6 [2025 淮安]如图所示,将发光的小灯泡放置于凸透镜前 A 位置,在凸透镜另一侧用光屏(未画出)可以呈现灯丝放大的像,此时 A 位置到光心 O 的距离为$l$,则$l$与透镜焦距$f$之间的关系为(

A.$l<f$
B.$l=f$
C.$f<l<2f$
D.$l>2f$
C
)A.$l<f$
B.$l=f$
C.$f<l<2f$
D.$l>2f$
答案
6.C
解析
【分析】
我们先从题目给出的条件入手思考:首先题目说明像可以在凸透镜另一侧的光屏上呈现,能被光屏承接的像一定是实像,直接排除虚像的相关情况。接下来回忆凸透镜不同物距对应的成像规律,要得到放大的实像,对应的物距范围是一倍焦距到二倍焦距之间,题目里A到光心O的距离l就是物距,对应就能直接得到l和f的大小关系,选出正确选项。
【解析】
解:
1. 首先判断成像类型:光屏能够承接的像为实像,题目中光屏呈现的是放大的实像。
2. 对照凸透镜成像规律逐一分析选项:
当$l<f$时,成正立、放大的虚像,虚像无法用光屏承接,不符合题意;
当$l=f$时,光线经凸透镜后平行射出,不成像,不符合题意;
当$f<l<2f$时,成倒立、放大的实像,可在光屏上呈现,完全符合题意;
当$l>2f$时,成倒立、缩小的实像,不符合“放大的像”的条件。
因此$l$与$f$的关系为$f<l<2f$,选C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律,实像的特点
【点评】
本题属于凸透镜成像的基础应用题,解题的关键是抓住“光屏可呈现像”这个核心条件,区分开放大的虚像和放大的实像对应的不同物距范围,避免混淆放大镜和投影仪的成像规律。
【难度系数】
0.8
我们先从题目给出的条件入手思考:首先题目说明像可以在凸透镜另一侧的光屏上呈现,能被光屏承接的像一定是实像,直接排除虚像的相关情况。接下来回忆凸透镜不同物距对应的成像规律,要得到放大的实像,对应的物距范围是一倍焦距到二倍焦距之间,题目里A到光心O的距离l就是物距,对应就能直接得到l和f的大小关系,选出正确选项。
【解析】
解:
1. 首先判断成像类型:光屏能够承接的像为实像,题目中光屏呈现的是放大的实像。
2. 对照凸透镜成像规律逐一分析选项:
当$l<f$时,成正立、放大的虚像,虚像无法用光屏承接,不符合题意;
当$l=f$时,光线经凸透镜后平行射出,不成像,不符合题意;
当$f<l<2f$时,成倒立、放大的实像,可在光屏上呈现,完全符合题意;
当$l>2f$时,成倒立、缩小的实像,不符合“放大的像”的条件。
因此$l$与$f$的关系为$f<l<2f$,选C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律,实像的特点
【点评】
本题属于凸透镜成像的基础应用题,解题的关键是抓住“光屏可呈现像”这个核心条件,区分开放大的虚像和放大的实像对应的不同物距范围,避免混淆放大镜和投影仪的成像规律。
【难度系数】
0.8
7 [2025 南通海安一模]在“探究凸透镜成像的规律”实验中,在光具座上将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后 20 cm 的光屏上恰好呈现一个等大、倒立的清晰像;如果将蜡烛移动到凸透镜前 35 cm 处,那么(
A.将光屏靠近凸透镜,可成缩小的像
B.将光屏远离凸透镜,可成缩小的像
C.将光屏靠近凸透镜,可成放大的像
D.将光屏远离凸透镜,可成放大的像
A
)A.将光屏靠近凸透镜,可成缩小的像
B.将光屏远离凸透镜,可成缩小的像
C.将光屏靠近凸透镜,可成放大的像
D.将光屏远离凸透镜,可成放大的像
答案
7.A
解析
【分析】
解题时我们可以分两步走:第一步先从题干给出的“光屏上呈现等大倒立清晰像、此时像距为20cm”的条件推导凸透镜的焦距,我们知道凸透镜成等大倒立实像时,像距等于2倍焦距,由此可以直接算出焦距大小;第二步再判断蜡烛移动到35cm处时的物距范围,对照凸透镜成像规律,得到此时对应的像距范围,和原来的光屏位置对比,就能得出光屏的移动方向和成像的特点,进而选出正确选项。
