4. (2025·河南)下图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后,保持水凸透镜、蜡烛的位置不变,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作方法:______。

答案
缩小
将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水凸透镜中抽取适量的水)
将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水凸透镜中抽取适量的水)
解析
【解析】
由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,此时光屏上成倒立、缩小的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后,物距变大,像距应变小,在保持水凸透镜、蜡烛位置不变时,可将光屏向左移动适当距离,使光屏上再次成清晰的像;也可以用注射器从水凸透镜中抽取适量的水,增大水凸透镜的焦距,减弱其会聚能力,从而再次在光屏上成清晰的像。
【答案】
缩小;将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水凸透镜中抽取适量的水)
【知识点】
凸透镜成像规律;凸透镜焦距的影响因素
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用,结合自制水凸透镜的特性,考查学生对成像规律的灵活运用能力,注重物理知识与实际操作的结合。
【难度系数】
0.7
由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律,此时光屏上成倒立、缩小的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后,物距变大,像距应变小,在保持水凸透镜、蜡烛位置不变时,可将光屏向左移动适当距离,使光屏上再次成清晰的像;也可以用注射器从水凸透镜中抽取适量的水,增大水凸透镜的焦距,减弱其会聚能力,从而再次在光屏上成清晰的像。
【答案】
缩小;将光屏向左移动适当距离(或用注射器从水凸透镜中抽取适量的水)
【知识点】
凸透镜成像规律;凸透镜焦距的影响因素
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用,结合自制水凸透镜的特性,考查学生对成像规律的灵活运用能力,注重物理知识与实际操作的结合。
【难度系数】
0.7
5. (2023·重庆)小刚用焦距为 $10cm$ 的凸透镜探究凸透镜成像的规律,当蜡烛、凸透镜、光屏三者高度如图所示时,适当调节________的高度后便可开始实验;当蜡烛距凸透镜 $25cm$ 时,移动光屏,在光屏上承接到一个清晰缩小的像,生活中的________就是根据该成像规律制成的;把蜡烛适当靠近凸透镜,应将光屏________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,才能再次承接到清晰的像。

答案
蜡
烛
照相机
远离
烛
照相机
远离
解析
【解析】
探究凸透镜成像规律时,需使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,由图可知蜡烛高度偏低,因此适当调节蜡烛的高度后便可开始实验;
已知凸透镜焦距为$10cm$,当蜡烛距凸透镜$25cm$时,物距$u=25cm>2f$,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,生活中的照相机是依据该成像规律制成的;
根据“物近像远像变大”的规律,把蜡烛适当靠近凸透镜(物距减小),像距会增大,所以应将光屏远离凸透镜,才能再次承接到清晰的像。
【答案】
蜡烛;照相机;远离
【知识点】
凸透镜成像规律;凸透镜成像的应用
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律的实验探究展开,考查实验操作要点、成像规律的应用,需结合规律分析物距变化时像距的调整,注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6
探究凸透镜成像规律时,需使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,由图可知蜡烛高度偏低,因此适当调节蜡烛的高度后便可开始实验;
已知凸透镜焦距为$10cm$,当蜡烛距凸透镜$25cm$时,物距$u=25cm>2f$,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,生活中的照相机是依据该成像规律制成的;
根据“物近像远像变大”的规律,把蜡烛适当靠近凸透镜(物距减小),像距会增大,所以应将光屏远离凸透镜,才能再次承接到清晰的像。
【答案】
蜡烛;照相机;远离
【知识点】
凸透镜成像规律;凸透镜成像的应用
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律的实验探究展开,考查实验操作要点、成像规律的应用,需结合规律分析物距变化时像距的调整,注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6
6. (2023·德州)如图所示,小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为 $10cm$,外壳的长度为 $20cm$,若将凸透镜对准窗外景物,在外壳内前后移动内纸筒,在半透明膜上可以得到景物________(选填“倒立”或“正立”)的________(选填“放大”或“缩小”)的像;若将凸透镜正对燃烧的蜡烛,当蜡烛距离凸透镜至少________$cm$ 时,可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。

答案
倒立
缩小
20
缩小
20
解析
【解析】
根据照相机的成像原理,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像。已知凸透镜焦距为10cm,窗外景物到凸透镜的距离远大于2倍焦距(20cm),因此在半透明膜上成倒立、缩小的像;
要在半透明膜上得到清晰的实像,像距需满足$ f < v ≤ 2f $(10cm < v ≤ 20cm),根据凸透镜成像规律,当物距$ u ≥ 2f $时,像距$ v ≤ 2f $,此时像距最大为20cm,与外壳长度适配,因此蜡烛距离凸透镜至少20cm时,可在半透明膜上得到清晰的像。
【答案】
倒立;缩小;20
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用,需结合照相机成像特点与实像的成像条件分析,明确物距、像距与焦距的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
根据照相机的成像原理,当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像。已知凸透镜焦距为10cm,窗外景物到凸透镜的距离远大于2倍焦距(20cm),因此在半透明膜上成倒立、缩小的像;
要在半透明膜上得到清晰的实像,像距需满足$ f < v ≤ 2f $(10cm < v ≤ 20cm),根据凸透镜成像规律,当物距$ u ≥ 2f $时,像距$ v ≤ 2f $,此时像距最大为20cm,与外壳长度适配,因此蜡烛距离凸透镜至少20cm时,可在半透明膜上得到清晰的像。
【答案】
倒立;缩小;20
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用,需结合照相机成像特点与实像的成像条件分析,明确物距、像距与焦距的关系是解题关键。
【难度系数】
0.6
7. (2025·福建)如图,修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜,使用时手表到凸透镜的距离应( )

