1. (2025 淄博)淄博琉璃烧制技艺是国家级非物质文化遗产。小明在琉璃馆参观时用一个焦距为15 cm的凸透镜观察琉璃瓶的细节,当凸透镜距离瓶子10 cm时,他看到的像是 (
A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、放大的实像
C
)A.倒立、放大的实像
B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、放大的实像
答案
1.C
解析
【分析】
要解答本题,需先提取题目中的凸透镜焦距和物距,再结合凸透镜成像规律判断成像性质,最后匹配选项。首先明确:凸透镜成像的性质由物距与焦距的关系决定,需先确定物距和焦距的大小关系,再对应成像规律分析。
【解析】
已知凸透镜焦距$ f = 15\ \mathrm{cm} $,凸透镜到瓶子的距离即物距$ u = 10\ \mathrm{cm} $,可得$ u < f $($ 10\ \mathrm{cm} < 15\ \mathrm{cm} $)。根据凸透镜成像规律:当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,这是放大镜的工作原理。逐一分析选项:A选项倒立、放大的实像对应$ f < u < 2f $;B选项倒立、缩小的实像对应$ u > 2f $;实像均为倒立的,不存在正立、放大的实像,故D错误。因此只有C选项符合。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律,放大镜的应用
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,属于初中物理光学的核心知识点,难度较低,只需牢记物距与焦距的关系对应的成像性质即可快速解答。
【难度系数】
0.8
要解答本题,需先提取题目中的凸透镜焦距和物距,再结合凸透镜成像规律判断成像性质,最后匹配选项。首先明确:凸透镜成像的性质由物距与焦距的关系决定,需先确定物距和焦距的大小关系,再对应成像规律分析。
【解析】
已知凸透镜焦距$ f = 15\ \mathrm{cm} $,凸透镜到瓶子的距离即物距$ u = 10\ \mathrm{cm} $,可得$ u < f $($ 10\ \mathrm{cm} < 15\ \mathrm{cm} $)。根据凸透镜成像规律:当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,这是放大镜的工作原理。逐一分析选项:A选项倒立、放大的实像对应$ f < u < 2f $;B选项倒立、缩小的实像对应$ u > 2f $;实像均为倒立的,不存在正立、放大的实像,故D错误。因此只有C选项符合。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律,放大镜的应用
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用,属于初中物理光学的核心知识点,难度较低,只需牢记物距与焦距的关系对应的成像性质即可快速解答。
【难度系数】
0.8
2. (2024 牡丹江)把凸透镜正对太阳光,在距凸透镜10 cm 的光屏上得到一个最小、最亮的光斑,若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15 cm 处,在凸透镜另一侧调节光屏的位置,可得到烛焰清晰的 (
A.正立、放大的虚像
B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像
D.倒立、放大的实像
D
)A.正立、放大的虚像
B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像
D.倒立、放大的实像
答案
2.D
解析
【分析】首先利用平行光聚焦法确定凸透镜的焦距,最小最亮的光斑到凸透镜的距离即为焦距,得出f=10cm;再确定蜡烛的物距u=15cm,判断物距与焦距的关系,结合凸透镜成像规律即可得出成像性质,进而选出正确选项。
【解析】1. 确定焦距:将凸透镜正对太阳光,平行的太阳光经凸透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑,该光斑到凸透镜的距离为焦距,故f=10cm;2. 确定物距:蜡烛放在凸透镜前15cm处,即物距u=15cm;3. 判断成像:根据凸透镜成像规律,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像。此处f=10cm,2f=20cm,满足10cm<15cm<20cm,因此成倒立、放大的实像,对应选项D。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、平行光聚焦法测焦距
