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1.（2025·扬州邗江阶段检测）如图所示的两条逐渐靠拢的光线未相交前照到某光学器材上，将改变传播方向，能使这两条光线改变传播方向且仍然能够相交的光学器材可能是（）
① 凸透镜 ② 凹透镜 ③ 平面镜
A.仅有①
B.仅有①②
C.仅有①③
D.①②③
① 凸透镜 ② 凹透镜 ③ 平面镜
A.仅有①
B.仅有①②
C.仅有①③
D.①②③
答案
D
【分析】要判断各光学器材是否能使两条逐渐靠拢的光线改变方向后仍相交，需分别结合凸透镜、凹透镜、平面镜的光学特性分析：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，平面镜通过光的反射改变光线传播方向，需结合光线原本的靠拢趋势，判断各器材作用后光线是否仍能相交。
【解析】
1. 凸透镜：对光线有会聚作用，原本逐渐靠拢（会聚）的光线经过凸透镜后，会聚作用会增强，比原光线更易相交，满足条件；
2. 凹透镜：对光线有发散作用，原本逐渐靠拢的光线经过凹透镜后，虽被发散，但只要发散程度未抵消原本的靠拢趋势，光线仍会相交，满足条件；
3. 平面镜：通过光的反射改变光线传播方向，调整平面镜的放置角度，可使反射后的两条光线仍能相交，满足条件。
因此①②③均符合要求。
【答案】D
【知识点】透镜对光线的作用、平面镜的反射作用
【点评】本题考查不同光学元件的光学特性，需结合光线传播规律分析各元件对光线的影响，需准确掌握各元件的作用特点，难度适中。
【难度系数】0.5
【分析】要判断各光学器材是否能使两条逐渐靠拢的光线改变方向后仍相交，需分别结合凸透镜、凹透镜、平面镜的光学特性分析：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，平面镜通过光的反射改变光线传播方向，需结合光线原本的靠拢趋势，判断各器材作用后光线是否仍能相交。
【解析】
1. 凸透镜：对光线有会聚作用，原本逐渐靠拢（会聚）的光线经过凸透镜后，会聚作用会增强，比原光线更易相交，满足条件；
2. 凹透镜：对光线有发散作用，原本逐渐靠拢的光线经过凹透镜后，虽被发散，但只要发散程度未抵消原本的靠拢趋势，光线仍会相交，满足条件；
3. 平面镜：通过光的反射改变光线传播方向，调整平面镜的放置角度，可使反射后的两条光线仍能相交，满足条件。
因此①②③均符合要求。
【答案】D
【知识点】透镜对光线的作用、平面镜的反射作用
【点评】本题考查不同光学元件的光学特性，需结合光线传播规律分析各元件对光线的影响，需准确掌握各元件的作用特点，难度适中。
【难度系数】0.5
解析
【分析】
要判断各光学器材是否能使两条逐渐靠拢的光线改变方向后仍相交，需分别结合凸透镜、凹透镜、平面镜的光学特性分析：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，平面镜通过光的反射改变光线传播方向，结合光线原本的靠拢趋势，判断各器材作用后光线是否仍能相交。
【解析】
1. 凸透镜：对光线有会聚作用，原本逐渐靠拢的光线经过凸透镜后，会聚作用增强，比原光线更易相交，满足条件；
2. 凹透镜：对光线有发散作用，原本逐渐靠拢的光线经过凹透镜后，虽被发散，但只要发散程度未抵消原本的靠拢趋势，光线仍会相交，满足条件；
3. 平面镜：通过光的反射改变光线传播方向，调整平面镜的放置角度，可使反射后的两条光线仍能相交，满足条件。
因此①②③均符合要求。
【答案】
D
【知识点】
透镜对光线的作用、平面镜的反射作用
【点评】
本题考查不同光学元件的光学特性，需结合光线传播规律分析各元件对光线的影响，需准确掌握各元件的作用特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断各光学器材是否能使两条逐渐靠拢的光线改变方向后仍相交，需分别结合凸透镜、凹透镜、平面镜的光学特性分析：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，平面镜通过光的反射改变光线传播方向，结合光线原本的靠拢趋势，判断各器材作用后光线是否仍能相交。
【解析】
1. 凸透镜：对光线有会聚作用，原本逐渐靠拢的光线经过凸透镜后，会聚作用增强，比原光线更易相交，满足条件；
2. 凹透镜：对光线有发散作用，原本逐渐靠拢的光线经过凹透镜后，虽被发散，但只要发散程度未抵消原本的靠拢趋势，光线仍会相交，满足条件；
3. 平面镜：通过光的反射改变光线传播方向，调整平面镜的放置角度，可使反射后的两条光线仍能相交，满足条件。
因此①②③均符合要求。
【答案】
D
【知识点】
透镜对光线的作用、平面镜的反射作用
【点评】
本题考查不同光学元件的光学特性，需结合光线传播规律分析各元件对光线的影响，需准确掌握各元件的作用特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
