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7.（2024·南京玄武期中）某实验小组在光具座上用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜的成像规律”的实验，如图所示，此时光屏上呈现出烛焰清晰的像（图中未画出）。下列说法错误的是 （
A.此凸透镜的焦距一定小于15 cm
B.烛焰位置不动，将透镜移到40 cm刻度处，不移动光屏，光屏上也能出现清晰的像
C.透镜位置不动，将蜡烛移到45 cm刻度处，人眼通过透镜向左看能看到放大的虚像
D.透镜位置不动，将光屏移到60 cm刻度处，把烛焰向左移动，光屏上会出现清晰、缩小的实像
D
）A.此凸透镜的焦距一定小于15 cm
B.烛焰位置不动，将透镜移到40 cm刻度处，不移动光屏，光屏上也能出现清晰的像
C.透镜位置不动，将蜡烛移到45 cm刻度处，人眼通过透镜向左看能看到放大的虚像
D.透镜位置不动，将光屏移到60 cm刻度处，把烛焰向左移动，光屏上会出现清晰、缩小的实像
答案
7. D
解析
【分析】
首先根据光具座刻度计算当前物距和像距，结合光屏成清晰实像的条件，利用凸透镜成像规律推导焦距范围；再逐一分析各选项，判断说法的正误，最终找出错误选项。
【解析】
1. 计算物距与像距：由图可知，蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在70cm刻度处，因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，像距$ v = 70\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $。
2. 推导焦距范围：光屏上成清晰实像，且$ u ＞ v $，说明成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，此时满足$ u ＞ 2f $、$ f ＜ v ＜ 2f $，代入数据得：
$ 30\mathrm{cm} ＞ 2f $ → $ f ＜ 15\mathrm{cm} $；
$ 20\mathrm{cm} ＜ 2f $ → $ f ＞ 10\mathrm{cm} $；
即焦距范围为$ 10\mathrm{cm} ＜ f ＜ 15\mathrm{cm} $。
3. 分析选项：
A选项：由推导知$ f ＜ 15\mathrm{cm} $，说法正确。
B选项：烛焰不动，透镜移到40cm刻度处，此时物距$ u' = 40\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $，光屏到透镜的像距为$ 70\mathrm{cm} - 40\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，根据光路可逆原理，当物距为原像距、像距为原物距时，仍成清晰实像，因此光屏上能出现清晰像，说法正确。
C选项：透镜不动，蜡烛移到45cm刻度处，物距$ u'' = 50\mathrm{cm} - 45\mathrm{cm} = 5\mathrm{cm} $，因$ f ＞ 10\mathrm{cm} $，故$ u'' ＜ f $，成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜左侧，人眼在透镜右侧通过透镜向左看可看到该虚像，说法正确。
D选项：透镜不动，光屏移到60cm刻度处，此时像距$ v' = 60\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 10\mathrm{cm} $，因$ f ＞ 10\mathrm{cm} $，故$ v' ＜ f $，无法成实像；即使烛焰左移（物距变大），像距需变小，光屏固定时无法出现清晰实像，说法错误。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆、实像与虚像
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的综合应用，核心是先根据当前成像确定焦距范围，再结合各选项的物距、像距变化分析，需掌握光路可逆和虚像的特点，是中等难度的规律应用题。
【难度系数】
0.6
首先根据光具座刻度计算当前物距和像距，结合光屏成清晰实像的条件，利用凸透镜成像规律推导焦距范围；再逐一分析各选项，判断说法的正误，最终找出错误选项。
【解析】
1. 计算物距与像距：由图可知，蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在70cm刻度处，因此物距$ u = 50\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，像距$ v = 70\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $。
2. 推导焦距范围：光屏上成清晰实像，且$ u ＞ v $，说明成倒立、缩小的实像，根据凸透镜成像规律，此时满足$ u ＞ 2f $、$ f ＜ v ＜ 2f $，代入数据得：
$ 30\mathrm{cm} ＞ 2f $ → $ f ＜ 15\mathrm{cm} $；
$ 20\mathrm{cm} ＜ 2f $ → $ f ＞ 10\mathrm{cm} $；
