1.（2024苏州昆山期中）在探究“凸透镜成像规律”时，小明用若干个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上代替蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏。实验时选用的凸透镜焦距为10 cm，当光源“F”（如图3-ZT-1所示）离凸透镜40 cm时，在光屏上得到的像为图3-ZT-2中的（）

1. A

【分析】要解决这道题，需先根据凸透镜成像规律判断物距对应的成像特点：已知凸透镜焦距f=10cm，光源到凸透镜的距离（物距）u=40cm，可判断u与2f的关系；同时明确凸透镜成实像时，“倒立”的含义是像相对于物体上下、左右均颠倒，即相当于将物体旋转180°后的图形，据此对比选项即可得出答案。
【解析】已知凸透镜焦距f=10cm，物距u=40cm，因为u=40cm ＞ 2f=20cm，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；这里的“倒立”是指像与原物体相比，上下颠倒且左右颠倒，也就是将原物体旋转180°后得到的图形。将光源“F”旋转180°，得到的图形与选项A一致，因此光屏上得到的像为选项A。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律；实像的特点
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是理解实像“倒立”的含义（上下、左右均颠倒），属于基础应用类题目，难度不大。
【难度系数】0.6

2. 如图3-ZT-3所示，F为凸透镜的两个焦点，$A'B'$为物体$AB$的像，则物体$AB$在 （）


A.图中Ⅰ区域，比$A'B'$大，箭头方向向上
B.图中Ⅱ区域，比$A'B'$大，箭头方向向下
C.图中Ⅲ区域，比$A'B'$大，箭头方向向上
D.图中Ⅳ区域，比$A'B'$小，箭头方向向下

2. C

【分析】要确定物体AB的位置，需结合凸透镜成像规律分析：实像与物体相比上下颠倒、左右相反；当像距在一倍焦距和二倍焦距之间时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。首先根据像的箭头方向判断物体箭头方向，再结合像的位置确定物体所在区域，最后根据像的大小判断物体与像的大小关系。
【解析】1. 实像的特点是上下颠倒，像$A'B'$箭头向下，因此物体$AB$箭头向上，排除箭头向下的选项B、D；
2. 由图可知，像$A'B'$在凸透镜右侧的一倍焦距（$F$）和二倍焦距（$2f$）之间，根据凸透镜成像规律，当$f＜v＜2f$时，物距$u＞2f$，即物体应在凸透镜左侧的二倍焦距之外，对应图中的Ⅰ或Ⅲ区域；
3. 此时成倒立、缩小的实像，说明物体比像大，结合区域位置，物体位于Ⅲ区域，因此选项C正确。
【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应用，核心是掌握实像的特点及物距、像距的对应关系，需结合图像分析物像的位置、方向和大小关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5

3.（2025无锡惠山区校级期中）如图3-ZT-4所示，关于生活中的透镜，下列说法正确的是 （）


A.图甲:博物馆的精巧文物前装着凸透镜,参观者通过该镜观察到的是文物正立、放大的实像
B.图乙:电子监控器摄像头与照相机镜头相似,监控物通过摄像头所成的像是正立、缩小的虚像
C.图丙:商场广告投影灯与投影仪原理相同,投射到地面的是广告倒立、放大的实像
D.图丁:扫码支付时,二维码必须在手机镜头二倍焦距以内,成倒立、缩小的实像

3. C

【分析】要解决这道题，需结合凸透镜成像规律逐一分析选项：凸透镜成像规律为：当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，应用是照相机、摄像头、手机镜头；当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像，应用是投影仪、投影灯；当$u＜f$时，成正立、放大的虚像，应用是放大镜。据此判断各选项说法是否正确。
【解析】根据凸透镜成像规律分析各选项：
选项A：图甲的凸透镜作为放大镜使用，物距$u＜f$，成正立、放大的虚像，不是实像，故A错误。
选项B：图乙的摄像头与照相机原理相同，物距$u＞2f$，成倒立、缩小的实像，不是正立虚像，故B错误。
选项C：图丙的投影灯与投影仪原理相同，物距$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，故C正确。
选项D：图丁的手机扫码，手机镜头是照相机原理，二维码需在镜头二倍焦距以外（$u＞2f$），成倒立、缩小的实像，不是二倍焦距以内，故D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查生活中透镜的成像应用，核心是掌握凸透镜成像规律及对应应用场景，属于基础题型，需准确区分不同透镜应用的成像特点。
【难度系数】0.7

