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7. (2024·天津改编)在用一凸透镜研究其成像的规律时，某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判断下列说法错误的是（
A.第1次实验的像距为20 cm
B.第2次实验成倒立、缩小的实像
C.第3次实验成像时$f＜u＜2f$
D.若物距是12 cm，物体通过透镜所成的像是虚像
D
）A.第1次实验的像距为20 cm
B.第2次实验成倒立、缩小的实像
C.第3次实验成像时$f＜u＜2f$
D.若物距是12 cm，物体通过透镜所成的像是虚像
答案
7. D
解析
【分析】
首先根据凸透镜成像规律：当物体成倒立、等大的实像时，物距等于2倍焦距，由此确定该凸透镜的焦距；再结合焦距，逐一分析各选项的物距与焦距的关系，判断成像性质，进而找出错误选项。
【解析】
解：根据凸透镜成像规律，当$u=2f$时，成倒立、等大的实像，此时像距$v=2f$。
由第1次实验，物距$u=20cm$，成倒立、等大的实像，因此$2f=20cm$，解得该凸透镜的焦距$f=10cm$。
选项A：第1次实验中，$u=2f$，故像距$v=2f=20cm$，A说法正确；
选项B：第2次实验中，物距$u=30cm$，因$30cm＞2f=20cm$，根据规律，当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，B说法正确；
选项C：第3次实验中，物距$u=15cm$，$f=10cm$，故$f＜u=15cm＜2f=20cm$，符合“$f＜u＜2f$”的区间，C说法正确；
选项D：若物距$u=12cm$，此时$f=10cm$，满足$f＜u＜2f$，根据规律，此时成倒立、放大的实像，不是虚像，D说法错误。
综上，答案为D。
【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应用，解题关键是先根据表格中的等大实像确定凸透镜的焦距，再结合各选项的物距分析成像性质，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
首先根据凸透镜成像规律：当物体成倒立、等大的实像时，物距等于2倍焦距，由此确定该凸透镜的焦距；再结合焦距，逐一分析各选项的物距与焦距的关系，判断成像性质，进而找出错误选项。
【解析】
解：根据凸透镜成像规律，当$u=2f$时，成倒立、等大的实像，此时像距$v=2f$。
由第1次实验，物距$u=20cm$，成倒立、等大的实像，因此$2f=20cm$，解得该凸透镜的焦距$f=10cm$。
选项A：第1次实验中，$u=2f$，故像距$v=2f=20cm$，A说法正确；
选项B：第2次实验中，物距$u=30cm$，因$30cm＞2f=20cm$，根据规律，当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，B说法正确；
选项C：第3次实验中，物距$u=15cm$，$f=10cm$，故$f＜u=15cm＜2f=20cm$，符合“$f＜u＜2f$”的区间，C说法正确；
选项D：若物距$u=12cm$，此时$f=10cm$，满足$f＜u＜2f$，根据规律，此时成倒立、放大的实像，不是虚像，D说法错误。
综上，答案为D。
【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应用，解题关键是先根据表格中的等大实像确定凸透镜的焦距，再结合各选项的物距分析成像性质，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
8. 某同学利用光具座、透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距$u$、像距$v$得到的图像如图所示，则（
A.当$u=10\ \mathrm{cm}$时，成倒立、等大的像
B.当$u=15\ \mathrm{cm}$时，成倒立、缩小的像
C.当$u=20\ \mathrm{cm}$时，成倒立、放大的像
D.当$u=25\ \mathrm{cm}$时，成倒立、缩小的像
D
）A.当$u=10\ \mathrm{cm}$时，成倒立、等大的像
B.当$u=15\ \mathrm{cm}$时，成倒立、缩小的像
C.当$u=20\ \mathrm{cm}$时，成倒立、放大的像
D.当$u=25\ \mathrm{cm}$时，成倒立、缩小的像
答案
8. D
解析
【分析】首先利用凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，结合图像确定凸透镜的焦距$f$：当$\frac{1}{u}=0$时，对应物距$u$无穷大，此时像距等于焦距，从图像可知$\frac{1}{v}=10.0\ \mathrm{m^{-1}}$，由此算出焦距$f$；再根据凸透镜成像规律，逐一分析选项中物距对应的成像性质，判断选项正误。
【解析】根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，由图像得：当$\frac{1}{u}=0$时，$\frac{1}{v}=10.0\ \mathrm{m^{-1}}$，此时$u\rightarrow∞$，像距$v=f$，故$\frac{1}{f}=10.0\ \mathrm{m^{-1}}$，解得$f=0.1\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{cm}$。
根据凸透镜成像规律分析选项：
A选项：$u=10\ \mathrm{cm}=f$，此时凸透镜不成像，A错误；
B选项：$u=15\ \mathrm{cm}$，满足$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，B错误；
C选项：$u=20\ \mathrm{cm}=2f$，成倒立、等大的实像，C错误；
D选项：$u=25\ \mathrm{cm}＞2f$，成倒立、缩小的实像，D正确。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜焦距计算
【点评】本题结合图像考查凸透镜成像规律，核心是通过图像求出焦距，再根据物距与焦距的关系判断成像特点，需熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
【难度系数】0.5
【解析】根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，由图像得：当$\frac{1}{u}=0$时，$\frac{1}{v}=10.0\ \mathrm{m^{-1}}$，此时$u\rightarrow∞$，像距$v=f$，故$\frac{1}{f}=10.0\ \mathrm{m^{-1}}$，解得$f=0.1\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{cm}$。