【解析】
1. 计算凸透镜焦距:凸透镜成倒立、等大的实像的条件是物距u=2f,此时像距v=2f,题目中该状态下光屏在透镜后20cm处,即v=20cm,因此2f=20cm,解得凸透镜的焦距f=10cm。
2. 判断新物距对应的成像性质:将蜡烛移动到凸透镜前35cm处时,此时物距u=35cm,满足u>2f的条件,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,且对应的像距范围为f<v<2f,也就是10cm<v<20cm。
3. 对比像距判断光屏移动方向:原本光屏位于距离透镜20cm的位置,现在清晰像的像距小于20cm,因此需要将光屏靠近凸透镜,才能承接清晰的缩小实像,因此A选项正确,B、C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律,焦距计算
【点评】
本题是凸透镜成像规律的典型基础考题,核心考点是利用等大实像的特点间接求解焦距,再结合物距变化判断像的性质和光屏的移动方向,属于中考光学的高频基础题型,只要牢记不同物距区间对应的成像规律即可顺利求解,易错点是混淆u>2f时的像距范围,误判光屏的移动方向。
【难度系数】
0.8
解题时我们可以分两步走:第一步先从题干给出的“光屏上呈现等大倒立清晰像、此时像距为20cm”的条件推导凸透镜的焦距,我们知道凸透镜成等大倒立实像时,像距等于2倍焦距,由此可以直接算出焦距大小;第二步再判断蜡烛移动到35cm处时的物距范围,对照凸透镜成像规律,得到此时对应的像距范围,和原来的光屏位置对比,就能得出光屏的移动方向和成像的特点,进而选出正确选项。
【解析】
1. 计算凸透镜焦距:凸透镜成倒立、等大的实像的条件是物距u=2f,此时像距v=2f,题目中该状态下光屏在透镜后20cm处,即v=20cm,因此2f=20cm,解得凸透镜的焦距f=10cm。
2. 判断新物距对应的成像性质:将蜡烛移动到凸透镜前35cm处时,此时物距u=35cm,满足u>2f的条件,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,且对应的像距范围为f<v<2f,也就是10cm<v<20cm。
3. 对比像距判断光屏移动方向:原本光屏位于距离透镜20cm的位置,现在清晰像的像距小于20cm,因此需要将光屏靠近凸透镜,才能承接清晰的缩小实像,因此A选项正确,B、C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律,焦距计算
【点评】
本题是凸透镜成像规律的典型基础考题,核心考点是利用等大实像的特点间接求解焦距,再结合物距变化判断像的性质和光屏的移动方向,属于中考光学的高频基础题型,只要牢记不同物距区间对应的成像规律即可顺利求解,易错点是混淆u>2f时的像距范围,误判光屏的移动方向。
【难度系数】
0.8
8 [2025 南通通州模拟]如图所示,烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到烛焰清晰的像。下列操作可能观察到烛焰清晰的像的是 (

A.向左移动透镜同时调节光屏的位置
B.光屏移到透镜左侧调节光屏的位置
C.从透镜左侧透过透镜向右观察
D.从透镜右侧透过透镜向左观察
D
)A.向左移动透镜同时调节光屏的位置
B.光屏移到透镜左侧调节光屏的位置
C.从透镜左侧透过透镜向右观察
D.从透镜右侧透过透镜向左观察
答案
8.D
解析
【分析】
首先梳理解题思路:第一步先明确“无论怎么移动光屏都得不到清晰像”的核心原因,题目已经说明烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上,排除像偏出光屏的情况,因此该现象的成因是当前物距u≤f,凸透镜成正立放大的虚像,虚像无法用光屏承接;也可能是物距略大于焦距,但实像的像距过大,超出光具座可调节的范围,光屏无法移动到实像位置。接下来逐个验证选项的可行性,结合凸透镜成像规律判断哪种操作可以观察到清晰的像。
【解析】
结合凸透镜成像规律逐一分析选项:
1. 分析A选项:向左移动透镜时,透镜向蜡烛靠近,物距(蜡烛到透镜的距离)进一步减小,若原本u<f,移动后物距仍小于焦距,始终成虚像,调节光屏也无法承接实像,该操作不能得到清晰像,A错误。
2. 分析B选项:凸透镜成实像时,像与物体分居透镜两侧,实像仅能成在透镜右侧,且虚像本身无法被光屏承接,将光屏移到透镜左侧不可能得到清晰的像,B错误。
3. 分析C选项:u<f时成的虚像和蜡烛同在透镜左侧,从透镜左侧透过透镜向右观察,无法观察到该虚像,C错误。
4. 分析D选项:当物距小于一倍焦距时,凸透镜相当于放大镜,虚像与物体在透镜同侧,人站在透镜右侧透过透镜向左观察蜡烛,就可以看到正立放大的清晰虚像,该操作可行,D正确。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题重点考查凸透镜成虚像的观察特点,很多同学容易混淆虚像的位置和放大镜的观察视角,解题时要明确:实像既可以用光屏承接,也可以直接用眼睛观察;虚像无法用光屏承接,必须在透镜的另一侧(和物体不同侧)透过透镜才能观察到。
【难度系数】0.6
首先梳理解题思路:第一步先明确“无论怎么移动光屏都得不到清晰像”的核心原因,题目已经说明烛焰和光屏的中心在凸透镜主光轴上,排除像偏出光屏的情况,因此该现象的成因是当前物距u≤f,凸透镜成正立放大的虚像,虚像无法用光屏承接;也可能是物距略大于焦距,但实像的像距过大,超出光具座可调节的范围,光屏无法移动到实像位置。接下来逐个验证选项的可行性,结合凸透镜成像规律判断哪种操作可以观察到清晰的像。
【解析】
结合凸透镜成像规律逐一分析选项:
1. 分析A选项:向左移动透镜时,透镜向蜡烛靠近,物距(蜡烛到透镜的距离)进一步减小,若原本u<f,移动后物距仍小于焦距,始终成虚像,调节光屏也无法承接实像,该操作不能得到清晰像,A错误。
2. 分析B选项:凸透镜成实像时,像与物体分居透镜两侧,实像仅能成在透镜右侧,且虚像本身无法被光屏承接,将光屏移到透镜左侧不可能得到清晰的像,B错误。
3. 分析C选项:u<f时成的虚像和蜡烛同在透镜左侧,从透镜左侧透过透镜向右观察,无法观察到该虚像,C错误。
4. 分析D选项:当物距小于一倍焦距时,凸透镜相当于放大镜,虚像与物体在透镜同侧,人站在透镜右侧透过透镜向左观察蜡烛,就可以看到正立放大的清晰虚像,该操作可行,D正确。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题重点考查凸透镜成虚像的观察特点,很多同学容易混淆虚像的位置和放大镜的观察视角,解题时要明确:实像既可以用光屏承接,也可以直接用眼睛观察;虚像无法用光屏承接,必须在透镜的另一侧(和物体不同侧)透过透镜才能观察到。
【难度系数】0.6
9 小明用焦距为 10 cm 的凸透镜探究“凸透镜成像的规律”。
(1)小明将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上,点燃蜡烛后,沿光具座无论怎样移动光屏,在光屏上始终得不到烛焰的像,原因可能是
(2)重新调整后,将蜡烛、凸透镜固定在光具座上,如图甲所示,移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立、
(3)若将“F”形的 LED 灯(如图乙所示)替代蜡烛放在离凸透镜 5 cm 的地方,我们透过透镜能看到的清晰的像是图丙中的
(4)当光屏上呈现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住凸透镜的上半部分,那么我们观察光屏时,将会在光屏上看到
A. 烛焰像的下半部分
B. 烛焰像的上半部分
C. 烛焰完整的像,像的亮度变暗
D. 烛焰完整的像,像的亮度不变
(5)实验过程中,燃烧的蜡烛变短了,可将凸透镜的高度调
(6)小明利用上述器材测量该凸透镜的焦距。将凸透镜固定在光具座某刻度处,再将蜡烛、光屏分别自凸透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜,直至光屏上出现等大的清晰像,此时蜡烛与光屏的距离为 40.4 cm,则凸透镜的焦距为