4.（2025上海）物理兴趣小组同学在做凸透镜成像实验时，应将光屏和发光体放置在透镜的（选填“同侧”或“两侧”），使它们的中心在上，此凸透镜的焦距为10 cm，发光体距离凸透镜16 cm时，成（选填“正立、放大”“正立、缩小”“倒立、放大”或“倒立、缩小”）的实像。

4. 两侧 凸透镜主光轴 倒立、放大

【分析】
本题考查凸透镜成像实验的操作规范与成像规律，解题思路如下：① 明确凸透镜成像实验中，实像需用光屏承接，因此发光体与光屏应在透镜两侧；② 为使像成在光屏中央，需调整三者中心在凸透镜主光轴上；③ 根据物距与焦距的关系，结合凸透镜成像规律判断成像性质。
【解析】
1. 凸透镜成像实验中，实像是实际光线会聚形成的，需在透镜另一侧用光屏承接，因此发光体和光屏应放置在透镜的两侧；
2. 实验时，为保证像能清晰成在光屏的中央，需将发光体、凸透镜、光屏的中心调整在同一高度，即凸透镜的主光轴上；
3. 已知凸透镜焦距f=10 cm，发光体到透镜的距离（物距）u=16 cm，满足f ＜ u ＜ 2f（10 cm ＜ 16 cm ＜ 20 cm），根据凸透镜成像规律，当f ＜ u ＜ 2f时，成倒立、放大的实像。
【答案】
两侧 凸透镜主光轴 倒立、放大
【知识点】
凸透镜成像实验、凸透镜成像规律
【点评】
本题为凸透镜实验基础题，考查实验操作要点与成像规律，属于学生需掌握的核心知识点，难度较低。
【难度系数】
0.8

5. (2025无锡江阴期中) 将蜡烛放在离凸透镜30 cm处，在离凸透镜15 cm的光屏上可以得到烛焰清晰的像，则（）

A.凸透镜的焦距可能是10 cm，像是缩小的
B.凸透镜的焦距可能是18 cm，像是缩小的
C.凸透镜的焦距可能是10 cm，像是放大的
D.凸透镜的焦距可能是18 cm，像是放大的

5. A

【分析】
首先确定题目中物距$u=30\ \mathrm{cm}$，像距$v=15\ \mathrm{cm}$，光屏上成清晰的像说明是实像。根据凸透镜成像规律，实像中物距大于像距时，成倒立缩小的实像，需满足条件$u＞2f$、$f＜v＜2f$。将已知的物距和像距代入不等式，推导焦距$f$的取值范围，再逐一分析选项是否符合该范围和成像特点。
【解析】
已知物距$u=30\ \mathrm{cm}$，像距$v=15\ \mathrm{cm}$，成实像，结合凸透镜成倒立缩小实像的规律：
1. 由$u＞2f$得：$30\ \mathrm{cm}＞2f$，即$f＜15\ \mathrm{cm}$；
2. 由$f＜v＜2f$得：$f＜15\ \mathrm{cm}＜2f$，解得$7.5\ \mathrm{cm}＜f＜15\ \mathrm{cm}$；
因此焦距$f$的范围是$7.5\ \mathrm{cm}＜f＜15\ \mathrm{cm}$。
逐一分析选项：
A选项：焦距$10\ \mathrm{cm}$，在$7.5\ \mathrm{cm}~15\ \mathrm{cm}$范围内，且$u=30\ \mathrm{cm}＞2×10\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，成倒立缩小实像，符合条件；
B选项：焦距$18\ \mathrm{cm}$，$18\ \mathrm{cm}＞15\ \mathrm{cm}$，不满足$f＜15\ \mathrm{cm}$，排除；
C选项：焦距$10\ \mathrm{cm}$时，$u＞2f$，应成缩小的像，而非放大，排除；
D选项：焦距$18\ \mathrm{cm}$不满足$f＜15\ \mathrm{cm}$，且此时$u=30\ \mathrm{cm}$在$f$和$2f$之间，像距应大于$2f=36\ \mathrm{cm}$，与题目中$v=15\ \mathrm{cm}$矛盾，排除。
【答案】
A
【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、像距推导焦距范围，再结合成像特点判断选项，需熟练掌握实像的物距、像距与焦距的关系，难度适中。
【难度系数】
0.5

6. (2024 常州溧阳期中)某同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录:当物距为 30 cm 时,在光屏上成倒立、缩小的像,像距为 10 cm;当物距为 7 cm 时,在光屏上始终得不到像。由此可判断该凸透镜的焦距应满足的范围是（）

