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1[2025重庆期中,中]如图所示,在“探究凸透镜成像规律的实验”中。
(1)实验中烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应大致在
(2)如图甲是小明测量焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为
(3)如图乙所示,将凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处,把点燃的蜡烛放置在光具座上15 cm刻度线处,通过移动光屏,能得到倒立、
(4)将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜,若仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向
(5)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,为了使像仍成在光屏的中央,如果只调节凸透镜,可将凸透镜向
(6)若保持图乙中透镜位置不动,将蜡烛移至45 cm刻度线处,无论怎样移动光屏,始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜
(1)实验中烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应大致在
同一高度
。(2)如图甲是小明测量焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为
10.0
cm。(3)如图乙所示,将凸透镜固定在光具座上50 cm刻度线处,把点燃的蜡烛放置在光具座上15 cm刻度线处,通过移动光屏,能得到倒立、
缩小
(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。(4)将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜,若仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向
远离
(填“靠近”或“远离”)透镜的方向适当移动。某次实验时,光屏上得到了烛焰清晰完整的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,此时光屏上烛焰的像完整
(填“完整”或“不完整”)。(5)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,为了使像仍成在光屏的中央,如果只调节凸透镜,可将凸透镜向
下
(填“上”或“下”)调整。(6)若保持图乙中透镜位置不动,将蜡烛移至45 cm刻度线处,无论怎样移动光屏,始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜
右侧
(填“左侧”或“右侧”)透过凸透镜观察像。答案
(1)同一高度 (2)10.0 (3)缩小 (4)远离 完整 (5)下 (6)右侧 【解析】(1)实验中,为了使像成在光屏的中央,需要让烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。(2)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,将会聚在凸透镜主光轴上的一点,该点就是凸透镜的焦点,凸透镜的焦点到凸透镜光心的距离就是凸透镜的焦距,所以该凸透镜的焦距f= 60.0 cm - 50.0 cm =10.0 cm。(3)由图乙可知,物距u=50.0 cm-15.0 cm=35.0 cm＞2f,通过移动光屏,能得到倒立、缩小的实像。(4)将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜,此时物距减小,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知,若仍要在光屏上成清晰的像,光屏应向远离透镜的方向适当移动;某次实验时,光屏上得到了烛焰清晰完整的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,此时凸透镜上的其他部分仍然有光线通过,光线仍能会聚成像,像的形状、大小不发生变化,仍然完整,只是会变暗。(5)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,为了使像仍成在光屏的中央,根据过光心的光线传播方向不变可知,可将凸透镜向下移动。(6)把蜡烛移至光具座上45 cm刻度线处后,物距u'=50.0 cm-45.0 cm=5.0 cm＜f,成正立、放大的虚像,虚像和物体在凸透镜的同一侧,且虚像不能用光屏承接,为了观察此时的成像特点,需要从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰的像,即在凸透镜右侧透过凸透镜观察像。