2. 有一长方体玻璃砖,在它内部的中心位置有一球形气泡,当一束平行光垂直于玻璃砖向下照射时(竖直位置切面如图所示),在地面$MN$区域内可能会看到 （）
A.矩形亮斑
B.矩形暗斑
C.矩形暗斑且中心有一亮点
D.矩形亮斑且中心有一暗斑
A.矩形亮斑
B.矩形暗斑
C.矩形暗斑且中心有一亮点
D.矩形亮斑且中心有一暗斑
答案
D
【分析】要解决这个问题，需分别分析长方体玻璃砖的玻璃部分和内部球形气泡对平行光的作用：首先，平行光垂直入射到均匀的玻璃介质时，光线沿直线传播，会在地面形成矩形亮斑；其次，球形气泡相对于玻璃是光疏介质，其结构相当于凹透镜，对光线有发散作用，会使中心区域光线减少形成暗斑，结合两者即可得出结论。
【解析】1. 平行光垂直照射长方体玻璃砖，玻璃砖的玻璃部分为均匀介质，光线垂直入射时传播方向不改变，沿直线传播，因此在地面MN上会形成与玻璃砖大小一致的矩形亮斑。2. 玻璃砖内部的球形气泡，周围是折射率更大的玻璃，球形气泡的结构等效于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，原本射向中心区域的光线被发散到周围，导致中心区域光线强度降低，形成暗斑。综上，MN区域内会出现矩形亮斑且中心有一暗斑，对应选项D。
【答案】D
【知识点】光的折射、透镜的作用
【点评】本题结合实际装置考查光的折射规律及透镜对光线的作用，需明确玻璃和气泡的光学性质差异，区分均匀介质和气泡的不同光学效果，是对基础光学知识的综合应用。
【难度系数】0.5
【分析】要解决这个问题，需分别分析长方体玻璃砖的玻璃部分和内部球形气泡对平行光的作用：首先，平行光垂直入射到均匀的玻璃介质时，光线沿直线传播，会在地面形成矩形亮斑；其次，球形气泡相对于玻璃是光疏介质，其结构相当于凹透镜，对光线有发散作用，会使中心区域光线减少形成暗斑，结合两者即可得出结论。
【解析】1. 平行光垂直照射长方体玻璃砖，玻璃砖的玻璃部分为均匀介质，光线垂直入射时传播方向不改变，沿直线传播，因此在地面MN上会形成与玻璃砖大小一致的矩形亮斑。2. 玻璃砖内部的球形气泡，周围是折射率更大的玻璃，球形气泡的结构等效于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，原本射向中心区域的光线被发散到周围，导致中心区域光线强度降低，形成暗斑。综上，MN区域内会出现矩形亮斑且中心有一暗斑，对应选项D。
【答案】D
【知识点】光的折射、透镜的作用
【点评】本题结合实际装置考查光的折射规律及透镜对光线的作用，需明确玻璃和气泡的光学性质差异，区分均匀介质和气泡的不同光学效果，是对基础光学知识的综合应用。
【难度系数】0.5
解析
【分析】要解决这个问题，需分别分析长方体玻璃砖的玻璃部分和内部球形气泡对平行光的作用：首先，平行光垂直入射到均匀玻璃介质时，光线沿直线传播，会在地面形成矩形亮斑；其次，球形气泡相对于玻璃是光疏介质，其结构等效于凹透镜，对光线有发散作用，会使中心区域光线减少形成暗斑，结合两者即可得出结论。
【解析】1. 平行光垂直照射长方体玻璃砖，玻璃砖的玻璃部分为均匀介质，光线垂直入射时传播方向不改变，沿直线传播，因此在地面MN上会形成与玻璃砖大小一致的矩形亮斑。2. 玻璃砖内部的球形气泡，周围是折射率更大的玻璃，球形气泡的结构等效于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，原本射向中心区域的光线被发散到周围，导致中心区域光线强度降低，形成暗斑。综上，MN区域内会出现矩形亮斑且中心有一暗斑，对应选项D。
【答案】D
【知识点】光的折射、透镜的作用
【点评】本题结合实际装置考查光的折射规律及透镜对光线的作用，需明确玻璃和气泡的光学性质差异，区分均匀介质和气泡的不同光学效果，是对基础光学知识的综合应用。
【难度系数】0.5
【解析】1. 平行光垂直照射长方体玻璃砖，玻璃砖的玻璃部分为均匀介质，光线垂直入射时传播方向不改变，沿直线传播，因此在地面MN上会形成与玻璃砖大小一致的矩形亮斑。2. 玻璃砖内部的球形气泡，周围是折射率更大的玻璃，球形气泡的结构等效于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，原本射向中心区域的光线被发散到周围，导致中心区域光线强度降低，形成暗斑。综上，MN区域内会出现矩形亮斑且中心有一暗斑，对应选项D。
【答案】D
【知识点】光的折射、透镜的作用
【点评】本题结合实际装置考查光的折射规律及透镜对光线的作用，需明确玻璃和气泡的光学性质差异，区分均匀介质和气泡的不同光学效果，是对基础光学知识的综合应用。
【难度系数】0.5
3. 如图所示,水平放置的长方形暗盒N内有水平向右的平行光,P为暗盒右侧面上的一个圆孔,用一个外径与圆孔P相同的光学器件嵌入其中,发现在暗盒右侧与盒侧面平行的光屏M上呈现出一个比圆孔P大的圆形光斑,则嵌入圆孔P的光学器件
（）
A.一定是凹透镜
B.一定是凸透镜
C.可能是凸透镜或凹透镜
D.可能是厚平板玻璃
（）
A.一定是凹透镜
B.一定是凸透镜
C.可能是凸透镜或凹透镜
D.可能是厚平板玻璃
答案
C