A.小于 1 倍焦距
B.等于 1 倍焦距
C.大于 2 倍焦距
D.在 2 倍焦距与 1 倍焦距之间
A.小于 1 倍焦距
B.等于 1 倍焦距
C.大于 2 倍焦距
D.在 2 倍焦距与 1 倍焦距之间
答案
A
解析
【解析】
修表师傅用“寸镜”看清手表微小结构,需利用凸透镜成正立、放大的虚像的原理。根据凸透镜成像规律,当物距小于1倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,因此手表到凸透镜的距离应小于1倍焦距。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活实际考查凸透镜成像规律的应用,需掌握不同物距对应的成像特点,属于基础题。
【难度系数】
0.8
修表师傅用“寸镜”看清手表微小结构,需利用凸透镜成正立、放大的虚像的原理。根据凸透镜成像规律,当物距小于1倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,因此手表到凸透镜的距离应小于1倍焦距。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活实际考查凸透镜成像规律的应用,需掌握不同物距对应的成像特点,属于基础题。
【难度系数】
0.8
8. (2024·苏州)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构简图如图乙所示。下列说法正确的是( )

A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
答案
A
解析
【解析】
A选项:不同方向都能看到图案,是因为光在粗糙的地面上发生了漫反射,漫反射能使反射光线向各个方向传播,故A正确;
B选项:投影灯的成像原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,与投影仪原理相同,而照相机是物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像,故B错误;
C选项:根据凸透镜成像规律,物距减小(调小镜头与图片的距离,即减小物距),像距变大,像会变大,所以图案会变大,故C错误;
D选项:地面相当于光屏,能承接的像为实像,因此地面上看到的是放大的实像,故D错误。
综上,正确答案是A。
【答案】
A
【知识点】
漫反射、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活中的投影灯,考查光的反射和凸透镜成像的应用,需准确区分不同成像原理的特点,理解漫反射的实际应用。
【难度系数】
0.7
A选项:不同方向都能看到图案,是因为光在粗糙的地面上发生了漫反射,漫反射能使反射光线向各个方向传播,故A正确;
B选项:投影灯的成像原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,与投影仪原理相同,而照相机是物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像,故B错误;
C选项:根据凸透镜成像规律,物距减小(调小镜头与图片的距离,即减小物距),像距变大,像会变大,所以图案会变大,故C错误;
D选项:地面相当于光屏,能承接的像为实像,因此地面上看到的是放大的实像,故D错误。
综上,正确答案是A。
【答案】
A
【知识点】
漫反射、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活中的投影灯,考查光的反射和凸透镜成像的应用,需准确区分不同成像原理的特点,理解漫反射的实际应用。
【难度系数】
0.7
9. (2025·黑龙江)(双选)如图所示,轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离 $v$ 与物体到凸透镜的距离 $u$ 的关系图像,下列说法中正确的是( )

A.该凸透镜的焦距 $f = 8cm$
B.物体从 $u = 32cm$ 处向透镜靠近的过程中,光屏上的像先变大后变小
C.$u = 24cm$ 时,将透镜遮挡住一部分,光屏上的像会变暗
D.$8cm < u < 16cm$ 时,在光屏上成缩小的像
A.该凸透镜的焦距 $f = 8cm$
B.物体从 $u = 32cm$ 处向透镜靠近的过程中,光屏上的像先变大后变小
C.$u = 24cm$ 时,将透镜遮挡住一部分,光屏上的像会变暗
D.$8cm < u < 16cm$ 时,在光屏上成缩小的像
答案
AC
解析
【解析】
1. 分析A选项:当物距等于像距时,即$u = v = 2f$,凸透镜成倒立、等大的实像。由图像可知$u = v = 16cm$,则$2f = 16cm$,解得焦距$f = 8cm$,A正确。
2. 分析B选项:物体从$u = 32cm$($u > 2f$)处向透镜靠近,在光屏能承接像的范围内,根据“物近像远像变大”,像会一直变大,直到$u = f$时不成像,B错误。
3. 分析C选项:$u = 24cm$时,将透镜遮挡住一部分,透镜仍能折射光线成完整的像,只是透过透镜的光线减少,光屏上的像会变暗,C正确。
4. 分析D选项:当$8cm < u < 16cm$时,即$f < u < 2f$,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,D错误。
综上,正确选项为AC。
【答案】
AC
【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,需熟练掌握物距与像距、成像性质的关系,同时理解遮挡透镜对成像的影响,注意结合图像信息判断焦距。
【难度系数】
0.6
1. 分析A选项:当物距等于像距时,即$u = v = 2f$,凸透镜成倒立、等大的实像。由图像可知$u = v = 16cm$,则$2f = 16cm$,解得焦距$f = 8cm$,A正确。
2. 分析B选项:物体从$u = 32cm$($u > 2f$)处向透镜靠近,在光屏能承接像的范围内,根据“物近像远像变大”,像会一直变大,直到$u = f$时不成像,B错误。
3. 分析C选项:$u = 24cm$时,将透镜遮挡住一部分,透镜仍能折射光线成完整的像,只是透过透镜的光线减少,光屏上的像会变暗,C正确。
4. 分析D选项:当$8cm < u < 16cm$时,即$f < u < 2f$,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,D错误。
综上,正确选项为AC。
【答案】
AC
【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,需熟练掌握物距与像距、成像性质的关系,同时理解遮挡透镜对成像的影响,注意结合图像信息判断焦距。
【难度系数】
0.6
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