、乙(凹透镜)的已知光线,结合上述规律补全光路。
【解析】
1. 甲图(凸透镜):已知过光心的入射光线,根据凸透镜过光心的光线传播方向不变,其折射光线方向不变,与图中已画的折射光线(指向右侧焦点F)规律一致,符合要求。
2. 乙图(凹透镜):①平行于主光轴的入射光线(向左的箭头),根据凹透镜规律,平行于主光轴的光线经折射后,反向延长线过右侧焦点F,因此折射光线为发散光线,反向延长线指向F;②指向右侧焦点F的入射光线(从右下指向凹透镜),根据凹透镜规律,指向另一侧焦点的光线经折射后平行于主光轴,因此该光线经凹透镜后折射光线平行于主光轴向左。
【答案】
8. 完成的光路图见
、
【知识点】
透镜光路作图;凸透镜特殊光线;凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜光路的基础作图,需牢记凸透镜和凹透镜的特殊光线规律,是光学部分的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
要完成透镜光路图,需掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律:①凸透镜:过光心的光线传播方向不变;平行于主光轴的光线经折射后过焦点;过焦点的光线经折射后平行于主光轴。②凹透镜:过光心的光线传播方向不变;平行于主光轴的光线经折射后,反向延长线过焦点;指向另一侧焦点的光线经折射后平行于主光轴。本题需根据甲(凸透镜)、乙(凹透镜)的已知光线,结合上述规律补全光路。
【解析】
1. 甲图(凸透镜):已知过光心的入射光线,根据凸透镜过光心的光线传播方向不变,其折射光线方向不变,与图中已画的折射光线(指向右侧焦点F)规律一致,符合要求。
2. 乙图(凹透镜):①平行于主光轴的入射光线(向左的箭头),根据凹透镜规律,平行于主光轴的光线经折射后,反向延长线过右侧焦点F,因此折射光线为发散光线,反向延长线指向F;②指向右侧焦点F的入射光线(从右下指向凹透镜),根据凹透镜规律,指向另一侧焦点的光线经折射后平行于主光轴,因此该光线经凹透镜后折射光线平行于主光轴向左。
【答案】
8. 完成的光路图见
【知识点】
透镜光路作图;凸透镜特殊光线;凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜光路的基础作图,需牢记凸透镜和凹透镜的特殊光线规律,是光学部分的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
9.(3分)如题9图所示,$F_1$、$F_2$分别是两透镜的焦点,凸透镜的主光轴与水面重合,一条光线经凹透镜折射后射向凸透镜,最后射入水中。请画出射向凸透镜的入射光线和经过凸透镜后的折射光线,以及折射入水中的光线。

答案
9. 完成的光路图见
解析
【分析】
要完成光路图,需结合凹透镜、凸透镜的特殊光线规律及光的折射规律:
1. 凹透镜的特殊光线:若折射光线平行于主光轴,则对应的入射光线的延长线需过凹透镜的焦点$F_1$,据此确定射向凹透镜的入射光线;
2. 凸透镜的特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会会聚到凸透镜的焦点$F_2$,据此确定经过凸透镜后的折射光线;
3. 光的折射规律:光线从空气垂直入射到水面时,传播方向不变,据此确定折射入水中的光线。
【解析】
步骤1:画凹透镜的入射光线:根据凹透镜的光学性质,折射光线平行于主光轴时,入射光线的延长线需过焦点$F_1$,因此从入射光线的起点连接至凹透镜左侧,使该光线的延长线经过$F_1$,即为射向凹透镜的入射光线;
步骤2:画凸透镜的折射光线:射向凸透镜的光线平行于主光轴,根据凸透镜的光学性质,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点$F_2$,因此连接凸透镜右侧入射点与$F_2$,即为经过凸透镜后的折射光线;
步骤3:画水中的折射光线:光线到达水面上的$F_2$时,垂直水面入射,根据光的折射规律,垂直入射时传播方向不变,因此从$F_2$处垂直水面向下画出水中的光线。
【答案】
完成的光路图见
【知识点】
凹透镜光学性质、凸透镜光学性质、光的折射规律
【点评】
本题考查透镜特殊光线作图及光的折射规律的应用,需牢记透镜的特殊光线,结合折射规律完成作图,属于光学基础作图题。
【难度系数】
0.5
要完成光路图,需结合凹透镜、凸透镜的特殊光线规律及光的折射规律:
1. 凹透镜的特殊光线:若折射光线平行于主光轴,则对应的入射光线的延长线需过凹透镜的焦点$F_1$,据此确定射向凹透镜的入射光线;
2. 凸透镜的特殊光线:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会会聚到凸透镜的焦点$F_2$,据此确定经过凸透镜后的折射光线;
3. 光的折射规律:光线从空气垂直入射到水面时,传播方向不变,据此确定折射入水中的光线。
【解析】
步骤1:画凹透镜的入射光线:根据凹透镜的光学性质,折射光线平行于主光轴时,入射光线的延长线需过焦点$F_1$,因此从入射光线的起点连接至凹透镜左侧,使该光线的延长线经过$F_1$,即为射向凹透镜的入射光线;
步骤2:画凸透镜的折射光线:射向凸透镜的光线平行于主光轴,根据凸透镜的光学性质,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点$F_2$,因此连接凸透镜右侧入射点与$F_2$,即为经过凸透镜后的折射光线;
步骤3:画水中的折射光线:光线到达水面上的$F_2$时,垂直水面入射,根据光的折射规律,垂直入射时传播方向不变,因此从$F_2$处垂直水面向下画出水中的光线。
【答案】
完成的光路图见
【知识点】
凹透镜光学性质、凸透镜光学性质、光的折射规律
【点评】
本题考查透镜特殊光线作图及光的折射规律的应用,需牢记透镜的特殊光线,结合折射规律完成作图,属于光学基础作图题。
【难度系数】
0.5
三、填空题(每空2分,共14分)
10. 题10图所示的是小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径,由图可知甲透镜应是

10. 题10图所示的是小欣同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径,由图可知甲透镜应是
凹
透镜,乙透镜应是凸
透镜。(凹/凸)答案
10. 凹;凸
解析
【分析】要判断透镜类型,需依据透镜对光线的作用:凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。观察平行于主光轴的光线经过透镜后的偏折方向:若光线比原传播方向更靠近主光轴,为会聚,对应凸透镜;若光线比原传播方向更远离主光轴,为发散,对应凹透镜。
【解析】1. 甲透镜:平行于主光轴的光线入射后,向外偏折,比原平行光线更远离主光轴,说明甲透镜对光线有发散作用,因此甲是凹透镜。2. 乙透镜:平行于主光轴的光线入射后,向主光轴偏折并会聚到一点,说明乙透镜对光线有会聚作用,因此乙是凸透镜。
【答案】凹;凸
【知识点】透镜对光线的作用;凸透镜;凹透镜
【点评】本题考查透镜对光线的作用,属于光学基础知识点,需掌握凸透镜会聚、凹透镜发散的特点,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】1. 甲透镜:平行于主光轴的光线入射后,向外偏折,比原平行光线更远离主光轴,说明甲透镜对光线有发散作用,因此甲是凹透镜。2. 乙透镜:平行于主光轴的光线入射后,向主光轴偏折并会聚到一点,说明乙透镜对光线有会聚作用,因此乙是凸透镜。
【答案】凹;凸
【知识点】透镜对光线的作用;凸透镜;凹透镜
【点评】本题考查透镜对光线的作用,属于光学基础知识点,需掌握凸透镜会聚、凹透镜发散的特点,难度较低。
【难度系数】0.7
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