第64页

信息发布者:
B
A


C
【分析】本题考查凸透镜成像规律的应用,解题思路是:首先利用凸透镜成像中“当u=2f时,v=2f,成倒立等大实像”的规律,结合图像确定凸透镜的焦距;再逐一分析每个选项,结合凸透镜成像的其他规律(如遮挡透镜的成像特点、物距变化时像的变化规律)判断正误。
【解析】根据凸透镜成像规律,当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像。由图像可知,当u=16cm时,v=16cm,因此2f=16cm,解得该凸透镜的焦距f=8cm。对各选项分析如下:
1. 选项A:用白纸遮住凸透镜上半部分,凸透镜下半部分仍能折射光线,光屏上的像完整,仅亮度变暗,故A错误;
2. 选项B:由上述计算,焦距f=8cm,并非10cm,故B错误;
3. 选项C:当u=16cm时,u=2f(f=8cm,2f=16cm),根据成像规律,此时成倒立、等大的实像,故C正确;
4. 选项D:物体从距凸透镜12cm处移动到1cm处,分为两个阶段:①u>f(12cm>8cm)时,物距减小,像变大;②u<f(1cm<8cm)时,物距减小,虚像变小,因此像的大小先变大后变小,并非一直变大,故D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、焦距的计算
【点评】本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用,需要学生掌握u=2f时的成像特点,以及透镜遮挡后的成像规律、物距变化时像的变化规律,是凸透镜成像部分的典型基础考题,注重规律的实际应用。
【难度系数】0.5
【分析】本题需利用凸透镜成像规律,根据成放大实像和放大虚像的条件,分别列出焦距的不等式,联立后确定焦距的范围,再对比选项得出答案。
【解析】根据凸透镜成像规律:
1. 当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像。已知烛焰离透镜16cm时成放大实像,因此满足:$f < 16\mathrm{cm} < 2f$,解此不等式得:$8\mathrm{cm} < f < 16\mathrm{cm}$;
2. 当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像。已知烛焰离透镜10cm时成放大虚像,因此满足:$10\mathrm{cm} < f$;
联立两个条件,可得焦距$f$的范围:$10\mathrm{cm} < f < 16\mathrm{cm}$。
对比选项:A.8cm(不满足$f>10\mathrm{cm}$),B.12cm(在$10\mathrm{cm}~16\mathrm{cm}$之间),C.10cm($u=f$时不成像),D.18cm(超过16cm),故答案为B。
【答案】B
【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,核心是根据实像、虚像的成像条件推导焦距范围,难度适中,属于基础题型。
【难度系数】0.6
【分析】首先根据图示确定凸透镜的焦距:由图可知,凸透镜位于145cm刻度处,光屏位于150cm刻度处,因此像距v=150cm-145cm=5cm。题目中蜡烛从距透镜90cm移至120cm时,像始终清晰,说明此时物距远大于2倍焦距,像距接近焦距,故凸透镜的焦距f≈5cm。接下来分析蜡烛移至距透镜7cm处时的物距:此时物距u=7cm,满足f<u<2f(2f=10cm),结合凸透镜成像规律即可判断成像性质。
【解析】1. 确定焦距:由图得,凸透镜的像距v=150cm-145cm=5cm。当蜡烛距透镜90cm、120cm时,物距远大于2f,像距接近f,因此该凸透镜焦距f≈5cm。2. 分析成像:当蜡烛移至距透镜7cm处时,物距u=7cm,此时f<u<2f,根据凸透镜成像规律,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,因此屏上得到的是放大的像。
【答案】A
【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,核心是先结合题目条件确定焦距,再通过物距与焦距的关系判断成像特点,属于基础应用题型。
【难度系数】0.5
【分析】要画出蜡烛通过凸透镜所成的像,需利用凸透镜的两条特殊光线确定像的位置:①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过焦点;②过光心的光线经凸透镜后传播方向不变。这两条光线的折射光线的交点就是蜡烛顶端的像点,由此可确定整个像的位置。
【解析】作图步骤:1. 从蜡烛顶端作一条平行于主光轴的光线,入射到凸透镜上,根据凸透镜折射规律,该光线经折射后会经过右侧的焦点F;2. 再从蜡烛顶端作一条经过凸透镜光心O的光线,该光线传播方向不变;3. 两条折射光线的交点即为蜡烛顶端的像点;4. 过该像点向主光轴作垂线,得到蜡烛的像,结果如答图所示。
【答案】如答图所示
【知识点】凸透镜特殊光线、凸透镜成像作图
【点评】本题考查凸透镜成像的基础作图方法,核心是利用凸透镜两条特殊光线的传播规律确定像的位置,属于学生需掌握的基础作图技能,难度适中。
【难度系数】0.5
【分析】要画出从左侧2F点发出的光线经凸透镜的折射光线,需利用凸透镜成像规律:当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,因此从左侧2F处发出的光线,经过凸透镜折射后会指向另一侧的2F点,据此确定折射光线的路径。
【解析】根据凸透镜成像规律,当物体位于凸透镜的2倍焦距处,其像会成在另一侧的2倍焦距处。连接入射光线与凸透镜的交点和右侧的2F点,箭头方向与入射光线方向一致,即为所求的折射光线,如答图所示。
【答案】如答图所示
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜折射作图
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,属于基础作图题,牢记物距为2f时的成像特点即可完成作图。
【难度系数】0.7
【分析】
要按蜡烛到凸透镜距离由远到近排序,需结合凸透镜成像规律:实像均为倒立,物距越大,实像越小;虚像均为正立,物距越小,虚像越小。步骤:1. 区分倒立的实像(②、①、③),物距由远到近时,实像从小到大,故顺序为②(最小倒立,物距最大)→①(中等倒立)→③(最大倒立,物距最小的实像);2. 正立的虚像(⑤、⑥、④),物距小于f时,物距越小虚像越小,故虚像顺序为⑤→⑥→④(物距从接近f到更小,虚像从大到小),整体顺序为②①③⑤⑥④。
【解析】
根据凸透镜成像规律:
1. 当物距u>2f时,成倒立、缩小的实像,对应图乙中最小的倒立像②;
2. 当物距u=2f时,成倒立、等大的实像,对应图乙中等大的倒立像①;
3. 当物距f<u<2f时,成倒立、放大的实像,对应图乙中最大的倒立实像③;
4. 当物距u<f时,成正立、放大的虚像,且物距越小(蜡烛靠近透镜),虚像越小,因此当蜡烛在一倍焦距内,物距从接近f(较大)逐渐减小,对应的虚像依次为较大的⑤、中等的⑥、最小的④。
综上,蜡烛到凸透镜距离由远到近的像的顺序为②①③⑤⑥④,对应选项C。
【答案】
C
【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,需准确掌握实像和虚像的成像特点及物距变化对像大小的影响,是中等难度的常考题。
【难度系数】
0.5