專題04 《光的折射 透鏡》壓軸培優(yōu)題型訓(xùn)練【九大題型】 （解析版）

專題04《光的折射透鏡》壓軸培優(yōu)題型訓(xùn)練【九大題型】TOC\o"1-3"\h\u【題型1光的折射規(guī)律的應(yīng)用】 1【題型2探究光折射的特點(diǎn)】 5【題型3作光的折射光路圖】 9【題型4光學(xué)實驗設(shè)計與探究】 12【題型5凸透鏡的會聚作用】 16【題型6透鏡的光路圖】 18【題型7探究凸透鏡成像的規(guī)律】 21【題型8凸透鏡成像規(guī)律的其他應(yīng)用】 28【題型9音近視眼的成因與矯正辦法】 32【題型1光的折射規(guī)律的應(yīng)用】 1．（2022秋?深圳期末）如圖所示，固定在水面上方的光源S發(fā)出一束光線經(jīng)水面反射后在光屏上有一個光斑A，已知光束與水面的夾角為40°，S'是光源經(jīng)水面反射所成的像。下列說法正確的是（）A．折射角的大小為50° B．當(dāng)水面升高時，反射角將變大 C．當(dāng)水面升高時，光斑A將向右移動 D．當(dāng)水面升高時，S'到水面的距離變小【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）已知光束與水面的夾角為40°，可求得入射角的大小，根據(jù)光的折射規(guī)律可判斷折射角的大小；（2）入射光線方向不變，水面發(fā)生變化時，再次的水面是水平的，故反射光線也平行；兩次的水面是平行的（3）平面鏡成像的特點(diǎn)是：像物等距、像物等大、像與物連線垂直鏡面、虛像。【解答】解：A、已知光束與水面的夾角為40°，則入射角為90°﹣40°＝50°，根據(jù)光的折射規(guī)律可知，折射角應(yīng)小于50°，故A錯誤；B、因為入射光線方向不變，當(dāng)水面升高時，再次的水面是平行的，反射光線與原來的反射光線是平行的，故反射角不變，故B錯誤；C、當(dāng)液面升高時，由于入射角不變，所以反射光線與原來的反射光線平行，故光屏上的光斑A向左移動到A′位置。如圖所示：故C錯誤；D、當(dāng)水面升高時，物體S到水面的距離小了，所以像到水面的距離也小了，故D正確。故選：D。2．（2022秋?高郵市期末）如圖所示，一束激光沿直線射到空水槽底部O點(diǎn)，形成一個光斑，現(xiàn)向水槽中緩慢地注水，水面逐漸升高（未到水槽口），在此過程中（）A．光的折射角保持不變，光斑的位置保持不變 B．光的折射角不斷減小，光斑從O點(diǎn)不斷的向左移動 C．光的折射角不斷增大，光斑從O點(diǎn)不斷的向右移動 D．光的折射角保持不變，光斑從O點(diǎn)不斷的向左移動【答案】D【分析】（1）光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播；（2）光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，光的傳播方向發(fā)生改變，稱為光的折射?！窘獯稹拷猓築C、由于水面是水平的，則入射角不變，折射角不變，故AB錯誤；AD、水槽內(nèi)沒有注水時，光沿直線傳播，照射到O點(diǎn)，當(dāng)向水槽內(nèi)注入適量的水后，光從空氣斜射入水中發(fā)生折射，折射角小于入射角，因此光線移動到O點(diǎn)左側(cè)O′點(diǎn)；繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水，折射光線逐漸向左偏折，故D正確，A錯誤。故選：D。3．（2020秋?吉州區(qū)期末）如圖所示，光線從空氣射入某種液體中，入射角為45°，折射角為30°，光線射到液體底部水平放置的平面鏡上又反射回來，最后光線又回到空氣中的折射角是（）A．30° B．45° C．55° D．60°【答案】B【分析】要解決此題，需要掌握光的反射定律和光路的可逆性，根據(jù)光的反射定律和光路可逆的原理解答【解答】解：作出光路示意圖：光線入射到平面鏡上時的反射角，平面鏡反射時，反射角等于入射角，而光從液體中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，如圖所示∠2＝∠1＝30°光從液體射向空氣時的入射角為∠3＝∠2＝30°根據(jù)光路的可逆性可知這時的折射角∠4＝45°故選：B。4．（2021秋?連南縣期中）如圖所示，有一束光線從空氣射入某種透明介質(zhì)，在分界面處發(fā)生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4＝∠5，則BH為入射光線，HF為折射光線，AE為界面，空氣在界面的下側(cè)。（填“上”“下”“左”或“右”側(cè)）【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】①首先應(yīng)該知道反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角；根據(jù)定律反射光線和入射光線與法線的夾角一定相等，由此可確定入射光線和反射光線。②其次要知道折射定律：折射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi)，折射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，當(dāng)光由空氣斜射進(jìn)入水中或其它透明介質(zhì)中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；當(dāng)光由水中或其它透明介質(zhì)斜射進(jìn)入空氣中時，折射光線遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角；因為入射光線和折射光線一定在相對的兩個區(qū)域中，由此確定入射光線和折射光線?！窘獯稹拷猓孩僖阎狝E⊥CG，則AE和CG有可能是界面。根據(jù)∠4＝∠5可知，AE下方發(fā)生了光的反射，可確定CG是法線，AE是界面，BH為入射光線。②光由空氣斜射進(jìn)入水中或其它透明介質(zhì)中時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；由∠1＜∠5可知，∠1是折射角，∠5是入射角，HF為折射光線；所以AE的下方是空氣，上方是某種透明介質(zhì)。故答案為：BH；HF；AE；下。5．（2022?澧縣校級模擬）在探究“光從空氣斜射入水和油時，哪種液體對光的偏折本領(lǐng)較大”的實驗中，小明提出如下實驗方案：先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中，記錄下光斑位置（如圖所示）；接著分別倒入水和油，記錄對應(yīng)的光斑位置，再通過分析就可得到實驗結(jié)論。經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)為這一方案是可行的，于是進(jìn)行了探究實驗。（1）要實現(xiàn)探究目標(biāo)，他們應(yīng)選擇圖乙中的BD（選填字母序號）兩圖示實驗；（2）由AD兩圖的實驗不能（能/不能）得出結(jié)論，原因是沒有控制液面的高度相同。（3）某小組同學(xué)正確實驗后，所記錄的三次光斑的相對位置如圖所示，經(jīng)分析可知：光從空氣斜射入水和油時，油對光的偏折本領(lǐng)較大。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）實驗的目的是探究水和油對光的偏折本領(lǐng)，因此需要控制入射角和液面的高度相同；（2）根據(jù)控制變量的思想分析AD兩圖的實驗；（3）通過記錄的位置，和空氣中照射點(diǎn)光斑相比較，距離空氣中光斑越遠(yuǎn)，說明對光的偏折本領(lǐng)越大?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)控制變量法的思想，要探究水和油對光的偏折本領(lǐng)大小，必須控制入射角和液面的高度相同，符合條件的有B、D兩圖；（2）在探究“光從空氣斜射入水和油時，哪種液體對光的偏折本領(lǐng)較大”的實驗中，要用到控制變量法，A圖中是水，D圖中是油，物質(zhì)種類不同，液面高度不相同，因此由AD兩圖的實驗不能得出結(jié)論；（3）根據(jù)記錄，油中光斑的位置距離空氣比較遠(yuǎn)，因此油對光線的偏折程度大，對光的偏折本領(lǐng)較大。故答案為：（1）BD；（2）不能；沒有控制液面的高度相同；（3）油?！绢}型2探究光折射的特點(diǎn)】 6．（2023?