登录
3. (2025泰安)用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时，点燃的蜡烛、凸透镜(保持不动)、光屏在光具座上的位置如图5-F-12所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。下列说法中（
①图中成像规律与照相机成像原理相同
②把蜡烛适当右移，光屏适当左移，会再次在光屏上成清晰的像
③把蜡烛移至35.0 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像
④把蜡烛移至45.0 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的像
图5-F-12
A.只有①②正确
B.只有①③正确
C.只有②④正确
D.只有①③④正确
B
）①图中成像规律与照相机成像原理相同
②把蜡烛适当右移，光屏适当左移，会再次在光屏上成清晰的像
③把蜡烛移至35.0 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像
④把蜡烛移至45.0 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成正立、放大的像
图5-F-12
A.只有①②正确
B.只有①③正确
C.只有②④正确
D.只有①③④正确
答案
3.B
解析
【分析】
已知凸透镜焦距f=10cm，先从图中读取物距、像距：蜡烛在20.0cm刻度，凸透镜在50.0cm刻度，故物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm；光屏在65.0cm刻度，像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm。再结合凸透镜成像规律，逐一分析四个说法：①判断当前成像是否符合照相机原理；②根据物距变化判断像距的变化；③计算蜡烛移到35.0cm刻度时的物距，判断成像性质；④计算蜡烛移到45.0cm刻度时的物距，判断虚像是否能被光屏承接。
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm，由图可得：物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm，像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm。
①：u=30cm＞2f=20cm，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故①正确；
②：把蜡烛适当右移，物距减小，根据“物近像远像变大”，像距应增大，光屏应适当右移才能再次成清晰的像，而非左移，故②错误；
③：蜡烛移至35.0cm刻度线处，物距u'=50.0cm-35.0cm=15.0cm，此时f=10cm＜u'＜2f=20cm，成倒立、放大的实像，实像可呈现在光屏上，故③正确；
④：蜡烛移至45.0cm刻度线处，物距u''=50.0cm-45.0cm=5.0cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接，故光屏上不能成像，④错误。
综上，正确的是①③，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像、照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是准确判断物距与焦距的关系，结合成像规律分析各选项，需注意虚像不能用光屏承接这一易错点，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
已知凸透镜焦距f=10cm，先从图中读取物距、像距：蜡烛在20.0cm刻度，凸透镜在50.0cm刻度，故物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm；光屏在65.0cm刻度，像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm。再结合凸透镜成像规律，逐一分析四个说法：①判断当前成像是否符合照相机原理；②根据物距变化判断像距的变化；③计算蜡烛移到35.0cm刻度时的物距，判断成像性质；④计算蜡烛移到45.0cm刻度时的物距，判断虚像是否能被光屏承接。
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm，由图可得：物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm，像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm。
①：u=30cm＞2f=20cm，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，与照相机成像原理相同，故①正确；
②：把蜡烛适当右移，物距减小，根据“物近像远像变大”，像距应增大，光屏应适当右移才能再次成清晰的像，而非左移，故②错误；
