7. (2024无锡新吴区校级月考)
小明用一焦距为8 cm的凸透镜观察蚂蚁，如图3-4-16所示，下列说法正确的是 ()

A.此时放大镜与蚂蚁的距离小于8 cm
B.此时放大镜与蚂蚁的距离大于8 cm
C.减小放大镜与蚂蚁的距离，看到的蚂蚁的像会变大
D.此时通过放大镜看到的像是正立的实像

图3-4-16

7. A

【分析】
本题考查凸透镜成像规律在放大镜中的应用，解题思路为：首先明确放大镜的成像原理是凸透镜成正立、放大的虚像，该成像条件是物距小于焦距；再结合凸透镜成像规律逐一分析每个选项，判断正误。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=8\ \mathrm{cm}$，放大镜利用凸透镜成正立、放大虚像的原理工作，此时物距$u$需满足$u ＜ f=8\ \mathrm{cm}$，据此分析各选项：
1. 选项A：此时放大镜与蚂蚁的距离为物距，物距小于8cm，符合放大镜成像条件，该选项正确；
2. 选项B：若物距大于8cm，当$8\ \mathrm{cm} ＜ u ＜ 16\ \mathrm{cm}$时，凸透镜成倒立、放大的实像；当$u ＞16\ \mathrm{cm}$时，成倒立、缩小的实像，均无法形成图中正立放大的像，该选项错误；
3. 选项C：当物距小于焦距时，凸透镜成虚像，物距减小（放大镜靠近蚂蚁），虚像会变小，因此减小距离看到的像会变小，该选项错误；
4. 选项D：凸透镜成的实像都是倒立的，虚像都是正立的，此时看到的是正立的虚像，不是实像，该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、放大镜原理
【点评】
本题属于凸透镜成像规律的基础应用题，核心是掌握放大镜的成像条件（物距小于焦距，成正立放大虚像），易错点为混淆虚像与实像的正倒特点，以及虚像大小随物距的变化规律，整体难度较低。
【难度系数】
0.8

8.（2025南京玄武区校级期中）如图3-4-17所示是某同学制作的幻灯机，幻灯机的前端是可伸缩圆筒，圆筒一端嵌有凸透镜。将幻灯片插入该装置，开启强光灯，在墙上呈现了幻灯片清晰的像（像未画出），若要使墙上呈现更大的清晰像，下列操作可行的是（）


A.幻灯机不动，伸缩筒向内缩
B.幻灯机整体远离墙面，伸缩筒向外伸
C.幻灯机不动，伸缩筒向外伸
D.幻灯机整体远离墙面，伸缩筒向内缩

8. D

【分析】
要解决这道题，需先明确幻灯机的成像原理是凸透镜成倒立、放大的实像，再根据凸透镜成实像的规律：物距减小，像距增大，像变大；物距增大，像距减小，像变小。要使墙上的像变大，需要减小物距（幻灯片到凸透镜的距离），同时增大像距（凸透镜到墙面的距离），据此分析各选项操作是否符合要求。
【解析】
幻灯机利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作，凸透镜成实像时，像的大小与物距、像距的关系为：物距越小，像距越大，成的像越大；物距越大，像距越小，成的像越小。
要使墙上呈现更大的清晰像，需满足：减小物距（幻灯片与凸透镜的距离），增大像距（凸透镜与墙面的距离）。
对各选项分析：
A选项：幻灯机不动，像距不变；伸缩筒向内缩，物距减小，但像距未增大，无法成更大的清晰像，错误。
B选项：伸缩筒向外伸，物距增大，会使像变小，不符合要求，错误。
C选项：伸缩筒向外伸，物距增大，像会变小，错误。
D选项：幻灯机整体远离墙面，像距增大；伸缩筒向内缩，物距减小，满足“物距减小、像距增大”的条件，能成更大的清晰像，正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；幻灯机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在幻灯机中的实际应用，核心是掌握“成实像时，物近像远像变大”的规律，需明确物距、像距的变化对像大小的影响，难度适中。
【难度系数】
0.6

9. (2023苏州姑苏区模拟)如图3-4-18所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图，各个方向都能看到地上的广告图标，这是因为发生了反射。已知镜头的焦距为20 cm，则广告片到镜头的距离应在的范围内调节。为了在地面上得到更大的清晰像，可将凸透镜适当(选填“靠近”或“远离”)广告片。