姑蘇區(qū)校級二模）如圖所示，小明在研究光的折射規(guī)律時，為了觀察到光的折射過程，他就把一塊白色的板豎直放在水中，然后將一激光束從空氣中斜射入水中，結(jié)果在白板上看到了折射的過程：（1）若他將激光束向水面靠攏，請問折射光束應(yīng)靠近（靠近/遠(yuǎn)離）水面；（2）若入射水面的激光束的角度保持不變，在水槽中加適量水，請問水底的光斑應(yīng)向右（左/右）移；（3）該豎板左側(cè)可以繞圖中虛線自由翻轉(zhuǎn)，如果將左側(cè)豎板向后翻轉(zhuǎn)后，折射光線在豎板上消失，返回后又再次出現(xiàn)在豎板上，這說明：折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)?！敬鸢浮浚?）靠近；（2）右（3）折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)?！痉治觥浚?）入射光線、折射光線與法線的夾角為入射角、折射角；折射角隨入射角的增大而增大；（2）根據(jù)光的折射規(guī)律，分別作出水槽內(nèi)水位低時、水位高時的光的折射的光路圖；（3）根據(jù)光的折射規(guī)律：三線共面（入射光線、反射光線、法線）可做出解答?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)入射光線靠近水面時，入射角增大，折射角隨入射角的增大而增大，折射光線將靠近水面（2）若入射水面的激光束的角度保持不變，在水槽中加適量水，入射角將向右移動，則折射光線隨之向右移動，即在注水的過程中光斑向右移動；（3）該豎板左側(cè)可以繞圖中虛線自由翻轉(zhuǎn)，如果將左側(cè)豎板向后翻轉(zhuǎn)后，則呈現(xiàn)折射光線的豎板左側(cè)和呈現(xiàn)入射光線的豎板右側(cè)不在同一平面內(nèi)，所以在豎板左側(cè)上不能看到折射光線；但是此時折射光線的位置不發(fā)生變化，折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)。故答案為：（1）靠近；（2）右（3）折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)。7．（2022秋?青羊區(qū)校級期末）在探究光的折射規(guī)律時，從水面上方看水中的物體變淺了，為了確定水中物體所成像的位置，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了實驗探究，步驟如下：（1）A.把一個防水小燈泡a放在水中某處，觀察燈泡所成像的位置；B.將另一個相同的小燈泡b放在水面上方，調(diào)格其位置，使它的像與a在水中的像重合；C.用刻度尺測量燈泡b到水面的距離。（2）燈泡a的像到水面的距離等于燈泡b到水面的距離（選填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）測量時，如果直接將刻度尺豎直插入水中，使看到的零刻度線與燈泡a的像重合，則刻度尺在水面處的示數(shù)表示a到水面的距離（選填“a到水面的距離”或“a的像到水面的距離”）。（4）某小組實驗時，測得燈泡a到水面的距離u和燈泡a的像到水面的距離v的對應(yīng)關(guān)系如下表所示：u/mm30.060.090.0120.0150.0180.0v/mm22.545.067.590.0112.5135.0根據(jù)上面的實驗結(jié)果，看起來1.2m深飽水坑，其實際深度可達(dá)1.6m，因此看起來不太深的水也不能貿(mào)然下去，以免危險！【答案】（1）a在水中的像；（2）等于；（3）a到水面的距離；（4）1.6?！痉治觥浚?﹣3）平面鏡成正立、等大的虛像，像到平面鏡的距離和物到平面鏡的距離相等；（4）先根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中描點(diǎn)，然后用直線和平滑曲線連接起來，并根據(jù)圖象得出結(jié)論。【解答】解：（1）將另一個相同的小燈泡b放在水面上方，調(diào)格其位置，使它的像與a在水中的像重合，以便于比較大?。唬?）平面鏡成正立、等大的虛像，并且像到平面鏡的距離和物到平面鏡的距離相等，所以燈泡a的像到水面的距離與燈泡b到水面的距離一定相等；（3）測量時，如果直接將刻度尺豎直插入水中，使看到的零刻度線與燈泡a的像重合，考慮到光的折射，則真實的零刻度線在燈泡a的位置，故刻度尺在水面處的示數(shù)表示燈泡a的深度，即燈泡a到水面的距離；（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中描點(diǎn)，并用直線連接起來，如下圖所示：根據(jù)圖象可知，v與u成正比，并且＝＝0.75，因此有v＝0.75u。故看起來1.2m深飽水坑，其實際深度可達(dá)1.6m。故答案為：（1）a在水中的像；（2）等于；（3）a到水面的距離；（4）1.6。8．（2022秋?懷柔區(qū)期末）如圖所示的裝置，小聰同學(xué)利用光具盤探究“光從空氣斜射入玻璃中時，折射角隨入射角變化的關(guān)系”，實驗中，光具盤除了能讀出入射角和折射角大小外，還具有顯示光路的作用，小聰經(jīng)過多次實驗后記錄了如表數(shù)據(jù)：入射角α15°30°45°60°折射角β10.5°20.7°30°37.8°（1）分析表格中的數(shù)據(jù)，你能得出的實驗結(jié)論（寫出一條即可）：當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角；（2）當(dāng)光以35°的入射角從空氣射入玻璃中時，其折射角小于30°（選填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）當(dāng)光以30°的入射角從玻璃射入空氣中時，其折射角等于45°?！敬鸢浮浚?）當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角；（2）小于；（3）45°?！痉治觥浚?）（2）根據(jù)入射角和折射角的特點(diǎn)分析判斷即可解決；（3）據(jù)光路的可逆性分析判斷即可解決?！窘獯稹拷猓海?）由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角；（2）由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)光由空氣斜射入玻璃中時，隨著入射角的增大，折射角也增大，當(dāng)入射角等于30°時折射角為20.7°，當(dāng)入射角等于45°時折射角為30°，所以當(dāng)入射角等于35°時折射角小于30°；（3）根據(jù)光路的可逆性，當(dāng)光由玻璃射入空氣時，入射角小于折射角，且當(dāng)入射角等于30°時，折射角為45°。故答案為：（1）當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角；（2）小于；（3）45°。9．（2022秋?樂業(yè)縣期中）某同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實驗，如圖所示是光從空氣射入水中時的光路，實驗中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，通過實驗還得到如表數(shù)據(jù)：入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11°22.1°35.4°40.9°（1）分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：①光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。②光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關(guān)系是：折射角隨入射角的增大而增大（選填“增大”、“不變”或“減小”），且折射角小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時，折射角大小等于0度。該同學(xué)根據(jù)上述實驗中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論總結(jié)出了光的折射特點(diǎn)。（2）若用激光沿CO方向從水中射入空氣，激光在空氣中傳播的光路是OA（選填“OA”或“OB”），這說明在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的；激光經(jīng)過水面反射時的反射角大小等于γ（選填“a”、“β”或“γ”）?！敬鸢浮客黄矫鎯?nèi)；法線；（1）①反射；折射；②增大；小于；0；（2）OA；可逆的；γ?！