③：蜡烛移至35.0cm刻度线处，物距u'=50.0cm-35.0cm=15.0cm，此时f=10cm＜u'＜2f=20cm，成倒立、放大的实像，实像可呈现在光屏上，故③正确；
④：蜡烛移至45.0cm刻度线处，物距u''=50.0cm-45.0cm=5.0cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像无法用光屏承接，故光屏上不能成像，④错误。
综上，正确的是①③，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像、照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是准确判断物距与焦距的关系，结合成像规律分析各选项，需注意虚像不能用光屏承接这一易错点，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
4. (2025苏州)探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为16 cm和24 cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是 (
A.第一次的像是缩小的
B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是40 cm
D.凸透镜的焦距是20 cm
C
)A.第一次的像是缩小的
B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是40 cm
D.凸透镜的焦距是20 cm
答案
4.C
解析
【分析】本题考查凸透镜成像规律中的共轭成像特点，解题思路为：固定蜡烛和光屏时，两者间距为定值；移动凸透镜两次成清晰实像时，物距与像距互换，据此可求出蜡烛和光屏的间距，再结合凸透镜成像公式算出焦距，进而判断各选项的正误。
【解析】根据题意，固定蜡烛和光屏，移动凸透镜两次成清晰实像，属于凸透镜的共轭成像现象，此时蜡烛与光屏间的距离$ L $为定值，满足$ L = u_1 + v_1 = u_2 + v_2 $，且两次成像的物距与像距互换（$ u_1 = v_2 $，$ u_2 = v_1 $）。已知第一次物距$ u_1 = 16\ \mathrm{cm} $，第二次物距$ u_2 = 24\ \mathrm{cm} $，因此$ v_1 = u_2 = 24\ \mathrm{cm} $，故蜡烛和光屏间的距离$ L = 16\ \mathrm{cm} + 24\ \mathrm{cm} = 40\ \mathrm{cm} $，C选项正确。
计算焦距：由凸透镜成像公式$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $，代入$ u_1 = 16\ \mathrm{cm} $、$ v_1 = 24\ \mathrm{cm} $，得$ \frac{1}{f} = \frac{1}{16} + \frac{1}{24} = \frac{5}{48} $，解得$ f = 9.6\ \mathrm{cm} $，故D选项错误。
判断像的性质：第一次物距$ u_1 = 16\ \mathrm{cm} $，$ 2f = 19.2\ \mathrm{cm} $，此时$ f ＜ u_1 ＜ 2f $，成倒立、放大的实像，A选项错误；第二次物距$ u_2 = 24\ \mathrm{cm} ＞ 2f $，成倒立、缩小的实像，因此第二次的像比第一次小，B选项错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、共轭成像
【点评】本题核心是利用共轭成像的物距像距互换特性快速求解间距，需熟练掌握凸透镜成像公式和不同物距下的成像性质，是凸透镜成像规律的典型应用题型。
【难度系数】0.5
【解析】根据题意，固定蜡烛和光屏，移动凸透镜两次成清晰实像，属于凸透镜的共轭成像现象，此时蜡烛与光屏间的距离$ L $为定值，满足$ L = u_1 + v_1 = u_2 + v_2 $，且两次成像的物距与像距互换（$ u_1 = v_2 $，$ u_2 = v_1 $）。已知第一次物距$ u_1 = 16\ \mathrm{cm} $，第二次物距$ u_2 = 24\ \mathrm{cm} $，因此$ v_1 = u_2 = 24\ \mathrm{cm} $，故蜡烛和光屏间的距离$ L = 16\ \mathrm{cm} + 24\ \mathrm{cm} = 40\ \mathrm{cm} $，C选项正确。
计算焦距：由凸透镜成像公式$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $，代入$ u_1 = 16\ \mathrm{cm} $、$ v_1 = 24\ \mathrm{cm} $，得$ \frac{1}{f} = \frac{1}{16} + \frac{1}{24} = \frac{5}{48} $，解得$ f = 9.6\ \mathrm{cm} $，故D选项错误。