【分析】首先明确平行光经过不同光学器件的传播特点：凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用，厚平板玻璃对平行光的出射仍为平行光。题目中光屏M上的光斑比圆孔P大，需结合各器件的作用逐一分析，排除不符合的选项，得出结论。
【解析】1. 若嵌入凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后会向外发散，因此光屏M上的光斑会比圆孔P大，符合题意；
2. 若嵌入凸透镜：凸透镜对光线有会聚作用，当凸透镜的焦距较大时，平行光经过凸透镜后先会聚到焦点，之后光线继续传播会发散，到达光屏M时，光斑的大小会大于圆孔P，这种情况也符合题意；
3. 若嵌入厚平板玻璃：平行光入射厚平板玻璃，出射光线仍为平行光，光屏上的光斑大小与圆孔P相同，不符合题意；
因此，嵌入圆孔P的光学器件可能是凸透镜或凹透镜，对应选项C。
【答案】C
【知识点】透镜对光的作用
【点评】本题考查透镜的光学性质，需全面分析凸透镜、凹透镜、平板玻璃对平行光的作用，避免片面判断凸透镜的作用，是对光学基础的灵活考查。
【难度系数】0.5
【分析】首先明确平行光经过不同光学器件的传播特点：凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用，厚平板玻璃对平行光的出射仍为平行光。题目中光屏M上的光斑比圆孔P大，需结合各器件的作用逐一分析，排除不符合的选项，得出结论。
【解析】1. 若嵌入凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后会向外发散，因此光屏M上的光斑会比圆孔P大，符合题意；
2. 若嵌入凸透镜：凸透镜对光线有会聚作用，当凸透镜的焦距较大时，平行光经过凸透镜后先会聚到焦点，之后光线继续传播会发散，到达光屏M时，光斑的大小会大于圆孔P，这种情况也符合题意；
3. 若嵌入厚平板玻璃：平行光入射厚平板玻璃，出射光线仍为平行光，光屏上的光斑大小与圆孔P相同，不符合题意；
因此，嵌入圆孔P的光学器件可能是凸透镜或凹透镜，对应选项C。
【答案】C
【知识点】透镜对光的作用
【点评】本题考查透镜的光学性质，需全面分析凸透镜、凹透镜、平板玻璃对平行光的作用，避免片面判断凸透镜的作用，是对光学基础的灵活考查。
【难度系数】0.5
【分析】首先明确平行光经过不同光学器件的传播特点：凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用，厚平板玻璃对平行光的出射仍为平行光。题目中光屏M上的光斑比圆孔P大，需结合各器件的作用逐一分析，排除不符合的选项，得出结论。
【解析】1. 若嵌入凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后会向外发散，因此光屏M上的光斑会比圆孔P大，符合题意；
2. 若嵌入凸透镜：凸透镜对光线有会聚作用，当凸透镜的焦距较大时，平行光经过凸透镜后先会聚到焦点，之后光线继续传播会发散，到达光屏M时，光斑的大小会大于圆孔P，这种情况也符合题意；
3. 若嵌入厚平板玻璃：平行光入射厚平板玻璃，出射光线仍为平行光，光屏上的光斑大小与圆孔P相同，不符合题意；
因此，嵌入圆孔P的光学器件可能是凸透镜或凹透镜，对应选项C。
【答案】C
【知识点】透镜对光的作用
【点评】本题考查透镜的光学性质，需全面分析凸透镜、凹透镜、平板玻璃对平行光的作用，避免片面判断凸透镜的作用，是对光学基础的灵活考查。
【难度系数】0.5
【分析】首先明确平行光经过不同光学器件的传播特点：凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用，厚平板玻璃对平行光的出射仍为平行光。题目中光屏M上的光斑比圆孔P大，需结合各器件的作用逐一分析，排除不符合的选项，得出结论。
【解析】1. 若嵌入凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后会向外发散，因此光屏M上的光斑会比圆孔P大，符合题意；
2. 若嵌入凸透镜：凸透镜对光线有会聚作用，当凸透镜的焦距较大时，平行光经过凸透镜后先会聚到焦点，之后光线继续传播会发散，到达光屏M时，光斑的大小会大于圆孔P，这种情况也符合题意；
3. 若嵌入厚平板玻璃：平行光入射厚平板玻璃，出射光线仍为平行光，光屏上的光斑大小与圆孔P相同，不符合题意；
因此，嵌入圆孔P的光学器件可能是凸透镜或凹透镜，对应选项C。
【答案】C
【知识点】透镜对光的作用
【点评】本题考查透镜的光学性质，需全面分析凸透镜、凹透镜、平板玻璃对平行光的作用，避免片面判断凸透镜的作用，是对光学基础的灵活考查。
【难度系数】0.5
解析
【分析】
首先明确平行光经过不同光学器件的传播特性：凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用，厚平板玻璃对平行光的出射光线仍为平行光。题目要求光屏M上的光斑比圆孔P大，需逐一分析嵌入各光学器件时光斑的大小情况，排除不符合的选项，确定正确结论。