痉治觥扛鶕?jù)圖示可知，光從空氣射入水中時，折射光線、入射光線和法線的位置關(guān)系；（1）①光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象；②分析表格數(shù)據(jù)可得出光的折射規(guī)律。（2）在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的，光發(fā)生反射時，反射角等于入射角?！窘獯稹拷猓簩嶒灠l(fā)現(xiàn)，光從空氣射入水中時，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)；（1）①光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象；②由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時，當(dāng)入射角不斷增大時，折射角也隨之增大，故折射角隨入射角的變化關(guān)系是：折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射角；當(dāng)光從空氣垂直射到水面時，折射光線與法線重合，故折射角等于0°。（2）在光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的，若用激光沿CO方向從水中射入空氣，則激光在空氣中的光路是OA；激光經(jīng)過水面反射時，反射角等于入射角，所以反射角大小等于γ。故答案為：同一平面內(nèi)；法線；（1）①反射；折射；②增大；小于；0；（2）OA；可逆的；γ。【題型3作光的折射光路圖】 10．（2022?鄒城市模擬）請按要求完成下列作圖。如圖所示，光從空氣斜射入玻璃中，畫出入射光線AO所對應(yīng)的反射光線和光通過玻璃的折射光線?！敬鸢浮恳娊獯稹痉治觥扛鶕?jù)反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，作出反射光線；光線通過玻璃磚再進(jìn)入空氣發(fā)生兩次折射：第一次是從空氣斜射進(jìn)入玻璃磚，折射光線應(yīng)該靠近法線偏折，折射角小于入射角；第二次是從玻璃磚斜射進(jìn)入空氣，折射光線應(yīng)該遠(yuǎn)離法線偏折，折射角大于入射角。由于玻璃磚上下表面垂直，第二次折射的入射角等于第一次折射的折射角，所以第二次折射的折射角等于第一次折射的入射角，最后的出射光線與入射光線AO相比，只是作了平移，即出射光線與入射光線AO平行。【解答】解：圖中已畫出法線，根據(jù)光的反射規(guī)律可知，反射角等于入射角，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，據(jù)此在法線上側(cè)的空氣中畫出反射光線；第一次折射：先過入射點(diǎn)O垂直玻璃磚上表面作出法線，再在玻璃磚內(nèi)部法線的另一側(cè)作出折射光線，注意折射角小于入射角；第二次折射：先過O′點(diǎn)垂直玻璃磚下表面作出法線，再在玻璃磚的下側(cè)空氣中作出折射光線，注意折射角大于入射角，折射光線與玻璃磚上表面的入射光線AO平行，如圖所示：11．（2022?雨山區(qū)校級二模）如圖所示，O為半球形玻璃磚的球心，AO為射向球心的一束光線，請在圖中畫出AO經(jīng)過玻璃磚折射后再次傳播到空氣中的光路.【答案】見解答【分析】根據(jù)光的折射規(guī)律可知，折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，且當(dāng)光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角?！窘獯稹拷猓簭娜肷潼c(diǎn)O作法線，光線從空氣斜射入玻璃磚時，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角，據(jù)此作出第一條折射光線；折射光線從玻璃磚射入空氣中時，由于此光線是由圓心O射出，當(dāng)經(jīng)過第二個折射面時，正好與該入射點(diǎn)處的切線垂直，因此第二次折射光線的傳播方向不變，如圖所示：12．（2022?河南模擬）圖甲是漁民叉魚的情境，有經(jīng)驗的漁民都知道叉魚時不能瞄準(zhǔn)看到的“魚”A的位置，而應(yīng)該對著“魚”A稍向下的地方.請你在圖乙中畫出漁民看到水中的魚的光路圖.【答案】見解答【分析】人看到的魚在水中，光是從水中斜射入空氣中進(jìn)入了船上的人的眼睛，當(dāng)光從水、玻璃等透明介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角，船上的人感覺光是沿直線傳播的，逆著光看去，好像是從光的反向延長線的交點(diǎn)處來的，比實際位置偏高?！窘獯稹拷猓喝丝吹降聂~在水中，光是從水中斜射入空氣中進(jìn)入了船上的人的眼睛，當(dāng)光從水、玻璃等透明介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角，船上的人感覺光是沿直線傳播的，逆著光看去，好像是從光的反向延長線的交點(diǎn)處來的，比實際位置偏高，所以像在實際與的上方，故直接連接眼睛與魚的像A，與水面的交點(diǎn)即為入射點(diǎn)O，從O點(diǎn)作出法線，連接點(diǎn)A的下方的一點(diǎn)B與點(diǎn)O即為入射光線，如圖所示：13．（2022?曲阜市二模）如圖，小文給同學(xué)們表演趣味小實驗，她將一塊厚玻璃磚豎立在桌面上，讓小明站在玻璃磚右側(cè)進(jìn)行觀察。小文將一枚硬幣緩慢移至玻璃磚左側(cè)某一位置時，小明驚奇地發(fā)現(xiàn)，硬幣“進(jìn)入”了玻璃磚內(nèi)。請畫出從A點(diǎn)出發(fā)的一條光線，經(jīng)過玻璃磚進(jìn)入眼睛的完整光路?！敬鸢浮恳娊獯稹痉治觥抗獾恼凵涠傻膬?nèi)容：折射光線、入射光線和法線在同一平面上，折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，光從空氣斜射入其它介質(zhì)中時，折射角小于入射角；光從其他介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角?！窘獯稹拷猓菏紫冗B接人的眼睛和虛像A'，連線與玻璃磚右側(cè)界面的交界點(diǎn)為折射點(diǎn)；光線從玻璃磚斜射入空氣中，折射角大于入射角，據(jù)此做出玻璃磚中的入射光線；當(dāng)光從空氣斜射入玻璃磚中時，折射角小于入射角，據(jù)此做出硬幣反射的光線，如圖所示：【題型4光學(xué)實驗設(shè)計與探究】 14．（2022秋?南京期末）在“探究樹蔭下的光斑”的綜合實踐活動中，小明準(zhǔn)備了如圖所示的一張帶孔卡片（孔的尺寸約為1cm）、一張大小相同的無孔卡片、一張白紙。首先把白紙鋪在地面上，接下來的操作與探究目的對應(yīng)的是（）A．將圖示卡片置于白紙上方約1m處，讓太陽光透過不同的小孔﹣﹣探究光斑的形狀與孔的大小的關(guān)系 B．另一張卡片覆蓋住圖示卡片左邊的三個孔，并慢慢向右平移逐漸遮住三角形的小孔﹣﹣探究光斑的形狀與孔的大小的關(guān)系 C．另一張卡片覆蓋住圖示卡片右邊的三個孔，只留下圓形的小孔，將卡片慢慢靠近白紙﹣﹣探究光斑的形狀與孔的形狀的關(guān)系 D．另一張卡片覆蓋在圖示卡片右邊的三個孔，并慢慢向左平移逐漸遮住圓形的小孔﹣﹣探究光斑的形狀與孔的形狀的關(guān)系【答案】B【分析】認(rèn)真審題，分析實驗步驟、實驗現(xiàn)象，然后得出結(jié)論?！窘獯稹拷猓篈、將有孔的卡片置于白紙上方約1米處，讓太陽光透過不同的小孔，由于孔的形狀不同，所以我們可以觀察白紙上光斑是否相同，可研究光斑的形狀是否與孔的形狀有關(guān)，故A錯誤；B、保持卡片到白紙的距離不變，用另一張卡片覆蓋住左邊的三個孔，并慢慢向右移動逐漸遮住菱形的小孔，小孔的形狀和大小都發(fā)生改變，故不能研究光斑的形狀是否與孔的大小有關(guān)，故B正確；C、用另一張卡片覆蓋住右邊的三個孔，只留下圓形的小孔，將卡片慢慢靠近白紙，孔到紙的距離發(fā)生了改變，故觀察光斑的形狀是否變化即可，故可研究光斑的形狀是否與孔到白紙的距離有關(guān)，故C錯誤；D、另一張卡片覆蓋在圖示卡片右邊的三個孔，并慢慢向左平移逐漸遮住圓形的小孔，孔的大小和形狀都發(fā)生變化，不能探究光斑的形狀與孔的形狀的關(guān)系，故D錯誤。故選：B。15．（2021秋?鼓樓區(qū)校級期中）某小組選用了圖1甲中光源、水、水槽、可折轉(zhuǎn)的光屏（帶刻度）等器材，用于完成探究“光從空氣射入水中時的折射規(guī)律”。（1）使用可折轉(zhuǎn)的光屏，是為了觀察折射光線和入射光線是否在同一平面內(nèi)。