判断像的性质：第一次物距$ u_1 = 16\ \mathrm{cm} $，$ 2f = 19.2\ \mathrm{cm} $，此时$ f ＜ u_1 ＜ 2f $，成倒立、放大的实像，A选项错误；第二次物距$ u_2 = 24\ \mathrm{cm} ＞ 2f $，成倒立、缩小的实像，因此第二次的像比第一次小，B选项错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、共轭成像
【点评】本题核心是利用共轭成像的物距像距互换特性快速求解间距，需熟练掌握凸透镜成像公式和不同物距下的成像性质，是凸透镜成像规律的典型应用题型。
【难度系数】0.5
5. (2025广东)放大镜属于
，邮票通过透镜所成的像是
凸
（选填“凸”或“凹”）透镜。如图5-F-13所示，，邮票通过透镜所成的像是虚
（选填“实”或“虚”）像，邮票到透镜的距离小于
（选填“大于”或“小于”）透镜的焦距。答案
5.凸 虚 小于
解析
【分析】
首先，明确放大镜的工作原理：放大镜是利用透镜成像的光学元件。第一步，判断放大镜的透镜类型：凹透镜只能成正立缩小的虚像，而放大镜能成放大的像，因此放大镜属于凸透镜；第二步，判断像的虚实：从图中可看出邮票经透镜成正立、放大的像，凸透镜成像中，正立的像一定是虚像；第三步，结合凸透镜成像规律：当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，这正是放大镜的成像特点，因此邮票到透镜的距离小于焦距。
【解析】
1. 放大镜的核心透镜是凸透镜，凹透镜无法成放大的像，故第一空填“凸”；
2. 图中邮票经透镜成正立、放大的像，凸透镜成正立的像为虚像，故第二空填“虚”；
3. 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，对应放大镜的工作状态，因此邮票到透镜的距离小于焦距，故第三空填“小于”。
【答案】
凸；虚；小于
【知识点】
凸透镜成像规律；透镜的应用
【点评】
本题考查放大镜的成像原理，属于凸透镜成像规律的基础应用，难度较低，学生只需牢记凸透镜成像的基本规律，结合放大镜的实际应用即可快速解答。
【难度系数】
0.8
首先，明确放大镜的工作原理：放大镜是利用透镜成像的光学元件。第一步，判断放大镜的透镜类型：凹透镜只能成正立缩小的虚像，而放大镜能成放大的像，因此放大镜属于凸透镜；第二步，判断像的虚实：从图中可看出邮票经透镜成正立、放大的像，凸透镜成像中，正立的像一定是虚像；第三步，结合凸透镜成像规律：当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，这正是放大镜的成像特点，因此邮票到透镜的距离小于焦距。
【解析】
1. 放大镜的核心透镜是凸透镜，凹透镜无法成放大的像，故第一空填“凸”；
2. 图中邮票经透镜成正立、放大的像，凸透镜成正立的像为虚像，故第二空填“虚”；
3. 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，对应放大镜的工作状态，因此邮票到透镜的距离小于焦距，故第三空填“小于”。
【答案】
凸；虚；小于
【知识点】
凸透镜成像规律；透镜的应用
【点评】
本题考查放大镜的成像原理，属于凸透镜成像规律的基础应用，难度较低，学生只需牢记凸透镜成像的基本规律，结合放大镜的实际应用即可快速解答。
【难度系数】
0.8
6.（2025徐州）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10 cm。如图5-F-14所示，组装器材时应将
图5-F-14
凸透镜
的高度向下调整。调整完毕后，若凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左
移动，可以找到烛焰清晰的像，此时的像是倒立、缩小
的实像。图5-F-14
答案
6.凸透镜 左 缩小
解析
【分析】
探究凸透镜成像规律的实验中，需先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，保证像能成在光屏中央。观察题图可知凸透镜高度偏高，需向下调整。再计算物距：蜡烛在10cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，物距u=50cm-10cm=40cm，已知焦距f=10cm，故u＞2f（2f=20cm）。根据凸透镜成像规律，当u＞2f时，像距应满足f＜v＜2f，当前光屏在70cm刻度处，像距为20cm，需减小像距，因此光屏向左移动，此时成倒立、缩小的实像。
【解析】
1. 器材调整：实验前要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，使像成在光屏中央，题图中凸透镜高度偏高，故需将凸透镜的高度向下调整。
2. 物距分析：蜡烛到凸透镜的距离（物距）u=50cm-10cm=40cm，已知凸透镜焦距f=10cm，因此u=40cm＞2f（2×10cm=20cm）。
3. 成像规律应用：根据凸透镜成像规律，当u＞2f时，像距v应满足f＜v＜2f，即10cm＜v＜20cm；当前光屏到凸透镜的距离为70cm-50cm=20cm，不符合要求，需将光屏向左移动，使像距处于10cm~20cm之间，此时成倒立、缩小的实像。
