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A
A
B
A
C
D
【分析】要判断三种光学元件能否实现图示光线的偏折,需明确各光学元件对光线的作用:①平面镜通过光的反射改变光的传播方向;②凸透镜、凹透镜通过光的折射改变光的传播方向,结合光线的入射和出射方向,分析各元件是否能达成偏折效果。
【解析】1. 平面镜:根据光的反射定律,入射光线经平面镜反射后,传播方向会发生改变,可将斜向下的入射光线反射为水平向右的光线,故①可行;2. 凸透镜:凸透镜对光线有会聚作用,调整凸透镜的位置,使斜射光线经折射后偏折为水平向右的光线,是可以实现的,故②可行;3. 凹透镜:凹透镜对光线有发散作用,调整凹透镜的位置,斜射光线经折射后也能偏折为水平向右的光线,故③可行。综上,①②③都能实现图示光线偏折,答案选A。
【答案】A
【知识点】光的反射、透镜对光线的作用
【点评】本题考查常见光学元件对光线的作用,需掌握平面镜的反射特性、凸透镜和凹透镜的折射特性,结合光线偏折要求判断元件可行性,属于基础光学题。
【难度系数】0.5
【分析】首先,解题思路分为三步:1. 回忆凸透镜成像的规律,明确不同物距(u)、像距(v)对应的像的性质及实际应用;2. 根据题目中蜡烛、凸透镜、光屏的位置关系,判断此时物距与像距的大小,进而确定成像的性质;3. 将成像性质与各选项的应用对应,选出正确答案。
【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,应用为照相机;②当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机;③当u<f时,成正立、放大的虚像,应用为放大镜;潜望镜利用平面镜成像,成等大的虚像。题目中光屏上得到清晰的实像,且物距大于像距(u>v),符合u>2f时的成像特点,对应应用为照相机,故A正确。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、生活中的透镜
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用,属于基础题型,需牢记成像规律与对应实例的联系,难度不大。
【难度系数】0.6
【分析】首先回忆凸透镜成像的规律,明确不同物距对应的像的性质及应用:当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,这是放大镜的工作原理;当物距在一倍到两倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;当物距大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像;当物距等于焦距时,不成像。题目中观察到熊猫是正立、放大的像,需匹配对应的物距条件,逐一分析选项即可得出答案。
【解析】根据凸透镜成像规律:
1. 物距$u < f$时,成正立、放大的虚像,应用为放大镜;
2. $f < u < 2f$时,成倒立、放大的实像,应用为投影仪;
3. $u > 2f$时,成倒立、缩小的实像,应用为照相机;
4. $u = f$时,不成像。
题目中透过放大镜看到正立、放大的像,符合物距小于焦距的情况,因此邮票到放大镜的距离小于放大镜的焦距,对应选项B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、放大镜原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用,核心是牢记不同物距对应的像的性质,结合放大镜的成像特点即可快速判断,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.3
【分析】
首先根据图示确定蜡烛与凸透镜的初始距离,再结合“光屏远离透镜时出现大小不变的圆形光斑”的现象,判断此时光线为平行光,进而确定凸透镜的焦距;再计算蜡烛移动后的物距,结合凸透镜成像规律判断像的性质,最终得出答案。
【解析】
由图可知,蜡烛在40cm刻度处,凸透镜在50cm刻度处,初始物距$ u = 50\mathrm{cm} - 40\mathrm{cm} = 10\mathrm{cm} $。当光屏沿主光轴远离透镜时,光屏上始终出现大小不变的圆形光斑,说明从蜡烛发出的光线经凸透镜后变为平行光;根据凸透镜的光学性质:只有位于焦点处的光源发出的光线经凸透镜后会平行于主光轴,因此该凸透镜的焦距$ f = 10\mathrm{cm} $。
当蜡烛移至距透镜12cm处时,此时物距$ u' = 12\mathrm{cm} $,满足$ f < u' < 2f $(即$ 10\mathrm{cm} < 12\mathrm{cm} < 20\mathrm{cm} $);根据凸透镜成像规律,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,因此光屏上得到的是放大的像。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律,焦距的确定
【点评】
本题核心是通过“平行光斑”的特殊现象推导凸透镜焦距,再结合成像条件分析像的性质,需要学生掌握凸透镜的光学特性和成像规律,是中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解决这道题,需明确远视眼的成因和矫正原理:远视眼是晶状体折光能力过弱,近处物体的光线经折射后,成像在视网膜后方;矫正时需用对光线有会聚作用的凸透镜,使像前移至视网膜上。再逐一分析选项,判断每个描述是否符合远视眼的特点。
【解析】
远视眼的成因是晶状体太薄、折光能力弱,或眼球前后径过短,导致近处物体的像成在视网膜后方;矫正远视眼应配戴凸透镜,因为凸透镜对光线有会聚作用,能让像前移到视网膜上。
对选项逐一分析:
A选项:像落在视网膜前方是近视眼的成像特点,且近视眼需配戴凹透镜,不符合远视眼的情况,错误;
B选项:像落在视网膜前方是近视眼,需配戴凹透镜,不符合远视眼,错误;
C选项:像落在视网膜后方,配戴凸透镜,符合远视眼的成像和矫正方式,正确;
D选项:远视眼需配戴凸透镜,不是凹透镜,错误。
【答案】
C
【知识点】
远视眼的成因与矫正、凸透镜的作用
【点评】
本题考查远视眼的基础知识,需准确区分近视眼与远视眼的成像位置及矫正方法,属于光学部分的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解决这道题,需结合照相机的成像原理及凸透镜成实像的规律分析:照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作;当凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像会变小。题目中部分人员未进入镜头,是因为当前所成的像过大,需让像变小才能使全体人员都进入镜头,因此需要调节物距和像距:增大物距(照相机离人更远),减小像距(镜头往里缩,缩短镜头与底片的距离),据此判断选项。
【解析】
照相机的成像原理是凸透镜成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律:成实像时,物距(物体到凸透镜的距离)越大,像距(像到凸透镜的距离)越小,所成的像越小。题目中部分人未进入镜头,说明当前像的大小超出了镜头的取景范围,需要减小像的大小,因此需增大物距(即人不动,照相机离人远一些),同时减小像距(即镜头往里缩一些,减小镜头到底片的距离)。对选项逐一分析:A选项人站近一些,物距减小,像会变大,无法让更多人进入镜头,错误;B选项照相机离人近(物距小)、镜头外伸(像距大),像会更大,错误;C选项同B选项,物距小、像距大,像更大,错误;D选项符合调节要求,正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像的应用、照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在实际生活中的应用,核心是掌握实像变化时物距与像距的调节关系,属于基础题型,难度适中,学生只要牢记规律即可正确解答。
【难度系数】
0.5