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15.(2024·东台期中)如图甲所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选取焦距为10cm的凸透镜，将一个F型LED灯依次放在光具座A、B、C三点处，所成像如图乙所示，则人眼在透镜右侧观察到的像先后顺序是（
A.③②①
B.③①②
C.②③①
D.②①③
A
）A.③②①
B.③①②
C.②③①
D.②①③
答案
15.A
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律，先确定F型LED灯在A、B、C三点的物距，再结合焦距判断成像性质，对应乙图的像，最终得出观察顺序。步骤为：1. 计算各点物距；2. 依据凸透镜成像规律判断像的特点；3. 对应乙图的像，确定先后顺序。
【解析】
已知凸透镜焦距$ f=10\ \mathrm{cm} $，则$ 2f=20\ \mathrm{cm} $。
1. A点成像：F型灯在A点时，位置为15cm处，凸透镜在50cm处，物距$ u_A=50\ \mathrm{cm}-15\ \mathrm{cm}=35\ \mathrm{cm} $，满足$ u_A＞2f $，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，对应乙图的③；
2. B点成像：F型灯在B点时，位置为35cm处，物距$ u_B=50\ \mathrm{cm}-35\ \mathrm{cm}=15\ \mathrm{cm} $，满足$ f＜u_B＜2f $，此时成倒立、放大的实像，对应乙图的②；
3. C点成像：F型灯在C点时，位置为45cm处，物距$ u_C=50\ \mathrm{cm}-45\ \mathrm{cm}=5\ \mathrm{cm} $，满足$ u_C＜f $，此时成正立、放大的虚像，对应乙图的①；
因此人眼在透镜右侧观察到的像先后顺序是③②①，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是正确计算物距并结合成像规律判断像的特征，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合凸透镜成像规律，先确定F型LED灯在A、B、C三点的物距，再结合焦距判断成像性质，对应乙图的像，最终得出观察顺序。步骤为：1. 计算各点物距；2. 依据凸透镜成像规律判断像的特点；3. 对应乙图的像，确定先后顺序。
【解析】
已知凸透镜焦距$ f=10\ \mathrm{cm} $，则$ 2f=20\ \mathrm{cm} $。
1. A点成像：F型灯在A点时，位置为15cm处，凸透镜在50cm处，物距$ u_A=50\ \mathrm{cm}-15\ \mathrm{cm}=35\ \mathrm{cm} $，满足$ u_A＞2f $，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，对应乙图的③；
2. B点成像：F型灯在B点时，位置为35cm处，物距$ u_B=50\ \mathrm{cm}-35\ \mathrm{cm}=15\ \mathrm{cm} $，满足$ f＜u_B＜2f $，此时成倒立、放大的实像，对应乙图的②；
3. C点成像：F型灯在C点时，位置为45cm处，物距$ u_C=50\ \mathrm{cm}-45\ \mathrm{cm}=5\ \mathrm{cm} $，满足$ u_C＜f $，此时成正立、放大的虚像，对应乙图的①；
因此人眼在透镜右侧观察到的像先后顺序是③②①，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是正确计算物距并结合成像规律判断像的特征，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
16.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明同学依次进行了如下操作：
(1)小明想知道实验中凸透镜的焦距，他将镜面垂直于阳光，在凸透镜下面放上白纸(白纸与透镜平行)，测出透镜到白纸间距s与对应白纸被烤焦的时间t，绘出了如图甲所示的图像，由图像可判断该凸透镜的焦距$f$为
(2)在光具座上组装并调整好实验器材.小明先固定好凸透镜和蜡烛，发现无论怎样左右移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因是
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙所示时，小明看到光屏上出现一个清晰像，接着他保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移到
(4)实验中他将凸透镜换成镜面大小相同焦距稍小的凸透镜，移动光屏后找到清晰的像，则光屏上所成的像与原来的像相比
(1)小明想知道实验中凸透镜的焦距，他将镜面垂直于阳光，在凸透镜下面放上白纸(白纸与透镜平行)，测出透镜到白纸间距s与对应白纸被烤焦的时间t，绘出了如图甲所示的图像，由图像可判断该凸透镜的焦距$f$为
10
cm.(2)在光具座上组装并调整好实验器材.小明先固定好凸透镜和蜡烛，发现无论怎样左右移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因是
蜡烛置于焦点处(蜡烛到凸透镜的距离等于焦距)
.(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙所示时，小明看到光屏上出现一个清晰像，接着他保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移到
35
cm刻度线处时，光屏上又观察到烛焰清晰的像.(4)实验中他将凸透镜换成镜面大小相同焦距稍小的凸透镜，移动光屏后找到清晰的像，则光屏上所成的像与原来的像相比
变小
(选填“变大”“不变”或“变小”).答案
16.(1)10 (2)蜡烛置于焦点处(蜡烛到凸透镜的距离等于焦距) (3)35 (4)变小
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合图像、光具座刻度及成像规律逐一分析各小问：