【点评】本题考查凸透镜成像规律的基础应用,通过平行光聚焦法确定焦距,结合物距与焦距的关系判断成像性质,属于光学基础题,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 确定焦距:将凸透镜正对太阳光,平行的太阳光经凸透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑,该光斑到凸透镜的距离为焦距,故f=10cm;2. 确定物距:蜡烛放在凸透镜前15cm处,即物距u=15cm;3. 判断成像:根据凸透镜成像规律,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像。此处f=10cm,2f=20cm,满足10cm<15cm<20cm,因此成倒立、放大的实像,对应选项D。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、平行光聚焦法测焦距
【点评】本题考查凸透镜成像规律的基础应用,通过平行光聚焦法确定焦距,结合物距与焦距的关系判断成像性质,属于光学基础题,难度较低。
【难度系数】0.8
3. (2024巴中)在探究凸透镜成像规律的实验中,当“F”形光源、凸透镜、光屏位于如图ZT-3-1所示位置时,在光屏上出现一个清晰“F”形光源的像(未画出),其成像特点是 (

图ZT-3-1
A.倒立、放大的实像
B.倒立、放大的虚像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
A
)图ZT-3-1
A.倒立、放大的实像
B.倒立、放大的虚像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
答案
3.A
解析
【分析】要判断凸透镜的成像特点,需先确定物距和像距,再结合凸透镜成像规律分析。首先读取图中元件的刻度位置:凸透镜在50cm刻度处,“F”形光源在35cm刻度处,光屏在88cm刻度处;计算物距(光源到凸透镜的距离)和像距(凸透镜到光屏的距离),比较二者大小后,依据凸透镜成像规律判断成像类型。
【解析】由图可知,凸透镜位于50cm刻度线处,“F”形光源位于35cm刻度线处,光屏位于88cm刻度线处。则物距$ u = 50\mathrm{cm} - 35\mathrm{cm} = 15\mathrm{cm} $,像距$ v = 88\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 38\mathrm{cm} $,可见$ u < v $。根据凸透镜成像规律:当$ f < u < 2f $时,$ v > 2f $,成倒立、放大的实像,符合本题成像情况,故答案为A。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、实像与虚像
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,核心是正确读取物距和像距,结合规律判断成像特点,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】由图可知,凸透镜位于50cm刻度线处,“F”形光源位于35cm刻度线处,光屏位于88cm刻度线处。则物距$ u = 50\mathrm{cm} - 35\mathrm{cm} = 15\mathrm{cm} $,像距$ v = 88\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 38\mathrm{cm} $,可见$ u < v $。根据凸透镜成像规律:当$ f < u < 2f $时,$ v > 2f $,成倒立、放大的实像,符合本题成像情况,故答案为A。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、实像与虚像
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用,核心是正确读取物距和像距,结合规律判断成像特点,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.6
4. 如图ZT-3-2所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,烛焰距离凸透镜8 cm,在距离凸透镜15 cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动,现把凸透镜向光屏方向移动7 cm,下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是 (
A.不能成清晰的像
B.成倒立、缩小的像
C.成倒立、放大的像
D.成倒立、等大的像

图ZT-3-2
B
)A.不能成清晰的像
B.成倒立、缩小的像
C.成倒立、放大的像
D.成倒立、等大的像
图ZT-3-2