解析
【分析】
本题是探究凸透镜成像规律的实验题，需结合实验操作要求、焦距测量方法、凸透镜成像规律逐一分析各问题：
1. 第(1)问：实验前调整三者中心在同一高度，目的是让像成在光屏中央，是实验基本操作要求。
2. 第(2)问：用平行光聚焦法测焦距，平行光经凸透镜会聚成焦点，焦点到透镜的距离为焦距，计算甲图中透镜与光屏的刻度差即可。
3. 第(3)问：先计算物距，再与2倍焦距比较，依据成像规律判断像的性质。
4. 第(4)问：根据“物近像远像变大”，蜡烛靠近透镜时像距需增大，光屏要远离；凸透镜上的泥点仅遮挡部分光线，其余部分仍能成像，故像完整。
5. 第(5)问：蜡烛变短使像上移，根据过光心光线传播方向不变，调整凸透镜向下可让像回到中央。
6. 第(6)问：计算物距小于焦距时成虚像，虚像需从光屏侧（透镜右侧）透过透镜观察。
【解析】
(1) 实验中，为使像成在光屏中央，需调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2) 平行于凸透镜主光轴的光线经折射后会聚成焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。由图甲得，凸透镜在50.0 cm刻度线处，光屏在60.0 cm刻度线处，故焦距f=60.0 cm - 50.0 cm=10.0 cm。
(3) 由图乙得，凸透镜在50 cm刻度线处，蜡烛在15 cm刻度线处，物距u=50.0 cm -15.0 cm=35.0 cm，因35.0 cm＞2f（2×10.0 cm=20.0 cm），根据成像规律，此时成倒立、缩小的实像。
(4) 凸透镜成实像时“物近像远像变大”，蜡烛靠近透镜（物距减小），像距需增大，故光屏应向远离透镜的方向移动；凸透镜上的小泥点仅遮挡部分光线，其余部分仍能折射光线会聚成像，因此光屏上的像完整（仅亮度变暗）。
(5) 蜡烛燃烧变短，烛焰下移，像会上移；根据过光心的光线传播方向不变，若只调节凸透镜，应将凸透镜向下调整，使像回到光屏中央。
(6) 蜡烛移至45 cm刻度线处时，物距u'=50.0 cm -45.0 cm=5.0 cm，因5.0 cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像与物体在凸透镜同侧（左侧），无法用光屏承接，需在凸透镜右侧（光屏一侧）透过凸透镜观察像。
【答案】
(1)同一高度 (2)10.0 (3)缩小 (4)远离；完整 (5)下 (6)右侧
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜焦距测量；实验器材调整
【点评】
本题为凸透镜成像规律的中档实验题，涵盖实验操作规范、焦距测量、成像规律应用及特殊现象分析，是光学实验核心考点，需学生熟练掌握成像规律并灵活分析实验问题。
【难度系数】
0.5
本题是探究凸透镜成像规律的实验题，需结合实验操作要求、焦距测量方法、凸透镜成像规律逐一分析各问题：
1. 第(1)问：实验前调整三者中心在同一高度，目的是让像成在光屏中央，是实验基本操作要求。
2. 第(2)问：用平行光聚焦法测焦距，平行光经凸透镜会聚成焦点，焦点到透镜的距离为焦距，计算甲图中透镜与光屏的刻度差即可。
3. 第(3)问：先计算物距，再与2倍焦距比较，依据成像规律判断像的性质。
4. 第(4)问：根据“物近像远像变大”，蜡烛靠近透镜时像距需增大，光屏要远离；凸透镜上的泥点仅遮挡部分光线，其余部分仍能成像，故像完整。
5. 第(5)问：蜡烛变短使像上移，根据过光心光线传播方向不变，调整凸透镜向下可让像回到中央。
6. 第(6)问：计算物距小于焦距时成虚像，虚像需从光屏侧（透镜右侧）透过透镜观察。
【解析】
(1) 实验中，为使像成在光屏中央，需调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(2) 平行于凸透镜主光轴的光线经折射后会聚成焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距。由图甲得，凸透镜在50.0 cm刻度线处，光屏在60.0 cm刻度线处，故焦距f=60.0 cm - 50.0 cm=10.0 cm。
(3) 由图乙得，凸透镜在50 cm刻度线处，蜡烛在15 cm刻度线处，物距u=50.0 cm -15.0 cm=35.0 cm，因35.0 cm＞2f（2×10.0 cm=20.0 cm），根据成像规律，此时成倒立、缩小的实像。
(4) 凸透镜成实像时“物近像远像变大”，蜡烛靠近透镜（物距减小），像距需增大，故光屏应向远离透镜的方向移动；凸透镜上的小泥点仅遮挡部分光线，其余部分仍能折射光线会聚成像，因此光屏上的像完整（仅亮度变暗）。