A.$f＜7\ \mathrm{cm}$
B.$5\ \mathrm{cm}≤ f≤10\ \mathrm{cm}$
C.$f＞5\ \mathrm{cm}$
D.$7\ \mathrm{cm}＜f＜10\ \mathrm{cm}$

6. D

【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分两步推导焦距范围：首先根据“物距30cm成倒立缩小实像”的条件，利用成像规律得到焦距的初步范围；再根据“物距7cm时光屏得不到像”的条件，进一步缩小焦距范围，最终确定答案。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 当物距$ u=30\ \mathrm{cm} $时，成倒立、缩小的实像，满足规律：$ u＞2f $，且像距$ f＜v＜2f $。
代入数据得：
$ 30\ \mathrm{cm} ＞ 2f $ → $ f ＜ 15\ \mathrm{cm} $；
已知像距$ v=10\ \mathrm{cm} $，故$ f ＜ 10\ \mathrm{cm} ＜ 2f $ → $ 5\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 10\ \mathrm{cm} $；
2. 当物距$ u=7\ \mathrm{cm} $时，光屏始终得不到像，说明此时不成实像：
若$ u＜f $，成虚像，虚像无法在光屏呈现；若$ u=f $，不成像。
结合第一步的$ 5\ \mathrm{cm} ＜ f ＜10\ \mathrm{cm} $，若$ f≤7\ \mathrm{cm} $，则$ u=7\ \mathrm{cm} $可能满足$ f≤7\ \mathrm{cm} ＜2f $（如$ f=5\ \mathrm{cm} $时，$ 2f=10\ \mathrm{cm} $，$ 7\ \mathrm{cm} $在$ f $和$ 2f $之间），此时成倒立放大实像，光屏能接到，不符合题意；因此需满足$ 7\ \mathrm{cm} ＜ f $，才能使$ u=7\ \mathrm{cm} $时成虚像，光屏得不到像。
综合两个条件得：$ 7\ \mathrm{cm} ＜ f ＜10\ \mathrm{cm} $，对应选项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，需熟练掌握不同物距对应的成像特点，分条件逐步推导焦距范围，是基础的规律应用题。
【难度系数】
0.6

7. (2025 淮安一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图3-ZT-5所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是 ()


A.该凸透镜的焦距可能是15 cm
B.图中成像特点与投影仪的成像特点相同
C.燃烧的蜡烛不断变短，光屏上成的像会下移
D.将蜡烛移至30.0 cm 的位置，向右移动光屏仍能在光屏上得到清晰的像

7. D

【分析】首先确定图中物距$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，像距$ v = 65\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 15\mathrm{cm} $，此时光屏上成清晰实像，且$ u＞v $，说明成倒立缩小的实像，对应照相机成像原理。逐一分析选项：A选项根据成像规律推导焦距范围，判断是否符合；B选项对比投影仪成像特点；C选项根据过光心光线的传播方向判断像的移动；D选项根据物距变化判断像距变化。
【解析】由图得物距$ u=30\mathrm{cm} $，像距$ v=15\mathrm{cm} $，光屏成清晰实像，且$ u＞v $，故满足$ u＞2f $、$ f＜v＜2f $，代入得：
$ 30\mathrm{cm}＞2f $ → $ f＜15\mathrm{cm} $；
$ f＜15\mathrm{cm}＜2f $ → $ f＞7.5\mathrm{cm} $，即焦距范围为$ 7.5\mathrm{cm}＜f＜15\mathrm{cm} $。
选项A：若焦距为15cm，则$ 2f=30\mathrm{cm} $，此时$ u=2f $，像距应等于$ 2f=30\mathrm{cm} $，与实际$ v=15\mathrm{cm} $矛盾，A错误；
选项B：投影仪成倒立放大的实像，图中成倒立缩小的实像，与照相机原理相同，B错误；
选项C：蜡烛变短，烛焰向下移动，根据过光心的光线传播方向不变，光屏上的像会向上移动，C错误；
选项D：蜡烛移至30.0cm处，物距变为$ u'=50\mathrm{cm}-30\mathrm{cm}=20\mathrm{cm} $，物距减小，根据“物近像远像变大”，需向右移动光屏才能得到清晰的像，D正确。
【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，需掌握物距、像距与焦距的关系，以及成像特点、像的移动规律，是光学实验的常考题型，需仔细分析每个选项的条件。
【难度系数】0.6