1.(2023·福建)在探究凸透镜成像规律的实验中:

(1)如图甲所示,用平行光测出凸透镜的焦距为
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在
(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、
(4)若要使光屏上的像变小,应使蜡烛与凸透镜的距离变
(1)如图甲所示,用平行光测出凸透镜的焦距为
12.5(12.3~12.7均可)
cm.(2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上,调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在
同一高度
.(3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置,则烛焰在光屏上成倒立、
缩小
的像.根据这一成像特点,可制成照相机
.(4)若要使光屏上的像变小,应使蜡烛与凸透镜的距离变
大
,再调节光屏位置.答案
1.(1)12.5(12.3~12.7均可) (2)同一高度 (3)缩小 照相机 (4)大
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律实验展开,需依次掌握焦距测量方法、实验操作要求、成像规律及应用。第(1)题利用平行光聚焦法测焦距,读取凸透镜到焦点的距离;第(2)题是实验基本操作要求,保证像成在光屏中央;第(3)题计算物距,结合焦距判断成像性质及应用;第(4)题根据成像规律判断物距变化对像的影响。
【解析】
(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑,该光斑为焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距。由图甲可知,刻度尺分度值为1cm,凸透镜在0cm刻度处,光屏在12.5cm刻度处,故焦距f=12.5cm(12.3~12.7cm均可);
(2)实验前调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度,确保像能成在光屏的中央;
(3)由图乙可知,物距u=50cm - 20cm=30cm,已知焦距f=12.5cm,则2f=25cm,此时u>2f,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像,该特点应用于照相机;
(4)根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,要使光屏上的像变小,需增大蜡烛与凸透镜的距离(物距变大),再调节光屏位置使像清晰。
【答案】
(1)12.5(12.3~12.7均可) (2)同一高度 (3)缩小;照相机 (4)大
【知识点】
凸透镜焦距测量;凸透镜成像规律;实验操作规范
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础内容,涵盖焦距测量、实验操作、成像规律及应用,属于常规基础题,需学生熟练掌握凸透镜成像的核心规律。
【难度系数】
0.7
本题围绕凸透镜成像规律实验展开,需依次掌握焦距测量方法、实验操作要求、成像规律及应用。第(1)题利用平行光聚焦法测焦距,读取凸透镜到焦点的距离;第(2)题是实验基本操作要求,保证像成在光屏中央;第(3)题计算物距,结合焦距判断成像性质及应用;第(4)题根据成像规律判断物距变化对像的影响。
【解析】
(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚成最小最亮的光斑,该光斑为焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距。由图甲可知,刻度尺分度值为1cm,凸透镜在0cm刻度处,光屏在12.5cm刻度处,故焦距f=12.5cm(12.3~12.7cm均可);
(2)实验前调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度,确保像能成在光屏的中央;
(3)由图乙可知,物距u=50cm - 20cm=30cm,已知焦距f=12.5cm,则2f=25cm,此时u>2f,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像,该特点应用于照相机;
(4)根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”,要使光屏上的像变小,需增大蜡烛与凸透镜的距离(物距变大),再调节光屏位置使像清晰。
【答案】
(1)12.5(12.3~12.7均可) (2)同一高度 (3)缩小;照相机 (4)大
【知识点】
凸透镜焦距测量;凸透镜成像规律;实验操作规范
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础内容,涵盖焦距测量、实验操作、成像规律及应用,属于常规基础题,需学生熟练掌握凸透镜成像的核心规律。
【难度系数】
0.7
2. (2025·上海)物理兴趣小组同学在做“探究凸透镜成像实验”时,光屏和发光体在透镜的
两侧
(同侧/两侧),它们的中心在同一高度
