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14.(2024·沛县月考)在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到清晰的像，则（
A.实验所用透镜的焦距为20 cm
B.光屏上承接到的是倒立、等大的虚像
C.将蜡烛和光屏均适当左移可承接到缩小的像
D.将蜡烛左移，需将光屏右移才能承接到清晰的像
C
）A.实验所用透镜的焦距为20 cm
B.光屏上承接到的是倒立、等大的虚像
C.将蜡烛和光屏均适当左移可承接到缩小的像
D.将蜡烛左移，需将光屏右移才能承接到清晰的像
答案
14.C
解析
【分析】
首先确定物距和像距：由图可知，蜡烛在30cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，因此物距$u = 50cm - 30cm = 20cm$；光屏在70cm刻度处，像距$v = 70cm - 50cm = 20cm$。根据凸透镜成像规律，当$u = v = 2f$时，成倒立、等大的实像，由此可算出透镜焦距$f = 10cm$。再逐一分析各选项，结合成像规律判断对错。
【解析】
1. 计算焦距：
物距$u = 20cm$，像距$v = 20cm$，此时$u = v = 2f$，故$2f = 20cm$，得$f = 10cm$。
2. 分析选项：
A选项：焦距为10cm，不是20cm，A错误。
B选项：光屏上成的是倒立、等大的实像，不是虚像，B错误。
C选项：蜡烛和光屏左移时，物距增大，像距减小，当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，可承接到缩小的像，C正确。
D选项：蜡烛左移，物距变大，根据“物远像近像变小”，需将光屏左移才能承接到清晰的像，不是右移，D错误。
【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，需先结合图中数据算出焦距，再根据成像规律分析各选项，重点掌握物距、像距与焦距的关系及成像特点，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
首先确定物距和像距：由图可知，蜡烛在30cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，因此物距$u = 50cm - 30cm = 20cm$；光屏在70cm刻度处，像距$v = 70cm - 50cm = 20cm$。根据凸透镜成像规律，当$u = v = 2f$时，成倒立、等大的实像，由此可算出透镜焦距$f = 10cm$。再逐一分析各选项，结合成像规律判断对错。
【解析】
1. 计算焦距：
物距$u = 20cm$，像距$v = 20cm$，此时$u = v = 2f$，故$2f = 20cm$，得$f = 10cm$。
2. 分析选项：
A选项：焦距为10cm，不是20cm，A错误。
B选项：光屏上成的是倒立、等大的实像，不是虚像，B错误。
C选项：蜡烛和光屏左移时，物距增大，像距减小，当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，可承接到缩小的像，C正确。
D选项：蜡烛左移，物距变大，根据“物远像近像变小”，需将光屏左移才能承接到清晰的像，不是右移，D错误。
【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，需先结合图中数据算出焦距，再根据成像规律分析各选项，重点掌握物距、像距与焦距的关系及成像特点，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
15.(2024·徐州模拟)在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置,光屏上呈现清晰的像.下列说法正确的是 (
A.该凸透镜的焦距大于 10 cm
B.光屏上的像是倒立、放大的
C.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
D.只将凸透镜向左移到适当位置,就可以在光屏上得到清晰放大的像
D
)A.该凸透镜的焦距大于 10 cm
B.光屏上的像是倒立、放大的
C.将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
D.只将凸透镜向左移到适当位置,就可以在光屏上得到清晰放大的像
答案
15.D
解析
【分析】
首先确定实验中物距和像距，结合凸透镜成像规律推导焦距范围，再逐一分析各选项。由图可知，蜡烛在30cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在65cm刻度处，因此物距$u=50cm-30cm=20cm$，像距$v=65cm-50cm=15cm$。此时光屏成清晰像，且$u＞v$，对应凸透镜成倒立缩小实像的规律，据此分析各选项。
【解析】
1. 计算物距与像距：$u=20cm$，$v=15cm$，因$u＞v$，根据凸透镜成像规律，此时满足$u＞2f$且$f＜v＜2f$，代入得：
$20cm＞2f$ → $f＜10cm$；
