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1 新素养 物理观念 一平行光正对凸透镜照射，在离透镜10 cm处的光屏上得到一个最小、最亮的光斑，那么当物体位于透镜前25 cm处，在透镜另一侧可以得到 （
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、缩小的虚像
A
）A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、缩小的虚像
答案
1.A
解析
【分析】
首先利用平行光聚焦法确定凸透镜的焦距，再计算物体到透镜的物距，将物距与焦距的2倍对比，结合凸透镜成像规律判断成像性质，从而选出正确选项。
【解析】
1. 确定焦距：平行光正对凸透镜照射时，光屏上最小、最亮的光斑到透镜的距离为焦距，因此该凸透镜的焦距f=10 cm。
2. 确定物距：物体在透镜前25 cm处，即物距u=25 cm。
3. 判断成像：根据凸透镜成像规律，当物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像。本题中2f=2×10 cm=20 cm，u=25 cm＞20 cm，满足u＞2f的条件，故成倒立、缩小的实像，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜焦距测量、凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜焦距的确定方法及成像规律的应用，属于初中物理光学基础题，需熟练掌握平行光聚焦法和凸透镜成像规律，是光学部分的核心考点。
【难度系数】
0.7
首先利用平行光聚焦法确定凸透镜的焦距，再计算物体到透镜的物距，将物距与焦距的2倍对比，结合凸透镜成像规律判断成像性质，从而选出正确选项。
【解析】
1. 确定焦距：平行光正对凸透镜照射时，光屏上最小、最亮的光斑到透镜的距离为焦距，因此该凸透镜的焦距f=10 cm。
2. 确定物距：物体在透镜前25 cm处，即物距u=25 cm。
3. 判断成像：根据凸透镜成像规律，当物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像。本题中2f=2×10 cm=20 cm，u=25 cm＞20 cm，满足u＞2f的条件，故成倒立、缩小的实像，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜焦距测量、凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜焦距的确定方法及成像规律的应用，属于初中物理光学基础题，需熟练掌握平行光聚焦法和凸透镜成像规律，是光学部分的核心考点。
【难度系数】
0.7
2 把高为2 cm的发光棒立于焦距为5 cm的凸透镜前，在凸透镜后的光屏上呈现出2 cm高的像，则发光棒离凸透镜的距离为（
A.12 cm
B.10 cm
C.8 cm
D.4 cm
B
）A.12 cm
B.10 cm
C.8 cm
D.4 cm
答案
2.B
解析
【分析】
首先明确：光屏上能承接的像是实像，已知物高和像高均为2cm，说明凸透镜成等大的实像。接下来结合凸透镜成像规律，找到成等大实像时对应的物距条件，即可计算发光棒到凸透镜的距离。
【解析】
解：由题意可知，发光棒经凸透镜在光屏上成等大的实像。根据凸透镜成像规律：当物距$u = 2f$时，凸透镜成倒立、等大的实像。已知凸透镜焦距$f = 5cm$，因此物距$u = 2f = 2×5cm = 10cm$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、实像的判断
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，核心是掌握“物距等于2倍焦距时成等大实像”的规律，属于对基础知识点的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.6
首先明确：光屏上能承接的像是实像，已知物高和像高均为2cm，说明凸透镜成等大的实像。接下来结合凸透镜成像规律，找到成等大实像时对应的物距条件，即可计算发光棒到凸透镜的距离。
【解析】
解：由题意可知，发光棒经凸透镜在光屏上成等大的实像。根据凸透镜成像规律：当物距$u = 2f$时，凸透镜成倒立、等大的实像。已知凸透镜焦距$f = 5cm$，因此物距$u = 2f = 2×5cm = 10cm$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、实像的判断
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，核心是掌握“物距等于2倍焦距时成等大实像”的规律，属于对基础知识点的直接考查，难度较低。
【难度系数】
0.6
3 小华在用如图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为20 cm，他移动光屏至图示位置找到清晰的烛焰的像，这个像是（
B
）答案
3.B
解析
【分析】首先计算物距，结合凸透镜焦距判断成像性质。先确定蜡烛和凸透镜的刻度位置，算出物距，再根据凸透镜成像规律分析像的特点，进而选出正确选项。