答案
4.B
解析
【分析】
要解决这道题,需利用凸透镜成像规律,先根据第一次实验的物距、像距确定焦距范围,再分析移动凸透镜后的物距和像距,进而判断成像性质。首先,第一次成像时物距小于像距,成倒立实像,属于放大实像,由此可推导焦距的取值范围;再计算移动后的物距和像距,结合焦距范围判断成像类型。
【解析】
1. 第一次成像分析:已知第一次实验中,烛焰到凸透镜的距离(物距)$ u_1 = 8\ \mathrm{cm} $,光屏到凸透镜的距离(像距)$ v_1 = 15\ \mathrm{cm} $,此时成倒立实像,且$ u_1 < v_1 $,说明成倒立放大的实像。根据凸透镜成像规律,成倒立放大实像时满足$ f < u_1 < 2f $,$ v_1 > 2f $。
由$ f < 8\ \mathrm{cm} < 2f $,可得$ 4\ \mathrm{cm} < f < 8\ \mathrm{cm} $;
由$ 15\ \mathrm{cm} > 2f $,可得$ f < 7.5\ \mathrm{cm} $;
综合得焦距范围:$ 4\ \mathrm{cm} < f < 7.5\ \mathrm{cm} $。
2. 移动凸透镜后的成像分析:凸透镜向光屏方向移动7 cm后,新的物距$ u_2 = 8\ \mathrm{cm} + 7\ \mathrm{cm} = 15\ \mathrm{cm} $,新的像距$ v_2 = 15\ \mathrm{cm} - 7\ \mathrm{cm} = 8\ \mathrm{cm} $。
代入透镜公式$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u_2} + \frac{1}{v_2} $,得$ \frac{1}{f} = \frac{1}{15} + \frac{1}{8} = \frac{23}{120} $,计算得$ f \approx 5.2\ \mathrm{cm} $,符合$ 4\ \mathrm{cm} < f < 7.5\ \mathrm{cm} $的范围。
此时$ u_2 = 15\ \mathrm{cm} $,而$ 2f \approx 10.4\ \mathrm{cm} $,故$ u_2 > 2f $,根据凸透镜成像规律,当$ u > 2f $时,成倒立、缩小的实像。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用,核心是通过第一次的物距和像距确定焦距范围,再分析移动后的成像情况,需熟练掌握凸透镜成像的规律,属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需利用凸透镜成像规律,先根据第一次实验的物距、像距确定焦距范围,再分析移动凸透镜后的物距和像距,进而判断成像性质。首先,第一次成像时物距小于像距,成倒立实像,属于放大实像,由此可推导焦距的取值范围;再计算移动后的物距和像距,结合焦距范围判断成像类型。
【解析】
1. 第一次成像分析:已知第一次实验中,烛焰到凸透镜的距离(物距)$ u_1 = 8\ \mathrm{cm} $,光屏到凸透镜的距离(像距)$ v_1 = 15\ \mathrm{cm} $,此时成倒立实像,且$ u_1 < v_1 $,说明成倒立放大的实像。根据凸透镜成像规律,成倒立放大实像时满足$ f < u_1 < 2f $,$ v_1 > 2f $。
由$ f < 8\ \mathrm{cm} < 2f $,可得$ 4\ \mathrm{cm} < f < 8\ \mathrm{cm} $;
由$ 15\ \mathrm{cm} > 2f $,可得$ f < 7.5\ \mathrm{cm} $;
综合得焦距范围:$ 4\ \mathrm{cm} < f < 7.5\ \mathrm{cm} $。
2. 移动凸透镜后的成像分析:凸透镜向光屏方向移动7 cm后,新的物距$ u_2 = 8\ \mathrm{cm} + 7\ \mathrm{cm} = 15\ \mathrm{cm} $,新的像距$ v_2 = 15\ \mathrm{cm} - 7\ \mathrm{cm} = 8\ \mathrm{cm} $。
代入透镜公式$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u_2} + \frac{1}{v_2} $,得$ \frac{1}{f} = \frac{1}{15} + \frac{1}{8} = \frac{23}{120} $,计算得$ f \approx 5.2\ \mathrm{cm} $,符合$ 4\ \mathrm{cm} < f < 7.5\ \mathrm{cm} $的范围。
此时$ u_2 = 15\ \mathrm{cm} $,而$ 2f \approx 10.4\ \mathrm{cm} $,故$ u_2 > 2f $,根据凸透镜成像规律,当$ u > 2f $时,成倒立、缩小的实像。
