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4. 如图5-3-4所示是一种常见的投射灯，它的成像镜头可简化为一个凸透镜，能把投影片ab投射到地面，图5-3-5中能正确反映其成像原理的示意图是（P为2倍焦距点）（
图5-3-5
A
B
C
D
B
）图5-3-5
A
B
C
D
答案
B
解析
【分析】
首先明确投射灯（投影仪）的成像特点：成倒立、放大的实像。回忆凸透镜成像规律：当物距$u$满足$f＜u＜2f$时，像距$v＞2f$，成倒立、放大的实像，这是投影仪的原理；若$u＞2f$，成倒立缩小实像（照相机）；$u=f$时不成像；$u＜f$时成正立放大虚像（放大镜）。据此逐一分析选项，选出符合条件的。
【解析】
投射灯的成像原理是凸透镜成倒立、放大的实像，结合凸透镜成像规律分析各选项：
选项A：物距$u＞2f$，像距$f＜v＜2f$，成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理，不符合投射灯要求；
选项B：物距$f＜u＜2f$，像距$v＞2f$，成倒立、放大的实像，符合投射灯的成像原理；
选项C：物距$u=f$，光线经凸透镜后平行射出，不成像，不符合；
选项D：物距$u＜f$，成正立、放大的虚像，是放大镜的成像原理，不符合。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、投影仪的成像原理
【点评】
本题结合生活中的投射灯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及应用，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
首先明确投射灯（投影仪）的成像特点：成倒立、放大的实像。回忆凸透镜成像规律：当物距$u$满足$f＜u＜2f$时，像距$v＞2f$，成倒立、放大的实像，这是投影仪的原理；若$u＞2f$，成倒立缩小实像（照相机）；$u=f$时不成像；$u＜f$时成正立放大虚像（放大镜）。据此逐一分析选项，选出符合条件的。
【解析】
投射灯的成像原理是凸透镜成倒立、放大的实像，结合凸透镜成像规律分析各选项：
选项A：物距$u＞2f$，像距$f＜v＜2f$，成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理，不符合投射灯要求；
选项B：物距$f＜u＜2f$，像距$v＞2f$，成倒立、放大的实像，符合投射灯的成像原理；
选项C：物距$u=f$，光线经凸透镜后平行射出，不成像，不符合；
选项D：物距$u＜f$，成正立、放大的虚像，是放大镜的成像原理，不符合。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、投影仪的成像原理
【点评】
本题结合生活中的投射灯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及应用，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
5. 蜡烛到透镜的距离小于1倍焦距，蜡烛发出的光经过透镜后，人看到了蜡烛的像。如图5-3-6所示，甲、乙两图中像AB的位置正确的是图
图5-3-6
甲
，其所成的像是虚
（选填“实”或“虚”）像。图5-3-6
答案
甲 虚
解析
【分析】
要解决这道题，需回忆凸透镜成像规律：当物距小于1倍焦距（u＜f）时，凸透镜成正立、放大的虚像，且虚像与物体在透镜的同一侧。对比甲、乙两图，判断像AB的位置是否符合该规律。
【解析】
当蜡烛到透镜的距离小于1倍焦距时，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜的同侧。甲图中像AB位于蜡烛与透镜的同侧，乙图中像AB在透镜的另一侧，因此像AB位置正确的是甲图，所成的像是虚像。
【答案】
甲；虚
【知识点】
凸透镜成像规律；虚像
【点评】
本题考查凸透镜成像规律中物距小于焦距的成像特点，核心是明确虚像与物体在透镜同侧，属于基础的成像规律应用题目。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需回忆凸透镜成像规律：当物距小于1倍焦距（u＜f）时，凸透镜成正立、放大的虚像，且虚像与物体在透镜的同一侧。对比甲、乙两图，判断像AB的位置是否符合该规律。
