8 (2024·镇江中考)在探究凸透镜成像规律的实验中,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的上.已知凸透镜焦距为10 cm,各元件初位置如图所示,要使光屏上成清晰的像:
(1)若移动光屏,应将光屏向（填“左”或“右”）移动.
(2)若透镜向左移动,最终光屏上成的是倒立、的实像.

8.主光轴 (1)左 (2)放大

【分析】
要解决这道题，首先需明确凸透镜成像实验的基本要求：实验前要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，即位于凸透镜的主光轴上，确保像成在光屏中央。接着结合凸透镜成像规律分析：已知焦距f=10cm，先确定初始物距，再根据成像规律判断像距范围，进而确定光屏移动方向；当透镜左移时，物距减小，再判断新的物距对应的成像性质。
【解析】
1. 实验调节要求：探究凸透镜成像规律时，应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上，使像成在光屏的中央。
2. 初始物距与像距分析：由图可知，蜡烛在30cm刻度处，凸透镜在0刻度处，因此物距u=30cm - 0cm=30cm。已知焦距f=10cm，则2f=20cm，此时u＞2f，根据凸透镜成像规律，像距v应满足f＜v＜2f，即10cm＜v＜20cm。图中光屏在30cm刻度处，到凸透镜的距离为30cm，大于20cm，因此要使光屏成清晰的像，需将光屏向左移动到10~20cm之间。
3. 透镜左移后的成像：若透镜向左移动，物距会减小，当透镜左移后，新的物距满足f＜u'＜2f（如透镜移至15cm刻度处时，物距u'=30cm -15cm=15cm，符合f＜u'＜2f），根据成像规律，此时成倒立、放大的实像。
【答案】
主光轴；(1)左；(2)放大
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜成像实验操作
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实验操作及应用，需掌握实验的基本调节要求，以及不同物距下的成像特点，属于中等难度的基础题，是中考常见题型。
【难度系数】
0.6

9 小明从凸透镜A(焦距为20 cm)和凸透镜B(焦距为15 cm)中选择一个进行实验探究,他将凸透镜与蜡烛、光屏按照如图所示的位置摆放在光具座上,点燃蜡烛后发现光屏上恰好得到烛焰清晰的像,这个像一定是(填“倒立、放大”“倒立、缩小”“正立、放大”或“正立、缩小”)的,他所选择的凸透镜是(填“A”或“B”).

9.倒立、放大 A

【分析】
要解决这道题，需先计算物距和像距，再结合凸透镜成像规律判断成像性质和所选透镜。第一步，根据光具座刻度算出物距u（蜡烛到凸透镜的距离）和像距v（凸透镜到光屏的距离）；第二步，回忆凸透镜成像规律，分别代入两个凸透镜的焦距，验证是否符合物距、像距的关系，进而确定成像类型和所选透镜。
【解析】
1. 计算物距和像距：由图可知，蜡烛在光具座5cm刻度处，凸透镜在35cm刻度处，光屏在95cm刻度处，因此物距$ u = 35\mathrm{cm} - 5\mathrm{cm} = 30\mathrm{cm} $，像距$ v = 95\mathrm{cm} - 35\mathrm{cm} = 60\mathrm{cm} $。
2. 结合凸透镜成像规律分析：
若选凸透镜A（焦距$ f_A=20\mathrm{cm} $），则$ 2f_A=40\mathrm{cm} $，此时物距$ 20\mathrm{cm} ＜ 30\mathrm{cm} ＜ 40\mathrm{cm} $，满足$ f ＜ u ＜ 2f $的条件，根据成像规律，此时像距应满足$ v ＞ 2f_A=40\mathrm{cm} $，题目中$ v=60\mathrm{cm} $，符合条件，成倒立、放大的实像；
若选凸透镜B（焦距$ f_B=15\mathrm{cm} $），则$ 2f_B=30\mathrm{cm} $，此时物距$ u=30\mathrm{cm}=2f_B $，根据成像规律，像距应等于$ 2f_B=30\mathrm{cm} $，但题目中像距$ v=60\mathrm{cm} $，不符合，故排除B。
综上，这个像一定是倒立、放大的，所选凸透镜是A。
【答案】
倒立、放大；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，核心是正确计算物距和像距，再结合成像条件判断，需熟练掌握不同焦距下的成像规律，难度适中。
【难度系数】
0.5

10 小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验，得到凸透镜成像的规律后，又有了新的发现：在凸透镜前的物体沿主光轴向透镜方向移动的距离为$\Delta u$，它对应的光屏上的像远离透镜移动的距离$\Delta v＜\Delta u$，则下列物体移动的范围一定满足上述情况的是().

