登录
10（2025苏州昆山开发区四校联考）某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏调试到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。下列说法正确的是
（
A.凸透镜焦距为 20 cm
B.光屏上的像是倒立、缩小的
C.蜡烛燃烧变短，屏上像的位置会下降
D.取走光屏，则凸透镜不成像
（
B
）A.凸透镜焦距为 20 cm
B.光屏上的像是倒立、缩小的
C.蜡烛燃烧变短，屏上像的位置会下降
D.取走光屏，则凸透镜不成像
答案
10. B
解析
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析各选项：首先从图中读取蜡烛、凸透镜、光屏的位置，计算物距和像距；再根据凸透镜成像规律判断像的性质、焦距范围，同时分析蜡烛变短后像的位置变化，以及凸透镜成像与光屏的关系，逐一验证选项对错。
【解析】
由图可知，蜡烛在10cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在80cm刻度处，因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 10\mathrm{cm} = 40\mathrm{cm} $，像距$ v = 80\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $。
根据凸透镜成像规律：当$ u ＞ v $时，成倒立、缩小的实像，此时满足$ u ＞ 2f $，$ f ＜ v ＜ 2f $。代入数据得：$ 40\mathrm{cm} ＞ 2f $，$ f ＜ 30\mathrm{cm} ＜ 2f $，解得$ 15\mathrm{cm} ＜ f ＜ 20\mathrm{cm} $，故A选项（焦距为20cm）错误；
因为$ u = 40\mathrm{cm} ＞ v = 30\mathrm{cm} $，所以光屏上成倒立、缩小的实像，B选项正确；
蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，光屏上的像会向上移动，C选项错误；
凸透镜成像是由光的折射形成的，与是否取走光屏无关，取走光屏后凸透镜仍能成像，只是无法用光屏承接，D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是正确读取物距和像距，结合成像规律分析选项，同时理解像的位置变化原理及成像与光屏的关系，属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析各选项：首先从图中读取蜡烛、凸透镜、光屏的位置，计算物距和像距；再根据凸透镜成像规律判断像的性质、焦距范围，同时分析蜡烛变短后像的位置变化，以及凸透镜成像与光屏的关系，逐一验证选项对错。
【解析】
由图可知，蜡烛在10cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在80cm刻度处，因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 10\mathrm{cm} = 40\mathrm{cm} $，像距$ v = 80\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $。
根据凸透镜成像规律：当$ u ＞ v $时，成倒立、缩小的实像，此时满足$ u ＞ 2f $，$ f ＜ v ＜ 2f $。代入数据得：$ 40\mathrm{cm} ＞ 2f $，$ f ＜ 30\mathrm{cm} ＜ 2f $，解得$ 15\mathrm{cm} ＜ f ＜ 20\mathrm{cm} $，故A选项（焦距为20cm）错误；
因为$ u = 40\mathrm{cm} ＞ v = 30\mathrm{cm} $，所以光屏上成倒立、缩小的实像，B选项正确；
蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，光屏上的像会向上移动，C选项错误；
凸透镜成像是由光的折射形成的，与是否取走光屏无关，取走光屏后凸透镜仍能成像，只是无法用光屏承接，D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是正确读取物距和像距，结合成像规律分析选项，同时理解像的位置变化原理及成像与光屏的关系，属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
11 (易错题)(2025泰州兴化期中)在凸透镜的主光轴上放一根木棒，a端在一倍焦距与二倍焦距之间，而b端在二倍焦距之外，如图所示，那么在另一侧所成的像是（
A.a、b端变粗
B.a、b端变细
C.a端变细，b端变粗
D.a端变粗，b端变细
D
）A.a、b端变粗
B.a、b端变细
C.a端变细，b端变粗
D.a端变粗，b端变细
答案
11. D
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题时需先明确凸透镜两种关键物距对应的成像特点：①物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像；②物距f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。再结合木棒两端的物距位置，分别判断两端成像的大小变化，即可得出结论。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 当物体位于凸透镜的二倍焦距以外（u＞2f）时，成倒立、缩小的实像；
