2026年综合应用创新题典中点八年级物理上册沪粤版第43页答案
11.(科学推理[扬州期末] 如图所示,MN为透镜L的主光轴,AB为一条从左边射向透镜后折射的光线,由此可以判定(
D
)

A.若L是凸透镜,B点一定是L的焦点
B.若B点是L的焦点,则L一定不是凸透镜
C.若B点是L的焦点,AB的入射光线一定平行于主光轴
D.若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的,则L一定不是凹透镜

答案

11. D 【点拨】若L是凸透镜,入射光线平行于主光轴,则B点为凸透镜的焦点,若入射光线不平行于主光轴,则折射光线不一定会通过焦点,即B点不一定是L的焦点,故A错误;若B点是L的焦点(可以是实焦点,也可以是虚焦点),L可能为凸透镜,也可能为凹透镜。当L为凸透镜时,AB的入射光线一定平行于主光轴;当L为凹透镜时,AB的入射光线一定不平行于主光轴,故BC错误;若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的,L若是凹透镜,折射光线将变得发散,不会折射到B点,所以L一定不是凹透镜,故D正确。

解析

【分析】
本题考查凸透镜和凹透镜的光学性质,需结合透镜的焦点定义、光线折射规律逐一分析选项。解题思路是:先回忆凸透镜(会聚光线,平行于主光轴的光线经折射后过焦点)和凹透镜(发散光线,平行于主光轴的光线经折射后发散,反向延长线过虚焦点)的特点,再针对每个选项的描述,判断是否符合透镜的光学规律,最终确定正确选项。
【解析】
对各选项逐一分析:
选项A:若L是凸透镜,只有当入射光线平行于主光轴时,折射光线才会通过焦点B;若入射光线不平行于主光轴,折射光线不一定经过焦点,因此B点不一定是L的焦点,A错误。
选项B:若B点是L的焦点,L可能是凸透镜(入射光线平行于主光轴时,折射光线过焦点),也可能是凹透镜(入射光线的反向延长线过虚焦点,折射光线发散后对应B点),因此L可能是凸透镜,B错误。
选项C:若B点是凸透镜的焦点,只有入射光线平行于主光轴时,AB的入射光线才平行于主光轴;若B点是凹透镜的焦点,入射光线不平行于主光轴,因此AB的入射光线不一定平行于主光轴,C错误。
选项D:若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的,即入射光线近似平行于主光轴。凹透镜对平行于主光轴的光线有发散作用,折射光线会发散,不会会聚到B点,因此L一定不是凹透镜,D正确。
【答案】D
【知识点】透镜的光学性质、凸透镜与凹透镜的焦点
【点评】本题需要学生准确掌握凸透镜和凹透镜的光线折射规律,明确焦点的定义,区分不同透镜对平行光线的作用,对概念的理解和应用要求较高,需逐一分析选项避免概念混淆。
【难度系数】0.5
12.(模型建构[威海中考] 摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所示,此时“形变的水”相当于
凹透镜
(填光学元件名称);当水黾游到水浅的地方,暗影面积会
变小
(填“变小”“不变”或“变大”)。

答案

12. 凹透镜;变小 【点拨】“站”在水面上的水黾使水面发生了形变,水面下凹,此时“形变的水”相当于凹透镜,对光有发散作用,所以看到水底有带“光环”的暗影。根据几何知识可知,当水黾游到水浅的地方,水面下光传播的距离减小,折射角不变,暗影面积会变小。

解析

【分析】
首先观察图甲,水黾的腿使水面下凹,形成中间薄、边缘厚的结构,结合光学元件的特征,中间薄边缘厚的光学元件为凹透镜,由此判断“形变的水”对应的光学元件;再分析暗影面积时,结合凹透镜对光的发散作用,以及水浅时光在水中传播距离的变化,推导暗影面积的变化情况。
【解析】
1. 确定光学元件:水黾的腿使水面下凹,该结构中间薄、边缘厚,符合凹透镜的特征,因此“形变的水”相当于凹透镜;
2. 分析暗影面积:当水黾游到水浅的地方,光从空气斜射入水中时,折射角保持不变,光在水中的传播距离减小,根据几何关系,折射光线形成的暗影范围变小,所以暗影面积会变小。
【答案】
凹透镜;变小
【知识点】
凹透镜、光的折射
【点评】
本题结合生活中的自然现象,考查凹透镜的识别和光折射的实际应用,将物理知识与日常场景结合,注重知识的运用,难度适中。
【难度系数】
0.6
13.(小制作)为了进行光学实验,物理课外小组的同学需要自制一个平行光源。如图所示,在硬圆纸筒的一端安装一个焦距为10 cm的凸透镜,纸筒的另一端安装一个灯泡。调节灯泡,当灯泡到凸透镜光心的距离满足
与焦距相等
时,从筒内经凸透镜射出的灯光可认为是平行光。判断的理由是
自焦点射出经凸透镜折射后的光线必与主光轴平行
。