（2）光從空氣射入水中，入射點(diǎn)為O點(diǎn)，不斷改變?nèi)肷浣?，讀出刻度盤上對應(yīng)的折射角，將實驗結(jié)果畫在圖1丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分別表示各次入射光線和對應(yīng)的折射光線的位置。由此可得出，光從空氣斜射入水中時，折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于（選填“大于”、“等于”“小于”）入射角；當(dāng)光從空氣垂直射入水中時，折射角等于0度。（3）在探究中，小組成員小明同學(xué)提出了一個猜想：光從空氣斜射進(jìn)入不同透明介質(zhì)發(fā)生的折射程度是否都相同？于是小明提出如下實驗方案：先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中，記錄下光斑位置（如下圖2所示）；接著分別倒入水和油，記錄對應(yīng)的光斑位置，再通過分析就可得到實驗結(jié)論。經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)為這一方案是可行的，于是進(jìn)行了探究實驗。①要實現(xiàn)探究目標(biāo)，他們應(yīng)選擇圖2中的B和D（選填字母序號）兩圖示實驗；②實驗時，同學(xué)們在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺，這樣做的目的是為了記錄每一次光斑的位置。③某小組同學(xué)正確實驗后，所記錄的三次光斑的相對位置如圖2所示，經(jīng)分析可知：光從空氣斜射入水和油時，油對光的偏折本領(lǐng)較大?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）光屏可以顯示光的傳播路徑，還可以利用可折轉(zhuǎn)的光屏確定折射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)。（2）光的折射規(guī)律：折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，折射光線、入射光線分居在法線兩側(cè)；光從空氣斜射入其他透明介質(zhì)，折射角小于入射角；光從其他透明介質(zhì)斜射入空氣，折射角大于入射角；光線從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時，傳播方向不改變。（3）①實驗的目的是探究水和油對光的偏折本領(lǐng)，因此需要控制入射角和液面的高度相同；②為了把液體對光線的偏折程度體現(xiàn)出來，需要在水槽底部貼上刻度尺，記錄折射光線照射在水槽底部的光斑的位置；③通過記錄的位置，和空氣中照射點(diǎn)光斑相比較，距離空氣中光斑越遠(yuǎn)，說明對光的偏折本領(lǐng)越大?！窘獯稹拷猓海?）將光屏的半部分向前后翻折，就不會看到折射光線，只有當(dāng)整個光屏為一平面時，才能夠看到折射光線，說明入射光線、折射光線、法線共面；這說明使用可折轉(zhuǎn)的光屏，是為了觀察折射光線和入射光線是否在同一平面內(nèi)。（2）由圖1丙可以看出，當(dāng)入射角逐漸減小，則折射角逐漸減小，入射角增大時，折射角也隨著增大；即：光從空氣斜射入水中時，折射角隨入射角的增大而增大，隨入射角的減小而減小，且折射角小于入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時，傳播方向不變，此時入射角等于0度，折射角也等于0度。（3）①根據(jù)控制變量法的思想，要探究水和油對光的偏折本領(lǐng)大小，必須控制入射角和液面的高度相同，符合條件的有B、D兩圖；②在水槽底部貼上一把自制紙質(zhì)刻度尺，目的是為了記錄液體對光的偏折的光斑的位置，比較液體對光的偏折程度，體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換法的思想；③根據(jù)記錄，油中光斑的位置距離空氣中的光斑比較遠(yuǎn)，因此油對光線的偏折程度大，對光的偏折本領(lǐng)較大。故答案為：（1）在同一平面內(nèi)；（2）增大；小于；0；（3）①B、D；②記錄每一次光斑的位置；③油。16．（2022秋?亭湖區(qū)校級期中）大約兩千四百年前，我國的學(xué)者墨翟和他的學(xué)生做了世界上第一個小孔成像的實驗，解釋了小孔成像的原因；在制作“小孔成像觀察儀”的活動中，小明同學(xué)將圓筒插入易拉罐中制成如圖的儀器（圓筒能在易拉罐中前后移動）。（1）小孔成像的原理是：光的直線傳播；（2）圓筒的A（A/B）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；（3）蠟燭在塑料薄膜上所成的像是倒立（正立/倒立）的實（實/虛）像；（4）開始實驗時，眼睛從光屏一側(cè)看過去，無論怎樣調(diào)節(jié)易拉罐與蠟燭之間的距離，屏上都看不到燭焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是：C；A.小孔扎成了三角形B.小孔扎成了正方形C.小孔太大D小孔太?。?）圖乙中，保持易拉罐和圓筒位置不變，應(yīng)將蠟燭向右移動（左/右），可以使得屏上的像變大；（6）若將蠟燭在孔前繞順時針旋轉(zhuǎn)，則它在塑料薄膜上所成的像將順（順/逆）時針旋轉(zhuǎn)；（7）小明進(jìn)一步實驗，分別測出燭焰的高度h1，燭焰到小孔的距離x1，像的高度h2，像到小孔的距離x2，測得多組數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，它們之間滿足關(guān)系：＝，樹蔭下的圓形光斑就是太陽通過樹葉中間的小孔在地面上成的像，小明從網(wǎng)上查到太陽到地面的距離約為1.6×1011m，一個直徑為3.5cm的光斑到它對應(yīng)的小孔間距為400cm，則太陽的直徑約為1.4×109m。【答案】（1）光的直線傳播；（2）A；（3）倒立；實；（4）C；（5）右；（6）順；（7）1.4×109。【分析】（1）小孔成像的原理是光的直線傳播；（2）半透明塑料薄膜制成的光屏應(yīng)放在圓筒的A端（前端）；（3）小孔成像中成倒立的實像；（4）屏上都看不到燭焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是孔太大；（5）光屏上像的大小與物體到小孔的距離以及像到小孔的距離有關(guān)，小孔成像是由于光的直線傳播形成的。小孔成像現(xiàn)象中像的形狀與孔的大小和形狀無關(guān)，它取決于物體的形狀；小孔透過的光線越多，成的像越亮，否則越暗；（6）光線沿直線傳播，當(dāng)蠟燭沿順時針旋轉(zhuǎn)時，蠟燭上各點(diǎn)發(fā)出的光線也沿順時針旋轉(zhuǎn)，所成的像也沿順時針旋轉(zhuǎn)；（7）由題意可得根據(jù)像的直徑和像到小孔的距離的比值等于物體的直徑和物體到小孔的距離的比值。【解答】解：（1）小孔成像是由于光的直線傳播形成的；（2）為了成的像更清晰，便于觀察，半透明的薄紙應(yīng)該放在圓筒的前端即A端；（3）蠟燭在塑料薄膜上所成的像是倒立的實像；（4）開始實驗時，眼睛從光屏一側(cè)看過去，無論怎樣調(diào)節(jié)易拉罐與蠟燭之間的距離，屏上都看不到燭焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是孔太大；（5）當(dāng)減小物體與小孔之間的距離時，光屏上的像將變大，所以應(yīng)將蠟燭向右移動；（6）若將蠟燭在孔前繞順時針旋轉(zhuǎn)，則它在塑料薄膜上所成的像將順時針旋轉(zhuǎn)；（7）由題目所給的比例關(guān)系可知光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值是一個定值，太陽直徑和太陽與小孔之間的距離的比值是一個定值，這兩個比值相等，所以太陽的直徑：d＝×1.6×1011m＝1.4×109m。故答案為：（1）光的直線傳播；（2）A；（3）倒立；實；（4）C；（5）右；（6）順；（7）1.4×109?！绢}型5凸透鏡的會聚作用】 17．（2023?長沙一模）野外丟棄的礦泉水瓶容易引起火災(zāi)，無論是水沒喝完的礦泉水瓶還是有雨水進(jìn)入的礦泉水瓶，被陽光照射后都可能會發(fā)生火災(zāi)，下列圖中的原理與此光學(xué)原理相同的是（）A． B． C． D．【答案】A【分析】玻璃凸透鏡、水凸透鏡、冰凸透鏡等其他透明物質(zhì)做成的凸透鏡都對光線有會聚作用。