【解析】
当蜡烛到透镜的距离小于1倍焦距时，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜的同侧。甲图中像AB位于蜡烛与透镜的同侧，乙图中像AB在透镜的另一侧，因此像AB位置正确的是甲图，所成的像是虚像。
【答案】
甲；虚
【知识点】
凸透镜成像规律；虚像
【点评】
本题考查凸透镜成像规律中物距小于焦距的成像特点，核心是明确虚像与物体在透镜同侧，属于基础的成像规律应用题目。
【难度系数】
0.6
6. 物理课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是 （
A.正立、放大的像
B.正立、缩小的像
C.倒立、放大的像
D.倒立、缩小的像
B
）A.正立、放大的像
B.正立、缩小的像
C.倒立、放大的像
D.倒立、缩小的像
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需回忆凸透镜成像的基本规律：凸透镜成像的性质由物距（物体到凸透镜的距离）与焦距的关系决定，正立像和缩小像的成像情况是关键判断点。逐一分析选项：A选项正立放大的像，当物距小于焦距时，凸透镜可成正立放大的虚像；B选项正立缩小的像，凸透镜成正立像时只能是虚像，而虚像均为放大，不存在正立缩小的情况；C选项倒立放大的像，当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立放大的实像；D选项倒立缩小的像，当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像。由此可判断不能看到的像。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 当物距$ u ＜ f $时，成正立、放大的虚像，对应选项A，该像可观察到；
2. 当$ f ＜ u ＜ 2f $时，成倒立、放大的实像，对应选项C，该像可观察到；
3. 当$ u ＞ 2f $时，成倒立、缩小的实像，对应选项D，该像可观察到；
凸透镜成正立的像时，只能是虚像，且虚像均为放大，不存在正立、缩小的像，因此选项B无法看到。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像的基础规律，属于光学核心知识点，要求学生牢记不同物距下的成像特点，通过逐一对应分析即可得出答案，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需回忆凸透镜成像的基本规律：凸透镜成像的性质由物距（物体到凸透镜的距离）与焦距的关系决定，正立像和缩小像的成像情况是关键判断点。逐一分析选项：A选项正立放大的像，当物距小于焦距时，凸透镜可成正立放大的虚像；B选项正立缩小的像，凸透镜成正立像时只能是虚像，而虚像均为放大，不存在正立缩小的情况；C选项倒立放大的像，当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立放大的实像；D选项倒立缩小的像，当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像。由此可判断不能看到的像。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 当物距$ u ＜ f $时，成正立、放大的虚像，对应选项A，该像可观察到；
2. 当$ f ＜ u ＜ 2f $时，成倒立、放大的实像，对应选项C，该像可观察到；
3. 当$ u ＞ 2f $时，成倒立、缩小的实像，对应选项D，该像可观察到；
凸透镜成正立的像时，只能是虚像，且虚像均为放大，不存在正立、缩小的像，因此选项B无法看到。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像的基础规律，属于光学核心知识点，要求学生牢记不同物距下的成像特点，通过逐一对应分析即可得出答案，难度较低。
【难度系数】
0.7
7. 某同学经过一节课的凸透镜实验探究，写出了如下一些结论，你认为不正确的是 （
A.凡是实像，都是倒立的
B.凡是虚像，都是正立的
C.凸透镜所成实像，既有放大的，又有缩小的
D.凸透镜所成虚像，既有放大的，又有缩小的
D