答案

13. 与焦距相等;自焦点射出经凸透镜折射后的光线必与主光轴平行

解析

【分析】要自制平行光源,需利用凸透镜的特殊光线规律:当光源位于凸透镜的焦点时,发出的光线经凸透镜折射后会平行于主光轴射出,形成平行光。因此需要让灯泡到凸透镜光心的距离等于凸透镜的焦距,本题中焦距为10cm,故距离应为10cm。
【解析】根据凸透镜的光学性质,从凸透镜焦点发出的光线,经过凸透镜折射后,会平行于主光轴。所以要使从筒内经凸透镜射出的灯光为平行光,需将灯泡放在凸透镜的焦点处,即灯泡到凸透镜光心的距离等于凸透镜的焦距,已知焦距为10 cm,因此距离为10 cm。
【答案】10 cm;从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴
【知识点】凸透镜的特殊光线;平行光的形成
【点评】本题结合实际小制作考查凸透镜的光学规律,属于基础应用类题目,核心是理解焦点处光源的折射特性,难度不大。
【难度系数】0.6
14. ★★(科学推理)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
凸
(填“凸”或“凹”)透镜,判断的理由是
凸透镜对光具有会聚作用
,为了判断形成乙光斑的是哪种类型的透镜,小明将透镜远离纸片,观察光斑的大小一直变大,由此小明判断此透镜
可能
(填“一定”“可能”或“一定不”)是凹透镜。

答案

14. 凸;凸透镜对光具有会聚作用;可能 【点拨】因为凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,所以根据图示可知,形成甲光斑一定是对光线起了会聚作用,而形成乙光斑可能是对光线起了发散作用,也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后,继续向前传播,形成放大的光斑,因此形成甲光斑的一定是凸透镜,形成乙光斑的可能是凹透镜。

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。首先观察甲光斑,其直径$d_1$小于透镜直径$d$,说明光线经透镜后被会聚,由此判断甲对应的透镜类型;再分析乙光斑,其直径$d_2$大于透镜直径$d$,需考虑两种情况:凹透镜对光线发散会形成更大光斑,凸透镜在焦点外时光线会聚后继续传播也会形成更大光斑,结合透镜远离纸片时光斑一直变大的条件,进一步判断乙透镜的可能类型。
【解析】
1. 甲光斑的判断:凸透镜对光线具有会聚作用,能使光线向中间偏折,因此形成的光斑直径小于透镜本身的直径($d_1<d$),所以形成甲光斑的是凸透镜,理由是凸透镜对光线具有会聚作用。
2. 乙光斑的判断:当透镜远离纸片时,光斑一直变大。若透镜是凹透镜,凹透镜对光线的发散作用会使光斑随透镜远离持续变大;若透镜是凸透镜,只有当纸在凸透镜的焦点之外时,透镜远离纸片时光斑才会一直变大(若纸在焦点内,透镜远离过程中光斑会先变小再变大),因此无法确定乙透镜一定是凹透镜,只能判断其可能是凹透镜。
【答案】
凸;凸透镜对光线具有会聚作用;可能
【知识点】
透镜对光线的作用;凸透镜、凹透镜的特点
【点评】
本题考查凸透镜和凹透镜的光学特性,核心是利用“凸透镜会聚光线、凹透镜发散光线”的规律,同时需注意凸透镜在焦点外时,光线会聚后继续传播也会形成比透镜大的光斑,避免忽略这种情况导致判断错误,是对透镜知识点的灵活应用。
【难度系数】
0.5
15. [广州中考] 如图所示,光线a(图中未画出)射到平面镜上,其反射光线b平行于凸透镜的主光轴,b经凸透镜折射后,射到屏上的A点。
(1)画出光线a。
(2)画出光线b经凸透镜折射后的光路,并标出凸透镜右侧的焦点F。
(3)保持光线a不变,若平面镜转动角度小于$90°$,则
顺时针
(填“顺时针”或“逆时针”)转动平面镜,可使a的反射光线通过凸透镜光心O。

答案


15. (1)(2)如图所示 (3)顺时针
【点拨】(3)保持光线a不变,若平面镜转动角度小于90°,若逆时针转动平面镜,则入射角增大,反射角增大,则反射光线向上远离凸透镜,反射光线不会通过凸透镜光心O;若顺时针转动平面镜,则入射角减小,反射角减小,则反射光线向下靠近凸透镜的光心,转过一定角度时,反射光线会通过凸透镜光心O。