(5) 蜡烛燃烧变短，烛焰下移，像会上移；根据过光心的光线传播方向不变，若只调节凸透镜，应将凸透镜向下调整，使像回到光屏中央。
(6) 蜡烛移至45 cm刻度线处时，物距u'=50.0 cm -45.0 cm=5.0 cm，因5.0 cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像与物体在凸透镜同侧（左侧），无法用光屏承接，需在凸透镜右侧（光屏一侧）透过凸透镜观察像。
【答案】
(1)同一高度 (2)10.0 (3)缩小 (4)远离；完整 (5)下 (6)右侧
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜焦距测量；实验器材调整
【点评】
本题为凸透镜成像规律的中档实验题，涵盖实验操作规范、焦距测量、成像规律应用及特殊现象分析，是光学实验核心考点，需学生熟练掌握成像规律并灵活分析实验问题。
【难度系数】
0.5
2[2026江苏苏州期中]将一个凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑，如图所示。若将一个物体放在凸透镜前45 cm处，则在凸透镜的另一侧所成像的性质是（
A.倒立、缩小的实像
B.正立、缩小的实像
C.倒立、放大的实像
D.正立、放大的虚像
A
）A.倒立、缩小的实像
B.正立、缩小的实像
C.倒立、放大的实像
D.正立、放大的虚像
答案
A 【解析】太阳光可视为平行光,平行光经凸透镜折射后会聚于焦点;根据题意,将凸透镜正对着太阳光,在距凸透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑,则这个光斑就是凸透镜的焦点,所以该凸透镜的焦距为20 cm;当把物体放在凸透镜前45 cm处时,u = 45 cm＞2f,成倒立、缩小的实像,故A正确,BCD错误。
解析
【分析】
要解决这道题，首先需利用太阳光（平行光）确定凸透镜的焦距：平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后会会聚到焦点，最小最亮的光斑位置就是焦点，由此得到焦距；再计算物距与焦距的关系，结合凸透镜成像规律判断成像性质。
【解析】
1. 确定焦距：将凸透镜正对太阳光，太阳光可视为平行光，平行光经凸透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑，该光斑为凸透镜的焦点，因此凸透镜的焦距$ f = 20\ \mathrm{cm} $。
2. 分析物距：物体放在凸透镜前45 cm处，即物距$ u = 45\ \mathrm{cm} $，计算得$ 2f = 2×20\ \mathrm{cm} = 40\ \mathrm{cm} $，可知$ u ＞ 2f $。
3. 判断成像：根据凸透镜成像规律，当物距$ u ＞ 2f $时，成倒立、缩小的实像，因此选项A正确，B、C、D错误。
【答案】A
【知识点】凸透镜焦距测量、凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜焦距的测量和成像规律的应用，属于基础题，解题核心是先确定焦距，再结合物距与焦距的关系判断成像性质，难度较低。
【难度系数】0.7
要解决这道题，首先需利用太阳光（平行光）确定凸透镜的焦距：平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后会会聚到焦点，最小最亮的光斑位置就是焦点，由此得到焦距；再计算物距与焦距的关系，结合凸透镜成像规律判断成像性质。
【解析】
1. 确定焦距：将凸透镜正对太阳光，太阳光可视为平行光，平行光经凸透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑，该光斑为凸透镜的焦点，因此凸透镜的焦距$ f = 20\ \mathrm{cm} $。
2. 分析物距：物体放在凸透镜前45 cm处，即物距$ u = 45\ \mathrm{cm} $，计算得$ 2f = 2×20\ \mathrm{cm} = 40\ \mathrm{cm} $，可知$ u ＞ 2f $。
3. 判断成像：根据凸透镜成像规律，当物距$ u ＞ 2f $时，成倒立、缩小的实像，因此选项A正确，B、C、D错误。
【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测量和成像规律的应用，属于基础题，解题核心是先确定焦距，再结合物距与焦距的关系判断成像性质，难度较低。
【难度系数】0.7
3[2026江苏盐城模拟]物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为40厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是 (
A.一定大于2厘米
B.可能等于4厘米
C.一定等于2厘米
D.一定小于2厘米
D
)A.一定大于2厘米