【解析】由图可知，蜡烛在10cm刻度处，凸透镜在35cm刻度处，因此物距$ u = 35cm - 10cm = 25cm $。已知凸透镜焦距$ f = 20cm $，则$ f ＜ u ＜ 2f $（$ 2f = 40cm $）。根据凸透镜成像规律：当$ f ＜ u ＜ 2f $时，成倒立、放大的实像。观察选项，A为正立的像，不符合；B为倒立、放大的像，符合；C、D为缩小的像，不符合。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是根据物距与焦距的关系判断成像特点，需牢记实像为倒立的这一关键特征。
【难度系数】0.5
【解析】由图可知，蜡烛在10cm刻度处，凸透镜在35cm刻度处，因此物距$ u = 35cm - 10cm = 25cm $。已知凸透镜焦距$ f = 20cm $，则$ f ＜ u ＜ 2f $（$ 2f = 40cm $）。根据凸透镜成像规律：当$ f ＜ u ＜ 2f $时，成倒立、放大的实像。观察选项，A为正立的像，不符合；B为倒立、放大的像，符合；C、D为缩小的像，不符合。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是根据物距与焦距的关系判断成像特点，需牢记实像为倒立的这一关键特征。
【难度系数】0.5
4 小明把蜡烛移至凸透镜的一倍焦距以内，然后透过凸透镜直接观察蜡烛，那么他将看到烛焰成像的情形是 （
C
） 答案
4.C
解析
【分析】
要解决本题，需牢记凸透镜成像规律：当物距小于一倍焦距（$u ＜ f$）时，凸透镜成正立、放大的虚像，且虚像与物体在透镜的同侧。解题时需结合该规律，逐一分析各选项中像的特点是否符合要求。
【解析】
当蜡烛移至凸透镜的一倍焦距以内时，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，且虚像与蜡烛在透镜的同一侧。对各选项分析：
选项A：像在透镜的另一侧，不符合“虚像与物体同侧”的特点，排除；
选项B：像为倒立的，不符合“正立”的特点，排除；
选项C：像为正立、放大的，且与蜡烛在透镜同侧，符合成像规律；
选项D：像为缩小的，不符合“放大”的特点，排除。
因此正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，重点考查物距小于一倍焦距时的成像特点，属于常规基础题，需准确记忆成像的正倒、大小、虚实及像与物的位置关系。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需牢记凸透镜成像规律：当物距小于一倍焦距（$u ＜ f$）时，凸透镜成正立、放大的虚像，且虚像与物体在透镜的同侧。解题时需结合该规律，逐一分析各选项中像的特点是否符合要求。
【解析】
当蜡烛移至凸透镜的一倍焦距以内时，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，且虚像与蜡烛在透镜的同一侧。对各选项分析：
选项A：像在透镜的另一侧，不符合“虚像与物体同侧”的特点，排除；
选项B：像为倒立的，不符合“正立”的特点，排除；
选项C：像为正立、放大的，且与蜡烛在透镜同侧，符合成像规律；
选项D：像为缩小的，不符合“放大”的特点，排除。
因此正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，重点考查物距小于一倍焦距时的成像特点，属于常规基础题，需准确记忆成像的正倒、大小、虚实及像与物的位置关系。
【难度系数】
0.6
5 [2025宿城期末]在“探究凸透镜成像的规律”实验中，若把点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、b、c、d和e点，同时调整光屏的位置，则蜡烛在
c
点，光屏上的像最大；蜡烛在a
点，光屏上的像最小；蜡烛在e
点，所成的像是虚像。答案
5.c a e
解析
【分析】
要解决本题，需先掌握凸透镜成像的规律：①当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像；②当$u=2f$时，成倒立、等大的实像；③当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像；④当$u=f$时，不成像；⑤当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，虚像无法呈现在光屏上。结合题图可知，$b$点在$2f$处，$F$为焦点，因此各点物距：$a$点在$2f$以外，$b$点在$2f$处，$c$点在$f$和$2f$之间，$d$点在焦点$F$处，$e$点在焦点以内（$u＜f$）。对于实像，凸透镜成实像时遵循“物近像远像变大”的规律，即物距越小，实像越大；物距越大，实像越小，据此可判断各空。
【解析】
1. 分析各点的成像情况：
$a$点：$u＞2f$，成倒立、缩小的实像；
$b$点：$u=2f$，成倒立、等大的实像；
$c$点：$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像；
$d$点：$u=f$，不成像；
$e$点：$u＜f$，成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现。