解析

【分析】
解决本题需结合光的反射定律、凸透镜的特殊光线规律:①画入射光线a时,利用反射光线与入射光线关于法线对称的特点;②画折射光路时,依据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点的规律;③判断平面镜转动方向时,根据平面镜转动与反射光线转动的关系分析。
【解析】
(1) 根据光的反射定律,反射角等于入射角。已知反射光线b与平面镜夹角为45°,则法线垂直于平面镜,入射光线a与法线对称,因此画出竖直向上的光线a,如图所示。
(2) 平行于凸透镜主光轴的光线b,经凸透镜折射后会过右侧焦点F。从b与凸透镜的交点出发,画一条过主光轴上F点的折射光线,延长至屏上A点,F即为凸透镜右侧焦点,如图所示。
(3) 保持光线a不变,要使反射光线通过凸透镜光心O,需让反射光线向主光轴方向(向下)转动。若顺时针转动平面镜,入射角减小,反射角随之减小,反射光线向下靠近主光轴,转过一定角度时可通过光心O;若逆时针转动,反射光线向上远离主光轴,无法通过O点,故应顺时针转动平面镜。
【答案】
(1)(2)如图所示,(3)顺时针
【知识点】
光的反射定律;凸透镜的特殊光线;平面镜转动的光学效应
【点评】
本题综合考查光学核心规律,需掌握反射光线与入射光线的对称关系、凸透镜特殊光线的传播特点,以及平面镜转动对反射光线的影响,是中考常见的光学综合题,注重知识的应用。
【难度系数】
0.5
16. ★★★(科学思维[苏州期末]某放大镜由A、B两个凸透镜组成,如图甲所示。A的直径为D,B的直径为d,将它正对太阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个直径均为d的圆斑。下列说法正确的是(
B
)


A.两个透镜的焦距可能相等
B.透镜A的焦距一定大于透镜B的焦距
C.放大镜远离白纸时,两个光斑一定同时变大
D.用该放大镜观察同一物体,透镜B所成的像一定比A小

答案


16. B 【点拨】由白纸上的圆斑知,阳光透过凸透镜形成圆斑,根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图,根据$D>d$,故完整光路如图所示。
由图可知透镜A的焦点有两种可能,一种在白纸和透镜之间,一种在白纸的右侧,无论哪一种其焦距都比透镜B的焦距大,放大镜远离白纸时,相当于放大镜不动,白纸向右移动;由图可知,凸透镜A有两种可能,当A的焦点在透镜和白纸之间时,白纸向右移动时光斑变大,当A的焦点在白纸右侧时,白纸向右移动时光斑先变小后变大;而凸透镜B只有一种情况,光斑一直变大;所以,放大镜远离白纸时,两个光斑可能同时变大,故B正确,AC错误;物距不变,透镜A的焦距比透镜B焦距大;凸透镜成实像时,透镜B成像比透镜A小;凸透镜成虚像时,焦距大的像就小,透镜B成像比透镜A的大,故D错误。

解析

【分析】要解决本题,需利用“平行于主光轴的光线经凸透镜折射后必过焦点”的规律,结合白纸上圆斑的大小推导A、B两透镜的焦距关系,再逐一分析各选项:先根据两透镜直径和圆斑直径的关系确定焦距大小;再分析放大镜远离白纸时光斑的变化;最后结合凸透镜成实像、虚像的规律,判断成像大小的关系。
【解析】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会通过焦点。设透镜A的焦距为$f_A$,透镜B的焦距为$f_B$,已知A的直径$D>B$的直径$d$,而白纸上两圆斑直径均为$d$。
1. 焦距关系分析:对透镜B,其直径小,圆斑直径等于自身直径,结合光路可知,B的焦点对应的焦距$f_B$较小;对透镜A,其直径大,圆斑直径小于自身直径,说明A的焦点有两种可能(在透镜与白纸之间,或在白纸右侧),但无论哪种情况,A的焦距$f_A$都大于$f_B$,故A错误,B正确。
2. 选项C分析:放大镜远离白纸时,相当于透镜不动,白纸向远离透镜方向移动。对透镜B,白纸远离时光斑一直变大;对透镜A,若焦点在透镜与白纸之间,白纸远离时光斑变大;若焦点在白纸右侧,白纸远离时光斑先变小后变大,因此两个光斑不一定同时变大,C错误。
3. 选项D分析:用放大镜观察物体时,凸透镜成虚像(物距小于焦距)时,焦距越大,虚像的放大倍数越大;成实像(物距大于焦距)时,焦距越大,实像越小。由于$f_A>f_B$,虚像时A的像更大、B的像更小?不对,结合光路点拨:凸透镜成虚像时,焦距大的像更小,透镜B成像比透镜A的大;成实像时,透镜B成像比透镜A小,因此“透镜B所成的像一定比A小”不成立,D错误。
【答案】B
【知识点】凸透镜焦距、凸透镜成像规律
【点评】本题结合实际放大镜结构,综合考查凸透镜对平行光的折射规律和成像特点,需要理清焦点位置的两种情况,区分实像与虚像的成像规律,对逻辑分析能力要求较高。
【难度系数】0.4