即焦距范围为$ 10\mathrm{cm} ＜ f ＜ 15\mathrm{cm} $。
3. 分析选项：
A选项：由推导知$ f ＜ 15\mathrm{cm} $，说法正确。
B选项：烛焰不动，透镜移到40cm刻度处，此时物距$ u' = 40\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $，光屏到透镜的像距为$ 70\mathrm{cm} - 40\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，根据光路可逆原理，当物距为原像距、像距为原物距时，仍成清晰实像，因此光屏上能出现清晰像，说法正确。
C选项：透镜不动，蜡烛移到45cm刻度处，物距$ u'' = 50\mathrm{cm} - 45\mathrm{cm} = 5\mathrm{cm} $，因$ f ＞ 10\mathrm{cm} $，故$ u'' ＜ f $，成正立、放大的虚像，虚像与物体在透镜左侧，人眼在透镜右侧通过透镜向左看可看到该虚像，说法正确。
D选项：透镜不动，光屏移到60cm刻度处，此时像距$ v' = 60\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 10\mathrm{cm} $，因$ f ＞ 10\mathrm{cm} $，故$ v' ＜ f $，无法成实像；即使烛焰左移（物距变大），像距需变小，光屏固定时无法出现清晰实像，说法错误。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆、实像与虚像
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的综合应用，核心是先根据当前成像确定焦距范围，再结合各选项的物距、像距变化分析，需掌握光路可逆和虚像的特点，是中等难度的规律应用题。
【难度系数】
0.6
8.（2024·南通）在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）为使烛焰的像成在光屏中央，小丽的调节场景如图甲所示，操作中的不当之处是
（2）如图乙，光屏上恰能呈现烛焰倒立、
（3）保持凸透镜位置不变，为使图乙中光屏上的像变大，小丽的操作应是
（1）为使烛焰的像成在光屏中央，小丽的调节场景如图甲所示，操作中的不当之处是
调节时没有点燃蜡烛
。（2）如图乙，光屏上恰能呈现烛焰倒立、
缩小
的清晰实像，此时光在光屏上发生漫
反射；若在凸透镜左侧附近放置一镜片，将光屏向左移动，光屏上可再次呈现清晰的像，该镜片是凸
透镜。（3）保持凸透镜位置不变，为使图乙中光屏上的像变大，小丽的操作应是
将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，直至光屏上呈现清晰的像
。答案
8.（1）调节时没有点燃蜡烛 （2）缩小 漫 凸（3）将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，直至光屏上呈现清晰的像
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像规律”的实验展开，需结合实验操作要求、凸透镜成像规律、光的反射类型及透镜对光线的作用分析：（1）实验前需先点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，才能让像成在光屏中央，据此判断操作不当之处；（2）根据图乙中物距和像距的大小关系，结合凸透镜成像规律判断像的性质；光屏表面粗糙，据此判断反射类型；根据放置镜片后光屏的移动方向，判断透镜对光线的作用，进而确定透镜类型；（3）根据凸透镜成像“物近像远像变大”的规律，确定使像变大的操作。
【解析】
（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，为使烛焰的像成在光屏中央，需先点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。图甲中蜡烛未点燃，无法确定烛焰的中心，因此操作不当之处是：调节时没有点燃蜡烛。
（2）由图乙可知，物距大于像距，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；光屏表面粗糙，光在光屏上发生漫反射，能从不同方向看到像；在凸透镜左侧放置镜片后，光屏向左移动才能再次呈现清晰的像，说明该镜片对光线有会聚作用，因此是凸透镜。
（3）根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，要使光屏上的像变大，需减小物距（将蜡烛靠近透镜），同时增大像距（将光屏远离透镜），直至光屏上呈现清晰的像。
【答案】
（1）调节时没有点燃蜡烛；（2）缩小；漫；凸；（3）将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，直至光屏上呈现清晰的像
【知识点】
凸透镜成像规律；光的漫反射；透镜对光线的作用
【点评】