【答案】
B
【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,核心是通过第一次的物距和像距确定焦距范围,再分析移动后的成像情况,需熟练掌握凸透镜成像的规律,属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
5. (2025 广州)如图 ZT-3-3 所示,蜡烛距凸透镜20 cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的像,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
5.A
解析
【分析】要解决本题,需依据凸透镜成像规律:当光屏上呈现倒立、缩小的实像时,物距$u$需满足$u>2f$($f$为凸透镜焦距)。已知物距为20cm,据此推导焦距的范围,再结合选项判断正确答案。
【解析】根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小实像的条件是物距大于二倍焦距,即$u>2f$。本题中物距$u=20cm$,因此有$20cm>2f$,解得$f<10cm$。分析各选项:A选项焦距为5cm,满足$f<10cm$,符合条件;B选项焦距20cm,此时$2f=40cm$,$u=20cm<40cm$,成倒立放大的实像,不符合;C选项焦距30cm,$2f=60cm$,$u=20cm<60cm$,成倒立放大的实像,不符合;D选项焦距40cm,$2f=80cm$,$u=20cm<80cm$,成正立放大的虚像,无法在光屏呈现,不符合。故正确答案为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,需牢记不同像对应的物距与焦距的关系,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,成倒立、缩小实像的条件是物距大于二倍焦距,即$u>2f$。本题中物距$u=20cm$,因此有$20cm>2f$,解得$f<10cm$。分析各选项:A选项焦距为5cm,满足$f<10cm$,符合条件;B选项焦距20cm,此时$2f=40cm$,$u=20cm<40cm$,成倒立放大的实像,不符合;C选项焦距30cm,$2f=60cm$,$u=20cm<60cm$,成倒立放大的实像,不符合;D选项焦距40cm,$2f=80cm$,$u=20cm<80cm$,成正立放大的虚像,无法在光屏呈现,不符合。故正确答案为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,需牢记不同像对应的物距与焦距的关系,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.6
6. 如图 ZT-3-4 所示,“F”形光源距凸透镜20 cm,能在距凸透镜30 cm的光屏上得到一个倒立、放大的实像,则该透镜的焦距可能是(

图 ZT-3-4
A.8 cm
B.12 cm
C.15 cm
D.25 cm
B
)图 ZT-3-4
A.8 cm
B.12 cm
C.15 cm
D.25 cm
答案
6.B
解析
【分析】
要解决本题,需先明确凸透镜成倒立、放大实像的条件:当物体经凸透镜成倒立、放大的实像时,物距u满足f < u < 2f,像距v满足v > 2f。本题中已知物距u=20cm,像距v=30cm,将其代入上述条件的不等式,即可求出焦距f的取值范围,再结合选项判断正确答案。
【解析】
根据凸透镜成倒立、放大实像的规律,需同时满足两个条件:
1. 物距条件:f < u < 2f,代入u=20cm得:f < 20cm < 2f,解此不等式:
由20cm < 2f → f > 10cm;结合f < 20cm,得10cm < f < 20cm。
2. 像距条件:v > 2f,代入v=30cm得:30cm > 2f → f < 15cm。
综合两个条件,焦距f的取值范围为:10cm < f < 15cm。
观察选项:A.8cm(小于10cm,不符合);B.12cm(在10cm~15cm之间,符合);C.15cm(等于15cm,不满足f<15cm,不符合);D.25cm(大于15cm,不符合)。因此选B。
【答案】
B
【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,核心是掌握成倒立放大实像时物距、像距与焦距的关系,通过不等式推导焦距范围即可快速选出答案,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需先明确凸透镜成倒立、放大实像的条件:当物体经凸透镜成倒立、放大的实像时,物距u满足f < u < 2f,像距v满足v > 2f。本题中已知物距u=20cm,像距v=30cm,将其代入上述条件的不等式,即可求出焦距f的取值范围,再结合选项判断正确答案。
