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D
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折射

大于
本身
【分析】要解决这道题,需结合凸透镜成像规律分析各选项:先回忆凸透镜成像的核心规律:①物距$u<f$时,成正立、放大的虚像(放大镜原理);②$f<u<2f$时,成倒立、放大的实像(投影仪原理);③$u>2f$时,成倒立、缩小的实像(照相机原理)。结合题图中通过凸透镜看到的是正立放大的像,判断成像类型,再逐一分析选项。
【解析】
选项A:凸透镜成实像时一定是倒立的,题图中是正立的像,属于虚像,并非实像,A错误;
选项B:投影仪的成像原理是成倒立、放大的实像,而题图中是正立的虚像,与投影仪原理不同,B错误;
选项C:当凸透镜成正立、放大的虚像时,物距(凸透镜到邮票的距离)小于焦距,C正确;
选项D:凸透镜成虚像时,物距增大(透镜远离邮票,物距仍小于焦距),虚像会变大,而非变小,D错误。
【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,需牢记不同物距对应的成像特点,区分实像与虚像的正倒差异,以及虚像随物距变化的规律,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用,解题思路是先从u-v图像中找到u=v的点,利用“当u=2f时,成倒立等大实像,此时v=2f”的规律求出凸透镜的焦距,再结合凸透镜成像规律逐一分析各选项,判断正误。
【解析】
根据凸透镜成像规律,当u=v=2f时,成倒立、等大的实像。由图像可知,当u=20cm时,v=20cm,因此2f=20cm,解得该凸透镜的焦距f=10cm。
选项A:该凸透镜焦距为20cm,与计算得出的f=10cm不符,故A错误。
选项B:当u=15cm时,满足f<u<2f(10cm<15cm<20cm),此时成倒立、放大的实像,并非缩小的像,故B错误。
选项C:当u=25cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,该原理应用于照相机,而非投影仪,故C错误。
选项D:物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,物距逐渐增大,根据凸透镜成像规律,物距变大时,像距变小,像逐渐变小,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题通过u-v图像考查凸透镜成像规律的应用,核心是从图像中确定焦距,再结合成像特点分析选项,需学生熟练掌握凸透镜成像的规律及对应应用,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
【分析】本题考查凸透镜成像规律的应用,机器狗的“眼睛”相当于照相机,其光学镜头为凸透镜,需结合凸透镜成像规律逐一分析选项:先明确凸透镜对光的作用,以及照相机成像的条件(物距大于二倍焦距)和成像特点(倒立、缩小的实像),再分析物距变化时像的变化规律,即可判断各选项对错。
【解析】机器狗的“眼睛”相当于照相机,光学镜头是凸透镜,利用凸透镜成像规律工作:
1. 选项A:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,因此光学镜头对光有会聚作用,A错误;
2. 选项B:照相机成像时,物体在凸透镜二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,并非正立的像,B错误;
3. 选项C:根据凸透镜成像规律,物距减小(眼睛靠近被观测物体)时,像距会增大,像也会变大,因此光电传感器上的像变大,C错误;
4. 选项D:照相机的成像条件是物距大于二倍焦距,即“眼睛”到被观测物体的距离大于光学镜头的二倍焦距,D正确。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、照相机原理
【点评】本题结合实际场景考查凸透镜成像规律的应用,属于初中物理光学部分的基础题型,需牢记照相机的成像特点和条件,难度适中。
【难度系数】0.6
【分析】
要解决这道题,需明确近视眼的成因和矫正方法:首先判断成像情况,近视眼是晶状体折光能力过强,导致远处物体的像成在视网膜前方;矫正近视眼需用凹透镜,利用其发散作用使像后移到视网膜上。先区分四幅图:甲图光线会聚在视网膜后方,是远视眼成像;乙图平行光会聚在视网膜前方,是近视眼成像;丙图用凸透镜矫正,对应远视眼矫正;丁图用凹透镜矫正,对应近视眼矫正。需找到近视眼成像(乙)和矫正(丁)的组合。
【解析】
1. 判断近视眼成像:近视眼的成因是晶状体太厚、折光能力太强,或眼球前后径过长,使远处物体的像成在视网膜前方。观察图乙,平行入射的光线经晶状体折射后,会聚在视网膜前方,符合近视眼的成像特点;图甲中光线会聚在视网膜后方,是远视眼的成像特点。
2. 判断近视眼的矫正:近视眼需佩戴对光线有发散作用的凹透镜,让光线先发散,再经晶状体折射后,使像后移到视网膜上。图丁中眼睛前放置凹透镜,光线经凹透镜发散后,最终会聚在视网膜上,是近视眼的矫正方法;图丙中放置凸透镜,是远视眼的矫正方法。
综上,近视眼成像情况是乙,矫正方法是丁,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
近视眼的成因与矫正、凹透镜的作用
【点评】
本题考查近视眼的成像原理及矫正方法,需准确区分近视眼和远视眼的成像位置,以及对应矫正透镜的类型,属于基础光学应用题,难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解答本题,需运用光的折射相关知识逐步分析:
1. 小明看到水中的鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射,因此第一个空对应光的折射现象;
2. 人眼逆着折射光线看到的鱼,是折射光线反向延长线会聚形成的,并非实际光线会聚,属于虚像,故第二个空为虚像;
3. 计算视深:水面在标尺75cm处,看到的鱼在45cm处,视深为75cm-45cm=30cm,结合题意可知鱼到水面的实际深度等于视深,故第三个空填等于;
4. 激光射击时,激光会像鱼的反射光一样发生折射,因此需瞄准看到的鱼本身才能命中,故第四个空填本身。
【解析】
1. 光的折射现象:当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。鱼反射的光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质),折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,看到的是鱼的虚像,因此前两空依次填折射、虚;
2. 视深与实际深度:视深是眼睛看到的深度,本题中视深为75cm - 45cm = 30cm,根据题意,鱼到水面的实际深度等于视深,故第三个空填等于;
3. 激光射击原理:激光在空气和水的界面同样会发生折射,要命中鱼,需瞄准看到的鱼本身,因为激光的传播路径与鱼反射光的传播路径一致,故第四个空填本身。
【答案】
折射;虚;等于;本身
【知识点】
光的折射;虚像;视深
【点评】
本题考查光的折射在生活中的实际应用,涵盖虚像判断、视深计算、激光射击的原理,属于基础光学题,需掌握光的折射规律的基本应用。
【难度系数】
0.5