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2. 如图所示，在探究凸透镜成像的规律实验中，当烛焰与凸透镜之间的距离小于焦距时，人眼观察到烛焰成像的情形是（）。
答案
A
解析
【分析】
当烛焰与凸透镜的距离小于焦距时，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，且虚像与烛焰位于凸透镜的同侧（眼睛在透镜另一侧观察时，虚像出现在烛焰所在的一侧），需据此判断符合条件的选项。
【解析】
当物距$ u ＜ f $（焦距）时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧：
1. 选项B的虚像是倒立的，不符合“正立”的特点，排除；
2. 选项C的虚像是缩小的，不符合“放大”的特点，排除；
3. 选项D的虚像位置不在烛焰同侧，形态也不符合，排除；
4. 选项A的虚像为正立、放大，且位于烛焰同侧，符合成像规律。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律；虚像的特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律中物距小于焦距时的成像特性，需明确放大镜原理对应的虚像特点，属于基础实验类题目。
【难度系数】
0.5
当烛焰与凸透镜的距离小于焦距时，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，且虚像与烛焰位于凸透镜的同侧（眼睛在透镜另一侧观察时，虚像出现在烛焰所在的一侧），需据此判断符合条件的选项。
【解析】
当物距$ u ＜ f $（焦距）时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧：
1. 选项B的虚像是倒立的，不符合“正立”的特点，排除；
2. 选项C的虚像是缩小的，不符合“放大”的特点，排除；
3. 选项D的虚像位置不在烛焰同侧，形态也不符合，排除；
4. 选项A的虚像为正立、放大，且位于烛焰同侧，符合成像规律。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律；虚像的特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律中物距小于焦距时的成像特性，需明确放大镜原理对应的虚像特点，属于基础实验类题目。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示，某同学在做探究凸透镜成像的规律的实验时，将焦距为10 cm的薄凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上35 cm刻度线处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像。上述成像原理可应用于（）。
A.照相机
B.投影仪
C.放大镜
D.潜望镜
A.照相机
B.投影仪
C.放大镜
D.潜望镜
答案
B
解析
【分析】要解决本题，需先计算凸透镜成像的物距、像距，结合已知焦距，依据凸透镜成像规律判断成像特点，再匹配对应应用。步骤如下：1. 确定凸透镜、蜡烛、光屏的刻度位置，计算物距和像距；2. 结合焦距判断物距范围，对应凸透镜成像规律；3. 根据成像特点，匹配选项中的光学仪器应用。
【解析】已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，凸透镜固定在光具座$50\ \mathrm{cm}$刻度线处，蜡烛在$35\ \mathrm{cm}$刻度线处，因此物距$u=50\ \mathrm{cm}-35\ \mathrm{cm}=15\ \mathrm{cm}$，像距$v=80\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$。因为$2f=20\ \mathrm{cm}$，所以满足$f＜u＜2f$，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，像距大于二倍焦距，该成像原理应用于投影仪。选项中，照相机对应$u＞2f$的情况，放大镜对应$u＜f$的情况，潜望镜利用平面镜成像，故本题选B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律，光学仪器应用
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是正确计算物距、像距，结合焦距判断成像特点，属于基础题型，需牢记不同成像情况对应的应用场景。
【难度系数】0.7
【解析】已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，凸透镜固定在光具座$50\ \mathrm{cm}$刻度线处，蜡烛在$35\ \mathrm{cm}$刻度线处，因此物距$u=50\ \mathrm{cm}-35\ \mathrm{cm}=15\ \mathrm{cm}$，像距$v=80\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$。因为$2f=20\ \mathrm{cm}$，所以满足$f＜u＜2f$，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，像距大于二倍焦距，该成像原理应用于投影仪。选项中，照相机对应$u＞2f$的情况，放大镜对应$u＜f$的情况，潜望镜利用平面镜成像，故本题选B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律，光学仪器应用
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是正确计算物距、像距，结合焦距判断成像特点，属于基础题型，需牢记不同成像情况对应的应用场景。
【难度系数】0.7