【答案】
凸透镜；左；缩小
【知识点】
凸透镜成像规律；实验器材调整
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的操作要点及成像规律的基础应用，属于常规实验题，需掌握实验前的器材调整方法和不同物距对应的成像特点。
【难度系数】
0.6
探究凸透镜成像规律的实验中，需先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，保证像能成在光屏中央。观察题图可知凸透镜高度偏高，需向下调整。再计算物距：蜡烛在10cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，物距u=50cm-10cm=40cm，已知焦距f=10cm，故u＞2f（2f=20cm）。根据凸透镜成像规律，当u＞2f时，像距应满足f＜v＜2f，当前光屏在70cm刻度处，像距为20cm，需减小像距，因此光屏向左移动，此时成倒立、缩小的实像。
【解析】
1. 器材调整：实验前要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，使像成在光屏中央，题图中凸透镜高度偏高，故需将凸透镜的高度向下调整。
2. 物距分析：蜡烛到凸透镜的距离（物距）u=50cm-10cm=40cm，已知凸透镜焦距f=10cm，因此u=40cm＞2f（2×10cm=20cm）。
3. 成像规律应用：根据凸透镜成像规律，当u＞2f时，像距v应满足f＜v＜2f，即10cm＜v＜20cm；当前光屏到凸透镜的距离为70cm-50cm=20cm，不符合要求，需将光屏向左移动，使像距处于10cm~20cm之间，此时成倒立、缩小的实像。
【答案】
凸透镜；左；缩小
【知识点】
凸透镜成像规律；实验器材调整
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的操作要点及成像规律的基础应用，属于常规实验题，需掌握实验前的器材调整方法和不同物距对应的成像特点。
【难度系数】
0.6
7.（2025淄博）正常人眼看物体时，物体在视网膜上成的是
图5-F-15
倒立、缩小
（填写相关成像性质）的像。某人看物体时的成像情况如图5-F-15所示，他需戴凹
透镜加以矫正，利用的是它对光的发散
作用。图5-F-15
答案
7.倒立、缩小 凹 发散
解析
【分析】
首先回忆正常人眼的成像原理：眼睛的晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，当物体在2倍焦距以外时，根据凸透镜成像规律，会在视网膜上成倒立、缩小的实像。接着观察题图，光线经过晶状体后会聚在视网膜的前方，这是近视眼的成像情况，近视眼是因为晶状体折光能力过强，导致像成在视网膜前，需借助对光线有发散作用的透镜矫正，使像后移到视网膜上。
【解析】
1. 正常人眼成像：晶状体相当于凸透镜，物体在2倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，故第一空填“倒立、缩小”。
2. 题图中光线会聚在视网膜前方，属于近视眼成像，近视眼需戴凹透镜矫正，因为凹透镜对光有发散作用，能使光线延迟会聚，让像成在视网膜上，故后两空依次填“凹”“发散”。
【答案】
倒立、缩小；凹；发散
【知识点】
凸透镜成像规律、近视眼的矫正、凹透镜的作用
【点评】
本题考查眼睛的成像原理及近视眼的矫正，属于光学基础知识点，需牢记眼睛的成像特点和近视眼的矫正方法，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先回忆正常人眼的成像原理：眼睛的晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，当物体在2倍焦距以外时，根据凸透镜成像规律，会在视网膜上成倒立、缩小的实像。接着观察题图，光线经过晶状体后会聚在视网膜的前方，这是近视眼的成像情况，近视眼是因为晶状体折光能力过强，导致像成在视网膜前，需借助对光线有发散作用的透镜矫正，使像后移到视网膜上。
【解析】
1. 正常人眼成像：晶状体相当于凸透镜，物体在2倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，故第一空填“倒立、缩小”。
2. 题图中光线会聚在视网膜前方，属于近视眼成像，近视眼需戴凹透镜矫正，因为凹透镜对光有发散作用，能使光线延迟会聚，让像成在视网膜上，故后两空依次填“凹”“发散”。
【答案】
倒立、缩小；凹；发散
【知识点】
凸透镜成像规律、近视眼的矫正、凹透镜的作用
【点评】
本题考查眼睛的成像原理及近视眼的矫正，属于光学基础知识点，需牢记眼睛的成像特点和近视眼的矫正方法，难度适中。
【难度系数】
0.6
8. (2025湖北)2025年1月20日,在第九届亚冬会火种采集仪式上,现场用图5-F-16甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象,让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上,如图乙所示。