本题考查“探究凸透镜成像规律”的实验基础内容，涵盖实验操作、成像规律、反射类型及透镜作用，属于实验基础题，难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究凸透镜成像规律”的实验展开，需结合实验操作要求、凸透镜成像规律、光的反射类型及透镜对光线的作用分析：（1）实验前需先点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，才能让像成在光屏中央，据此判断操作不当之处；（2）根据图乙中物距和像距的大小关系，结合凸透镜成像规律判断像的性质；光屏表面粗糙，据此判断反射类型；根据放置镜片后光屏的移动方向，判断透镜对光线的作用，进而确定透镜类型；（3）根据凸透镜成像“物近像远像变大”的规律，确定使像变大的操作。
【解析】
（1）在探究凸透镜成像规律的实验中，为使烛焰的像成在光屏中央，需先点燃蜡烛，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。图甲中蜡烛未点燃，无法确定烛焰的中心，因此操作不当之处是：调节时没有点燃蜡烛。
（2）由图乙可知，物距大于像距，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；光屏表面粗糙，光在光屏上发生漫反射，能从不同方向看到像；在凸透镜左侧放置镜片后，光屏向左移动才能再次呈现清晰的像，说明该镜片对光线有会聚作用，因此是凸透镜。
（3）根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，要使光屏上的像变大，需减小物距（将蜡烛靠近透镜），同时增大像距（将光屏远离透镜），直至光屏上呈现清晰的像。
【答案】
（1）调节时没有点燃蜡烛；（2）缩小；漫；凸；（3）将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，直至光屏上呈现清晰的像
【知识点】
凸透镜成像规律；光的漫反射；透镜对光线的作用
【点评】
本题考查“探究凸透镜成像规律”的实验基础内容，涵盖实验操作、成像规律、反射类型及透镜作用，属于实验基础题，难度适中。
【难度系数】
0.7
9. 生活中为了方便老年人剪指甲，一种新型指甲剪在上方加装了一个小凸透镜。如图所示，用该指甲剪剪剪指甲时凸透镜可以成正立、
放大
的虚像。为了使放大效果更好，此透镜的焦距应选择1 cm
(1 cm/5 cm)更合适。若仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜，所看到像的大小与原来的像相比不变
(变大/不变/变小)。答案
9. 放大 1 cm 不变
解析
【分析】
要解答本题，需结合凸透镜成像规律逐步分析：首先，凸透镜作为放大镜使用时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像；其次，放大效果与焦距相关，相同物距下，焦距越小放大倍数越大；最后，像的大小仅由物距和焦距决定，与透镜尺寸无关。
【解析】
1. 凸透镜成正立虚像的类型：当物距小于凸透镜的焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，这是放大镜的工作原理，因此第一空填“放大”。
2. 焦距的选择：指甲到凸透镜的距离约1cm左右，要使放大效果更好，需选择更小的焦距。若选5cm焦距，放大倍数较小；选1cm焦距时，相同物距下放大倍数更大，因此第二空填“1 cm”。
3. 透镜尺寸对像的影响：凸透镜成像的大小由物距和焦距决定，与透镜的尺寸无关，因此更换焦距相同、尺寸更大的凸透镜，像的大小不变，第三空填“不变”。
【答案】
放大；1 cm；不变
【知识点】
凸透镜成像规律；放大镜应用
【点评】
本题结合生活中的指甲剪考查凸透镜成像规律的应用，贴近生活实际，重点考查学生对放大镜成像特点的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需结合凸透镜成像规律逐步分析：首先，凸透镜作为放大镜使用时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像；其次，放大效果与焦距相关，相同物距下，焦距越小放大倍数越大；最后，像的大小仅由物距和焦距决定，与透镜尺寸无关。
【解析】
1. 凸透镜成正立虚像的类型：当物距小于凸透镜的焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，这是放大镜的工作原理，因此第一空填“放大”。
2. 焦距的选择：指甲到凸透镜的距离约1cm左右，要使放大效果更好，需选择更小的焦距。若选5cm焦距，放大倍数较小；选1cm焦距时，相同物距下放大倍数更大，因此第二空填“1 cm”。
3. 透镜尺寸对像的影响：凸透镜成像的大小由物距和焦距决定，与透镜的尺寸无关，因此更换焦距相同、尺寸更大的凸透镜，像的大小不变，第三空填“不变”。
【答案】
放大；1 cm；不变
【知识点】
凸透镜成像规律；放大镜应用
【点评】
本题结合生活中的指甲剪考查凸透镜成像规律的应用，贴近生活实际，重点考查学生对放大镜成像特点的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
10. 如图所示，小强将手机和透镜安装在纸盒上做成简易投影仪，能将手机上的画面放大投射到白色墙上，手机屏幕到透镜的距离应
小于
（大于/等于/小于）透镜的二倍焦距，投射到墙上的多彩画面是由红、绿、蓝
三种色光混合而成的，想使墙上的画面变大，要投影仪远离墙面的同时，手机再靠近
（靠近/远离）镜头一些。答案
10. 小于 红、绿、蓝 靠近
解析
【分析】