【解答】解：在森林里隨地丟棄瓶子，無論是水沒喝完的礦泉水瓶還是有雨水進(jìn)入的礦泉水瓶都屬于水凸透鏡，水凸透鏡對光線有會聚作用，能使太陽光會聚于一點(diǎn)，這點(diǎn)的溫度很高，會把枯葉點(diǎn)燃，導(dǎo)致森林火災(zāi)。A、平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚成一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，圖示反映了凸透鏡對光線有會聚作用，與題干的原理相同。B、蠟燭發(fā)出的光線經(jīng)過小孔射到光屏上，是小孔成像，小孔成像是光的直線傳播形成的，與題干的原理不同。C、物體在水中反射的光線到水面處發(fā)生折射進(jìn)入眼睛，人感覺光線是從折射光線的反向延長線上射出的，屬于光的折射現(xiàn)象，與題干的原理不同。D、太陽光通過三棱鏡后，分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光，是光的色散現(xiàn)象，與題干的原理不同。故選：A。18．（2022秋?渝中區(qū)校級期末）下列有關(guān)光學(xué)知識的表述，正確的是（）A．凸透鏡對光有發(fā)散作用 B．物體在平面鏡中成正立、等大的實像 C．透過玻璃看到的字到人眼的距離變遠(yuǎn)了 D．一束光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，傳播方向可能不變【答案】D【分析】（1）凸透鏡對光線具有會聚作用；（2）平面鏡成像的特點(diǎn)是成正立、等大的虛像；（3）光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，就會出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象，例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的；（4）當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變?！窘獯稹拷猓篈、凸透鏡對光線具有會聚作用，故A錯誤；B、物體通過平面鏡能成正立、等大的虛像，而不是實像，故B錯誤；C、字反射的光由玻璃斜射入空氣時，在玻璃面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線遠(yuǎn)離法線，折射光線進(jìn)入人眼，人眼逆著折射光線的方向沿直線看去，看到的是比實際位置近一些的字的虛像，故C錯誤；D、當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向改變；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不改變，故D正確。故選：D。19．（2023春?威遠(yuǎn)縣校級期中）安全常識：夏天不要隨意將瓶裝礦泉水放置在汽車儀表臺上。這是由于瓶裝礦泉水在陽光下，相當(dāng)于一個b（選填字母“a—凹透鏡”或“b—凸透鏡”），它對光線有會聚作用，可能將陽光會聚在焦點(diǎn)上，導(dǎo)致附近的材料長時間高溫被引燃。【答案】b；焦點(diǎn)【分析】透明圓塑料瓶裝水后，中間厚而邊緣薄，類似于凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用?！窘獯稹拷猓阂驗槠恐兴男螤钍侵虚g厚、邊緣薄，符合凸透鏡的形狀特點(diǎn)，瓶裝礦泉水在陽光下，對光線有會聚作用，可能將陽光會聚在焦點(diǎn)上，會造成樹葉燃燒，造成火災(zāi)。故答案為：b；焦點(diǎn)。【題型6透鏡的光路圖】 20．（2023?十一自主招生）在光具座上自左向右依次豎直放置一個凹透鏡、凸透鏡和平面鏡，兩個透鏡的主光軸重合，凸透鏡的焦距為f，此時兩個透鏡之間的距離為L．在凹透鏡的左側(cè)有一水平平行光束通過兩個透鏡后入射到平面鏡上，經(jīng)平面鏡反射后，反射光恰能沿原來的光路返回，據(jù)此可判斷凹透鏡的焦距為（）A．f B．L C．f+L D．f﹣L【答案】D【分析】由題知，經(jīng)過平面鏡反射后，反射光能沿著原來的光束返回，而平面鏡又豎直放置，說明透過凸透鏡的光線為平行光；所以，透過凹透鏡后的光線必過凸透鏡的焦點(diǎn)（光線的反向延長線過焦點(diǎn)）據(jù)此畫圖幫助回答?！窘獯稹拷猓寒?dāng)凸透鏡的焦點(diǎn)位于凸透鏡與凹透鏡之間時，因為從凹透鏡出來的光線為發(fā)散光線，所以不可能經(jīng)過凸透鏡焦點(diǎn)；當(dāng)凸透鏡焦點(diǎn)位于凹透鏡左邊時，則可能從凹透鏡出來的光線的反向延長線經(jīng)過凸透鏡的焦點(diǎn)；而射入凹透鏡的光線為平行光線，故從凹透鏡出來的光線的反向延長線也經(jīng)過凹透鏡的焦點(diǎn)，因而凹透鏡的焦點(diǎn)與凸透鏡的焦點(diǎn)重合，如圖，所以凹透鏡的焦距f′＝f﹣L。故選：D。21．（2023?開福區(qū)校級二模）將圖中的光路補(bǔ)充完整?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】在作凸透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來作圖。【解答】解：根據(jù)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn)作出入射光線；根據(jù)通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸作出折射光線，如圖所示：22．（2022秋?金寨縣期末）如圖所示，兩條入射光線分別過凸透鏡的焦點(diǎn)F和光心O，分別畫出這兩條光線經(jīng)過凸透鏡折射后的光線?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】先確定所給的入射光線的特點(diǎn)，然后根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線作圖。【解答】解：通過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸；過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，如圖所示：23．（2022秋?嵩縣期末）如圖所示的凸透鏡的兩種情況，其中AB是物體，A'B'是AB的像。請在圖中適當(dāng)位置上畫出凸透鏡，并確定焦點(diǎn)的位置?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】解答此題，首先要確定凸透鏡的位置，即確定凸透鏡光心的位置，那么可利用過光心的特殊光線來作；在確定了凸透鏡的位置后，要根據(jù)過焦點(diǎn)的兩條特殊光線的光路圖來確定出左右兩側(cè)焦點(diǎn)的位置?！窘獯稹拷猓海?）確定凸透鏡的位置，即光心的位置O：由于過光心的光線傳播方向不變，那么連接像A和其像點(diǎn)A′，與主光軸的交點(diǎn)即為光心所在處，由此確定凸透鏡的位置。（2）確定焦點(diǎn)的位置：過焦點(diǎn)的特殊光線有兩種：①平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，將通過焦點(diǎn)；那么過A做平行于主光軸的光線，交凸透鏡于一點(diǎn)，連接該點(diǎn)和A′，其與主光軸的交點(diǎn)即為右側(cè)的焦點(diǎn)F；②過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸；同理，先過A′做平行于主光軸的光線，交凸透鏡于一點(diǎn)，連接該點(diǎn)與A，與主光軸的交點(diǎn)即為左側(cè)焦點(diǎn)F。注意光線的方向不要標(biāo)錯，如圖所示：24．（2022秋?武漢期末）根據(jù)入射光線和折射光線，在圖中的虛線框內(nèi)畫出適當(dāng)類型的透鏡?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】（1）凸透鏡對光線有會聚作用，且平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)，根據(jù)圖示折射光線與入射光線的關(guān)系畫入適當(dāng)?shù)耐哥R。（2）凹透鏡對光線有發(fā)散作用，除過光心的光線之外的所有射向凹透鏡的光線，經(jīng)凹透鏡折射后都會比原來發(fā)散一些；射向虛焦點(diǎn)的光線，經(jīng)凹透鏡后變?yōu)槠叫泄饩€?！窘獯稹拷猓海?）