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2. 如图5.3-4所示，在探究凸透镜成像的规律实验中，当烛焰与凸透镜之间的距离小于焦距时，人眼观察到烛焰成像的情形是（
图5.3-4
D
）。图5.3-4
答案
D
解析
【分析】首先回忆凸透镜成像规律：当物距小于焦距（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一侧（即蜡烛和虚像都位于透镜左侧）。接下来逐一分析选项：A选项虚像在左侧但比蜡烛小，不符合“放大”的特点；B选项虚像在透镜右侧，虚像应与物体同侧，位置错误；C选项虚像在左侧但比蜡烛小，不符合“放大”的要求；D选项虚像在左侧，且是正立放大的，符合u＜f时的成像规律。
【解析】当烛焰与凸透镜距离小于焦距时，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，且虚像与物体在透镜的同一侧（均在透镜左侧）。对各选项判断：A的虚像缩小，错误；B的虚像在透镜右侧，错误；C的虚像缩小，错误；D的虚像在左侧且正立放大，符合要求。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、虚像特点
【点评】本题考查凸透镜成虚像的规律，需明确物距小于焦距时的成像性质（正立、放大、同侧），属于基础的成像规律应用题目。
【难度系数】0.5
【解析】当烛焰与凸透镜距离小于焦距时，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，且虚像与物体在透镜的同一侧（均在透镜左侧）。对各选项判断：A的虚像缩小，错误；B的虚像在透镜右侧，错误；C的虚像缩小，错误；D的虚像在左侧且正立放大，符合要求。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、虚像特点
【点评】本题考查凸透镜成虚像的规律，需明确物距小于焦距时的成像性质（正立、放大、同侧），属于基础的成像规律应用题目。
【难度系数】0.5
3. 如图 5.3-5 所示，某同学在做探究凸透镜成像的规律的实验时，将焦距为 10 cm 的薄凸透镜固定在光具座上 50 cm 刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上 35 cm 刻度线处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像。上述成像原理可应用于（
图 5.3-5
A.照相机
B.投影仪
C.放大镜
D.潜望镜
B
）。图 5.3-5
A.照相机
B.投影仪
C.放大镜
D.潜望镜
答案
B
解析
【分析】要解决本题，需先计算凸透镜成像的物距，再结合已知焦距判断成像性质，最后匹配对应的光学应用。首先确定蜡烛与凸透镜的距离（物距），将其与焦距对比，依据凸透镜成像规律判断成像特点，进而选出正确选项。
【解析】已知凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，蜡烛在35cm刻度线处，因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 35\mathrm{cm} = 15\mathrm{cm} $。已知凸透镜焦距$ f = 10\mathrm{cm} $，可得$ f = 10\mathrm{cm} ＜ u = 15\mathrm{cm} ＜ 2f = 20\mathrm{cm} $。根据凸透镜成像规律：当$ f ＜ u ＜ 2f $时，成倒立、放大的实像，该原理应用于投影仪。A选项照相机利用$ u ＞ 2f $时成倒立缩小实像的原理；C选项放大镜利用$ u ＜ f $时成正立放大虚像的原理；D选项潜望镜利用平面镜成像原理，均不符合题意。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、光学仪器应用
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是准确计算物距并与焦距对比判断成像特点，属于基础光学题，需牢记不同成像情况对应的应用场景。
【难度系数】0.7
【解析】已知凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，蜡烛在35cm刻度线处，因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 35\mathrm{cm} = 15\mathrm{cm} $。已知凸透镜焦距$ f = 10\mathrm{cm} $，可得$ f = 10\mathrm{cm} ＜ u = 15\mathrm{cm} ＜ 2f = 20\mathrm{cm} $。根据凸透镜成像规律：当$ f ＜ u ＜ 2f $时，成倒立、放大的实像，该原理应用于投影仪。A选项照相机利用$ u ＞ 2f $时成倒立缩小实像的原理；C选项放大镜利用$ u ＜ f $时成正立放大虚像的原理；D选项潜望镜利用平面镜成像原理，均不符合题意。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、光学仪器应用
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是准确计算物距并与焦距对比判断成像特点，属于基础光学题，需牢记不同成像情况对应的应用场景。
【难度系数】0.7
4. 某同学在做探究凸透镜成像的规律的实验时，光屏上得到烛焰清晰的像，同组的小李不小心用手指尖触摸到凸透镜，这时光屏上（
A.出现手指的实像
B.出现手指的影子
C.烛焰的像变得不完整
D.烛焰的像完整但变暗
D
）。A.出现手指的实像
B.出现手指的影子
C.烛焰的像变得不完整
D.烛焰的像完整但变暗
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像的原理和规律分析：首先明确光屏上的像是烛焰经凸透镜折射形成的实像；当手指尖触摸凸透镜时，手指位于凸透镜的一倍焦距以内，此时手指成虚像，虚像无法用光屏承接；同时，凸透镜成实像时，若透镜被遮挡一部分，只会减少通过的光线，不会影响像的完整性，只会使像变暗。据此逐一判断选项。
【解析】
1. 分析选项A：手指尖位于凸透镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，此时手指成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，因此光屏上不会出现手指的实像，A错误。
2. 分析选项B：影子是光沿直线传播时遇到不透明物体形成的暗区，而本题中烛焰的像是光经凸透镜折射会聚形成的，并非光的直线传播现象，因此不会出现手指的影子，B错误。
3. 分析选项C：凸透镜成实像时，透镜的每个部分都能折射光线，手指遮挡的只是透镜的一部分，剩余部分仍能折射烛焰的光线会聚成完整的像，因此烛焰的像不会变得不完整，C错误。
4. 分析选项D：手指遮挡透镜后，通过透镜的光线数量减少，烛焰的像依然完整，但亮度会变暗，D正确。
【答案】
D
【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的实际应用，核心是理解透镜遮挡对成像的影响，以及实像、虚像的承接特点，属于基础知识点的应用，难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合凸透镜成像的原理和规律分析：首先明确光屏上的像是烛焰经凸透镜折射形成的实像；当手指尖触摸凸透镜时，手指位于凸透镜的一倍焦距以内，此时手指成虚像，虚像无法用光屏承接；同时，凸透镜成实像时，若透镜被遮挡一部分，只会减少通过的光线，不会影响像的完整性，只会使像变暗。据此逐一判断选项。
【解析】
1. 分析选项A：手指尖位于凸透镜的一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，此时手指成正立、放大的虚像，虚像不能在光屏上呈现，因此光屏上不会出现手指的实像，A错误。
2. 分析选项B：影子是光沿直线传播时遇到不透明物体形成的暗区，而本题中烛焰的像是光经凸透镜折射会聚形成的，并非光的直线传播现象，因此不会出现手指的影子，B错误。
3. 分析选项C：凸透镜成实像时，透镜的每个部分都能折射光线，手指遮挡的只是透镜的一部分，剩余部分仍能折射烛焰的光线会聚成完整的像，因此烛焰的像不会变得不完整，C错误。
4. 分析选项D：手指遮挡透镜后，通过透镜的光线数量减少，烛焰的像依然完整，但亮度会变暗，D正确。
【答案】
D
【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的实际应用，核心是理解透镜遮挡对成像的影响，以及实像、虚像的承接特点，属于基础知识点的应用，难度较低。
【难度系数】
0.6