上,此凸透镜的焦距为10 cm,发光体距离凸透镜16 cm时,成倒立放大
(正立放大/正立缩小/倒立放大/倒立缩小)的实像。答案
2. 两侧 同一高度 倒立放大
解析
【分析】
要解答本题,需结合“探究凸透镜成像实验”的操作规范和凸透镜成像规律逐步分析:
1. 探究凸透镜成实像时,实像由实际光线会聚形成,与发光体分别在透镜两侧,才能用光屏承接实像,因此第一空需填“两侧”;
2. 实验时需调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,确保像能成在光屏的中央,因此第二空填“同一高度”;
3. 已知凸透镜焦距f=10cm,发光体到透镜的距离(物距)u=16cm,满足f<u<2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,因此第三空填“倒立放大”。
【解析】
1. 探究凸透镜成像实验中,实像与发光体位于透镜两侧,故光屏和发光体在透镜两侧;
2. 为使像清晰呈现在光屏中央,需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
3. 已知f=10cm,物距u=16cm,满足f<u<2f,根据凸透镜成像规律,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像。
【答案】
两侧 同一高度 倒立放大
【知识点】
凸透镜成像实验操作;凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基本操作要求和成像规律,属于光学基础题,是中考常考知识点,需熟练掌握实验细节和成像条件。
【难度系数】
0.8
要解答本题,需结合“探究凸透镜成像实验”的操作规范和凸透镜成像规律逐步分析:
1. 探究凸透镜成实像时,实像由实际光线会聚形成,与发光体分别在透镜两侧,才能用光屏承接实像,因此第一空需填“两侧”;
2. 实验时需调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,确保像能成在光屏的中央,因此第二空填“同一高度”;
3. 已知凸透镜焦距f=10cm,发光体到透镜的距离(物距)u=16cm,满足f<u<2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,因此第三空填“倒立放大”。
【解析】
1. 探究凸透镜成像实验中,实像与发光体位于透镜两侧,故光屏和发光体在透镜两侧;
2. 为使像清晰呈现在光屏中央,需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
3. 已知f=10cm,物距u=16cm,满足f<u<2f,根据凸透镜成像规律,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像。
【答案】
两侧 同一高度 倒立放大
【知识点】
凸透镜成像实验操作;凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基本操作要求和成像规律,属于光学基础题,是中考常考知识点,需熟练掌握实验细节和成像条件。
【难度系数】
0.8
3. (2025·广州)如图,蜡烛距凸透镜20 cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,则该凸透镜的焦距可能是 (

A.5 cm
B.20 cm
C.30 cm
D.40 cm
A
)A.5 cm
B.20 cm
C.30 cm
D.40 cm
答案
3. A
解析
【分析】
要解决本题,需运用凸透镜成像规律:当物体在凸透镜的2倍焦距以外(物距$u>2f$)时,成倒立、缩小的实像。题目中蜡烛到凸透镜的距离(物距)为20cm,且成清晰的倒立缩小像,因此需根据该成像条件推导焦距的范围,再结合选项判断正确答案。
【解析】
根据凸透镜成倒立缩小实像的条件:物距$u>2f$。已知物距$u=20cm$,代入得$20cm>2f$,解得$f<10cm$。逐一分析选项:
A选项:焦距5cm,满足$f<10cm$,符合条件;
B选项:焦距20cm,此时$2f=40cm$,物距20cm<2f,成倒立放大的实像,不符合;
C选项:焦距30cm,此时$2f=60cm$,物距20cm<2f,成倒立放大的实像,不符合;
D选项:焦距40cm,此时$2f=80cm$,物距20cm<2f,成正立放大的虚像(光屏无法承接),不符合。
因此正确答案为A。
【答案】
A
【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,核心是牢记“物距大于2倍焦距时成倒立缩小实像”的条件,属于光学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需运用凸透镜成像规律:当物体在凸透镜的2倍焦距以外(物距$u>2f$)时,成倒立、缩小的实像。题目中蜡烛到凸透镜的距离(物距)为20cm,且成清晰的倒立缩小像,因此需根据该成像条件推导焦距的范围,再结合选项判断正确答案。
【解析】
根据凸透镜成倒立缩小实像的条件:物距$u>2f$。已知物距$u=20cm$,代入得$20cm>2f$,解得$f<10cm$。逐一分析选项:
A选项:焦距5cm,满足$f<10cm$,符合条件;