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)，應(yīng)畫入凸透鏡；（2）平行的光線經(jīng)透鏡折射后變得發(fā)散，因此該透鏡起發(fā)散作用，為凹透鏡。如圖：【題型7探究凸透鏡成像的規(guī)律】 25．（2021秋?渝中區(qū)校級期中）如圖所示，AB是凸透鏡的主光軸，P、Q、S是在主光軸上的三個位置，把一物體放在Q處，像成在S處；把物體放在S處，凸透鏡位置不變，像成在P處，則可判斷凸透鏡的位置在（）A．P的左邊 B．PQ之間 C．QS之間 D．S的右邊【答案】B【分析】凸透鏡成實像時，物像在凸透鏡的異側(cè)，u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f；u＝2f，成倒立、等大的實像，v＝2f；2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，u＞2f；凸透鏡成虛像時，物像在凸透鏡的同側(cè)，u＜f，成正立、放大的虛像，v＞u。【解答】解：A、當(dāng)凸透鏡在P的左邊時，把一物體放在Q處，像成在S處，物像在凸透鏡同側(cè)，v＞u，成正立、放大的虛像，把物體放在S處，凸透鏡位置不變，若成虛像，則像應(yīng)在S右側(cè)，若成實像，則像應(yīng)在凸透鏡左側(cè)，像不可能在P處，故A錯誤；B、當(dāng)凸透鏡在PQ之間時，把一物體放在Q處，像成在S處，物像在凸透鏡同側(cè)，v＞u，成正立、放大的虛像，把物體放在S處，凸透鏡位置不變，若成虛像，則像應(yīng)在S右側(cè)，若成實像，則像應(yīng)在凸透鏡左側(cè)，像可能在P處，故B正確；C、當(dāng)凸透鏡在SQ之間時，把一物體放在Q處，像成在S處，物像在凸透鏡異側(cè)，則成倒立的實像，把物體放在S處，凸透鏡位置不變，根據(jù)光路可逆可知，像應(yīng)成在Q處，不會成在P處，故C錯誤；D、當(dāng)凸透鏡在S右邊時，把一物體放在Q處，因為物像在凸透鏡同側(cè)時，成正立、放大的虛像，此時像距應(yīng)該大于物距，所以像不可能成在S處，故D錯誤。故選：B。26．（2020秋?牡丹江期末）當(dāng)物體距離凸透鏡8cm時，在透鏡另一側(cè)光屏上成一個清晰放大的像，若保持物體與光屏的位置不變，把凸透鏡向光屏方向移動2cm，則在光屏上又成一清晰的縮小的像，則該凸透鏡的焦距為（）A．f＜2cm B．2cm＜f＜4cm C．5cm＜f＜8cm D．4cm＜f＜5cm【答案】D【分析】凸透鏡成像時，得到的實像都是倒立的，所以物體離凸透鏡8cm時，在透鏡的另一側(cè)得到一個放大的實像一定是倒立的。由凸透鏡成倒立的、放大的實像時，2f＞u＞f，解不等式得出焦距的取值范圍；再由“保持物體與光屏的位置不變，把凸透鏡向光屏方向移動2cm，則在光屏上又成一清晰的縮小的像”可得u＝10cm＞2f，即f＜5cm，二者結(jié)合即可得出凸透鏡的焦距。【解答】解：物體離凸透鏡8cm時，在透鏡的另一側(cè)得到一個倒立的、放大的實像，2f＞u＞f，所以，2f＞8cm＞f，即8cm＞f＞4cm﹣﹣﹣﹣﹣①；由“保持物體與光屏的位置不變，把凸透鏡向光屏方向移動2cm，則在光屏上又成一清晰的縮小的像”，可知u＝10cm＞2f，即f＜5cm﹣﹣﹣﹣②，綜上所述，由①②可4cm＜f＜5cm。故選：D。27．（2020?莘縣一模）（多選）某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象，如圖所示，下列判斷正確的是（）A．該凸透鏡的焦距是8cm B．當(dāng)u＝12cm時，在光屏上能得到一個放大的像 C．當(dāng)u＝20cm時成放大的像。投影儀就是根據(jù)這一原理制成的 D．把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，像逐漸變小【答案】ABD【分析】（1）根據(jù)凸透鏡成像的四種情況和應(yīng)用進(jìn)行判斷：u＞2f，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f，應(yīng)用于照相機(jī)和攝像機(jī)；u＝2f，成倒立、等大的實像，v＝2f，一般用來求凸透鏡的焦距；2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，v＞2f，應(yīng)用于幻燈機(jī)和投影儀；u＜f，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡和老花鏡；（2）當(dāng)物距大于焦距時，凸透鏡成實像。凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小?！窘獯稹拷猓篈、據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)u＝v＝2f，凸透鏡成倒立、等大的實像；由圖可知，u＝v＝2f＝16cm，所以f＝8cm，故A正確；B、當(dāng)u＝12cm時，2f＞u＞f，成倒立、放大的實像，其應(yīng)用是投影儀或幻燈機(jī)，故B正確；C、當(dāng)u＝20cm時，u＞2f，光屏上成倒立、縮小的實像，其應(yīng)用是照相機(jī)，故C錯誤；D、物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中，物距大于焦距，成實像，凸透鏡成實像時，物距增大，像距減小，像變小，故D正確。故選：ABD。28．（2023?潮州模擬）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，所用凸透鏡的焦距是10cm用米尺在水平桌面上畫一直線并標(biāo)明刻度，將透鏡固定在50cm處，實驗裝置如圖所示。（1）當(dāng)把點(diǎn)燃的蠟燭放在20cm刻度處時，首先應(yīng)調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏和蠟燭，使它們的中心大致在同一高度，點(diǎn)燃蠟燭應(yīng)在調(diào)整高度之前（“前”或“后”）。（2）重新調(diào)整后，保持蠟燭、凸透鏡的位置不變，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏移到60～70cm的刻度范圍內(nèi)，才能在光屏上得到一個倒立縮小的實像。（3）當(dāng)把蠟燭移到35cm刻度處時，移動光屏可得到一個倒立、放大的實像。照相機(jī)、投影儀、放大鏡這三種光學(xué)儀器正常使用時，與這種成像規(guī)律相同的是投影儀。（4）此時，若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，則光屏上能成完整的燭焰的像（填“能”或“不能”）。（5）小明將自己的近視眼鏡放在凸透鏡前，若想得清晰的像，應(yīng)向右移動光屏（填“左”或“右”）。【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）在實驗中，為使像能成在光屏的中心，應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心大致在同一高度；燭焰有大有小，所以點(diǎn)燃蠟燭在調(diào)整高度之前。（2）凸透鏡成像規(guī)律：物距大于二倍焦距時成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。（3）當(dāng)f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像，此時v＞2f．利用其可制成投影儀。（4）物體有無數(shù)點(diǎn)組成，物體上任一點(diǎn)射向凸透鏡有無數(shù)條光線，經(jīng)凸透鏡折射后，有無數(shù)條折射光線會聚成該點(diǎn)的像。當(dāng)遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會聚成像。（5）近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，會聚成像的光線錯后會聚?！窘獯稹拷猓海?）做凸透鏡成像實驗應(yīng)在光具座上依次放置蠟燭，凸透鏡，光屏，凸透鏡必須位于蠟燭和光屏之間。使它們的中心大致在同一高度上，目的是成像在光屏的中心；燭焰有大有小，為了使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，所以點(diǎn)燃蠟燭在調(diào)整高度之前。（2）由凸透鏡成像規(guī)律可知，物距大于二倍焦距成倒立縮小實像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距。