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1.同学们在用温度计测量烧杯中水的温度时，从侧面可以观察到温度计插入水中的部分变大了。下列设备中也体现了这一光学原理的是（
A.照相机
B.放大镜
C.投影仪
D.平面镜
B
）。A.照相机
B.放大镜
C.投影仪
D.平面镜
答案
1.B
解析
【分析】
首先明确题干现象的光学原理：温度计插入水中的部分看起来变大，是光的折射现象，水和温度计玻璃共同构成凸透镜，当物距小于凸透镜焦距时，成正立、放大的虚像，这是放大镜的成像原理。接下来需分析各选项设备的光学原理，找出与题干一致的选项。
【解析】
1. 解释题干原理：温度计插入水中部分变大，是光从水斜射入空气发生折射，水与温度计玻璃组成凸透镜，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，对应放大镜的成像原理。
2. 分析选项：
A. 照相机：利用凸透镜成倒立、缩小的实像（物距＞2倍焦距），不符合；
B. 放大镜：利用凸透镜成正立、放大的虚像（物距＜焦距），与题干原理一致；
C. 投影仪：利用凸透镜成倒立、放大的实像（1倍焦距＜物距＜2倍焦距），不符合；
D. 平面镜：利用光的反射成等大虚像，不符合。
综上，答案为B。
【答案】
B
【知识点】
光的折射、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活现象考查凸透镜成像的应用，需学生理解光的折射在透镜成像中的作用，区分不同光学仪器的成像原理，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先明确题干现象的光学原理：温度计插入水中的部分看起来变大，是光的折射现象，水和温度计玻璃共同构成凸透镜，当物距小于凸透镜焦距时，成正立、放大的虚像，这是放大镜的成像原理。接下来需分析各选项设备的光学原理，找出与题干一致的选项。
【解析】
1. 解释题干原理：温度计插入水中部分变大，是光从水斜射入空气发生折射，水与温度计玻璃组成凸透镜，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，对应放大镜的成像原理。
2. 分析选项：
A. 照相机：利用凸透镜成倒立、缩小的实像（物距＞2倍焦距），不符合；
B. 放大镜：利用凸透镜成正立、放大的虚像（物距＜焦距），与题干原理一致；
C. 投影仪：利用凸透镜成倒立、放大的实像（1倍焦距＜物距＜2倍焦距），不符合；
D. 平面镜：利用光的反射成等大虚像，不符合。
综上，答案为B。
【答案】
B
【知识点】
光的折射、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活现象考查凸透镜成像的应用，需学生理解光的折射在透镜成像中的作用，区分不同光学仪器的成像原理，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.6
2.将一个凸透镜正对着太阳光，在凸透镜另一侧15 cm处的纸上出现了一个最小、最亮的光斑。将一个物体放在该凸透镜主光轴上距光心20 cm处，则在凸透镜另一侧的光屏上会出现一个（
A.正立、放大的虚像
B.正立、缩小的虚像
C.倒立、放大的实像
D.倒立、缩小的实像
C
）。A.正立、放大的虚像
B.正立、缩小的虚像
C.倒立、放大的实像
D.倒立、缩小的实像
答案
2.C
解析
【分析】
首先利用太阳光聚焦法确定凸透镜的焦距：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚在焦点，焦点到透镜光心的距离即为焦距，由此得出该凸透镜的焦距f=15cm；接着确定物距，题目中物体距光心20cm，即物距u=20cm；最后根据凸透镜成像规律，判断物距所在的区间，进而确定成像性质，选出正确选项。
【解析】
1. 确定焦距：太阳光可视为平行光，正对凸透镜时，会聚的最小、最亮的光斑是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距，因此该凸透镜的焦距f=15cm。
2. 确定物距：物体放在距光心20cm处，故物距u=20cm。
3. 判断成像性质：已知f=15cm，则2f=30cm，此时f＜u＜2f；根据凸透镜成像规律，当物距满足f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，因此选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜焦距的确定；凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜焦距的测量方法及成像规律的应用，属于基础题型，只要掌握平行光聚焦法测焦距和凸透镜成像的规律，即可轻松解答。
【难度系数】
0.7
首先利用太阳光聚焦法确定凸透镜的焦距：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚在焦点，焦点到透镜光心的距离即为焦距，由此得出该凸透镜的焦距f=15cm；接着确定物距，题目中物体距光心20cm，即物距u=20cm；最后根据凸透镜成像规律，判断物距所在的区间，进而确定成像性质，选出正确选项。
【解析】
1. 确定焦距：太阳光可视为平行光，正对凸透镜时，会聚的最小、最亮的光斑是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为焦距，因此该凸透镜的焦距f=15cm。
2. 确定物距：物体放在距光心20cm处，故物距u=20cm。
3. 判断成像性质：已知f=15cm，则2f=30cm，此时f＜u＜2f；根据凸透镜成像规律，当物距满足f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，因此选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜焦距的确定；凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜焦距的测量方法及成像规律的应用，属于基础题型，只要掌握平行光聚焦法测焦距和凸透镜成像的规律，即可轻松解答。
【难度系数】
0.7
3.购物支付已进入“刷脸”时代，消费者结账时只需站在距离支付设备的摄像头（相当于一个凸透镜）40～60 cm的地方，经系统自动拍照、扫描、识别等确认相关信息后，即可完成交易。下列说法正确的是（
①摄像头的成像特点与照相机相同；②“刷脸”时，面部应位于摄像头的焦距和2倍焦距之间；③该摄像头的焦距可能为15 cm；④若消费者逐渐远离该摄像头，则他的像会逐渐变大。
A.②④
B.①④
C.②③
D.①③
D
）。①摄像头的成像特点与照相机相同；②“刷脸”时，面部应位于摄像头的焦距和2倍焦距之间；③该摄像头的焦距可能为15 cm；④若消费者逐渐远离该摄像头，则他的像会逐渐变大。
A.②④
B.①④
C.②③
D.①③
答案
3.D
解析