$f＜15cm＜2f$ → $7.5cm＜f＜15cm$；
综合得焦距范围：$7.5cm＜f＜10cm$。
2. 分析选项：
A选项：焦距范围为$7.5cm＜f＜10cm$，并非大于10cm，错误；
B选项：此时成倒立、缩小的实像，不是放大的，错误；
C选项：根据“物远像近像变小”，蜡烛远离凸透镜时，像距应减小，光屏需靠近凸透镜，错误；
D选项：根据光路可逆，将凸透镜左移，当物距变为原来的像距（15cm），像距变为原来的物距（20cm），此时满足$f＜15cm＜2f$，成倒立、放大的实像，正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需准确计算物距、像距，结合成像规律和光路可逆特点分析选项，是基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先确定实验中物距和像距，结合凸透镜成像规律推导焦距范围，再逐一分析各选项。由图可知，蜡烛在30cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在65cm刻度处，因此物距$u=50cm-30cm=20cm$，像距$v=65cm-50cm=15cm$。此时光屏成清晰像，且$u＞v$，对应凸透镜成倒立缩小实像的规律，据此分析各选项。
【解析】
1. 计算物距与像距：$u=20cm$，$v=15cm$，因$u＞v$，根据凸透镜成像规律，此时满足$u＞2f$且$f＜v＜2f$，代入得：
$20cm＞2f$ → $f＜10cm$；
$f＜15cm＜2f$ → $7.5cm＜f＜15cm$；
综合得焦距范围：$7.5cm＜f＜10cm$。
2. 分析选项：
A选项：焦距范围为$7.5cm＜f＜10cm$，并非大于10cm，错误；
B选项：此时成倒立、缩小的实像，不是放大的，错误；
C选项：根据“物远像近像变小”，蜡烛远离凸透镜时，像距应减小，光屏需靠近凸透镜，错误；
D选项：根据光路可逆，将凸透镜左移，当物距变为原来的像距（15cm），像距变为原来的物距（20cm），此时满足$f＜15cm＜2f$，成倒立、放大的实像，正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需准确计算物距、像距，结合成像规律和光路可逆特点分析选项，是基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.5
16.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，小明同学依次进行了如下操作：
(1)小明想知道实验中凸透镜的焦距，他将镜面垂直于阳光，在凸透镜下面放上白纸(白纸与透镜平行)，测出透镜到白纸间距$s$与对应白纸被烤焦的时间$t$，绘出了如图甲所示的图像，由图像可判断该凸透镜的焦距$f$为
(2)在光具座上组装并调整好实验器材.小明先固定好凸透镜和蜡烛，发现无论怎样左右移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因是
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙所示时，小明看到光屏上出现一个清晰的像，接着他保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移到
(4)实验中他将凸透镜换成镜面大小相同焦距稍小的凸透镜，移动光屏后找到清晰的像，则光屏上所成的像与原来的像相比
(1)小明想知道实验中凸透镜的焦距，他将镜面垂直于阳光，在凸透镜下面放上白纸(白纸与透镜平行)，测出透镜到白纸间距$s$与对应白纸被烤焦的时间$t$，绘出了如图甲所示的图像，由图像可判断该凸透镜的焦距$f$为
10
cm.(2)在光具座上组装并调整好实验器材.小明先固定好凸透镜和蜡烛，发现无论怎样左右移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因是
蜡烛置于焦点处
.(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙所示时，小明看到光屏上出现一个清晰的像，接着他保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜移到
35
cm刻度线处时，光屏上又观察到烛焰清晰的像.(4)实验中他将凸透镜换成镜面大小相同焦距稍小的凸透镜，移动光屏后找到清晰的像，则光屏上所成的像与原来的像相比
变小
(选填“变大”“不变”或“变小”).答案
16.(1)10 (2)蜡烛置于焦点处 (3)35 (4)变小
解析
【分析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点，此时白纸被烤焦时间最短，对应图甲中t最小时的s值即为焦距，据此可算出焦距。
(2) 当蜡烛在凸透镜焦点处时，光线经凸透镜后平行射出，光屏无法承接实像，只会出现光斑，据此分析原因。
(3) 根据光路可逆原理，初始物距和像距互换时，可再次成清晰的像，结合图乙的刻度计算凸透镜新位置。