B选项:焦距20cm,此时$2f=40cm$,物距20cm<2f,成倒立放大的实像,不符合;
C选项:焦距30cm,此时$2f=60cm$,物距20cm<2f,成倒立放大的实像,不符合;
D选项:焦距40cm,此时$2f=80cm$,物距20cm<2f,成正立放大的虚像(光屏无法承接),不符合。
因此正确答案为A。
【答案】
A
【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,核心是牢记“物距大于2倍焦距时成倒立缩小实像”的条件,属于光学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.7
4. (2023·绥化)如图所示,小明通过焦距为15 cm的凸透镜观察到邮票正立放大的像.下列说法正确的是 (

A.通过凸透镜观察到的像是实像
B.邮票到凸透镜的距离等于15 cm
C.邮票到凸透镜的距离小于15 cm
D.邮票到凸透镜的距离大于30 cm
C
)A.通过凸透镜观察到的像是实像
B.邮票到凸透镜的距离等于15 cm
C.邮票到凸透镜的距离小于15 cm
D.邮票到凸透镜的距离大于30 cm
答案
4. C
解析
【分析】
要解答本题,需牢记凸透镜成像的规律:当物距$u < f$($f$为焦距)时,成正立、放大的虚像,这是放大镜的成像原理;当$u = f$时,凸透镜不成像;当$f < u < 2f$时,成倒立、放大的实像;当$u > 2f$时,成倒立、缩小的实像。题目中凸透镜焦距为15cm,观察到邮票正立放大的像,说明属于放大镜的成像情况,对应物距需小于焦距,据此分析各选项。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$,结合凸透镜成像规律分析选项:
1. 选项A:实像都是倒立的,正立放大的像为虚像,因此A错误;
2. 选项B:当邮票到凸透镜的距离等于焦距(15cm)时,凸透镜不成像,无法观察到像,因此B错误;
3. 选项C:当物距$u < f$(即小于15cm)时,凸透镜成正立、放大的虚像,符合题目中观察到的像的特点,因此C正确;
4. 选项D:当物距大于$2f$(即大于30cm)时,凸透镜成倒立、缩小的实像,不符合题目中正立放大的像,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、放大镜原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用,属于基础题,只需牢记不同物距对应的成像特点即可快速解答。
【难度系数】
0.7
要解答本题,需牢记凸透镜成像的规律:当物距$u < f$($f$为焦距)时,成正立、放大的虚像,这是放大镜的成像原理;当$u = f$时,凸透镜不成像;当$f < u < 2f$时,成倒立、放大的实像;当$u > 2f$时,成倒立、缩小的实像。题目中凸透镜焦距为15cm,观察到邮票正立放大的像,说明属于放大镜的成像情况,对应物距需小于焦距,据此分析各选项。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=15\ \mathrm{cm}$,结合凸透镜成像规律分析选项:
1. 选项A:实像都是倒立的,正立放大的像为虚像,因此A错误;
2. 选项B:当邮票到凸透镜的距离等于焦距(15cm)时,凸透镜不成像,无法观察到像,因此B错误;
3. 选项C:当物距$u < f$(即小于15cm)时,凸透镜成正立、放大的虚像,符合题目中观察到的像的特点,因此C正确;
4. 选项D:当物距大于$2f$(即大于30cm)时,凸透镜成倒立、缩小的实像,不符合题目中正立放大的像,因此D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、放大镜原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用,属于基础题,只需牢记不同物距对应的成像特点即可快速解答。
【难度系数】
0.7
5. 把蜡烛放在距离凸透镜50 cm处,在透镜另一侧的光屏上观察到倒立、缩小的清晰像。那么凸透镜的焦距不可能是(
A.5 cm
B.10 cm
C.20 cm
D.30 cm
D
)A.5 cm
B.10 cm
C.20 cm
D.30 cm
答案
5. D
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确凸透镜成倒立、缩小实像的条件:当物体到凸透镜的距离(物距$u$)大于二倍焦距($2f$)时,光屏上会成倒立、缩小的实像。题目中物距为50cm,据此可列出关于焦距$f$的不等式,再结合选项判断哪个焦距不满足该条件即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像时,物距满足:$ u > 2f $。
已知物距$ u = 50\ \mathrm{cm} $,代入不等式得:$ 50\ \mathrm{cm} > 2f $,解得$ f < 25\ \mathrm{cm} $。
逐一分析选项:
A选项:$ f = 5\ \mathrm{cm} < 25\ \mathrm{cm} $,满足条件;
B选项:$ f = 10\ \mathrm{cm} < 25\ \mathrm{cm} $,满足条件;