【分析】本题考查凸透镜成像规律的应用，需先明确摄像头（凸透镜）的成像原理，再结合凸透镜成像规律逐一分析四个说法的正误：凸透镜成像规律为：当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，应用为照相机、摄像头；当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪；当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，应用为放大镜。结合题目中物距范围（40～60cm），判断各说法是否正确，最终选出正确选项。
【解析】摄像头相当于凸透镜，成像原理与照相机相同，根据凸透镜成像规律分析如下：
1. 说法①：摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点一致，故①正确；
2. 说法②：“刷脸”时，面部需位于摄像头的2倍焦距以外（$u＞2f$），而非焦距和2倍焦距之间，故②错误；
3. 说法③：已知物距$u$为40～60cm，要满足$u＞2f$，即$2f＜40cm$，可得$f＜20cm$，因此焦距可能为15cm，故③正确；
4. 说法④：凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小，所以消费者远离摄像头（物距变大）时，像会逐渐变小，故④错误；
综上，正确的是①③，对应选项D。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、照相机原理
【点评】本题结合“刷脸”场景考查凸透镜成像规律的实际应用，需牢记不同物距对应的成像特点及像的变化规律，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】摄像头相当于凸透镜，成像原理与照相机相同，根据凸透镜成像规律分析如下：
1. 说法①：摄像头成倒立、缩小的实像，与照相机的成像特点一致，故①正确；
2. 说法②：“刷脸”时，面部需位于摄像头的2倍焦距以外（$u＞2f$），而非焦距和2倍焦距之间，故②错误；
3. 说法③：已知物距$u$为40～60cm，要满足$u＞2f$，即$2f＜40cm$，可得$f＜20cm$，因此焦距可能为15cm，故③正确；
4. 说法④：凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小，所以消费者远离摄像头（物距变大）时，像会逐渐变小，故④错误；
综上，正确的是①③，对应选项D。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、照相机原理
【点评】本题结合“刷脸”场景考查凸透镜成像规律的实际应用，需牢记不同物距对应的成像特点及像的变化规律，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6
4. 小涵同学做探究凸透镜成像的规律实验时，F形光源、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时可在光屏上承接到F形光源清晰的像（像未在图中画出来）。下列说法正确的是（
A.光屏上承接到的是F形光源倒立、缩小的实像
B.图中成像特点与照相机的成像特点完全相同
C.将F形光源移到光具座10 cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可承接到F形光源清晰的像
D.将F形光源移到光具座40 cm刻度线处，保持凸透镜不动，无论怎样移动光屏，光屏上都承接不到F形光源清晰的像
D
）。A.光屏上承接到的是F形光源倒立、缩小的实像
B.图中成像特点与照相机的成像特点完全相同
C.将F形光源移到光具座10 cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可承接到F形光源清晰的像
D.将F形光源移到光具座40 cm刻度线处，保持凸透镜不动，无论怎样移动光屏，光屏上都承接不到F形光源清晰的像
答案
4.D
解析
【分析】首先确定物距和像距：由图可知，光源在25cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，故物距u=50cm-25cm=25cm；光屏在90cm刻度处，像距v=90cm-50cm=40cm。根据凸透镜成像规律，结合物距、像距与焦距的关系，逐一分析各选项：先判断当前成像特点，再分析物距变化后的成像情况，明确虚像无法用光屏承接的特点，从而得出正确选项。
【解析】1. 计算物距、像距及焦距范围：u=25cm，v=40cm，由凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，得$\frac{1}{f}=\frac{1}{25}+\frac{1}{40}=\frac{13}{200}$，故$f≈15.4cm$，即$12.5cm＜f＜20cm$。
2. 分析选项：
A选项：此时$u＜v$，根据成像规律，当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，不是缩小的，A错误；
B选项：照相机成倒立、缩小的实像，与当前放大实像的特点不同，B错误；
C选项：光源移到10cm刻度处，物距变为$u'=50cm-10cm=40cm$，物距变大，根据“物远像近像变小”，像距应减小，保持凸透镜和光屏不动，光屏无法承接清晰像，C错误；
D选项：光源移到40cm刻度处，物距$u''=50cm-40cm=10cm＜f$，此时成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故无论怎样移动光屏都承接不到，D正确。
【答案】D
【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，核心是先确定焦距范围，再结合物距变化分析成像特点，需熟练掌握物距、像距与焦距的关系及实像、虚像的区别。
【难度系数】0.5
【解析】1. 计算物距、像距及焦距范围：u=25cm，v=40cm，由凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，得$\frac{1}{f}=\frac{1}{25}+\frac{1}{40}=\frac{13}{200}$，故$f≈15.4cm$，即$12.5cm＜f＜20cm$。
2. 分析选项：
A选项：此时$u＜v$，根据成像规律，当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，不是缩小的，A错误；
B选项：照相机成倒立、缩小的实像，与当前放大实像的特点不同，B错误；
C选项：光源移到10cm刻度处，物距变为$u'=50cm-10cm=40cm$，物距变大，根据“物远像近像变小”，像距应减小，保持凸透镜和光屏不动，光屏无法承接清晰像，C错误；
D选项：光源移到40cm刻度处，物距$u''=50cm-40cm=10cm＜f$，此时成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故无论怎样移动光屏都承接不到，D正确。
【答案】D
【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，核心是先确定焦距范围，再结合物距变化分析成像特点，需熟练掌握物距、像距与焦距的关系及实像、虚像的区别。
【难度系数】0.5