4. 某同学在做探究凸透镜成像的规律的实验时，光屏上得到烛焰清晰的像，同组的小李不小心用手指尖触摸到凸透镜，这时光屏上（）。
A.出现手指的实像
B.出现手指的影子
C.烛焰的像变得不完整
D.烛焰的像完整但变暗
A.出现手指的实像
B.出现手指的影子
C.烛焰的像变得不完整
D.烛焰的像完整但变暗
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像的原理和规律分析：首先明确光屏上的像是烛焰经凸透镜折射形成的实像；当手指触摸凸透镜时，需判断手指的位置（一倍焦距内），以及凸透镜被遮挡部分对成像的影响，同时区分实像、虚像和影子的形成条件，逐一排除错误选项。
【解析】
1. 凸透镜成实像的原理：烛焰发出的光线经凸透镜所有部分折射后会聚在光屏上，形成清晰的实像。
2. 手指的成像情况：手指尖位于凸透镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，此时手指成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现，因此光屏不会出现手指的实像或影子（影子是光沿直线传播形成，此处不符合），排除A、B选项。
3. 凸透镜被遮挡的影响：手指仅挡住凸透镜的一小部分，凸透镜其余部分仍能折射烛焰的光线，只是参与会聚的光线数量减少，因此烛焰的像完整，但亮度变暗，排除C选项。
综上，正确答案为D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像的基本原理，核心是理解“凸透镜被部分遮挡时，像仍完整仅亮度变暗”的特点，以及虚像不能在光屏呈现的规律，属于基础应用类题目，需准确掌握成像本质。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合凸透镜成像的原理和规律分析：首先明确光屏上的像是烛焰经凸透镜折射形成的实像；当手指触摸凸透镜时，需判断手指的位置（一倍焦距内），以及凸透镜被遮挡部分对成像的影响，同时区分实像、虚像和影子的形成条件，逐一排除错误选项。
【解析】
1. 凸透镜成实像的原理：烛焰发出的光线经凸透镜所有部分折射后会聚在光屏上，形成清晰的实像。
2. 手指的成像情况：手指尖位于凸透镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，此时手指成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现，因此光屏不会出现手指的实像或影子（影子是光沿直线传播形成，此处不符合），排除A、B选项。
3. 凸透镜被遮挡的影响：手指仅挡住凸透镜的一小部分，凸透镜其余部分仍能折射烛焰的光线，只是参与会聚的光线数量减少，因此烛焰的像完整，但亮度变暗，排除C选项。
综上，正确答案为D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像的基本原理，核心是理解“凸透镜被部分遮挡时，像仍完整仅亮度变暗”的特点，以及虚像不能在光屏呈现的规律，属于基础应用类题目，需准确掌握成像本质。
【难度系数】
0.6
5. 某班同学在探究凸透镜成像的规律的实验中，记录了像到凸透镜的距离跟物体到凸透镜的距离并绘制了它们之间的关系图像，如图所示。下列判断正确的是（）。
A.该凸透镜的焦距是4 cm
B.当物距为3.5 cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.当物距为5 cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜3 cm处移到8 cm处的过程中，像逐渐变小
A.该凸透镜的焦距是4 cm
B.当物距为3.5 cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.当物距为5 cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜3 cm处移到8 cm处的过程中，像逐渐变小
答案
D
解析
【分析】
要解答本题，需先结合凸透镜成像规律从图像中确定凸透镜的焦距，再依据不同物距与焦距的关系，逐一分析各选项的正确性。凸透镜成像规律中，当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，即$u=v=2f$，据此可从图像算出焦距，再结合成像性质、像的变化规律判断选项。
【解析】
1. 确定焦距：根据凸透镜成像规律，当$u=v=2f$时，成倒立等大的实像。从图像可知，当物距$u=4cm$时，像距$v=4cm$，因此$2f=4cm$，解得焦距$f=2cm$。
2. 分析选项A：由上述计算可知，该凸透镜焦距为$2cm$，不是$4cm$，A错误。
3. 分析选项B：当物距为$3.5cm$时，$f=2cm$，$2f=4cm$，此时$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，而非缩小的像，B错误。
4. 分析选项C：当物距为$5cm$时，$u=5cm＞2f=4cm$，成倒立、缩小的实像；投影仪是利用“物距在$f$和$2f$之间成放大实像”的原理制成，照相机利用此缩小像的原理，C错误。
5. 分析选项D：把物体从距凸透镜$3cm$处移到$8cm$处，物距逐渐变大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像会逐渐变小，D正确。
【答案】
D
【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，核心是从图像中提取焦距信息，再结合物距与焦距的关系判断成像性质、像的变化，需熟练掌握成像规律的要点。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需先结合凸透镜成像规律从图像中确定凸透镜的焦距，再依据不同物距与焦距的关系，逐一分析各选项的正确性。凸透镜成像规律中，当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，即$u=v=2f$，据此可从图像算出焦距，再结合成像性质、像的变化规律判断选项。