B.可能等于4厘米
C.一定等于2厘米
D.一定小于2厘米
答案
D 【解析】物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米,则物体的实际高度要小于2 cm,此时的像距v=30 cm＞2f,移动该物体使物距变为40厘米,40 cm大于2f,则成倒立、缩小的实像,像的高度一定小于2 cm。
解析
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成实像的规律逐步推导：首先，光屏上成的是实像，成放大实像时像距满足v＞2f；已知初始像距可确定焦距f的范围；再根据变化后的物距，结合f的范围判断新的成像性质，进而确定像高的变化。
【解析】
1. 物体通过凸透镜在光屏上成放大的像，说明是实像，根据凸透镜成像规律，成放大实像时像距v＞2f。已知此时像距v=30cm，因此30cm＞2f，解得f＜15cm。
2. 当物距变为40cm时，由于f＜15cm，故2f＜30cm，显然40cm＞2f，此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
3. 初始成放大实像，像高为2cm；后来成缩小实像，像高会比原来的像高更小，因此此时像高一定小于2cm，对应选项D。
【答案】
D
【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，核心是利用初始像距确定焦距范围，再结合变化后的物距判断成像性质，进而推导像高的变化，需学生熟练掌握凸透镜成实像时物距、像距与像大小的关系。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合凸透镜成实像的规律逐步推导：首先，光屏上成的是实像，成放大实像时像距满足v＞2f；已知初始像距可确定焦距f的范围；再根据变化后的物距，结合f的范围判断新的成像性质，进而确定像高的变化。
【解析】
1. 物体通过凸透镜在光屏上成放大的像，说明是实像，根据凸透镜成像规律，成放大实像时像距v＞2f。已知此时像距v=30cm，因此30cm＞2f，解得f＜15cm。
2. 当物距变为40cm时，由于f＜15cm，故2f＜30cm，显然40cm＞2f，此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
3. 初始成放大实像，像高为2cm；后来成缩小实像，像高会比原来的像高更小，因此此时像高一定小于2cm，对应选项D。
【答案】
D
【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，核心是利用初始像距确定焦距范围，再结合变化后的物距判断成像性质，进而推导像高的变化，需学生熟练掌握凸透镜成实像时物距、像距与像大小的关系。
【难度系数】
0.5
4[2025江苏镇江期中,中]如图所示,凸透镜位于P点(图中未画出)且位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则 (
A.甲处可能成的是虚像
B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧
D.蜡烛的移动方向向左
@刷易错 小心有坑~
B
)A.甲处可能成的是虚像
B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧
D.蜡烛的移动方向向左
@刷易错 小心有坑~
答案
B 【解析】光屏上出现的一定是实像,且像与物体位于透镜的两侧,凸透镜成实像时“物近像远像变大”,由于甲处光屏上的像比乙处光屏上的大,故甲处距离透镜更远些,则P在50 cm刻度线的右侧,从甲变到乙,像变小了,根据“物远像近像变小”的规律可知蜡烛在远离透镜,故蜡烛是向右移动的,由于没有告知透镜的焦距和烛焰的大小,因此无法确定像与物的大小关系,故乙处像可能是放大的,因此选B。
解析
【分析】
首先明确：光屏上能承接的像一定是实像，虚像无法用光屏呈现，据此先排除A选项的可能。再结合凸透镜成实像的规律：物距减小（蜡烛靠近透镜）时，像距增大、像变大；物距增大（蜡烛远离透镜）时，像距减小、像变小。题目中“甲处的像比乙处大”，说明甲的像距更大，即透镜P到甲的距离大于P到乙的距离，结合图中刻度（甲在40cm、乙在50cm），可推出P在乙的右侧。从甲到乙像变小，说明像距减小，对应蜡烛在远离透镜，即蜡烛向右移动。由于题目未给出透镜焦距，无法确定乙处物距与焦距的关系，因此乙处像的性质存在多种可能，据此分析各选项。
【解析】
1. 实像判断：光屏上能呈现的像为实像，虚像不能用光屏承接，因此甲处不可能是虚像，A错误。
2. 像距与透镜位置：成实像时，像越大则像距越大。已知甲处像更大，故甲的像距大于乙的像距，结合图中刻度，透镜P应在乙（50cm刻度）的右侧，B选项的前提条件成立。
3. 物距变化：从甲到乙像变小，根据“物远像近像变小”，说明蜡烛在远离透镜，即蜡烛向右移动，D错误。