2. 判断光屏上实像的大小：根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”，$c$点物距小于$a$、$b$点，因此$c$点的实像最大；$a$点物距最大，成的实像最小。
3. 判断虚像：只有$u＜f$时成虚像，对应$e$点，此时光屏无法承接虚像。
综上，蜡烛在$c$点时光屏上的像最大，在$a$点时光屏上的像最小，在$e$点时成虚像。
【答案】
c；a；e
【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，需熟练掌握物距与成像性质、像的大小的关系，明确实像和虚像的区别，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先掌握凸透镜成像的规律：①当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像；②当$u=2f$时，成倒立、等大的实像；③当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像；④当$u=f$时，不成像；⑤当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，虚像无法呈现在光屏上。结合题图可知，$b$点在$2f$处，$F$为焦点，因此各点物距：$a$点在$2f$以外，$b$点在$2f$处，$c$点在$f$和$2f$之间，$d$点在焦点$F$处，$e$点在焦点以内（$u＜f$）。对于实像，凸透镜成实像时遵循“物近像远像变大”的规律，即物距越小，实像越大；物距越大，实像越小，据此可判断各空。
【解析】
1. 分析各点的成像情况：
$a$点：$u＞2f$，成倒立、缩小的实像；
$b$点：$u=2f$，成倒立、等大的实像；
$c$点：$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像；
$d$点：$u=f$，不成像；
$e$点：$u＜f$，成正立、放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现。
2. 判断光屏上实像的大小：根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”，$c$点物距小于$a$、$b$点，因此$c$点的实像最大；$a$点物距最大，成的实像最小。
3. 判断虚像：只有$u＜f$时成虚像，对应$e$点，此时光屏无法承接虚像。
综上，蜡烛在$c$点时光屏上的像最大，在$a$点时光屏上的像最小，在$e$点时成虚像。
【答案】
c；a；e
【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，需熟练掌握物距与成像性质、像的大小的关系，明确实像和虚像的区别，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
6 新趋势 教材P71 素材改编 [2025沭阳期中]小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用的器材有带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
（1）实验前，小明调节实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样做的目的是
（2）如图甲所示，为了测出凸透镜的焦距，小明将一束平行光正对凸透镜照射，当光屏上出现
（3）小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立、
（4）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，无论怎样移动光屏都看不到烛焰的像，则人眼在图中
（5）在实验过程中，小明发现用蜡烛作为光源与其他组同学用发光二极管制作的光源做实验相比，存在一些不足之处，请你写出一条：
（1）实验前，小明调节实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样做的目的是
使像成在光屏中央
。（2）如图甲所示，为了测出凸透镜的焦距，小明将一束平行光正对凸透镜照射，当光屏上出现
最小、最亮的光斑
时停止移动光屏，可测出焦距。（3）小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像是倒立、
放大
（放大/等大/缩小）的实
（实/虚）像。（4）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，无论怎样移动光屏都看不到烛焰的像，则人眼在图中
B
（A/B）处能观察到烛焰的像。（5）在实验过程中，小明发现用蜡烛作为光源与其他组同学用发光二极管制作的光源做实验相比，存在一些不足之处，请你写出一条：
成像不稳定(合理即可)
。答案
6.(1) 使像成在光屏中央
(2) 最小、最亮的光斑
(3) 放大 实
(4) B
(5) 成像不稳定(合理即可)
(2) 最小、最亮的光斑
(3) 放大 实
(4) B
(5) 成像不稳定(合理即可)