【解析】
根据凸透镜成倒立、放大实像的规律,需同时满足两个条件:
1. 物距条件:f < u < 2f,代入u=20cm得:f < 20cm < 2f,解此不等式:
由20cm < 2f → f > 10cm;结合f < 20cm,得10cm < f < 20cm。
2. 像距条件:v > 2f,代入v=30cm得:30cm > 2f → f < 15cm。
综合两个条件,焦距f的取值范围为:10cm < f < 15cm。
观察选项:A.8cm(小于10cm,不符合);B.12cm(在10cm~15cm之间,符合);C.15cm(等于15cm,不满足f<15cm,不符合);D.25cm(大于15cm,不符合)。因此选B。
【答案】
B
【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,核心是掌握成倒立放大实像时物距、像距与焦距的关系,通过不等式推导焦距范围即可快速选出答案,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
7. 如图ZT-3-5所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距为$f$,现有一正方形位于凸透镜左侧,并且以主光轴为对称轴。正方形经凸透镜成像情况是图ZT-3-6中的(

图ZT-3-5

图ZT-3-6
A
B
C
D
C
)图ZT-3-5
图ZT-3-6
A
B
C
D
答案
7.C
解析
【分析】
要判断正方形经凸透镜的成像情况,需结合凸透镜成像规律,从物距对像的影响及实像的特点入手分析:
1. 确定正方形结构:以主光轴为对称轴,说明正方形左右边垂直于主光轴、上下边平行于主光轴,且整体在凸透镜左侧(物距均大于焦距,成实像)。
2. 分析物距差异:正方形左边的边离凸透镜更远(物距大),右边的边离凸透镜更近(物距小)。根据凸透镜成像规律,物距越大像越小,物距越小像越大,因此左边边成像更小,右边边成像更大。
3. 实像特点:凸透镜成实像时,像与物体上下颠倒、左右颠倒,因此正方形上下边成像后上下颠倒,左右边成像后左右颠倒。
综合以上分析即可确定正确成像。
【解析】
根据凸透镜成像规律:当物体成实像时,物距$u$越大,像距$v$越小,像的大小越小;物距$u$越小,像距$v$越大,像的大小越大。
本题中,正方形以主光轴为对称轴,其左右边垂直于主光轴,左边边的物距$u_1$大于右边边的物距$u_2$,因此左边边所成的像更小,右边边所成的像更大。
同时,凸透镜成实像时,像与物体相比是上下颠倒、左右颠倒的,因此正方形的上下边成像后上下颠倒,左右边成像后左右颠倒。
结合上述特点,正方形经凸透镜成倒立的、左边窄右边宽的图形,对应选项C。
【答案】
C
【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实际应用,核心是理解物距对像的大小影响,以及实像的倒立特性,需要结合正方形结构分析各边的成像差异,难度适中,属于中等难度的光学题。
【难度系数】
0.5
要判断正方形经凸透镜的成像情况,需结合凸透镜成像规律,从物距对像的影响及实像的特点入手分析:
1. 确定正方形结构:以主光轴为对称轴,说明正方形左右边垂直于主光轴、上下边平行于主光轴,且整体在凸透镜左侧(物距均大于焦距,成实像)。
2. 分析物距差异:正方形左边的边离凸透镜更远(物距大),右边的边离凸透镜更近(物距小)。根据凸透镜成像规律,物距越大像越小,物距越小像越大,因此左边边成像更小,右边边成像更大。
3. 实像特点:凸透镜成实像时,像与物体上下颠倒、左右颠倒,因此正方形上下边成像后上下颠倒,左右边成像后左右颠倒。
综合以上分析即可确定正确成像。
【解析】
根据凸透镜成像规律:当物体成实像时,物距$u$越大,像距$v$越小,像的大小越小;物距$u$越小,像距$v$越大,像的大小越大。
本题中,正方形以主光轴为对称轴,其左右边垂直于主光轴,左边边的物距$u_1$大于右边边的物距$u_2$,因此左边边所成的像更小,右边边所成的像更大。
同时,凸透镜成实像时,像与物体相比是上下颠倒、左右颠倒的,因此正方形的上下边成像后上下颠倒,左右边成像后左右颠倒。
结合上述特点,正方形经凸透镜成倒立的、左边窄右边宽的图形,对应选项C。
【答案】
C
【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实际应用,核心是理解物距对像的大小影响,以及实像的倒立特性,需要结合正方形结构分析各边的成像差异,难度适中,属于中等难度的光学题。
【难度系数】
0.5
8. (2024无锡)用焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,将“F”形光源、凸透镜、光屏置于光具座上如图ZT-3-7所示的位置,下列说法中正确的是 (

A.只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现缩小的像