則應(yīng)將光屏在光具座上移到60cm～70cm的刻度范圍內(nèi)。才能在光屏上得到一個倒立縮小的實像；（3）蠟燭在35cm處，則此時物距為50cm﹣35cm＝15cm，此時f＜u＜2f，所以成倒立、放大的實像，根據(jù)這個原理制成了投影儀。（4）若有一只蒼蠅落到凸透鏡上，遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經(jīng)凸透鏡折射會聚成完整的像，只是折射光線減少，會聚成的像變暗。（5）將近視眼鏡放在凸透鏡前，近視眼鏡是凹透鏡，對光線有發(fā)散作用，原來會聚成像的光線錯后會聚，所以光屏向右移動才能在光屏上再次得到清晰的像。故答案為：（1）同一高度；前；（2）60～70；（3）倒立；放大；投影儀；（4）能；（5）右。29．（2023?姑蘇區(qū)模擬）某小組同學(xué)用如圖甲的裝置“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”，其中凸透鏡的焦距為15cm。他們進(jìn)行實驗的同時在坐標(biāo)紙上記錄蠟燭與光屏上像的位置和大小，如圖乙。（用帶箭頭的線段表示物或像，A'、B'分別表示蠟燭在A、B處像的位置）（1）從圖乙中可以看出，蠟燭在A、B位置時光屏上得到的都是倒立、放大（放大/等大/縮小）的實像。（2）和其他小組交流后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們把蠟燭放在C位置時，在光具座上無論怎樣移動光屏都不能得到清晰的像。為了讓蠟燭在C位置的像成在光具座上的光屏上，他們采用了兩種做法。做法一：保持蠟燭和透鏡的位置不變更換凸透鏡，在光具座上移動光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，這表明像距變超出光具座的長度范圍了，由此推斷更換的凸透鏡會聚光的能力較強(qiáng)，此透鏡焦距小于15cm（大于/小于/等于）。做法二：保持蠟燭和透鏡的位置不變，在蠟燭和透鏡之間再放置一個凸透鏡，在光具座上移動光屏，光屏上又出現(xiàn)了清哳的像。由此實驗聯(lián)系實際，遠(yuǎn)視眼的晶狀體焦距較大（大/?。?，將近處物體的像成在視網(wǎng)膜后（前/后）方，故需配戴凸透鏡矯正。（3）小明在實驗中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡，物距u隨時間t的變化圖象如圖丙所示，則像距v與t的大致變化關(guān)系為丁圖中的C。（4）在圖乙A位置成像的基礎(chǔ)上，將蠟燭和光屏的位置互換，接著將透鏡向左移動5cm，那么要在光屏重新得到清晰的像，應(yīng)該將光屏向左（左/右）移動小于（大于/小于/等于）5cm距離?！敬鸢浮浚?）放大；（2）超出光具座的長度范圍；小于；大；后；凸；（3）C；（4）左；小于?！痉治觥浚?）當(dāng)2f＞u＞f時，凸透鏡成倒立放大的實像，應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀；（2）物體位于凸透鏡1倍焦距之內(nèi)時，成正立、放大的虛像，此時像距大于物距；當(dāng)光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，這表明像是實像，此時物像異側(cè)，由此可知像距的變化；凸透鏡會聚光的能力越強(qiáng)，焦距越短；遠(yuǎn)視眼成因：眼球晶狀體的曲度過小，遠(yuǎn)處物體反射來的光線通過晶狀體折射后形成的物像，就會落在視網(wǎng)膜的后方造成的。遠(yuǎn)視矯正方法，需配戴凸透鏡。（3）根據(jù)凸透鏡成實像的條件及物距和像距的關(guān)系分析。（4）根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律中像距和物距的關(guān)系可確定像的性質(zhì)；凸透鏡成像時，物距增大，像距減??；凸透鏡成像時，當(dāng)物距等于2f，此時像距也為2f，物像之距最小。當(dāng)物體大于2倍焦距時，物體移動的距離大于像移動的距離；若物體介于1倍焦距和2倍焦距之間時，物體移動的速度小于像移動的速度?！窘獯稹拷猓海?）從圖乙中可以看出，蠟燭在A，B位置時，2f＞u＞f，凸透鏡成倒立放大的實像，應(yīng)用是幻燈機(jī)或投影儀；（2）保持蠟燭和透鏡的位置不變，更換凸透鏡，在光具座上移動光屏，光屏上又出現(xiàn)了清晰的像，由此推斷更換的凸透鏡會聚光的能力較強(qiáng)，焦距變小，像距也變小，此透鏡焦距小于15cm。產(chǎn)生遠(yuǎn)視眼的原因是，晶狀體太薄，折光能力太弱，焦距變大，近處的物體的像成在視網(wǎng)膜之后，因此遠(yuǎn)視眼看不清近處的物體，可以用凸透鏡的鏡片進(jìn)行矯正；（3）當(dāng)物距大于焦距時凸透鏡成的是實像；將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡，物距變大，像距則變小，故圖象為C圖；（4）在圖乙A位置成像的基礎(chǔ)上，將蠟燭和光屏的位置互換，若光屏不動，像距也減小了5cm，所以光屏要向稍左移動。由于此時物距大于2倍焦距，即物體的移動距離大于像移動的距離，故像移動的距離小于5cm。故答案為：（1）放大；（2）超出光具座的長度范圍；小于；大；后；凸；（3）C；（4）左；小于。30．（2022秋?南漳縣期末）在“探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗”中，將蠟燭、焦距等于10cm的凸透鏡、光屏放在光具座上。如圖所示，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，把凸透鏡固定在50cm處。（1）將蠟燭放在A點(diǎn)，光屏放在B點(diǎn)位置上，為了找到清晰的像，應(yīng)將光屏向左（選填“左”或“右”）移動。（2）依次改變蠟燭的位置，移動光屏，直到找到清晰的像。記錄的數(shù)據(jù)如表。次數(shù)123456物距（cm）403530252015像距（cm）13.5141516.72030①在1—4次實驗中，所成的像為倒立、縮小的實像，日常生活中照相機(jī)（填一光學(xué)設(shè)備）就是利用這一原理制成的。②第6次的像比第5次的大（選填“大”或“小”）。（3）將蠟燭放在C點(diǎn)，觀察到燭焰的正立、放大的虛像后，若希望看到更大的虛像，應(yīng)將蠟燭向左（填“左”或“右”）移動?！敬鸢浮浚?）左；（2）倒立；縮?。徽障鄼C(jī)；大；（3）左?！痉治觥浚?）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可以確定當(dāng)物距在一倍焦距和二倍焦距之間的成像情況，從而可以得到答案。（2）根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可以確定當(dāng)物距大于二倍焦距時的成像情況，從而可以得到答案。（3）物體放在焦點(diǎn)之內(nèi)，在凸透鏡同一側(cè)成正立放大的虛像，物距越小，像距越小，虛像越小【解答】解：（1）圖示的物距為50厘米，凸透鏡的焦距為10厘米，物距大于二倍焦距。根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時的像距在一倍焦距和二倍焦距之間，而此時光屏距透鏡的距離大于二倍焦距，所以要使光屏靠近透鏡，向左邊移動。（2）①在1﹣4次實驗中，物距分別為：40cm、35cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律可知，此時的像是倒立縮小的實像，應(yīng)用于照相機(jī)；②第5次試驗時，物距為二倍焦距，此時所成的像是與物體大小相等的實像；第6次試驗時，物距在一倍焦距和二倍焦距之間，所成的像是倒立放大的實像，所以第6次的像比第5的像大。（3）將蠟燭放在C點(diǎn)，物距小于焦距，此時所成的像是正立、放大的虛像，若希望看到更大的虛像，則物距增大，虛像越大，所以應(yīng)將蠟燭向左移動。故答案為：（1）左；（2）倒立；縮??；照相機(jī)；大；（3）左?！绢}型8凸透鏡成像規(guī)律的其他應(yīng)用】 31．（2023秋?香坊區(qū)校級期中）光刻技術(shù)的工作原理如圖所示，用紫外光照射鏤空掩膜，這樣鏤空掩膜會更明亮，調(diào)整鏤空掩膜、縮圖透鏡的位置，恰好能使鏤空掩膜縮小的像成在硅片，從而實現(xiàn)集成電路的“光刻”，下列說法正確的是（）A．縮圖透鏡相當(dāng)于凸透鏡，凸透鏡可以用于矯正近視眼 B．鏤空掩膜位于縮圖透鏡的二倍焦距以內(nèi) C．鏤空掩膜的像是倒立放大的實像 D．硅片相當(dāng)于光屏【答案】D【分析】凸透鏡成像的規(guī)律：當(dāng)u＞2f時，成倒立、縮小的實像。