下
(选填“上”或“下”)方眼镜的透镜类型与冰透镜相同,为凸
透镜。答案
8.下 凸
解析
【分析】要解决此题，首先明确冰透镜的作用：它能会聚光线点燃火炬，说明对光线有会聚作用，属于凸透镜。接着区分两种眼镜的透镜类型：近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用；老花眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用。观察图乙，上方的眼镜是近视镜（凹透镜，发散光线），下方的眼镜是老花镜（凸透镜，会聚光线），因此下方眼镜的透镜类型与冰透镜相同。
【解析】1. 判断冰透镜类型：冰透镜能点燃火炬，说明它对光线有会聚作用，属于凸透镜。2. 区分眼镜的透镜：近视眼镜镜片是凹透镜，对光线有发散作用；老花眼镜镜片是凸透镜，对光线有会聚作用。3. 结合图乙：上方眼镜为近视镜（凹透镜），下方眼镜为老花镜（凸透镜），因此下方眼镜的透镜类型与冰透镜一致，为凸透镜。
【答案】下；凸
【知识点】凸透镜、凹透镜、透镜对光线的作用
【点评】本题以亚冬会火种采集为背景，将物理透镜知识与实际应用结合，考查学生对透镜分类及光学特性的理解，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】1. 判断冰透镜类型：冰透镜能点燃火炬，说明它对光线有会聚作用，属于凸透镜。2. 区分眼镜的透镜：近视眼镜镜片是凹透镜，对光线有发散作用；老花眼镜镜片是凸透镜，对光线有会聚作用。3. 结合图乙：上方眼镜为近视镜（凹透镜），下方眼镜为老花镜（凸透镜），因此下方眼镜的透镜类型与冰透镜一致，为凸透镜。
【答案】下；凸
【知识点】凸透镜、凹透镜、透镜对光线的作用
【点评】本题以亚冬会火种采集为背景，将物理透镜知识与实际应用结合，考查学生对透镜分类及光学特性的理解，难度适中。
【难度系数】0.5
9. (2025潍坊)如图5-F-17所示，凸透镜的主光轴与水面重合，从光源S发出的一条光线经水面反射后射向凸透镜，经凸透镜折射后与主光轴平行。
(1)画出S在水中所成的像$S'$。
(2)将该条光线的光路补充完整。
(3)标出凸透镜左侧的焦点$F$。
(1)画出S在水中所成的像$S'$。
(2)将该条光线的光路补充完整。
(3)标出凸透镜左侧的焦点$F$。
答案
9.如图所示
解析
【分析】
要解决本题，需分三步思考：①根据平面镜成像规律，物体在水中的像与物体关于水面对称，据此画出光源S在水中的像S'；②利用凸透镜的特殊光线规律：经凸透镜折射后平行于主光轴的光线，其入射光线必过凸透镜的左侧焦点，需据此确定焦点位置；③结合光的反射规律，反射光线的反向延长线过虚像S'，以此补全入射光线、反射光线，完成光路。
【解析】
1. 作S在水中的像S'：过S作水面的垂线，垂足为水面上的点，延长垂线至水面下方，使S'到水面的距离等于S到水面的距离，S'即为S在水中的虚像；
2. 确定凸透镜左侧焦点F：由于经凸透镜折射后的光线平行于主光轴，根据凸透镜的光学性质，该折射光线对应的入射光线（射向凸透镜的光线）一定经过凸透镜的左侧焦点；又因为反射光线的反向延长线过虚像S'，所以连接S'与凸透镜上折射光线的入射点A，该直线与主光轴的交点就是焦点F；
3. 补全光路：连接S与水面上S'A和水面的交点，得到入射光线；连接该交点与A点，得到反射光线，最终完成光路并标出F点。
【答案】
9.如图所示
【知识点】
平面镜成像、凸透镜特殊光线、光的反射光路
【点评】
本题综合考查平面镜成像规律与凸透镜光学性质的应用，需结合光的反射特点关联虚像与反射光线，是光学作图的典型综合题，对学生的知识整合能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分三步思考：①根据平面镜成像规律，物体在水中的像与物体关于水面对称，据此画出光源S在水中的像S'；②利用凸透镜的特殊光线规律：经凸透镜折射后平行于主光轴的光线，其入射光线必过凸透镜的左侧焦点，需据此确定焦点位置；③结合光的反射规律，反射光线的反向延长线过虚像S'，以此补全入射光线、反射光线，完成光路。
【解析】
1. 作S在水中的像S'：过S作水面的垂线，垂足为水面上的点，延长垂线至水面下方，使S'到水面的距离等于S到水面的距离，S'即为S在水中的虚像；
2. 确定凸透镜左侧焦点F：由于经凸透镜折射后的光线平行于主光轴，根据凸透镜的光学性质，该折射光线对应的入射光线（射向凸透镜的光线）一定经过凸透镜的左侧焦点；又因为反射光线的反向延长线过虚像S'，所以连接S'与凸透镜上折射光线的入射点A，该直线与主光轴的交点就是焦点F；
3. 补全光路：连接S与水面上S'A和水面的交点，得到入射光线；连接该交点与A点，得到反射光线，最终完成光路并标出F点。
【答案】
9.如图所示
【知识点】
平面镜成像、凸透镜特殊光线、光的反射光路
【点评】
本题综合考查平面镜成像规律与凸透镜光学性质的应用，需结合光的反射特点关联虚像与反射光线，是光学作图的典型综合题，对学生的知识整合能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