）A.凡是实像，都是倒立的
B.凡是虚像，都是正立的
C.凸透镜所成实像，既有放大的，又有缩小的
D.凸透镜所成虚像，既有放大的，又有缩小的
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，需牢记凸透镜成像的基本规律，逐一分析每个选项的正确性：首先回忆凸透镜成实像和虚像的核心特点，实像共性为倒立，虚像共性为正立；实像大小可随物距变化为放大、缩小、等大，而虚像大小固定为放大，据此判断错误选项。
【解析】
根据凸透镜成像规律逐一分析选项：
1. 选项A：凸透镜成像时，实像都是倒立的，虚像都是正立的，该说法正确；
2. 选项B：凸透镜所成虚像的特点是正立，该说法正确；
3. 选项C：凸透镜成实像时，物距大于2倍焦距成缩小实像，物距在1~2倍焦距间成放大实像，2倍焦距处成等大实像，因此实像有放大、缩小、等大的情况，该说法正确；
4. 选项D：凸透镜成虚像时，物距小于焦距，仅成正立、放大的虚像，不存在缩小或等大的虚像，该说法错误，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像的基础规律，属于初中光学的常考知识点，要求学生准确记忆实像与虚像的特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需牢记凸透镜成像的基本规律，逐一分析每个选项的正确性：首先回忆凸透镜成实像和虚像的核心特点，实像共性为倒立，虚像共性为正立；实像大小可随物距变化为放大、缩小、等大，而虚像大小固定为放大，据此判断错误选项。
【解析】
根据凸透镜成像规律逐一分析选项：
1. 选项A：凸透镜成像时，实像都是倒立的，虚像都是正立的，该说法正确；
2. 选项B：凸透镜所成虚像的特点是正立，该说法正确；
3. 选项C：凸透镜成实像时，物距大于2倍焦距成缩小实像，物距在1~2倍焦距间成放大实像，2倍焦距处成等大实像，因此实像有放大、缩小、等大的情况，该说法正确；
4. 选项D：凸透镜成虚像时，物距小于焦距，仅成正立、放大的虚像，不存在缩小或等大的虚像，该说法错误，符合题意。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像的基础规律，属于初中光学的常考知识点，要求学生准确记忆实像与虚像的特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
8. (2025镇江)小红在探究凸透镜成像规律时，调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图5-3-7所示的位置，可在光屏上得到清晰的像，则凸透镜焦距为
10.0
cm。仅将蜡烛移到10 cm刻度线处，为了在光屏上得到清晰的像，接下来她应将光屏适当向左
移动，生活中所用的照相机
成像时的物像大小关系与上述实验相同。答案
10.0 左 照相机
解析
【分析】首先观察图示，确定蜡烛、凸透镜、光屏的刻度位置，计算物距和像距；根据凸透镜成像规律，当物距等于像距时成等大实像，此时物距等于2倍焦距，由此算出焦距。接着分析蜡烛移动后的物距变化，结合“物远像近像变小”的规律判断光屏移动方向，再根据成像特点确定对应的生活应用。
【解析】由图可知，蜡烛在30.0cm刻度线处，凸透镜在50.0cm刻度线处，光屏在70.0cm刻度线处，因此物距$ u = 50.0\mathrm{cm} - 30.0\mathrm{cm} = 20.0\mathrm{cm} $，像距$ v = 70.0\mathrm{cm} - 50.0\mathrm{cm} = 20.0\mathrm{cm} $。此时光屏成清晰像，根据凸透镜成像规律：当$ u = v = 2f $时，成倒立、等大的实像，所以$ 2f = 20.0\mathrm{cm} $，解得焦距$ f = 10.0\mathrm{cm} $。
将蜡烛移到10cm刻度线处，此时物距$ u' = 50.0\mathrm{cm} - 10.0\mathrm{cm} = 40.0\mathrm{cm} $，大于$ 2f $。根据凸透镜成像规律，物距增大时像距减小，因此要得到清晰像，光屏应向左移动；此时成倒立、缩小的实像，生活中的照相机利用这一原理制成。
【答案】10.0；左；照相机