(4) 焦距变小的凸透镜会聚能力更强，物距不变时，像距减小，像的大小随之变化，据此判断像的变化。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到焦点，此时白纸被烤焦时间最短，由图甲可知，当t最小时，s=10cm，因此凸透镜的焦距f=10cm。
(2) 当蜡烛置于凸透镜的焦点处时，从蜡烛发出的光线经凸透镜后会平行射出，所以无论怎样移动光屏，光屏上都只能出现一个与透镜大小几乎相同的光斑，无法成实像。
(3) 由图乙得，初始物距u=50cm-20cm=30cm，像距v=65cm-50cm=15cm；根据光路可逆原理，保持蜡烛和光屏位置不变，新物距应为15cm，此时凸透镜位置为20cm+15cm=35cm刻度线处，光屏上会再次成清晰的像。
(4) 换成焦距稍小的凸透镜，其会聚能力增强，物距不变时，像距减小，所成的像会变小，因此光屏上的像与原来相比变小。
【答案】
(1)10；(2)蜡烛置于焦点处；(3)35；(4)变小
【知识点】
凸透镜焦距测量；凸透镜成像规律；光路可逆
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律展开，涵盖焦距测量、成像异常分析、光路可逆应用及焦距对像的影响，需熟练掌握凸透镜成像的核心原理，是光学实验的基础考查题。
【难度系数】
0.5
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点，此时白纸被烤焦时间最短，对应图甲中t最小时的s值即为焦距，据此可算出焦距。
(2) 当蜡烛在凸透镜焦点处时，光线经凸透镜后平行射出，光屏无法承接实像，只会出现光斑，据此分析原因。
(3) 根据光路可逆原理，初始物距和像距互换时，可再次成清晰的像，结合图乙的刻度计算凸透镜新位置。
(4) 焦距变小的凸透镜会聚能力更强，物距不变时，像距减小，像的大小随之变化，据此判断像的变化。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到焦点，此时白纸被烤焦时间最短，由图甲可知，当t最小时，s=10cm，因此凸透镜的焦距f=10cm。
(2) 当蜡烛置于凸透镜的焦点处时，从蜡烛发出的光线经凸透镜后会平行射出，所以无论怎样移动光屏，光屏上都只能出现一个与透镜大小几乎相同的光斑，无法成实像。
(3) 由图乙得，初始物距u=50cm-20cm=30cm，像距v=65cm-50cm=15cm；根据光路可逆原理，保持蜡烛和光屏位置不变，新物距应为15cm，此时凸透镜位置为20cm+15cm=35cm刻度线处，光屏上会再次成清晰的像。
(4) 换成焦距稍小的凸透镜，其会聚能力增强，物距不变时，像距减小，所成的像会变小，因此光屏上的像与原来相比变小。
【答案】
(1)10；(2)蜡烛置于焦点处；(3)35；(4)变小
【知识点】
凸透镜焦距测量；凸透镜成像规律；光路可逆
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律展开，涵盖焦距测量、成像异常分析、光路可逆应用及焦距对像的影响，需熟练掌握凸透镜成像的核心原理，是光学实验的基础考查题。
【难度系数】
0.5
17.如图所示,有一圆柱体 PQ 放在凸透镜前图示的位置,它所成像 $P'Q'$ 的形状应该是下列图中的（
B
）答案
17.B
解析
【分析】要解决本题，需运用凸透镜成像规律分析：当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像；当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像。首先确定圆柱体PQ两端的物距：P端距离凸透镜更远，物距$u_P＞2f$；Q端距离凸透镜更近，物距$f＜u_Q＜2f$。由此可判断两端的成像大小，进而确定像的形状。
【解析】根据凸透镜成像规律：
1. 圆柱体的P端：物距$u_P＞2f$，成倒立、缩小的实像，因此P端对应的像$P'$较小；
2. 圆柱体的Q端：物距$f＜u_Q＜2f$，成倒立、放大的实像，因此Q端对应的像$Q'$较大；
结合选项，只有B选项中$P'$端小、$Q'$端大，符合上述成像特点。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、实像特点
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是分析物体不同部分的物距，判断对应成像的大小，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据凸透镜成像规律：
1. 圆柱体的P端：物距$u_P＞2f$，成倒立、缩小的实像，因此P端对应的像$P'$较小；
2. 圆柱体的Q端：物距$f＜u_Q＜2f$，成倒立、放大的实像，因此Q端对应的像$Q'$较大；
结合选项，只有B选项中$P'$端小、$Q'$端大，符合上述成像特点。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、实像特点
【点评】本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是分析物体不同部分的物距，判断对应成像的大小，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