4. 乙处像的性质：因未给出透镜焦距，无法确定乙处物距与焦距的关系，故乙处像可能是放大、等大或缩小的，因此乙处像可能是放大的，B正确。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，易错点在于对实像的判断以及像距、物距与像大小的关联理解，需结合题目条件逐步推导，注意题目未给出焦距，像的性质存在多种可能性。
【难度系数】
0.5
首先明确：光屏上能承接的像一定是实像，虚像无法用光屏呈现，据此先排除A选项的可能。再结合凸透镜成实像的规律：物距减小（蜡烛靠近透镜）时，像距增大、像变大；物距增大（蜡烛远离透镜）时，像距减小、像变小。题目中“甲处的像比乙处大”，说明甲的像距更大，即透镜P到甲的距离大于P到乙的距离，结合图中刻度（甲在40cm、乙在50cm），可推出P在乙的右侧。从甲到乙像变小，说明像距减小，对应蜡烛在远离透镜，即蜡烛向右移动。由于题目未给出透镜焦距，无法确定乙处物距与焦距的关系，因此乙处像的性质存在多种可能，据此分析各选项。
【解析】
1. 实像判断：光屏上能呈现的像为实像，虚像不能用光屏承接，因此甲处不可能是虚像，A错误。
2. 像距与透镜位置：成实像时，像越大则像距越大。已知甲处像更大，故甲的像距大于乙的像距，结合图中刻度，透镜P应在乙（50cm刻度）的右侧，B选项的前提条件成立。
3. 物距变化：从甲到乙像变小，根据“物远像近像变小”，说明蜡烛在远离透镜，即蜡烛向右移动，D错误。
4. 乙处像的性质：因未给出透镜焦距，无法确定乙处物距与焦距的关系，故乙处像可能是放大、等大或缩小的，因此乙处像可能是放大的，B正确。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，易错点在于对实像的判断以及像距、物距与像大小的关联理解，需结合题目条件逐步推导，注意题目未给出焦距，像的性质存在多种可能性。
【难度系数】
0.5
5[2026陕西宝鸡期末]小明不小心把一个玻璃凸透镜摔残缺了三分之一，他用这个缺失了三分之一的凸透镜（如图所示）做“探究凸透镜成像规律”的实验，光屏上接收到的是（
A.不能接收到像
B.只有三分之二的物体的像
C.一个无法调清晰的“像”
D.一个稍暗的完整的像
D
）A.不能接收到像
B.只有三分之二的物体的像
C.一个无法调清晰的“像”
D.一个稍暗的完整的像
答案
D 【解析】当凸透镜残缺了三分之一时,剩余三分之二仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故ABC错误,D正确。
解析
【分析】
要解决这道题，需明确凸透镜成像的原理：凸透镜成像是物体发出的光线经凸透镜的所有透光部分折射后会聚形成的。即使凸透镜残缺一部分，剩余的透光部分仍能折射光线，因此仍可成完整的像，仅参与折射的光线减少，像的亮度会降低。据此分析选项即可。
【解析】
凸透镜成像是光的折射现象，只要凸透镜有透光部分，就能将物体发出的光线折射后会聚成完整的像。当凸透镜残缺三分之一时，剩余的三分之二部分仍能折射物体的光线，因此可以成完整的像；但由于参与折射的光线数量比完整凸透镜时少，所以形成的像会比原来稍暗。
选项A：剩余透镜仍能会聚光线成像，故A错误；
选项B：透镜残缺不影响像的完整性，仍能成整个物体的像，故B错误；
选项C：透镜残缺不影响像的清晰度，仍可调节清晰，故C错误；
选项D：剩余透镜可成完整的像，且光线减少导致像稍暗，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、光的折射
【点评】
本题考查凸透镜成像的本质，核心是理解“凸透镜成完整像的关键是有透光部分，残缺仅改变像的亮度”，属于基础题型，需掌握凸透镜成像的基本原理。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确凸透镜成像的原理：凸透镜成像是物体发出的光线经凸透镜的所有透光部分折射后会聚形成的。即使凸透镜残缺一部分，剩余的透光部分仍能折射光线，因此仍可成完整的像，仅参与折射的光线减少，像的亮度会降低。据此分析选项即可。
【解析】
凸透镜成像是光的折射现象，只要凸透镜有透光部分，就能将物体发出的光线折射后会聚成完整的像。当凸透镜残缺三分之一时，剩余的三分之二部分仍能折射物体的光线，因此可以成完整的像；但由于参与折射的光线数量比完整凸透镜时少，所以形成的像会比原来稍暗。
选项A：剩余透镜仍能会聚光线成像，故A错误；
选项B：透镜残缺不影响像的完整性，仍能成整个物体的像，故B错误；
选项C：透镜残缺不影响像的清晰度，仍可调节清晰，故C错误；
选项D：剩余透镜可成完整的像，且光线减少导致像稍暗，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、光的折射
【点评】
本题考查凸透镜成像的本质，核心是理解“凸透镜成完整像的关键是有透光部分，残缺仅改变像的亮度”，属于基础题型，需掌握凸透镜成像的基本原理。
【难度系数】
0.6