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开，需结合实验操作要求、焦距测量方法、凸透镜成像规律等知识点逐一分析各小问：
1. 第（1）问：实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心在主光轴，是为了让像能呈现在光屏中央，避免像偏位，便于观察；
2. 第（2）问：利用平行光聚焦法测焦距，平行光经凸透镜会聚后，最小最亮的光斑即为焦点，光斑到透镜的距离是焦距，因此需找到该光斑；
3. 第（3）问：根据图乙中物距和像距的关系，结合凸透镜成像规律，当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，像距大于二倍焦距，成倒立放大的实像；
4. 第（4）问：移动凸透镜后，物距小于焦距，成正立放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧，需在透镜的蜡烛一侧（B处）观察；
5. 第（5）问：蜡烛作为光源的不足，可从蜡烛的稳定性、变化等角度分析，如燃烧变短导致像偏移、成像不稳定等。
【解析】
（1）实验前调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，目的是使烛焰的像成在光屏的中央，便于清晰观察像，避免像偏离光屏；
（2）测量凸透镜焦距时，将平行光正对凸透镜，当光屏上出现最小、最亮的光斑时，该光斑为凸透镜的焦点，光斑到凸透镜的距离即为焦距，因此需停止移动光屏；
（3）由图乙可知，物距小于像距，根据凸透镜成像规律，此时物距满足f＜u＜2f，像距v＞2f，成倒立、放大的实像；
（4）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至图丙位置，此时物距u＜f，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与蜡烛在凸透镜的同侧，因此人眼需在透镜的蜡烛一侧（B处）才能观察到像；
（5）蜡烛作为光源的不足之处：蜡烛燃烧过程中会逐渐变短，导致像向上移动，不便于实验观察；或火焰不稳定，成像晃动；或亮度不足等，合理即可，如写成像不稳定。
【答案】
(1) 使像成在光屏中央
(2) 最小、最亮的光斑
(3) 放大 实
(4) B
(5) 成像不稳定（合理即可）
【知识点】
凸透镜成像规律、实验操作注意事项、焦距测量方法
【点评】
本题为凸透镜成像规律的基础实验题，全面考查了实验操作要点、焦距测量方法、成像规律的应用以及实验器材的优缺点，是光学实验的核心考点，要求学生熟练掌握实验步骤和成像规律，难度适中，属于期中阶段的常规考查题。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究凸透镜成像的规律”实验展开，需结合实验操作要求、焦距测量方法、凸透镜成像规律等知识点逐一分析各小问：
1. 第（1）问：实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心在主光轴，是为了让像能呈现在光屏中央，避免像偏位，便于观察；
2. 第（2）问：利用平行光聚焦法测焦距，平行光经凸透镜会聚后，最小最亮的光斑即为焦点，光斑到透镜的距离是焦距，因此需找到该光斑；
3. 第（3）问：根据图乙中物距和像距的关系，结合凸透镜成像规律，当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，像距大于二倍焦距，成倒立放大的实像；
4. 第（4）问：移动凸透镜后，物距小于焦距，成正立放大的虚像，虚像与物体在透镜同侧，需在透镜的蜡烛一侧（B处）观察；
5. 第（5）问：蜡烛作为光源的不足，可从蜡烛的稳定性、变化等角度分析，如燃烧变短导致像偏移、成像不稳定等。
【解析】
（1）实验前调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，目的是使烛焰的像成在光屏的中央，便于清晰观察像，避免像偏离光屏；
（2）测量凸透镜焦距时，将平行光正对凸透镜，当光屏上出现最小、最亮的光斑时，该光斑为凸透镜的焦点，光斑到凸透镜的距离即为焦距，因此需停止移动光屏；
（3）由图乙可知，物距小于像距，根据凸透镜成像规律，此时物距满足f＜u＜2f，像距v＞2f，成倒立、放大的实像；
（4）保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至图丙位置，此时物距u＜f，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与蜡烛在凸透镜的同侧，因此人眼需在透镜的蜡烛一侧（B处）才能观察到像；
（5）蜡烛作为光源的不足之处：蜡烛燃烧过程中会逐渐变短，导致像向上移动，不便于实验观察；或火焰不稳定，成像晃动；或亮度不足等，合理即可，如写成像不稳定。
【答案】
(1) 使像成在光屏中央
(2) 最小、最亮的光斑
(3) 放大 实
(4) B
(5) 成像不稳定（合理即可）
【知识点】
凸透镜成像规律、实验操作注意事项、焦距测量方法
【点评】
本题为凸透镜成像规律的基础实验题，全面考查了实验操作要点、焦距测量方法、成像规律的应用以及实验器材的优缺点，是光学实验的核心考点，要求学生熟练掌握实验步骤和成像规律，难度适中，属于期中阶段的常规考查题。
【难度系数】
0.7