【解析】
1. 若嵌入凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后会向外发散，光屏M上的光斑会比圆孔P大，符合题意；
2. 若嵌入凸透镜：凸透镜对光线有会聚作用，当凸透镜焦距足够大时，平行光经凸透镜后先会聚到焦点，之后光线继续传播会发散，到达光屏M时光斑大小大于圆孔P，这种情况也符合题意；
3. 若嵌入厚平板玻璃：平行光入射厚平板玻璃，经两次折射后出射光线仍为平行光，光屏上的光斑大小与圆孔P相同，不符合题意。
综上，嵌入圆孔P的光学器件可能是凸透镜或凹透镜，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
透镜对光的作用
【点评】
本题考查不同光学器件对平行光的作用，需全面分析凸透镜、凹透镜、平板玻璃的光学特性，避免片面判断凸透镜的作用，是对光学基础知识点的灵活考查。
【难度系数】
0.5
首先明确平行光经过不同光学器件的传播特性：凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用，厚平板玻璃对平行光的出射光线仍为平行光。题目要求光屏M上的光斑比圆孔P大，需逐一分析嵌入各光学器件时光斑的大小情况，排除不符合的选项，确定正确结论。
【解析】
1. 若嵌入凹透镜：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后会向外发散，光屏M上的光斑会比圆孔P大，符合题意；
2. 若嵌入凸透镜：凸透镜对光线有会聚作用，当凸透镜焦距足够大时，平行光经凸透镜后先会聚到焦点，之后光线继续传播会发散，到达光屏M时光斑大小大于圆孔P，这种情况也符合题意；
3. 若嵌入厚平板玻璃：平行光入射厚平板玻璃，经两次折射后出射光线仍为平行光，光屏上的光斑大小与圆孔P相同，不符合题意。
综上，嵌入圆孔P的光学器件可能是凸透镜或凹透镜，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
透镜对光的作用
【点评】
本题考查不同光学器件对平行光的作用，需全面分析凸透镜、凹透镜、平板玻璃的光学特性，避免片面判断凸透镜的作用，是对光学基础知识点的灵活考查。
【难度系数】
0.5
4. 小明与小刚用铁丝绕成了两个内径约4 mm的圆环,各自将圆环在清水中浸一下后取出,圆环内部形成了一个水膜。小明透过水膜近距离看课本上的字,他看到了正立、放大的字,而小刚却说看到了正立、缩小的字。小明很奇怪,于是他经过一项操作,很快也得到了与小刚同样的实验现象,你认为小明最有可能的操作应是（）
A.将水膜靠近课本一段距离
B.将水膜远离课本一段距离
C.将圆环轻轻翻了过来
D.轻轻甩掉一部分水,仍保持水膜完整
A.将水膜靠近课本一段距离
B.将水膜远离课本一段距离
C.将圆环轻轻翻了过来
D.轻轻甩掉一部分水,仍保持水膜完整
答案
D
【分析】要解决这道题，需结合透镜成像规律分析：水膜相当于凸透镜，其成像性质由物距和焦距的关系决定。小明看到正立放大的字，说明此时物距小于水膜的焦距（凸透镜成正立放大虚像，即放大镜原理）；小刚看到正立缩小的字，说明水膜的焦距发生变化导致成像改变，需分析各选项操作对水膜焦距的影响，找到符合要求的操作。
【解析】水膜因表面张力形成，相当于凸透镜，焦距与曲率有关：曲率越大，焦距越小；曲率越小，焦距越大。小明初始水膜曲率大、焦距小，物距小于焦距，成正立放大虚像。逐一分析选项：
A：水膜靠近课本，物距更小，仍小于焦距，像会更大，无法得到正立缩小的像；
B：水膜远离课本，若物距仍小于焦距，像会变大；若物距大于焦距，成倒立实像，不符合正立缩小的要求；
C：翻转圆环，水膜曲率不变，焦距不变，成像性质不会改变；
D：轻轻甩掉一部分水，水膜变薄，曲率变小，焦距变大，此时物距相对于新焦距，可满足正立缩小像的成像条件，因此该操作可行。
【答案】D
【知识点】透镜成像规律，凸透镜焦距
【点评】本题结合水膜的生活现象考查透镜成像知识，需理解透镜焦距与曲率的关系，以及凸透镜成像的规律，侧重知识的实际应用。
【难度系数】0.5
【分析】要解决这道题，需结合透镜成像规律分析：水膜相当于凸透镜，其成像性质由物距和焦距的关系决定。小明看到正立放大的字，说明此时物距小于水膜的焦距（凸透镜成正立放大虚像，即放大镜原理）；小刚看到正立缩小的字，说明水膜的焦距发生变化导致成像改变，需分析各选项操作对水膜焦距的影响，找到符合要求的操作。
【解析】水膜因表面张力形成，相当于凸透镜，焦距与曲率有关：曲率越大，焦距越小；曲率越小，焦距越大。小明初始水膜曲率大、焦距小，物距小于焦距，成正立放大虚像。逐一分析选项：
A：水膜靠近课本，物距更小，仍小于焦距，像会更大，无法得到正立缩小的像；
B：水膜远离课本，若物距仍小于焦距，像会变大；若物距大于焦距，成倒立实像，不符合正立缩小的要求；
C：翻转圆环，水膜曲率不变，焦距不变，成像性质不会改变；