根据凸透镜成像规律分析选项：
A选项：$u=10\ \mathrm{cm}=f$，此时凸透镜不成像，A错误；
B选项：$u=15\ \mathrm{cm}$，满足$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，B错误；
C选项：$u=20\ \mathrm{cm}=2f$，成倒立、等大的实像，C错误；
D选项：$u=25\ \mathrm{cm}＞2f$，成倒立、缩小的实像，D正确。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜焦距计算
【点评】本题结合图像考查凸透镜成像规律，核心是通过图像求出焦距，再根据物距与焦距的关系判断成像特点，需熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
【难度系数】0.5
9. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，小明用高为4 cm的电子发光体作为物体，把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处不动，如图所示。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据：
（1）在第1次实验时，光屏上成的是
（2）在第2次实验时，像距应
（3）在第3次实验时，将光屏移到光具座
（4）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“10”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度
（5）在第3次实验后，将凸透镜取下，更换一个新的凸透镜后，只需将物体向左移动，即可在光屏上呈现清晰的像，则新的凸透镜的焦距较
（1）在第1次实验时，光屏上成的是
倒立
（正立/倒立）的像。（2）在第2次实验时，像距应
等于
（大于/小于/等于）物距。（3）在第3次实验时，将光屏移到光具座
80
cm刻度线处，光屏上会出现清晰的像。此时，如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜，光屏上不会
（会/不会）出现手指尖的像。（4）根据实验数据推测，当把物体放在光具座“10”刻度线处时，物体通过凸透镜所成实像的高度
小于
（大于/小于/等于）2 cm。（5）在第3次实验后，将凸透镜取下，更换一个新的凸透镜后，只需将物体向左移动，即可在光屏上呈现清晰的像，则新的凸透镜的焦距较
大
（大/小）。答案
9. (1) 倒立 (2) 等于 (3) 80 不会 (4) 小于 (5) 大
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合成像特点、光路可逆、实像虚像的性质等知识点逐一分析：
1. 凸透镜成实像时，像始终是倒立的，据此判断第一问；
2. 当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成等大倒立实像，据此判断第二问；
3. 利用光路可逆原理确定像距，再根据实像需光屏承接、虚像无法承接判断第三问；
4. 根据物距与焦距的关系判断成像的放大缩小，进而确定像高；
5. 结合更换透镜后物距变化仍能成像的条件，判断焦距大小。
【解析】
（1）凸透镜成实像时，像都是倒立的，因此第1次实验光屏上成倒立的像；
（2）第2次实验成实像，结合成像规律，当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成等大倒立实像，故像距等于物距；
（3）根据光路可逆原理，结合实验数据可知第3次实验的像距为30cm，凸透镜在50cm刻度线处，因此光屏应在50cm+30cm=80cm刻度线处；手指尖触碰凸透镜时，指尖在凸透镜一倍焦距内，成虚像，虚像无法用光屏承接，故光屏上不会出现指尖的像；
（4）物体在10cm刻度线处时，物距为50cm-10cm=40cm，大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，已知原物体高4cm，缩小后的像高小于2cm；
（5）更换新透镜后，只需将物体向左移动（物距变大）即可成清晰像，说明新透镜的会聚能力更弱，即焦距更大。
【答案】
(1) 倒立 (2) 等于 (3) 80 不会 (4) 小于 (5) 大
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的综合应用，需熟练掌握成像特点、光路可逆、实像虚像的判断等知识点，难度适中，侧重对规律的灵活运用。
【难度系数】
0.5
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合成像特点、光路可逆、实像虚像的性质等知识点逐一分析：
1. 凸透镜成实像时，像始终是倒立的，据此判断第一问；
2. 当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成等大倒立实像，据此判断第二问；
3. 利用光路可逆原理确定像距，再根据实像需光屏承接、虚像无法承接判断第三问；
4. 根据物距与焦距的关系判断成像的放大缩小，进而确定像高；
5. 结合更换透镜后物距变化仍能成像的条件，判断焦距大小。
【解析】
（1）凸透镜成实像时，像都是倒立的，因此第1次实验光屏上成倒立的像；
（2）第2次实验成实像，结合成像规律，当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成等大倒立实像，故像距等于物距；
（3）根据光路可逆原理，结合实验数据可知第3次实验的像距为30cm，凸透镜在50cm刻度线处，因此光屏应在50cm+30cm=80cm刻度线处；手指尖触碰凸透镜时，指尖在凸透镜一倍焦距内，成虚像，虚像无法用光屏承接，故光屏上不会出现指尖的像；
（4）物体在10cm刻度线处时，物距为50cm-10cm=40cm，大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，已知原物体高4cm，缩小后的像高小于2cm；
（5）更换新透镜后，只需将物体向左移动（物距变大）即可成清晰像，说明新透镜的会聚能力更弱，即焦距更大。
【答案】
(1) 倒立 (2) 等于 (3) 80 不会 (4) 小于 (5) 大
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的综合应用，需熟练掌握成像特点、光路可逆、实像虚像的判断等知识点，难度适中，侧重对规律的灵活运用。
【难度系数】
0.5