2. 当物体位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间（f＜u＜2f）时，成倒立、放大的实像。
题目中，木棒的a端在一倍焦距与二倍焦距之间，即f＜uₐ＜2f，因此a端经凸透镜成放大的实像，表现为a端变粗；b端在二倍焦距之外，即uᵦ＞2f，因此b端经凸透镜成缩小的实像，表现为b端变细。综上，所成的像是a端变粗，b端变细，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题属于凸透镜成像规律的基础易错题，易错点为混淆不同物距对应的成像性质，需准确记忆u＞2f和f＜u＜2f时的成像特点，结合题目中木棒两端的物距位置分析即可，难度适中但需细心。
【难度系数】
0.4
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题时需先明确凸透镜两种关键物距对应的成像特点：①物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像；②物距f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。再结合木棒两端的物距位置，分别判断两端成像的大小变化，即可得出结论。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 当物体位于凸透镜的二倍焦距以外（u＞2f）时，成倒立、缩小的实像；
2. 当物体位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间（f＜u＜2f）时，成倒立、放大的实像。
题目中，木棒的a端在一倍焦距与二倍焦距之间，即f＜uₐ＜2f，因此a端经凸透镜成放大的实像，表现为a端变粗；b端在二倍焦距之外，即uᵦ＞2f，因此b端经凸透镜成缩小的实像，表现为b端变细。综上，所成的像是a端变粗，b端变细，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题属于凸透镜成像规律的基础易错题，易错点为混淆不同物距对应的成像性质，需准确记忆u＞2f和f＜u＜2f时的成像特点，结合题目中木棒两端的物距位置分析即可，难度适中但需细心。
【难度系数】
0.4
12 小组同学在“探究凸透镜成像规律”时设计了如下实验：
(1) 小组同学将蜡烛、凸透镜($f=10\ \mathrm{cm}$)和光屏依次安装在光具座上(如图所示).保持蜡烛和凸透镜位置不动,向
(2) 蜡烛燃烧变短,为使烛焰的像仍成在光屏的中央,可以将凸透镜向
(3) 实验中,若有一只小虫落在凸透镜上,
(1) 小组同学将蜡烛、凸透镜($f=10\ \mathrm{cm}$)和光屏依次安装在光具座上(如图所示).保持蜡烛和凸透镜位置不动,向
左
移动光屏,可以使光屏上成烛焰倒立、缩小
的实像,生活中的照相机
就是应用这一原理制成的.(2) 蜡烛燃烧变短,为使烛焰的像仍成在光屏的中央,可以将凸透镜向
下
移动.(3) 实验中,若有一只小虫落在凸透镜上,
可以
(填“可以”或“不可以”)通过凸透镜观察到烛焰完整的像.答案
12.（1）左 缩小 照相机 （2）下 （3）可以
解析
【分析】
首先确定实验中各元件的刻度位置：蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，已知凸透镜焦距$ f=10\mathrm{cm} $，故$ u＞2f $（$ 2f=20\mathrm{cm} $）。根据凸透镜成像规律，当$ u＞2f $时，像距需满足$ f＜v＜2f $（即10cm~20cm），对应光屏应在60cm~70cm之间，当前光屏在80cm处，需向左移动光屏才能承接清晰的像，此时成倒立、缩小的实像，照相机利用该原理。
第(2)问：蜡烛变短，烛焰向下移动，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，像会向上偏移，要使像回到光屏中央，需将凸透镜向下移动。
第(3)问：小虫落在凸透镜上仅遮挡部分入射光线，凸透镜剩余部分仍能折射光线形成完整的像，仅亮度变暗，因此可观察到完整的像。
【解析】
(1) 计算物距：$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，已知$ f=10\mathrm{cm} $，则$ u＞2f $。根据凸透镜成像规律，当$ u＞2f $时，成倒立、缩小的实像，像距范围为$ f＜v＜2f $，即光屏应在60cm~70cm之间，当前光屏在80cm处，故需向左移动光屏；该成像原理应用于照相机。
(2) 蜡烛燃烧变短，烛焰下移，像向上偏移，为使像成在光屏中央，需将凸透镜向下移动（保证三者中心在同一高度）。
(3) 小虫遮挡凸透镜部分区域，仅减少折射光线数量，不影响成像的完整性，因此可以观察到烛焰完整的像。
【答案】
(1) 左；缩小；照相机 (2) 下 (3) 可以
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜应用；实验操作
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实验应用，涵盖物距像距与焦距的关系、成像特点的实际应用、实验中像的调整方法及透镜遮挡对成像的影响，是光学基础题型，需熟练掌握成像规律及实验操作要点。
【难度系数】
0.7
首先确定实验中各元件的刻度位置：蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，已知凸透镜焦距$ f=10\mathrm{cm} $，故$ u＞2f $（$ 2f=20\mathrm{cm} $）。根据凸透镜成像规律，当$ u＞2f $时，像距需满足$ f＜v＜2f $（即10cm~20cm），对应光屏应在60cm~70cm之间，当前光屏在80cm处，需向左移动光屏才能承接清晰的像，此时成倒立、缩小的实像，照相机利用该原理。