D：轻轻甩掉一部分水，水膜变薄，曲率变小，焦距变大，此时物距相对于新焦距，可满足正立缩小像的成像条件，因此该操作可行。
【答案】D
【知识点】透镜成像规律，凸透镜焦距
【点评】本题结合水膜的生活现象考查透镜成像知识，需理解透镜焦距与曲率的关系，以及凸透镜成像的规律，侧重知识的实际应用。
【难度系数】0.5
解析
【分析】要解决这道题，需结合透镜成像规律分析：水膜相当于凸透镜，其成像性质由物距和焦距的关系决定。小明看到正立放大的字，说明此时物距小于水膜的焦距（凸透镜成正立放大虚像，即放大镜原理）；小刚看到正立缩小的字，说明水膜的焦距发生变化导致成像改变，需分析各选项操作对水膜焦距的影响，找到符合要求的操作。
【解析】水膜因表面张力形成，相当于凸透镜，焦距与曲率有关：曲率越大，焦距越小；曲率越小，焦距越大。小明初始水膜曲率大、焦距小，物距小于焦距，成正立放大虚像。逐一分析选项：A：将水膜靠近课本，物距更小，仍小于焦距，像会更大，无法得到正立缩小的像；B：将水膜远离课本，若物距仍小于焦距，像会变大；若物距大于焦距，成倒立实像，不符合正立缩小的要求；C：将圆环轻轻翻了过来，水膜曲率不变，焦距不变，成像性质不会改变；D：轻轻甩掉一部分水，仍保持水膜完整，水膜变薄，曲率变小，焦距变大，此时物距相对于新焦距，可满足正立缩小像的成像条件，因此该操作可行。
【答案】D
【知识点】透镜成像规律，凸透镜焦距
【点评】本题结合水膜的生活现象考查透镜成像知识，需理解透镜焦距与曲率的关系，以及凸透镜成像的规律，侧重知识的实际应用。
【难度系数】0.5
【解析】水膜因表面张力形成，相当于凸透镜，焦距与曲率有关：曲率越大，焦距越小；曲率越小，焦距越大。小明初始水膜曲率大、焦距小，物距小于焦距，成正立放大虚像。逐一分析选项：A：将水膜靠近课本，物距更小，仍小于焦距，像会更大，无法得到正立缩小的像；B：将水膜远离课本，若物距仍小于焦距，像会变大；若物距大于焦距，成倒立实像，不符合正立缩小的要求；C：将圆环轻轻翻了过来，水膜曲率不变，焦距不变，成像性质不会改变；D：轻轻甩掉一部分水，仍保持水膜完整，水膜变薄，曲率变小，焦距变大，此时物距相对于新焦距，可满足正立缩小像的成像条件，因此该操作可行。
【答案】D
【知识点】透镜成像规律，凸透镜焦距
【点评】本题结合水膜的生活现象考查透镜成像知识，需理解透镜焦距与曲率的关系，以及凸透镜成像的规律，侧重知识的实际应用。
【难度系数】0.5
5. 如图甲所示,在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡,将试管水平固定在白纸上方,并使光线竖直向下照射到试管上,观察试管下方的白纸,发现呈现在白纸上的竟是一条与试管平行的亮线,而在与空气泡相对应的位置上,则是一个橄榄形的黑影,如图乙所示。原来,试管中充满水的部分相当于透镜,而试管上空气泡所处的位置相当于一个透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化?(填“不变”“一直变粗”“一直变细”“先变粗后变细”或“先变细后变粗”)。
答案
凸
凹
先变细后变粗
【分析】
要解决本题，需分两步思考：第一步，根据透镜的形状特征判断试管不同部分的透镜类型；第二步，结合透镜对光线的作用分析亮线的粗细变化。首先，观察试管结构：充满水的部分中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特点；空气泡所在位置，气泡周围的水形成中间薄、边缘厚的结构，属于凹透镜。其次，充满水的部分相当于凸透镜，竖直向下的平行光线经过凸透镜会发生会聚，结合白纸移动的位置变化，分析亮线的粗细变化。
【解析】
1. 判断透镜类型：试管中充满水的部分，中间厚、边缘薄，符合凸透镜的定义，相当于凸透镜；空气泡所处位置，气泡处的水形成中间薄、边缘厚的结构，相当于凹透镜。
2. 分析亮线变化：充满水的部分作为凸透镜，对竖直向下的平行光线有会聚作用。当白纸从靠近试管的位置（位于凸透镜一倍焦距以内）向下移动时，逐渐靠近凸透镜的焦点，光线会聚程度增大，亮线逐渐变细；当白纸移动到焦点位置时，光线会聚到最小，亮线最细；继续向下移动（越过焦点），光线开始发散，亮线逐渐变粗。因此亮线的粗细变化是先变细后变粗。
【答案】
凸；凹；先变细后变粗
【知识点】
透镜分类；凸透镜对光线的作用；凹透镜对光线的作用
【点评】
本题结合生活中的试管结构，考查透镜的分类及透镜对光线的作用，需要学生能根据透镜的形状判断类型，并结合凸透镜的会聚特点分析光线的变化，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
凹
先变细后变粗
【分析】
要解决本题，需分两步思考：第一步，根据透镜的形状特征判断试管不同部分的透镜类型；第二步，结合透镜对光线的作用分析亮线的粗细变化。首先，观察试管结构：充满水的部分中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特点；空气泡所在位置，气泡周围的水形成中间薄、边缘厚的结构，属于凹透镜。其次，充满水的部分相当于凸透镜，竖直向下的平行光线经过凸透镜会发生会聚，结合白纸移动的位置变化，分析亮线的粗细变化。