C选项:$ f = 20\ \mathrm{cm} < 25\ \mathrm{cm} $,满足条件;
D选项:$ f = 30\ \mathrm{cm} > 25\ \mathrm{cm} $,不满足条件,因此该焦距不可能。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,核心是牢记“成倒立缩小实像时物距大于二倍焦距”这一关键条件,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需先明确凸透镜成倒立、缩小实像的条件:当物体到凸透镜的距离(物距$u$)大于二倍焦距($2f$)时,光屏上会成倒立、缩小的实像。题目中物距为50cm,据此可列出关于焦距$f$的不等式,再结合选项判断哪个焦距不满足该条件即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像时,物距满足:$ u > 2f $。
已知物距$ u = 50\ \mathrm{cm} $,代入不等式得:$ 50\ \mathrm{cm} > 2f $,解得$ f < 25\ \mathrm{cm} $。
逐一分析选项:
A选项:$ f = 5\ \mathrm{cm} < 25\ \mathrm{cm} $,满足条件;
B选项:$ f = 10\ \mathrm{cm} < 25\ \mathrm{cm} $,满足条件;
C选项:$ f = 20\ \mathrm{cm} < 25\ \mathrm{cm} $,满足条件;
D选项:$ f = 30\ \mathrm{cm} > 25\ \mathrm{cm} $,不满足条件,因此该焦距不可能。
【答案】
D
【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,核心是牢记“成倒立缩小实像时物距大于二倍焦距”这一关键条件,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
6. (2025·德阳)小刘用焦距为10 cm的凸透镜探究成像规律.当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,蜡烛在光屏上所成的像是 (

A.倒立、等大的实像
B.倒立、放大的实像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
C
)A.倒立、等大的实像
B.倒立、放大的实像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
答案
6. C
解析
【分析】要判断凸透镜的成像性质,需先计算物距和像距,再结合凸透镜成像规律分析。首先根据图中刻度确定蜡烛、凸透镜、光屏的位置,计算物距(蜡烛到凸透镜的距离)和像距(光屏到凸透镜的距离),再与焦距对比,依据成像规律得出结论。
【解析】已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$,由图可知:蜡烛在$20\ \mathrm{cm}$刻度处,凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度处,因此物距$u=50\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$;光屏在$65\ \mathrm{cm}$刻度处,像距$v=65\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=15\ \mathrm{cm}$。因为$u=30\ \mathrm{cm}>2f=20\ \mathrm{cm}$,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,对应选项C。
【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基础应用,核心是准确计算物距和像距,再结合成像规律判断,属于光学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$,由图可知:蜡烛在$20\ \mathrm{cm}$刻度处,凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度处,因此物距$u=50\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$;光屏在$65\ \mathrm{cm}$刻度处,像距$v=65\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=15\ \mathrm{cm}$。因为$u=30\ \mathrm{cm}>2f=20\ \mathrm{cm}$,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,对应选项C。
【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基础应用,核心是准确计算物距和像距,再结合成像规律判断,属于光学基础题,难度较低。
【难度系数】0.7
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