1. 第一题：平行光经凸透镜会聚到焦点时温度最高，烤焦白纸的时间最短，对应图甲中最短时间的s值即为焦距；
2. 第二题：当蜡烛在凸透镜焦点处时，发出的光经凸透镜后平行射出，光屏无法成像，仅形成光斑；
3. 第三题：利用光路可逆原理，原物距和像距互换时，光屏会再次成清晰像，需先计算原物距、像距，再确定凸透镜移动后的位置；
4. 第四题：焦距更小的凸透镜会聚能力更强，物距不变时像会变小。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到焦点，此时白纸被烤焦时间最短。由图甲可知，最短时间对应的s=10cm，故凸透镜焦距f=10cm；
(2) 当蜡烛到凸透镜的距离等于焦距（蜡烛置于焦点处）时，蜡烛发出的光经凸透镜后平行射出，光屏上无法成像，仅出现与透镜大小几乎相同的光斑；
(3) 由图乙得，原物距u=50cm-20cm=30cm，原像距v=65cm-50cm=15cm。根据光路可逆，保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移至新位置，使新物距为原像距15cm，即凸透镜位置为20cm+15cm=35cm刻度线处；
(4) 换成焦距稍小的凸透镜，其会聚能力增强，物距不变时，所成的像会比原来变小。
【答案】
(1)10 (2)蜡烛置于焦点处(蜡烛到凸透镜的距离等于焦距) (3)35 (4)变小
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆、焦距测量
【点评】
本题综合考查凸透镜成像规律的应用，涵盖焦距测量、特殊成像情况、光路可逆及焦距对像的影响，需学生熟练掌握规律并灵活运用。
【难度系数】
0.5
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合图像、光具座刻度及成像规律逐一分析各小问：
1. 第一题：平行光经凸透镜会聚到焦点时温度最高，烤焦白纸的时间最短，对应图甲中最短时间的s值即为焦距；
2. 第二题：当蜡烛在凸透镜焦点处时，发出的光经凸透镜后平行射出，光屏无法成像，仅形成光斑；
3. 第三题：利用光路可逆原理，原物距和像距互换时，光屏会再次成清晰像，需先计算原物距、像距，再确定凸透镜移动后的位置；
4. 第四题：焦距更小的凸透镜会聚能力更强，物距不变时像会变小。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到焦点，此时白纸被烤焦时间最短。由图甲可知，最短时间对应的s=10cm，故凸透镜焦距f=10cm；
(2) 当蜡烛到凸透镜的距离等于焦距（蜡烛置于焦点处）时，蜡烛发出的光经凸透镜后平行射出，光屏上无法成像，仅出现与透镜大小几乎相同的光斑；
(3) 由图乙得，原物距u=50cm-20cm=30cm，原像距v=65cm-50cm=15cm。根据光路可逆，保持蜡烛和光屏不动，将凸透镜移至新位置，使新物距为原像距15cm，即凸透镜位置为20cm+15cm=35cm刻度线处；
(4) 换成焦距稍小的凸透镜，其会聚能力增强，物距不变时，所成的像会比原来变小。
【答案】
(1)10 (2)蜡烛置于焦点处(蜡烛到凸透镜的距离等于焦距) (3)35 (4)变小
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆、焦距测量
【点评】
本题综合考查凸透镜成像规律的应用，涵盖焦距测量、特殊成像情况、光路可逆及焦距对像的影响，需学生熟练掌握规律并灵活运用。
【难度系数】
0.5
17.如图所示，有一圆柱体$PQ$放在凸透镜前图示的位置，它所成像$P'Q'$的形状应该是下列图中的（
A
$P'$
$Q'$
B
$P'$
$Q'$
C
$P'$
$Q'$
D
$Q'$
$P'$
B
）A
$P'$
$Q'$
B
$P'$
$Q'$
C
$P'$
$Q'$
D
$Q'$
$P'$
答案
17.B
解析
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析：凸透镜成实像时，物距不同，成像大小不同——当物距大于2倍焦距（u＞2f）时，成倒立、缩小的实像；当物距在1倍焦距和2倍焦距之间（f＜u＜2f）时，成倒立、放大的实像。圆柱体PQ的两端到凸透镜的距离（物距）不同：P端离凸透镜更远，物距更大；Q端离凸透镜更近，物距更小。需分别判断两端的成像特点，再对应选项。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 圆柱体的P端，物距u_P ＞ 2f，成倒立、缩小的实像；
2. 圆柱体的Q端，物距f ＜ u_Q ＜ 2f，成倒立、放大的实像；
综上，Q端对应的像（Q'）比P端对应的像（P'）更大，且实像为倒立的，符合该特点的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律；实像的特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是利用物距与成像大小的关系判断，属于基础题型，难度不大，需熟练掌握凸透镜成像规律。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析：凸透镜成实像时，物距不同，成像大小不同——当物距大于2倍焦距（u＞2f）时，成倒立、缩小的实像；当物距在1倍焦距和2倍焦距之间（f＜u＜2f）时，成倒立、放大的实像。圆柱体PQ的两端到凸透镜的距离（物距）不同：P端离凸透镜更远，物距更大；Q端离凸透镜更近，物距更小。需分别判断两端的成像特点，再对应选项。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 圆柱体的P端，物距u_P ＞ 2f，成倒立、缩小的实像；
2. 圆柱体的Q端，物距f ＜ u_Q ＜ 2f，成倒立、放大的实像；
综上，Q端对应的像（Q'）比P端对应的像（P'）更大，且实像为倒立的，符合该特点的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律；实像的特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是利用物距与成像大小的关系判断，属于基础题型，难度不大，需熟练掌握凸透镜成像规律。
【难度系数】
0.6