照相機(jī)、攝像機(jī)就是根據(jù)這個原理制成的；當(dāng)u＝2f時，成倒立、等大的實像；當(dāng)f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像?；脽魴C(jī)、投影儀就是根據(jù)這個原理制成的；當(dāng)u＝f時，無像。經(jīng)凸透鏡折射后的光線是平行的，沒有會聚點(diǎn)；當(dāng)u＜f時，成正立、放大的虛像。放大鏡就是根據(jù)這個原理制成的；成實像時的動態(tài)變化規(guī)律是：物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)圖示可知，縮圖透鏡對光線具有會聚作用，是凸透鏡，可用于矯正遠(yuǎn)視眼，故A錯誤；BC、由圖可知要制造出含有眾多元件的集成電路，則掩膜上的電路在硅片上的像應(yīng)變小，所以可知該凸透鏡成倒立、縮小的實像，與照相機(jī)的原理相同，鏤空掩膜位于縮圖透鏡的二倍焦距以外，故BC錯誤；D、圖中的像成在硅片上，硅片相當(dāng)于光屏，故D正確。故選：D。32．（2021秋?啟東市期末）如圖所示，凸透鏡豎直放置，凸透鏡焦距為f，現(xiàn)有一點(diǎn)光源S在凸透鏡左側(cè)以凸透鏡兩倍焦距處為圓心，在經(jīng)過主光軸的豎直平面內(nèi)做順時針圓周運(yùn)動，直徑為D，且D＜f，則下列關(guān)于點(diǎn)光源所成的像的運(yùn)動軌跡，正確的是（）A． B． C． D．【答案】B【分析】根據(jù)物距與像距的關(guān)系分析點(diǎn)S在不同位置時，像點(diǎn)的位置及與凸透鏡兩倍焦距處的距離分析。【解答】解：將點(diǎn)光源S運(yùn)動的軌跡看成一個物體，在物體上找出多個點(diǎn)，利用凸透鏡成像的規(guī)律作出對應(yīng)的像點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)這些像點(diǎn)正好圍成一個橢圓，且轉(zhuǎn)動方向為逆時針，如圖所示。故選：B。33．（2021?河南模擬）（多選）如圖所示是小芳同學(xué)制作的模型照相機(jī)。通過調(diào)整內(nèi)外紙筒的相對距離，可以在半透明膜上看到遠(yuǎn)處景物倒立的像。使用此模型照相機(jī)時，下列說法正確的是（）A．當(dāng)透鏡對著遠(yuǎn)處山上的涼亭時，調(diào)整膜的位置可以在膜上看到?jīng)鐾さ沽⒖s小的像B．當(dāng)透鏡對著近處書本上的字時，調(diào)整膜的位置，可以在膜上看到字的正立放大的像C．當(dāng)透鏡對峙遠(yuǎn)處向上移動的觀光電梯時，會看到膜上觀光電梯的像也向上移動 D．看遠(yuǎn)景時像很清晰，看近景時應(yīng)把內(nèi)紙筒向外拉一些，才能在膜上得到清晰的像【答案】AD【分析】在該模型中，凸透鏡是照相機(jī)的鏡頭，半透明膜相當(dāng)于照相機(jī)的底片。根據(jù)選擇項中提到的物理情景結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律加以分析即可得到答案?！窘獯稹拷猓篈、因為照相機(jī)成倒立、縮小的實像，所以通過調(diào)整內(nèi)外紙筒的相對距離，可以在半透明膜上看到遠(yuǎn)處景物倒立、縮小的實像。故A正確；B、當(dāng)透鏡對著近處書本上的字時，看到字的正立放大的像，這個像是虛像，不能在膜上呈現(xiàn)，故B錯誤；C、因為照相機(jī)成倒立、縮小的實像，所以當(dāng)透鏡對著遠(yuǎn)處向上移動的觀光電梯時，會看到膜上觀光電梯的像向下移動，故C錯誤；D、物體靠近鏡頭，即物距減小，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，物近像遠(yuǎn)像變大，所以要把內(nèi)筒向外拉，使像距增大。故D正確。故選：AD。34．（2023?丹東校級二模）去年的世界杯上使用了VAR（視頻助理裁判技術(shù)），利用攝像機(jī)鏡頭跟蹤運(yùn)動員和足球。攝像機(jī)鏡頭是凸透（選填“凸透”或者“凹透”）鏡，足球通過攝像機(jī)鏡頭成一個倒立縮小的像（選填“放大”或“縮小”），運(yùn)動員射門時，足球向球門框上的鏡頭靠近的過程中，攝像機(jī)中足球的像將變大（選填“變大”、“不變”或者“變小”）。【答案】凸透；縮小；變大【分析】凸透鏡的成像規(guī)律及應(yīng)用：u＞2f，成倒立縮小的實像，應(yīng)用是照相機(jī)，凸透鏡成實像時，物近像遠(yuǎn)像變大。【解答】解：攝像機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，足球通過攝像機(jī)鏡頭成倒立、縮小的實像；足球向門框上鏡頭靠近的過程中，物距變小，像距變大，像變大。故答案為：凸透；縮小；變大。35．（2023?金水區(qū)模擬）2021年12月9日，“天宮課堂”第一課正式開講。在“天宮課堂”中，透過中間帶有氣泡的水球，我們看到了王亞平“一正一倒”兩個像，如圖甲所示。為了解釋兩個像的成因，可將含有氣泡的水球看成如圖乙所示的透鏡組模型，其中水球中部相當(dāng)于凹（選填“凸”或“凹”）透鏡；倒立的像是實像（選填“實像”或“虛像”），若王亞平遠(yuǎn)離水球，則所成的倒立的像變?。ㄟx填“變大”或“變小”）?！敬鸢浮堪?；實像；變小【分析】中間薄、邊緣厚的透鏡為凹透鏡，凹透鏡可以成正立、縮小的虛像。物距大于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像；凸透鏡成實像時，物距變大，像距變小，像變小?！窘獯稹拷猓核蛑虚g部分被氣泡分為了兩部分，中間是空氣、氣泡周圍是水，則中間部分相當(dāng)于變成了兩個凹透鏡的組合，凹透鏡成正立的虛像；水球相當(dāng)于凸透鏡，此時王亞平經(jīng)過水球成倒立、縮小的實像；凸透鏡成實像時，物距變大，像距變小，像變小，若王亞平遠(yuǎn)離水球，則所成的倒立的像將變小。故答案為：凹；實像；變小。36．（2022秋?伊川縣期末）如圖所示，將蠟燭放在距凸透鏡光心30cm處，在另一側(cè)距凸透鏡光心40cm處的光屏上出現(xiàn)了一個清晰的像。（1）請在圖甲中利用凸透鏡成像的特殊光線找出凸透鏡右側(cè)焦點(diǎn)F；（2）請你利用所學(xué)的凸透鏡成像規(guī)律和數(shù)學(xué)知識，計算該凸透鏡焦距的取值范圍是多少？（3）放大鏡是利用了凸透鏡成像規(guī)律的光學(xué)儀器，它的成像原理是：當(dāng)物體到凸透鏡的距離小于一倍焦距時，凸透鏡所成的像是正立、放大的虛像。當(dāng)人通過放大鏡觀察地圖上的A點(diǎn)時，看到了它的像為A′，請你在圖乙中畫出光路圖?！敬鸢浮浚?）見解答圖；（2）該凸透鏡焦距的取值范圍是15cm＜f＜20cm；（3）見解答圖。【分析】（1）平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線過像點(diǎn)，折射光線與主光軸的交點(diǎn)為焦點(diǎn)，據(jù)此確定焦點(diǎn)的位置；（2）由題知，物距、像距，物體在一倍焦距、二倍焦距之間，像在二倍焦距之外，即：f＜u＜2f、v＞2f，據(jù)此確定焦距的取值范圍；（3）u＜f，凸透鏡成正立、放大的虛像。凸透鏡的特殊光線有三條：過凸透鏡光心的光線其傳播方向不變，平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn)，過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸。【解答】解：（1）平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，折射光線過像點(diǎn)，折射光線與主光軸的交點(diǎn)為焦點(diǎn)，如圖所示：（2）由題知，物距小于像距，物體在一倍焦距、二倍焦距之間，像在二倍焦距之外，成倒立的放大的實像，所以f＜u＜2f，即：f＜30cm＜2f，可得：15cm＜f＜30cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣①v＞2f，即40cm＞2f，可得：f＜20cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①和②得：15cm＜f＜20cm。（3）物距小于焦距時，凸透鏡成正立、放大的虛像，其應(yīng)用是放大鏡；從A作平行于主光軸的光線，經(jīng)過凸透鏡后過焦點(diǎn)；從A點(diǎn)作經(jīng)過光心的光線，傳播方向不變，兩條折射光線的反向延長線的交點(diǎn)為A的像A'，如圖所示：故答案為：（1）