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，需准确分析刻度计算物距、像距，结合成像规律判断焦距、光屏移动方向及生活应用，属于基础题型，需熟练掌握成像规律。
【难度系数】0.7
【解析】由图可知，蜡烛在30.0cm刻度线处，凸透镜在50.0cm刻度线处，光屏在70.0cm刻度线处，因此物距$ u = 50.0\mathrm{cm} - 30.0\mathrm{cm} = 20.0\mathrm{cm} $，像距$ v = 70.0\mathrm{cm} - 50.0\mathrm{cm} = 20.0\mathrm{cm} $。此时光屏成清晰像，根据凸透镜成像规律：当$ u = v = 2f $时，成倒立、等大的实像，所以$ 2f = 20.0\mathrm{cm} $，解得焦距$ f = 10.0\mathrm{cm} $。
将蜡烛移到10cm刻度线处，此时物距$ u' = 50.0\mathrm{cm} - 10.0\mathrm{cm} = 40.0\mathrm{cm} $，大于$ 2f $。根据凸透镜成像规律，物距增大时像距减小，因此要得到清晰像，光屏应向左移动；此时成倒立、缩小的实像，生活中的照相机利用这一原理制成。
【答案】10.0；左；照相机
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，需准确分析刻度计算物距、像距，结合成像规律判断焦距、光屏移动方向及生活应用，属于基础题型，需熟练掌握成像规律。
【难度系数】0.7
9.（2024商丘夏邑二模）小滨同学探究“凸透镜成像的规律”。
(1)如图5-3-8甲所示，该凸透镜的焦距f=
(2)如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50 cm刻度线处，当“F”形光源距凸透镜15 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、
(3)若凸透镜位置不变，调换“F”形光源和光屏的位置，
(4)小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现
A.飞虫的像 B.仍是“F”形光源的像
(5)若用蜡烛作光源，实验过程中蜡烛燃烧会逐渐变短，光屏上蜡烛的像会逐渐向
(1)如图5-3-8甲所示，该凸透镜的焦距f=
10.0
cm。(2)如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50 cm刻度线处，当“F”形光源距凸透镜15 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、
放大
（选填“缩小”“等大”或“放大”）的实像。(3)若凸透镜位置不变，调换“F”形光源和光屏的位置，
仍能
（选填“仍能”或“不能”）在光屏上得到清晰的像。(4)小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现
B
。A.飞虫的像 B.仍是“F”形光源的像
(5)若用蜡烛作光源，实验过程中蜡烛燃烧会逐渐变短，光屏上蜡烛的像会逐渐向
上
（选填“上”或“下”）移动，所以用“F”形光源代替蜡烛，优点是避免因蜡烛燃烧变短导致像在光屏上的位置变化
（写一条即可）。答案
(1)10.0
(2)放大
(3)仍能
(4)B
(5)上 避免因蜡烛燃烧变短导致像在光屏上的位置变化
(2)放大
(3)仍能
(4)B
(5)上 避免因蜡烛燃烧变短导致像在光屏上的位置变化
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开，解题思路如下：
1. 第一问利用平行光聚焦法测焦距：平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距，通过读取甲图中凸透镜和光屏的刻度差计算焦距。
2. 第二问先确定物距，结合已知焦距，依据凸透镜成像规律（物距在一倍和二倍焦距之间时的成像特点）判断成像性质。
3. 第三问利用光路可逆原理，调换光源和光屏位置后，原像距变为物距，仍满足成像条件，判断是否能成像。
4. 第四问分析飞虫遮挡凸透镜的影响：凸透镜部分遮挡仍能折射光线成完整像，飞虫在一倍焦距内成虚像，光屏无法承接虚像，据此选择。
5. 第五问根据过光心的光线传播方向不变，判断像的移动方向；对比“F”形光源和蜡烛的特点，得出实验改进的优点。