【解析】
1. 判断透镜类型：试管中充满水的部分，中间厚、边缘薄，符合凸透镜的定义，相当于凸透镜；空气泡所处位置，气泡处的水形成中间薄、边缘厚的结构，相当于凹透镜。
2. 分析亮线变化：充满水的部分作为凸透镜，对竖直向下的平行光线有会聚作用。当白纸从靠近试管的位置（位于凸透镜一倍焦距以内）向下移动时，逐渐靠近凸透镜的焦点，光线会聚程度增大，亮线逐渐变细；当白纸移动到焦点位置时，光线会聚到最小，亮线最细；继续向下移动（越过焦点），光线开始发散，亮线逐渐变粗。因此亮线的粗细变化是先变细后变粗。
【答案】
凸；凹；先变细后变粗
【知识点】
透镜分类；凸透镜对光线的作用；凹透镜对光线的作用
【点评】
本题结合生活中的试管结构，考查透镜的分类及透镜对光线的作用，需要学生能根据透镜的形状判断类型，并结合凸透镜的会聚特点分析光线的变化，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
解析
【分析】
要解决本题，需分两步思考：第一步，根据透镜的形状特征判断试管不同部分的透镜类型；第二步，结合透镜对光线的作用分析亮线的粗细变化。首先，观察试管结构：充满水的部分中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特点；空气泡所在位置，气泡周围的水形成中间薄、边缘厚的结构，属于凹透镜。其次，充满水的部分相当于凸透镜，竖直向下的平行光线经过凸透镜会发生会聚，结合白纸移动的位置变化，分析亮线的粗细变化。
【解析】
1. 判断透镜类型：试管中充满水的部分，中间厚、边缘薄，符合凸透镜的定义，相当于凸透镜；空气泡所处位置，气泡处的水形成中间薄、边缘厚的结构，相当于凹透镜。
2. 分析亮线变化：充满水的部分作为凸透镜，对竖直向下的平行光线有会聚作用。当白纸从靠近试管的位置（位于凸透镜一倍焦距以内）向下移动时，逐渐靠近凸透镜的焦点，光线会聚程度增大，亮线逐渐变细；当白纸移动到焦点位置时，光线会聚到最小，亮线最细；继续向下移动（越过焦点），光线开始发散，亮线逐渐变粗。因此亮线的粗细变化是先变细后变粗。
【答案】
凸；凹；先变细后变粗
【知识点】
透镜分类；凸透镜对光线的作用；凹透镜对光线的作用
【点评】
本题结合生活中的试管结构，考查透镜的分类及透镜对光线的作用，需要学生能根据透镜的形状判断类型，并结合凸透镜的会聚特点分析光线的变化，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分两步思考：第一步，根据透镜的形状特征判断试管不同部分的透镜类型；第二步，结合透镜对光线的作用分析亮线的粗细变化。首先，观察试管结构：充满水的部分中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特点；空气泡所在位置，气泡周围的水形成中间薄、边缘厚的结构，属于凹透镜。其次，充满水的部分相当于凸透镜，竖直向下的平行光线经过凸透镜会发生会聚，结合白纸移动的位置变化，分析亮线的粗细变化。
【解析】
1. 判断透镜类型：试管中充满水的部分，中间厚、边缘薄，符合凸透镜的定义，相当于凸透镜；空气泡所处位置，气泡处的水形成中间薄、边缘厚的结构，相当于凹透镜。
2. 分析亮线变化：充满水的部分作为凸透镜，对竖直向下的平行光线有会聚作用。当白纸从靠近试管的位置（位于凸透镜一倍焦距以内）向下移动时，逐渐靠近凸透镜的焦点，光线会聚程度增大，亮线逐渐变细；当白纸移动到焦点位置时，光线会聚到最小，亮线最细；继续向下移动（越过焦点），光线开始发散，亮线逐渐变粗。因此亮线的粗细变化是先变细后变粗。
【答案】
凸；凹；先变细后变粗
【知识点】
透镜分类；凸透镜对光线的作用；凹透镜对光线的作用
【点评】
本题结合生活中的试管结构，考查透镜的分类及透镜对光线的作用，需要学生能根据透镜的形状判断类型，并结合凸透镜的会聚特点分析光线的变化，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
6. 如图所示，为了测量某凸透镜的焦距，小华先在纸上画了一个小于透镜大小的圆环，将凸透镜正对太阳光，在其下方距透镜
6 cm 处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，当将该透镜远离白纸垂直移动4 cm 时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，在此过程中光斑的大小（填“变大”“变小”“先变小后变大”或“先变大后变小”），通过计算可以得到该凸透镜的焦距为cm。
6 cm 处的白纸上的光斑恰好与圆环重合，当将该透镜远离白纸垂直移动4 cm 时，此时白纸上的光斑再次与圆环重合，在此过程中光斑的大小（填“变大”“变小”“先变小后变大”或“先变大后变小”），通过计算可以得到该凸透镜的焦距为cm。
答案