第(2)问：蜡烛变短，烛焰向下移动，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，像会向上偏移，要使像回到光屏中央，需将凸透镜向下移动。
第(3)问：小虫落在凸透镜上仅遮挡部分入射光线，凸透镜剩余部分仍能折射光线形成完整的像，仅亮度变暗，因此可观察到完整的像。
【解析】
(1) 计算物距：$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，已知$ f=10\mathrm{cm} $，则$ u＞2f $。根据凸透镜成像规律，当$ u＞2f $时，成倒立、缩小的实像，像距范围为$ f＜v＜2f $，即光屏应在60cm~70cm之间，当前光屏在80cm处，故需向左移动光屏；该成像原理应用于照相机。
(2) 蜡烛燃烧变短，烛焰下移，像向上偏移，为使像成在光屏中央，需将凸透镜向下移动（保证三者中心在同一高度）。
(3) 小虫遮挡凸透镜部分区域，仅减少折射光线数量，不影响成像的完整性，因此可以观察到烛焰完整的像。
【答案】
(1) 左；缩小；照相机 (2) 下 (3) 可以
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜应用；实验操作
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实验应用，涵盖物距像距与焦距的关系、成像特点的实际应用、实验中像的调整方法及透镜遮挡对成像的影响，是光学基础题型，需熟练掌握成像规律及实验操作要点。
【难度系数】
0.7
13 甲、乙两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，如图所示，手表的表面正对凸透镜，跟主光轴垂直，从凸透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向的说法中正确的是（
A.甲表秒针顺时针旋转，但跟直接看表不相同
B.乙表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同
C.甲表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同
D.乙表秒针逆时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来了
C
）A.甲表秒针顺时针旋转，但跟直接看表不相同
B.乙表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同
C.甲表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同
D.乙表秒针逆时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来了
答案
13. C
解析
【分析】
要判断手表秒针的旋转方向，需结合凸透镜成像规律分析甲、乙两表的物距与焦距的关系，明确实像、虚像的方向特点：当物体在凸透镜一倍焦距内时，成正立虚像，像与物体同向；当物体在一倍焦距外时，成倒立实像，像与物体反向（上下左右颠倒）。观察图中，甲表的手表位于凸透镜一倍焦距以内，乙表的手表位于凸透镜一倍焦距以外，据此推导像的旋转方向即可。
【解析】
1. 分析甲表：甲表的手表（物）在凸透镜的一倍焦距以内（$u ＜ f$），根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，像的旋转方向与手表本身的旋转方向一致，因此甲表秒针顺时针旋转，和直接看表的方向相同。
2. 分析乙表：乙表的手表（物）在凸透镜的一倍焦距以外（$u ＞ f$），根据凸透镜成像规律，此时成倒立的实像，像与手表上下左右都颠倒，因此乙表秒针旋转方向与直接看表相反，为逆时针。
结合选项，只有C选项符合上述结论。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律；实像与虚像特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是判断物距与焦距的关系，理解实像、虚像的方向差异，难度适中，需结合成像规律分析像的旋转方向。
【难度系数】
0.5
要判断手表秒针的旋转方向，需结合凸透镜成像规律分析甲、乙两表的物距与焦距的关系，明确实像、虚像的方向特点：当物体在凸透镜一倍焦距内时，成正立虚像，像与物体同向；当物体在一倍焦距外时，成倒立实像，像与物体反向（上下左右颠倒）。观察图中，甲表的手表位于凸透镜一倍焦距以内，乙表的手表位于凸透镜一倍焦距以外，据此推导像的旋转方向即可。
【解析】
1. 分析甲表：甲表的手表（物）在凸透镜的一倍焦距以内（$u ＜ f$），根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，像的旋转方向与手表本身的旋转方向一致，因此甲表秒针顺时针旋转，和直接看表的方向相同。
2. 分析乙表：乙表的手表（物）在凸透镜的一倍焦距以外（$u ＞ f$），根据凸透镜成像规律，此时成倒立的实像，像与手表上下左右都颠倒，因此乙表秒针旋转方向与直接看表相反，为逆时针。
结合选项，只有C选项符合上述结论。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律；实像与虚像特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是判断物距与焦距的关系，理解实像、虚像的方向差异，难度适中，需结合成像规律分析像的旋转方向。
【难度系数】
0.5