B.只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现放大的像
C.只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现放大的像
D.只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现等大的像
D
)A.只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现缩小的像
B.只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现放大的像
C.只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现放大的像
D.只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现等大的像
答案
8.D
解析
【分析】
首先明确凸透镜焦距f=10cm,先确定初始位置的物距:“F”光源在光具座35cm处,凸透镜在45cm处,因此物距u=45cm-35cm=10cm,等于焦距,此时凸透镜不成像。接下来根据凸透镜成像规律逐一分析选项:
1. 凸透镜成等大实像的条件是物距u=2f=20cm,像距v=2f=20cm,此时光源和光屏之间的距离为u+v=40cm,本题中光源和光屏初始距离为75cm-35cm=40cm,刚好满足等大实像的距离条件,只需移动凸透镜到光源和光屏的中点即可。
2. 其余选项:A、B选项中初始物距等于焦距,无法成实像;C选项向右移动蜡烛会使物距小于焦距,成虚像,无法在光屏呈现。
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm,初始时“F”光源位于35cm刻度处,凸透镜位于45cm刻度处,物距u=45cm-35cm=10cm=f,此时凸透镜不成像。
选项A:仅向左移动光屏,物距仍为f,无法承接实像,错误;
选项B:仅向右移动光屏,物距不变仍为f,无法承接实像,错误;
选项C:向右移动蜡烛,物距u<f,成正立放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,错误;
选项D:要成等大实像,需满足u=2f=20cm,v=2f=20cm,此时光源与光屏的距离应为40cm,本题中两者初始距离为75cm-35cm=40cm,移动凸透镜至光源和光屏的中点(55cm刻度处),此时u=55cm-35cm=20cm,v=75cm-55cm=20cm,恰好成倒立等大的实像,正确。
【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,需结合光具座上的距离分析成像条件,关键是理解等大实像的物距、像距要求,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确凸透镜焦距f=10cm,先确定初始位置的物距:“F”光源在光具座35cm处,凸透镜在45cm处,因此物距u=45cm-35cm=10cm,等于焦距,此时凸透镜不成像。接下来根据凸透镜成像规律逐一分析选项:
1. 凸透镜成等大实像的条件是物距u=2f=20cm,像距v=2f=20cm,此时光源和光屏之间的距离为u+v=40cm,本题中光源和光屏初始距离为75cm-35cm=40cm,刚好满足等大实像的距离条件,只需移动凸透镜到光源和光屏的中点即可。
2. 其余选项:A、B选项中初始物距等于焦距,无法成实像;C选项向右移动蜡烛会使物距小于焦距,成虚像,无法在光屏呈现。
【解析】
已知凸透镜焦距f=10cm,初始时“F”光源位于35cm刻度处,凸透镜位于45cm刻度处,物距u=45cm-35cm=10cm=f,此时凸透镜不成像。
选项A:仅向左移动光屏,物距仍为f,无法承接实像,错误;
选项B:仅向右移动光屏,物距不变仍为f,无法承接实像,错误;
选项C:向右移动蜡烛,物距u<f,成正立放大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,错误;
选项D:要成等大实像,需满足u=2f=20cm,v=2f=20cm,此时光源与光屏的距离应为40cm,本题中两者初始距离为75cm-35cm=40cm,移动凸透镜至光源和光屏的中点(55cm刻度处),此时u=55cm-35cm=20cm,v=75cm-55cm=20cm,恰好成倒立等大的实像,正确。
【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,需结合光具座上的距离分析成像条件,关键是理解等大实像的物距、像距要求,难度适中。
【难度系数】
0.5
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