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A
C


焦距
物距$u/\mathrm{cm}$
像距$v/\mathrm{cm}$




放大
近视眼
【分析】
要解决本题,需先确定物距和像距,再结合凸透镜成像规律分析各选项:
1. 确定物距与像距:凸透镜在50cm刻度处,蜡烛在30cm刻度处,物距u=50cm-30cm=20cm;光屏在85cm刻度处,像距v=85cm-50cm=35cm。
2. 结合凸透镜成像规律:当f<u<2f时,v>2f,成倒立、放大的实像;同时需掌握像的移动规律、光路可逆性等知识点,逐一判断选项。
【解析】
由图可知,凸透镜位于50cm刻度线处,蜡烛位于30cm刻度线处,物距u=50cm-30cm=20cm;光屏位于85cm刻度线处,像距v=85cm-50cm=35cm。
根据凸透镜成像规律:
选项A:此时物距u=20cm,像距v=35cm,满足f<u<2f(f在10cm~17.5cm之间),v>2f,成倒立、放大的实像,该选项正确。
选项B:蜡烛越烧越短,烛焰向下移动,根据过凸透镜光心的光线传播方向不变,光屏上的像会向上移动,而非向下,该选项错误。
选项C:光路具有可逆性,将蜡烛和光屏位置互换后,物距变为原来的像距,像距变为原来的物距,仍能成清晰的像,该选项错误。
选项D:根据“物近像远像变大”,蜡烛靠近凸透镜(物距减小),像距应增大,光屏需向右移动才能成清晰的像,该选项错误。
【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,核心是正确判断物距和像距,结合成像规律分析各选项,需掌握像的移动方向、光路可逆等基础知识点,属于实验类基础题。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用,需结合照相机的成像原理分析。首先明确:照相机镜头是凸透镜,成像时物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像;凸透镜成像规律中,“物近像远像变大”,即物距减小,像距增大,像会变大。对比甲、乙照片,乙中“南京眼”的像更大,据此分析各选项。
【解析】
1. 分析选项A:照相机的镜头是凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜,二者不属于同一类透镜,A错误。
2. 分析选项B、C:乙照片中“南京眼”的像比甲的大,根据“物近像远像变大”,拍摄乙时需减小物距(相机靠近“南京眼”),同时增大像距(镜头向外伸),故B错误,C正确。
3. 分析选项D:照相机的成像原理是u>2f,成倒立、缩小的实像,因此甲、乙照片中“南京眼”的像都是缩小的,乙的像只是比甲的像大,并非放大,D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、照相机原理
【点评】
本题结合实际照片考查凸透镜成像规律的应用,核心是理解“物近像远像变大”的规律,需结合像的大小变化判断物距和像距的调整,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题考查光的折射规律的应用,解题思路:首先确定光线在三棱镜斜边的入射点;接着过入射点作垂直于斜边的虚线作为法线;最后根据光从玻璃(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射角大于入射角的规律,在法线另一侧的空气中画出折射光线,使折射光线远离法线,即可得到折射光线的大致位置。
【解析】
1. 确定入射光线与三棱镜斜边的交点(入射点);
2. 过入射点作垂直于三棱镜斜边的虚线,该虚线为法线;
3. 由于光线从玻璃斜射入空气,根据折射规律,折射角大于入射角,因此在法线的另一侧(空气侧)画出折射光线,使折射光线远离法线,即为所求的折射光线大致位置。
【答案】
如答图所示(对应入射点处画法线,折射光线在空气侧远离法线)
【知识点】
光的折射规律,光的折射作图
【点评】
本题是基础的光的折射作图题,核心考查光从光密介质斜射入光疏介质时的折射规律,需掌握法线的画法及折射角与入射角的大小关系,属于光学部分的基础题型。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题考查透镜的特殊光线作图,需根据凹透镜和凸透镜的光学性质完成光线绘制。对于凹透镜(甲图):①平行于主光轴的入射光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过左侧的虚焦点;②过光心O的光线,传播方向不变。对于凸透镜(乙图):①平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后过右侧的实焦点;②过左侧焦点的入射光线,经凸透镜折射后平行于主光轴射出。
【解析】
1. 甲图(凹透镜)作图:
平行于主光轴的入射光线,连接入射点与左侧虚焦点F,延长该线并标注箭头,即为折射光线;
过光心O的光线,沿原入射方向延长并标注箭头,即为折射光线。
2. 乙图(凸透镜)作图:
平行于主光轴的入射光线,折射后指向右侧实焦点F,标注箭头即为折射光线;
过左侧焦点F的入射光线,经透镜折射后平行于主光轴向右射出,标注箭头即为折射光线。
最终作图结果如答图所示。
【答案】

【知识点】
透镜的特殊光线、凸透镜与凹透镜的光学性质
【点评】
本题是基础光学作图题,考查透镜特殊光线的作图规则,需牢记凹透镜和凸透镜的特殊光线传播规律,属于初中物理光学部分的基础考点。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开,需结合实验要求、成像规律及视力矫正知识解题:
1. 实验前,探究凸透镜成像性质需以焦距为参照,因此要先记录凸透镜的焦距;
2. 实验中需测量物体到透镜的距离(物距)和像到透镜的距离(像距),用于分析成像规律,对应表格的(a)(b);
3. 根据物距与焦距的关系判断成像性质,再结合透镜对光线的作用判断透镜类型,进而确定矫正的视力缺陷。
【解析】
(1) 探究凸透镜成像规律时,成像性质由物距与焦距的关系决定,因此实验前需要记录凸透镜的焦距;
(2) 实验中需记录的物理量是物体到凸透镜的距离(物距)和像到凸透镜的距离(像距),故(a)为物距u/cm,(b)为像距v/cm;
(3) 图中物距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律,成倒立、放大的实像;放置另一透镜后,向左移动蜡烛才能重新成像,说明该透镜对光线有发散作用,是凹透镜,凹透镜可矫正近视眼(近视眼是像成在视网膜前方,凹透镜发散光线使像后移至视网膜)。
【答案】
12.(1)焦距 (2)(a)物距u/cm (b)像距v/cm (3)放大 近视眼
【知识点】
凸透镜成像规律、近视眼的矫正
【点评】
本题是凸透镜成像实验的基础题,考查实验准备、实验记录要素及成像规律的应用,属于实验核心考点,难度较低,侧重对实验基本操作和原理的掌握。
【难度系数】
0.7