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜对平行光的作用规律分析：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后，会先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线会向外发散。初始时透镜距白纸6cm，光斑与圆环重合；当透镜远离白纸4cm，距白纸变为10cm时，光斑再次与圆环重合，说明移动过程中光线先会聚到焦点（此时光斑最小），之后发散，由此可判断光斑大小的变化；再根据两次光斑重合的位置与焦点的对称关系，计算凸透镜的焦距。
【解析】
1. 光斑大小变化：凸透镜正对太阳光，平行光经凸透镜先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线发散。初始时透镜到白纸距离为6cm，移动透镜远离白纸4cm后，透镜到白纸的距离变为6cm+4cm=10cm，两次光斑均与圆环重合，说明过程中光线先会聚到焦点（光斑最小）再发散，因此光斑大小先变小后变大。
2. 焦距计算：设凸透镜的焦距为f，由于两次光斑重合时，透镜到白纸的距离关于焦点对称，可得：f - 6cm = 10cm - f，解得2f=16cm，即f=8cm。
【答案】
先变小后变大；8
【知识点】
凸透镜焦距测量；平行光聚焦法
【点评】
本题考查利用平行光法测量凸透镜焦距，核心是理解凸透镜对平行光的会聚、发散特点，以及两次光斑重合时的位置对称关系，属于光学基础应用的中等难度题目。
【难度系数】
0.5
先变小后
变大
8
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜对平行光的作用规律分析：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后，会先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线会向外发散。初始时透镜距白纸6cm，光斑与圆环重合；当透镜远离白纸4cm，距白纸变为10cm时，光斑再次与圆环重合，说明移动过程中光线先会聚到焦点（此时光斑最小），之后发散，由此可判断光斑大小的变化；再根据两次光斑重合的位置与焦点的对称关系，计算凸透镜的焦距。
【解析】
1. 光斑大小变化：凸透镜正对太阳光，平行光经凸透镜先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线发散。初始时透镜到白纸距离为6cm，移动透镜远离白纸4cm后，透镜到白纸的距离变为6cm+4cm=10cm，两次光斑均与圆环重合，说明过程中光线先会聚到焦点（光斑最小）再发散，因此光斑大小先变小后变大。
2. 焦距计算：设凸透镜的焦距为f，由于两次光斑重合时，透镜到白纸的距离关于焦点对称，可得：f - 6cm = 10cm - f，解得2f=16cm，即f=8cm。
【答案】
先变小后变大；8
【知识点】
凸透镜焦距测量；平行光聚焦法
【点评】
本题考查利用平行光法测量凸透镜焦距，核心是理解凸透镜对平行光的会聚、发散特点，以及两次光斑重合时的位置对称关系，属于光学基础应用的中等难度题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合凸透镜对平行光的作用规律分析：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后，会先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线会向外发散。初始时透镜距白纸6cm，光斑与圆环重合；当透镜远离白纸4cm，距白纸变为10cm时，光斑再次与圆环重合，说明移动过程中光线先会聚到焦点（此时光斑最小），之后发散，由此可判断光斑大小的变化；再根据两次光斑重合的位置与焦点的对称关系，计算凸透镜的焦距。
【解析】
1. 光斑大小变化：凸透镜正对太阳光，平行光经凸透镜先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线发散。初始时透镜到白纸距离为6cm，移动透镜远离白纸4cm后，透镜到白纸的距离变为6cm+4cm=10cm，两次光斑均与圆环重合，说明过程中光线先会聚到焦点（光斑最小）再发散，因此光斑大小先变小后变大。
2. 焦距计算：设凸透镜的焦距为f，由于两次光斑重合时，透镜到白纸的距离关于焦点对称，可得：f - 6cm = 10cm - f，解得2f=16cm，即f=8cm。
【答案】
先变小后变大；8
【知识点】
凸透镜焦距测量；平行光聚焦法
【点评】
本题考查利用平行光法测量凸透镜焦距，核心是理解凸透镜对平行光的会聚、发散特点，以及两次光斑重合时的位置对称关系，属于光学基础应用的中等难度题目。
【难度系数】
0.5
先变小后
变大
8