【解析】
1. 确定焦距：根据凸透镜成像规律，当$u=v=2f$时，成倒立等大的实像。从图像可知，当物距$u=4cm$时，像距$v=4cm$，因此$2f=4cm$，解得焦距$f=2cm$。
2. 分析选项A：由上述计算可知，该凸透镜焦距为$2cm$，不是$4cm$，A错误。
3. 分析选项B：当物距为$3.5cm$时，$f=2cm$，$2f=4cm$，此时$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，而非缩小的像，B错误。
4. 分析选项C：当物距为$5cm$时，$u=5cm＞2f=4cm$，成倒立、缩小的实像；投影仪是利用“物距在$f$和$2f$之间成放大实像”的原理制成，照相机利用此缩小像的原理，C错误。
5. 分析选项D：把物体从距凸透镜$3cm$处移到$8cm$处，物距逐渐变大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，像会逐渐变小，D正确。
【答案】
D
【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，核心是从图像中提取焦距信息，再结合物距与焦距的关系判断成像性质、像的变化，需熟练掌握成像规律的要点。
【难度系数】
0.5
6. 在探究凸透镜成像的规律时，某同学得到的部分实验数据如表格所示。根据表中信息，下列说法不正确的是（）。
A.该凸透镜的焦距是 15 cm
B.当物距为 25 cm 时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的
C.当像距为 24 cm 时，凸透镜成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的
D.若使物体从距凸透镜 22 cm 处远离凸透镜，则像会逐渐变小
A.该凸透镜的焦距是 15 cm
B.当物距为 25 cm 时，凸透镜成放大的像，放大镜就是根据这一原理制成的
C.当像距为 24 cm 时，凸透镜成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的
D.若使物体从距凸透镜 22 cm 处远离凸透镜，则像会逐渐变小
答案
B
解析
【分析】
要解决本题，需先利用凸透镜成像规律中“当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成等大倒立实像”的特点，从表格数据求出凸透镜焦距；再结合凸透镜成像的其他规律（物距与焦距的关系对应成像性质、应用，物距变化时像的变化规律）逐一分析选项，找出错误说法。
【解析】
1. 求凸透镜焦距：根据凸透镜成像规律，当$u = v = 2f$时，成倒立、等大的实像。观察表格，当物距$u=30\ \mathrm{cm}$时，像距$v=30\ \mathrm{cm}$，因此$2f=30\ \mathrm{cm}$，解得$f=15\ \mathrm{cm}$，故A选项正确。
2. 分析B选项：当物距$u=25\ \mathrm{cm}$时，$f=15\ \mathrm{cm}$，可知$f＜u＜2f$，此时凸透镜成倒立、放大的实像，该原理应用于投影仪；而放大镜是利用物距$u＜f$时成正立、放大虚像的原理，故B选项错误。
3. 分析C选项：当像距$v=24\ \mathrm{cm}$时，对应表格中物距$u=40\ \mathrm{cm}$，此时$u＞2f=30\ \mathrm{cm}$，凸透镜成倒立、缩小的实像，该原理应用于照相机，故C选项正确。
4. 分析D选项：根据凸透镜成像规律，当物体远离凸透镜（物距增大）时，像距会减小，像也逐渐变小，故D选项正确。
综上，不正确的说法是B选项。
【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，解题关键是先根据表格数据求出凸透镜的焦距，再结合物距与焦距的关系判断成像性质、应用，以及物距变化时像的变化规律，需熟练掌握成像规律的对应关系。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先利用凸透镜成像规律中“当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成等大倒立实像”的特点，从表格数据求出凸透镜焦距；再结合凸透镜成像的其他规律（物距与焦距的关系对应成像性质、应用，物距变化时像的变化规律）逐一分析选项，找出错误说法。
【解析】
1. 求凸透镜焦距：根据凸透镜成像规律，当$u = v = 2f$时，成倒立、等大的实像。观察表格，当物距$u=30\ \mathrm{cm}$时，像距$v=30\ \mathrm{cm}$，因此$2f=30\ \mathrm{cm}$，解得$f=15\ \mathrm{cm}$，故A选项正确。
2. 分析B选项：当物距$u=25\ \mathrm{cm}$时，$f=15\ \mathrm{cm}$，可知$f＜u＜2f$，此时凸透镜成倒立、放大的实像，该原理应用于投影仪；而放大镜是利用物距$u＜f$时成正立、放大虚像的原理，故B选项错误。
3. 分析C选项：当像距$v=24\ \mathrm{cm}$时，对应表格中物距$u=40\ \mathrm{cm}$，此时$u＞2f=30\ \mathrm{cm}$，凸透镜成倒立、缩小的实像，该原理应用于照相机，故C选项正确。
4. 分析D选项：根据凸透镜成像规律，当物体远离凸透镜（物距增大）时，像距会减小，像也逐渐变小，故D选项正确。
综上，不正确的说法是B选项。
【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，解题关键是先根据表格数据求出凸透镜的焦距，再结合物距与焦距的关系判断成像性质、应用，以及物距变化时像的变化规律，需熟练掌握成像规律的对应关系。
【难度系数】
0.5