(1)小明将蜡烛、凸透镜、光屏随意固定在光具座上,点燃蜡烛后,沿光具座无论怎样移动光屏,在光屏上始终得不到烛焰的像,原因可能是
蜡烛在一倍焦距内
。(2)重新调整后,将蜡烛、凸透镜固定在光具座上,如图甲所示,移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立、
缩小
(放大/缩小)的实像。我们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为光在光屏上发生了漫反射
(镜面反射/漫反射)。(3)若将“F”形的 LED 灯(如图乙所示)替代蜡烛放在离凸透镜 5 cm 的地方,我们透过透镜能看到的清晰的像是图丙中的
A
。若将该灯放在离凸透镜 15 cm 的地方并移动光屏,光屏上成的清晰的像是图丙中的B
。(忽略像的大小变化)(4)当光屏上呈现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住凸透镜的上半部分,那么我们观察光屏时,将会在光屏上看到
C
(填字母)。A. 烛焰像的下半部分
B. 烛焰像的上半部分
C. 烛焰完整的像,像的亮度变暗
D. 烛焰完整的像,像的亮度不变
(5)实验过程中,燃烧的蜡烛变短了,可将凸透镜的高度调
低
(高/低)一些,使像成在光屏中央。(6)小明利用上述器材测量该凸透镜的焦距。将凸透镜固定在光具座某刻度处,再将蜡烛、光屏分别自凸透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜,直至光屏上出现等大的清晰像,此时蜡烛与光屏的距离为 40.4 cm,则凸透镜的焦距为
10.1
cm。答案
9.(1) 蜡烛在一倍焦距内
(2) 缩小 漫反射
(3) A B
(4) C
(5) 低
(6) 10.1
(2) 缩小 漫反射
(3) A B
(4) C
(5) 低
(6) 10.1
解析
【分析】
我们可以逐问梳理解题思路:1. 第一问要回忆光屏无法承接像的常见原因:虚像不能被光屏承接,当蜡烛在凸透镜一倍焦距以内时,成正立放大的虚像,虚像无法在光屏呈现,符合“无论怎么移动光屏都得不到像”的描述。2. 第二问先计算物距:图中蜡烛在20cm刻度,凸透镜在50cm刻度,物距u=30cm,已知焦距f=10cm,u>2f,根据成像规律此时成倒立缩小的实像;能从不同角度看到光屏上的像,是因为光屏表面粗糙,光发生漫反射,反射光向各个方向传播。3. 第三问:物距5cm<f,此时成正立、放大的虚像,对应图丙的A;物距15cm,满足f<u<2f,成倒立放大的实像,倒立是上下、左右均相反,对应图丙的B。4. 第四问:挡住凸透镜上半部分,透镜下半部分仍可以折射光线成像,所以像依然完整,只是透过的光线总量减少,像的亮度变暗。5. 第五问:蜡烛燃烧变短,烛焰位置向下移,所成的像会向光屏上方偏移,将凸透镜向下(低)调节,就能让像重新回到光屏中央。6. 第六问:凸透镜成等大实像时,物距u=2f,像距v=2f,此时蜡烛到光屏的总距离u+v=4f,代入总距离40.4cm即可算出焦距。
【解析】
(1) 当蜡烛位于凸透镜的一倍焦距以内时,凸透镜成正立放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,因此无论怎么移动光屏都得不到烛焰的像。
(2) 由图甲可知,物距u=50cm-20cm=30cm,已知f=10cm,u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像;光屏表面粗糙,光在光屏上发生漫反射,反射光线向各个方向传播,因此我们可以从不同角度看到光屏上的像。
(3) 当LED灯放在离凸透镜5cm处,u=5cm<f,成正立、放大的虚像,对应图丙中的A;当LED灯放在离凸透镜15cm处,f<u=15cm<2f,成倒立、放大的实像,倒立指上下、左右均颠倒,对应图丙中的B。
(4) 用遮光板挡住凸透镜的上半部分,透镜的下半部分仍能折射光线,烛焰每个点发出的光仍有部分通过透镜下半部分会聚成像,因此像依然完整,只是透过的光的总量减少,像的亮度变暗,故选C。