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜对平行光的作用规律分析：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后，会先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线会向外发散。初始时透镜距白纸6cm，光斑与圆环重合；当透镜远离白纸4cm，距白纸变为10cm时，光斑再次与圆环重合，说明移动过程中光线先会聚到焦点（此时光斑最小），之后发散，由此可判断光斑大小的变化；再根据两次光斑重合的位置与焦点的对称关系，计算凸透镜的焦距。
【解析】
1. 光斑大小变化：凸透镜正对太阳光，平行光经凸透镜先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线发散。初始时透镜到白纸距离为6cm，移动透镜远离白纸4cm后，透镜到白纸的距离变为6cm+4cm=10cm，两次光斑均与圆环重合，说明过程中光线先会聚到焦点（光斑最小）再发散，因此光斑大小先变小后变大。
2. 焦距计算：设凸透镜的焦距为f，由于两次光斑重合时，透镜到白纸的距离关于焦点对称，可得：f - 6cm = 10cm - f，解得2f=16cm，即f=8cm。
【答案】
先变小后变大；8
【知识点】
凸透镜焦距测量；平行光聚焦法
【点评】
本题考查利用平行光法测量凸透镜焦距，核心是理解凸透镜对平行光的会聚、发散特点，以及两次光斑重合时的位置对称关系，属于光学基础应用的中等难度题目。
【难度系数】
0.5
解析
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜对平行光的作用规律分析：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后，会先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线向外发散。初始时透镜距白纸6cm，光斑与圆环重合；当透镜远离白纸4cm后，透镜与白纸的距离变为10cm，光斑再次与圆环重合，说明移动过程中光线先会聚到焦点（光斑最小）再发散，由此判断光斑大小的变化；再根据两次光斑重合时的位置与焦点的对称关系，计算凸透镜的焦距。
【解析】
1. 光斑大小变化：凸透镜正对太阳光，平行光经凸透镜先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线发散。初始时透镜到白纸的距离为6cm，移动透镜远离白纸4cm后，透镜到白纸的距离为6cm+4cm=10cm，两次光斑均与圆环重合，说明过程中光线先会聚到焦点（光斑最小）再发散，因此光斑大小先变小后变大。
2. 焦距计算：设凸透镜的焦距为f，由于两次光斑重合时，透镜到白纸的距离关于焦点对称，可得：$ f - 6\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} - f $，解得$ 2f = 16\ \mathrm{cm} $，即$ f = 8\ \mathrm{cm} $。
【答案】
先变小后变大；8
【知识点】
凸透镜焦距测量；平行光聚焦法
【点评】
本题考查利用平行光法测量凸透镜焦距，核心是理解凸透镜对平行光的会聚、发散特点，以及两次光斑重合时的位置对称关系，属于光学基础应用的中等难度题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合凸透镜对平行光的作用规律分析：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后，会先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线向外发散。初始时透镜距白纸6cm，光斑与圆环重合；当透镜远离白纸4cm后，透镜与白纸的距离变为10cm，光斑再次与圆环重合，说明移动过程中光线先会聚到焦点（光斑最小）再发散，由此判断光斑大小的变化；再根据两次光斑重合时的位置与焦点的对称关系，计算凸透镜的焦距。
【解析】
1. 光斑大小变化：凸透镜正对太阳光，平行光经凸透镜先会聚到焦点（焦点处光斑最小），过焦点后光线发散。初始时透镜到白纸的距离为6cm，移动透镜远离白纸4cm后，透镜到白纸的距离为6cm+4cm=10cm，两次光斑均与圆环重合，说明过程中光线先会聚到焦点（光斑最小）再发散，因此光斑大小先变小后变大。
2. 焦距计算：设凸透镜的焦距为f，由于两次光斑重合时，透镜到白纸的距离关于焦点对称，可得：$ f - 6\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm} - f $，解得$ 2f = 16\ \mathrm{cm} $，即$ f = 8\ \mathrm{cm} $。
【答案】
先变小后变大；8
【知识点】
凸透镜焦距测量；平行光聚焦法
【点评】
本题考查利用平行光法测量凸透镜焦距，核心是理解凸透镜对平行光的会聚、发散特点，以及两次光斑重合时的位置对称关系，属于光学基础应用的中等难度题目。
【难度系数】
0.5
