3.将物体放在凸透镜前16 cm处，成一个倒立、放大的像；放在凸透镜前24 cm处，成一个倒立、缩小的像。该透镜的焦距可能是()

A.8 cm
B.10 cm
C.12 cm
D.16 cm

3.B

【分析】要确定凸透镜的焦距，需利用凸透镜成倒立放大、缩小实像的条件，分别列出对应的不等式，联立求解焦距的取值范围，再匹配选项即可。
【解析】根据凸透镜成像规律：
1. 当物体成倒立、放大的实像时，物距满足 $ f ＜ u ＜ 2f $。已知物距 $ u_1=16\ \mathrm{cm} $，代入得：$ f ＜ 16\ \mathrm{cm} ＜ 2f $，解此不等式：右边 $ 16 ＜ 2f $ → $ f＞8\ \mathrm{cm} $，左边 $ f＜16\ \mathrm{cm} $，故此时 $ 8\ \mathrm{cm} ＜ f ＜16\ \mathrm{cm} $。
2. 当物体成倒立、缩小的实像时，物距满足 $ u ＞ 2f $。已知物距 $ u_2=24\ \mathrm{cm} $，代入得：$ 24\ \mathrm{cm} ＞2f $ → $ f ＜12\ \mathrm{cm} $。
联立两个不等式，得焦距的范围：$ 8\ \mathrm{cm} ＜ f ＜12\ \mathrm{cm} $。
观察选项，只有B选项（10 cm）在该范围内，故选B。
【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，需准确记忆不同成像特点对应的物距与焦距的关系，通过列不等式求解焦距范围，难度适中。
【难度系数】0.6

4.小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5 cm和10 cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜的焦距$f$与盒高$h$的选择合理的是()


A.$f=5\ \mathrm{cm}$、$h=10\ \mathrm{cm}$
B.$f=10\ \mathrm{cm}$、$h=12\ \mathrm{cm}$
C.$f=5\ \mathrm{cm}$、$h=12\ \mathrm{cm}$
D.$f=10\ \mathrm{cm}$、$h=6\ \mathrm{cm}$

4.D

【分析】
要解决这道题，需运用凸透镜成像的规律：当物体通过凸透镜成正立、放大的虚像时，物距需小于凸透镜的焦距（这是放大镜的工作原理）。本题中，盒底标本到盒盖凸透镜的距离就是物距，该距离等于盒高$h$，因此要观察到正立放大的像，需满足物距$u = h ＜ f$，据此逐一分析选项即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律，成正立、放大虚像的条件是物距小于焦距，即$u ＜ f$。本题中物距$u = h$，因此需满足$h ＜ f$，对各选项分析如下：
选项A：$f=5\ \mathrm{cm}$，$h=10\ \mathrm{cm}$，此时$h=10\ \mathrm{cm} ＞ f=5\ \mathrm{cm}$，不满足条件，无法成正立放大的像；
选项B：$f=10\ \mathrm{cm}$，$h=12\ \mathrm{cm}$，此时$h=12\ \mathrm{cm} ＞ f=10\ \mathrm{cm}$，不满足条件，无法成正立放大的像；
选项C：$f=5\ \mathrm{cm}$，$h=12\ \mathrm{cm}$，此时$h=12\ \mathrm{cm} ＞ f=5\ \mathrm{cm}$，不满足条件，无法成正立放大的像；
选项D：$f=10\ \mathrm{cm}$，$h=6\ \mathrm{cm}$，此时$h=6\ \mathrm{cm} ＜ f=10\ \mathrm{cm}$，满足物距小于焦距的条件，能成正立、放大的虚像，符合要求。
【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实际应用，核心是掌握成正立放大虚像的条件，结合题目中物距与盒高的关系分析即可，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.4

5.小明在探究凸透镜成像的规律的实验中看到的一种成像的情况如图所示。此时凸透镜所成的像是（选填“实”或“虚”）像，其成像的条件是。

5.虚 物距小于焦距

【分析】要判断凸透镜成的是实像还是虚像，需明确实像由实际光线会聚而成、虚像由光线的反向延长线会聚而成：题图中像的位置用虚线标注，说明是折射光线的反向延长线会聚形成的，属于虚像；回忆凸透镜成像规律，当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，据此可确定成像条件。
【解析】观察题图可知，凸透镜所成的像不是实际光线会聚的，而是折射光线的反向延长线会聚形成的，因此是虚像；根据凸透镜成像规律，当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，所以该成像的条件是物距小于焦距。
【答案】虚；物距小于焦距
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题结合图像考查凸透镜成像规律，核心是区分实像与虚像的形成差异，属于基础知识点的应用，难度不大。
【难度系数】0.5

6.家中防盗门上的“猫眼”能让我们较清晰地看清门外的人或物，“猫眼”由凹透镜和凸透镜组成，如图所示。从室内观察室外的物体时，物镜是凹透镜，目镜是凸透镜，物镜所成的像在目镜的焦距以内，请你根据学过的光学知识推测凹透镜所成的像是（选填“倒立”或“正立”）、（选填“放大”或“缩小”）的。你的推测理由是。

6.正立 缩小 凹透镜所成的像在凸透镜的焦距以内,凸透镜成正立、放大的虚像,而人眼从“猫眼”中看到的像是正立、缩小的,故凹透镜成正立、缩小的虚像

【分析】
要推测凹透镜的成像特点，需结合透镜成像规律与猫眼的实际成像情况分析：首先回忆凸透镜的成像规律，当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像；题目说明凹透镜（物镜）所成的像在凸透镜（目镜）的焦距以内，该像会作为凸透镜的物，经凸透镜成正立、放大的虚像。而实际通过猫眼看到的室外物体是正立、缩小的，由此倒推，凹透镜所成的像需为正立、缩小的，这样经凸透镜放大后，整体仍为正立、缩小的像，符合实际观察结果。
【解析】
1. 凸透镜成像规律：当物体位于凸透镜一倍焦距以内时，成正立、放大的虚像（放大镜原理）。题目中凹透镜所成的像在凸透镜的焦距以内，因此该像作为凸透镜的物，经凸透镜后成正立、放大的虚像。
2. 实际成像验证：通过“猫眼”看到的室外物体是正立、缩小的，结合凸透镜的放大作用，若凹透镜成正立、缩小的像，经凸透镜放大后，整体像仍为正立、缩小，与实际观察结果一致，故凹透镜成正立、缩小的像。
【答案】
正立；缩小；凹透镜所成的像在凸透镜的焦距以内，凸透镜成正立、放大的虚像，而人眼从“猫眼”中看到的像是正立、缩小的，故凹透镜成正立、缩小的虚像
【知识点】
透镜成像规律；凸透镜成像；凹透镜成像
【点评】
本题结合生活中的“猫眼”实例，考查透镜成像规律的综合应用，需将理论知识与实际现象结合推理，体现物理知识的实用性，难度适中。
【难度系数】
0.5