要解答本题，需结合凸透镜成像规律和色光三原色的相关知识：首先明确简易投影仪的成像原理，判断物距与焦距的关系；其次牢记色光的三原色；最后根据凸透镜成实像时的变化规律，分析画面变大时物距和像距的调整方式。
【解析】
1. 投影仪的成像原理：简易投影仪利用凸透镜成倒立、放大实像的特点工作，此时物体（手机屏幕）到透镜的距离（物距）需满足：一倍焦距 ＜ 物距 ＜ 二倍焦距，因此手机屏幕到透镜的距离小于透镜的二倍焦距。
2. 色光的三原色：红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可形成各种颜色的光，所以投射到墙上的多彩画面由红、绿、蓝三种色光混合而成。
3. 凸透镜成实像的规律：当凸透镜成实像时，物距减小、像距增大，像会变大。因此要使墙上的画面变大，需增大像距（投影仪远离墙面），同时减小物距，即手机靠近镜头。
【答案】
小于 红、绿、蓝 靠近
【知识点】
凸透镜成像规律、色光的三原色
【点评】
本题以简易投影仪为载体，考查凸透镜成像规律的应用和色光三原色的基础知识，属于初中物理的基础题型，侧重对核心知识点的理解与实际运用。
【难度系数】
0.7
要解答本题，需结合凸透镜成像规律和色光三原色的相关知识：首先明确简易投影仪的成像原理，判断物距与焦距的关系；其次牢记色光的三原色；最后根据凸透镜成实像时的变化规律，分析画面变大时物距和像距的调整方式。
【解析】
1. 投影仪的成像原理：简易投影仪利用凸透镜成倒立、放大实像的特点工作，此时物体（手机屏幕）到透镜的距离（物距）需满足：一倍焦距 ＜ 物距 ＜ 二倍焦距，因此手机屏幕到透镜的距离小于透镜的二倍焦距。
2. 色光的三原色：红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可形成各种颜色的光，所以投射到墙上的多彩画面由红、绿、蓝三种色光混合而成。
3. 凸透镜成实像的规律：当凸透镜成实像时，物距减小、像距增大，像会变大。因此要使墙上的画面变大，需增大像距（投影仪远离墙面），同时减小物距，即手机靠近镜头。
【答案】
小于 红、绿、蓝 靠近
【知识点】
凸透镜成像规律、色光的三原色
【点评】
本题以简易投影仪为载体，考查凸透镜成像规律的应用和色光三原色的基础知识，属于初中物理的基础题型，侧重对核心知识点的理解与实际运用。
【难度系数】
0.7
11. (2024·常州武进二模)人脸识别系统是一项新兴的生物识别技术，在车站，当旅客距安检口0.5~1.2 m处时，安装在安检口的人脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对，如图所示，由此判断，人脸识别系统的摄像机的镜头（
A.相当于凸透镜，焦距可能为0.2 m
B.相当于凹透镜，焦距可能为0.8 m
C.相当于凸透镜，焦距可能为0.8 m
D.相当于凹透镜，焦距可能为0.2 m
A
）A.相当于凸透镜，焦距可能为0.2 m
B.相当于凹透镜，焦距可能为0.8 m
C.相当于凸透镜，焦距可能为0.8 m
D.相当于凹透镜，焦距可能为0.2 m
答案
11. A
解析
【分析】
人脸识别系统的摄像机镜头与照相机镜头原理一致，利用凸透镜成倒立、缩小实像的规律工作。根据凸透镜成像规律，当物距$u＞2f$时，成倒立缩小的实像，这是摄像机、照相机的成像原理。题目中旅客到安检口的距离（即物距$u$）范围是$0.5m∼1.2m$，需满足$u＞2f$，据此可推导焦距的范围，再结合选项判断正确答案。
【解析】
1. 确定镜头类型：摄像机的镜头能成实像，而凹透镜只能成虚像，因此镜头为凸透镜，排除B、D选项。
2. 推导焦距范围：根据凸透镜成倒立缩小实像的条件$u＞2f$，题目中最小物距$u=0.5m$，代入得$0.5m＞2f$，解得$f＜0.25m$。
3. 分析剩余选项：A选项中凸透镜焦距为$0.2m$，$0.2m＜0.25m$，满足条件；C选项中凸透镜焦距为$0.8m$，$0.8m＞0.25m$，不满足$u＞2f$，排除。因此正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机原理
【点评】
本题结合人脸识别的实际场景，考查凸透镜成像规律的应用，核心是明确摄像机的成像条件，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
人脸识别系统的摄像机镜头与照相机镜头原理一致，利用凸透镜成倒立、缩小实像的规律工作。根据凸透镜成像规律，当物距$u＞2f$时，成倒立缩小的实像，这是摄像机、照相机的成像原理。题目中旅客到安检口的距离（即物距$u$）范围是$0.5m∼1.2m$，需满足$u＞2f$，据此可推导焦距的范围，再结合选项判断正确答案。
【解析】
1. 确定镜头类型：摄像机的镜头能成实像，而凹透镜只能成虚像，因此镜头为凸透镜，排除B、D选项。
2. 推导焦距范围：根据凸透镜成倒立缩小实像的条件$u＞2f$，题目中最小物距$u=0.5m$，代入得$0.5m＞2f$，解得$f＜0.25m$。
3. 分析剩余选项：A选项中凸透镜焦距为$0.2m$，$0.2m＜0.25m$，满足条件；C选项中凸透镜焦距为$0.8m$，$0.8m＞0.25m$，不满足$u＞2f$，排除。因此正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机原理
【点评】
本题结合人脸识别的实际场景，考查凸透镜成像规律的应用，核心是明确摄像机的成像条件，难度适中，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