(5) 蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,像会向上偏移,将凸透镜的高度调低,可使像重新回到光屏的中央。
(6) 当凸透镜成等大的实像时,物距u=2f,像距v=2f,蜡烛到光屏的总距离s=u+v=4f,已知s=40.4cm,因此f=40.4cm/4=10.1cm。
【答案】
(1) 蜡烛在一倍焦距内
(2) 缩小 漫反射
(3) A B
(4) C
(5) 低
(6) 10.1
【知识点】
凸透镜成像规律,漫反射,凸透镜焦距测量
【点评】
本题全面考查了凸透镜成像基础实验的操作细节和规律应用,覆盖了虚像实像的特点、不同物距下的成像性质、实验异常现象分析等核心考点,需要学生熟练掌握成像规律的推导逻辑,避免对“挡住透镜部分区域成像变化”这类易错点出现认知偏差。
【难度系数】
0.7
我们可以逐问梳理解题思路:1. 第一问要回忆光屏无法承接像的常见原因:虚像不能被光屏承接,当蜡烛在凸透镜一倍焦距以内时,成正立放大的虚像,虚像无法在光屏呈现,符合“无论怎么移动光屏都得不到像”的描述。2. 第二问先计算物距:图中蜡烛在20cm刻度,凸透镜在50cm刻度,物距u=30cm,已知焦距f=10cm,u>2f,根据成像规律此时成倒立缩小的实像;能从不同角度看到光屏上的像,是因为光屏表面粗糙,光发生漫反射,反射光向各个方向传播。3. 第三问:物距5cm<f,此时成正立、放大的虚像,对应图丙的A;物距15cm,满足f<u<2f,成倒立放大的实像,倒立是上下、左右均相反,对应图丙的B。4. 第四问:挡住凸透镜上半部分,透镜下半部分仍可以折射光线成像,所以像依然完整,只是透过的光线总量减少,像的亮度变暗。5. 第五问:蜡烛燃烧变短,烛焰位置向下移,所成的像会向光屏上方偏移,将凸透镜向下(低)调节,就能让像重新回到光屏中央。6. 第六问:凸透镜成等大实像时,物距u=2f,像距v=2f,此时蜡烛到光屏的总距离u+v=4f,代入总距离40.4cm即可算出焦距。
【解析】
(1) 当蜡烛位于凸透镜的一倍焦距以内时,凸透镜成正立放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,因此无论怎么移动光屏都得不到烛焰的像。
(2) 由图甲可知,物距u=50cm-20cm=30cm,已知f=10cm,u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像;光屏表面粗糙,光在光屏上发生漫反射,反射光线向各个方向传播,因此我们可以从不同角度看到光屏上的像。
(3) 当LED灯放在离凸透镜5cm处,u=5cm<f,成正立、放大的虚像,对应图丙中的A;当LED灯放在离凸透镜15cm处,f<u=15cm<2f,成倒立、放大的实像,倒立指上下、左右均颠倒,对应图丙中的B。
(4) 用遮光板挡住凸透镜的上半部分,透镜的下半部分仍能折射光线,烛焰每个点发出的光仍有部分通过透镜下半部分会聚成像,因此像依然完整,只是透过的光的总量减少,像的亮度变暗,故选C。
(5) 蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,像会向上偏移,将凸透镜的高度调低,可使像重新回到光屏的中央。
(6) 当凸透镜成等大的实像时,物距u=2f,像距v=2f,蜡烛到光屏的总距离s=u+v=4f,已知s=40.4cm,因此f=40.4cm/4=10.1cm。
【答案】
(1) 蜡烛在一倍焦距内
(2) 缩小 漫反射
(3) A B
(4) C
(5) 低
(6) 10.1
【知识点】
凸透镜成像规律,漫反射,凸透镜焦距测量
【点评】
本题全面考查了凸透镜成像基础实验的操作细节和规律应用,覆盖了虚像实像的特点、不同物距下的成像性质、实验异常现象分析等核心考点,需要学生熟练掌握成像规律的推导逻辑,避免对“挡住透镜部分区域成像变化”这类易错点出现认知偏差。
【难度系数】
0.7
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