【解析】
(1) 由图甲可知，凸透镜位于20.0 cm刻度处，光屏位于30.0 cm刻度处，平行光会聚的焦点到凸透镜的距离为焦距，因此焦距$f=30.0\ \mathrm{cm}-20.0\ \mathrm{cm}=10.0\ \mathrm{cm}$。
(2) 凸透镜固定在50 cm刻度线处，光源距凸透镜15 cm，即物距$u=15\ \mathrm{cm}$，已知$f=10\ \mathrm{cm}$，满足$f＜u＜2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。
(3) 根据光路可逆原理，调换“F”形光源和光屏的位置后，原来的像距变为物距，仍满足凸透镜成像条件，因此仍能在光屏上得到清晰的像。
(4) 飞虫落到凸透镜表面，仅遮挡部分光线，凸透镜其余部分仍能折射光线，成完整的“F”形光源的像；飞虫在凸透镜一倍焦距以内，成虚像，虚像无法在光屏上呈现，因此光屏上仍是“F”形光源的像，故选B。
(5) 蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，光屏上蜡烛的像会向上移动；用“F”形光源代替蜡烛，优点是避免因蜡烛燃烧变短导致像在光屏上的位置变化（或像更稳定、更清晰等）。
【答案】
(1)10.0 (2)放大 (3)仍能 (4)B (5)上 避免因蜡烛燃烧变短导致像在光屏上的位置变化
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距测量、光路可逆
【点评】
本题聚焦凸透镜成像规律的核心知识点，涵盖焦距测量、成像规律应用、光路可逆、实验细节分析及装置改进，注重基础应用，能有效考查学生对凸透镜成像规律的掌握程度。
【难度系数】
0.7
本题围绕凸透镜成像规律展开，解题思路如下：
1. 第一问利用平行光聚焦法测焦距：平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距，通过读取甲图中凸透镜和光屏的刻度差计算焦距。
2. 第二问先确定物距，结合已知焦距，依据凸透镜成像规律（物距在一倍和二倍焦距之间时的成像特点）判断成像性质。
3. 第三问利用光路可逆原理，调换光源和光屏位置后，原像距变为物距，仍满足成像条件，判断是否能成像。
4. 第四问分析飞虫遮挡凸透镜的影响：凸透镜部分遮挡仍能折射光线成完整像，飞虫在一倍焦距内成虚像，光屏无法承接虚像，据此选择。
5. 第五问根据过光心的光线传播方向不变，判断像的移动方向；对比“F”形光源和蜡烛的特点，得出实验改进的优点。
【解析】
(1) 由图甲可知，凸透镜位于20.0 cm刻度处，光屏位于30.0 cm刻度处，平行光会聚的焦点到凸透镜的距离为焦距，因此焦距$f=30.0\ \mathrm{cm}-20.0\ \mathrm{cm}=10.0\ \mathrm{cm}$。
(2) 凸透镜固定在50 cm刻度线处，光源距凸透镜15 cm，即物距$u=15\ \mathrm{cm}$，已知$f=10\ \mathrm{cm}$，满足$f＜u＜2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。
(3) 根据光路可逆原理，调换“F”形光源和光屏的位置后，原来的像距变为物距，仍满足凸透镜成像条件，因此仍能在光屏上得到清晰的像。
(4) 飞虫落到凸透镜表面，仅遮挡部分光线，凸透镜其余部分仍能折射光线，成完整的“F”形光源的像；飞虫在凸透镜一倍焦距以内，成虚像，虚像无法在光屏上呈现，因此光屏上仍是“F”形光源的像，故选B。
(5) 蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，光屏上蜡烛的像会向上移动；用“F”形光源代替蜡烛，优点是避免因蜡烛燃烧变短导致像在光屏上的位置变化（或像更稳定、更清晰等）。
【答案】
(1)10.0 (2)放大 (3)仍能 (4)B (5)上 避免因蜡烛燃烧变短导致像在光屏上的位置变化
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距测量、光路可逆
【点评】
本题聚焦凸透镜成像规律的核心知识点，涵盖焦距测量、成像规律应用、光路可逆、实验细节分析及装置改进，注重基础应用，能有效考查学生对凸透镜成像规律的掌握程度。
【难度系数】
0.7