图3-4-18

9. 漫 大于 20 cm,小于 40 cm 靠近

【分析】
要解决这道题，需分三步思考：①判断反射类型：能从各个方向看到物体，是因为反射光线向各个方向，对应漫反射；②确定凸透镜成像的物距范围：广告投影灯利用凸透镜成倒立放大实像，需结合凸透镜成像规律中物距与焦距的关系分析；③调节像的大小：根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，判断凸透镜的移动方向。
【解析】
1. 反射类型：我们能从各个方向看到地上的广告图标，是因为光在广告图标表面发生了漫反射，漫反射的反射光线向各个方向，因此不同位置都能接收到反射光，从而看到图标。
2. 物距范围：广告投影灯的镜头是凸透镜，其成像原理是当凸透镜成倒立、放大的实像时，物距满足 $ f ＜ u ＜ 2f $（$ f $ 为焦距，$ u $ 为物距）。已知焦距 $ f = 20\ \mathrm{cm} $，因此广告片到镜头的距离（物距 $ u $）应满足：大于20 cm，小于40 cm。
3. 像的调节：根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”，要得到更大的清晰像，需要减小物距，因此应将凸透镜适当靠近广告片。
【答案】
漫；大于20 cm，小于40 cm；靠近
【知识点】
漫反射；凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活中的广告投影灯实例，考查了漫反射的特点和凸透镜成像规律的应用，属于基础题，需牢记凸透镜成实像时物距、像距与像大小的关系，以及漫反射的判断依据。
【难度系数】
0.7

10. [教材变式题]（2024 盐城亭湖区月考）如图3-4-19所示是物理兴趣小组自制的“水滴显微镜”，在实验中，应使被观察物体、小水滴、凸透镜在同一竖直线上，且始终保持凸透镜是水平的，眼睛离凸透镜不要太近。

图3-4-19
(1)图中的水滴相当于一个镜，透过它应该能看到一个倒立、（选填“放大”或“缩小”）的（选填“实”或“虚”）像，人眼通过显微镜观察物体时看到的是（选填“实”或“虚”）像。
(2)若要使看到的像更大，应该适当（选填“增大”或“减小”）水滴与物体间的距离，并调整凸透镜的位置。

10. (1)凸透 放大 实 虚
(2)减小

【分析】
要解答本题，需结合凸透镜成像规律分析水滴显微镜的工作原理：
1. 水滴中间厚、边缘薄，具备凸透镜的特征，可作为显微镜的物镜；
2. 物镜的成像：被观察物体位于水滴（凸透镜）的一倍焦距与二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像；
3. 目镜的成像：上方的凸透镜相当于目镜，将物镜成的实像作为物体，该物体在目镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，因此人眼最终看到的是虚像；
4. 像的大小调节：根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，要使像更大，需减小水滴与物体间的距离（即减小物镜的物距），同时调整目镜位置。
【解析】
(1) 水滴中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，作为显微镜的物镜。被观察物体在水滴的一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像；上方的凸透镜作为目镜，将物镜所成的实像作为物体，物体在目镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，因此人眼通过显微镜看到的是虚像。故答案依次为：凸透、放大、实、虚。
(2) 根据凸透镜成实像时的规律：物距减小，像距增大，像变大。要使看到的像更大，应适当减小水滴与物体间的距离，同时调整凸透镜的位置，使像更清晰。故答案为：减小。
【答案】
(1) 凸透；放大；实；虚 (2) 减小
【知识点】
凸透镜成像规律；显微镜的原理
【点评】
本题结合自制水滴显微镜考查凸透镜成像规律的应用，需明确显微镜中物镜和目镜的成像特点，理解像的大小调节规律，属于基础知识点的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5

11. [跨学科实践]（2023南通一模）2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术，光刻技术利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上，在硅片上成像越小芯片制程越小，其原理图如图3-4-20所示。

（1）由原理图可知，掩膜在硅片上成、的像，缩图透镜的焦点在硅片的（选填“上方”或“下方”）。
（2）当芯片制程从90 nm变为22 nm时，如果缩图透镜相同，那么要将掩膜向（选填“上方”或“下方”）移动。

11. (1)倒立 缩小 实 上方
(2)上方

【分析】
缩图透镜为凸透镜，光刻技术利用凸透镜成像原理工作。需结合凸透镜成像规律，分析像的性质、焦点位置，以及像变小时物距的调整方法。
【解析】
（1）缩图透镜是凸透镜，由原理图可知，掩膜经透镜后在硅片上成缩小的像。根据凸透镜成像规律：当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，因此掩膜在硅片上成倒立、缩小的实像。此时像距满足$f ＜ v ＜ 2f$，硅片是像的位置，透镜到硅片的距离为像距，说明像方焦点在透镜与硅片之间，即缩图透镜的焦点在硅片的上方。
（2）芯片制程变小，意味着硅片上的像更小。根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，要使像变小，需增大物距（即掩膜到透镜的距离），因此应将掩膜向上移动（远离透镜）。
【答案】
(1)倒立 缩小 实 上方
(2)上方
【知识点】
凸透镜成像规律 跨学科实践
【点评】
本题结合光刻技术的实际场景，考查凸透镜成像规律的应用，体现了物理知识在科技领域的实际应用，要求学生能将规律与实际问题结合分析。
【难度系数】
0.5