A.在透镜一倍焦距内移动
B.在透镜一倍焦距与二倍焦距之间移动
C.从透镜二倍焦距之外，移到一倍焦距与二倍焦距之间
D.在透镜二倍焦距之外移动

10.D

【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律，明确成实像时物距减小（物体靠近透镜）则像距增大（像远离透镜）的特点，再通过具体数值分析不同物距范围内物距变化量Δu与像距变化量Δv的大小关系，判断是否满足Δv＜Δu。
【解析】
根据凸透镜成像规律，逐一分析选项：
1. A选项（一倍焦距内）：物体在一倍焦距内（u＜f）时，成虚像，光屏无法承接，不符合“光屏上的像移动”的前提，排除A；
2. B选项（一倍与二倍焦距之间）：设焦距f=1，当u=1.5（f＜u＜2f）时，像距v=(u×f)/(u-f)= (1.5×1)/(1.5-1)=3；当u=2（u=2f）时，v=2。此时Δu=2-1.5=0.5，Δv=3-2=1，Δv＞Δu，不满足条件，排除B；
3. C选项（从二倍外移到一倍与二倍之间）：设f=1，当u=3（2f外）时，v=(3×1)/(3-1)=1.5；当u=1.5（f＜u＜2f）时，v=3。Δu=3-1.5=1.5，Δv=3-1.5=1.5，Δv=Δu，不满足Δv＜Δu，排除C；
4. D选项（二倍焦距之外）：设f=1，当u=4（u＞2f）时，v=(4×1)/(4-1)≈1.33；当u=3（u＞2f）时，v=(3×1)/(3-1)=1.5。Δu=4-3=1，Δv=1.5-1.33≈0.17，Δv＜Δu；再取u=5，v=1.25，Δu=5-4=1，Δv=1.33-1.25=0.08，仍满足Δv＜Δu，符合条件。
综上，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题需结合凸透镜成像规律，通过具体数值分析物距与像距的变化量关系，核心是掌握不同物距范围对应的像距特点，属于规律应用类基础题。
【难度系数】
0.5

11 (2024·临沂中考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到烛焰清晰的像。保持凸透镜的位置不变，则().


A.实验所用凸透镜的焦距可能为10.0 cm
B.光屏上承接到的像是烛焰倒立、放大的实像
C.将蜡烛和光屏的位置互换，光屏上仍能承接到像
D.将蜡烛移至45.0 cm刻度线上，光屏上仍能承接到像

11.C [解析]本题考查“探究凸透镜成像规律”的实验.成清晰实像时,物距$u=50.0\ \mathrm{cm}-20.0\ \mathrm{cm}=30.0\ \mathrm{cm}$,像距$v=60.0\ \mathrm{cm}-50.0\ \mathrm{cm}=10.0\ \mathrm{cm}$,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时$u＞2f$,$2f＞v＞f$,可知$10.0\ \mathrm{cm}＞f＞5.0\ \mathrm{cm}$,A、B错误;由折射光路可逆可知,将蜡烛和光屏位置互换,光屏上可承接到倒立、放大的实像,C正确;将蜡烛移至45.0 cm刻度线上,物距$u'=50.0\ \mathrm{cm}-45.0\ \mathrm{cm}=5.0\ \mathrm{cm}$,满足$u＜f$条件,成正立、放大的虚像,此时光屏不能承接到像,D错误.故选C.

【分析】
首先从题图中读取物距和像距：蜡烛在20.0cm刻度处，凸透镜在50.0cm刻度处，光屏在60.0cm刻度处，计算得物距$u=30.0\ \mathrm{cm}$，像距$v=10.0\ \mathrm{cm}$。根据凸透镜成像规律，当光屏上成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，由此推导焦距的范围，再结合各选项的条件逐一分析，同时利用光路可逆性判断选项C，根据物距与焦距的关系判断选项D。
【解析】
由题图可知，物距$u = 50.0\ \mathrm{cm} - 20.0\ \mathrm{cm} = 30.0\ \mathrm{cm}$，像距$v = 60.0\ \mathrm{cm} - 50.0\ \mathrm{cm} = 10.0\ \mathrm{cm}$。
光屏上成清晰实像时，$u ＞ v$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，满足条件：$u ＞ 2f$，$f ＜ v ＜ 2f$。
代入数值推导焦距范围：
由$u ＞ 2f$得$30.0\ \mathrm{cm} ＞ 2f$，即$f ＜ 15.0\ \mathrm{cm}$；
由$f ＜ v ＜ 2f$得$f ＜ 10.0\ \mathrm{cm} ＜ 2f$，即$5.0\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 10.0\ \mathrm{cm}$。
对各选项分析：
选项A：焦距若为10.0cm，不满足$f ＜ 10.0\ \mathrm{cm}$，错误；
选项B：此时成倒立、缩小的实像，不是放大的，错误；
选项C：根据折射光路可逆，互换蜡烛和光屏位置后，物距变为10.0cm，像距变为30.0cm，仍能成清晰实像，光屏可承接，正确；
选项D：蜡烛移至45.0cm刻度时，物距$u' = 50.0\ \mathrm{cm} - 45.0\ \mathrm{cm} = 5.0\ \mathrm{cm}$，$u' ＜ f$，成正立虚像，虚像无法用光屏承接，错误。
综上，答案为C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆性
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需准确读取物距和像距，结合成像条件推导焦距范围，同时理解光路可逆的特点，是中考常见题型，侧重对规律的灵活运用。
【难度系数】
0.6

12 一物体放在焦距为10 cm的凸透镜前，在凸透镜另一侧的光屏上成一个放大的（填“虚”或“实”）像，则物体离透镜的距离是，像离透镜的距离是。（后两空填“10～20 cm”“大于20 cm”或“小于10 cm”）

12.实 10～20 cm 大于20 cm

【分析】
要解答本题，需结合凸透镜成像规律分析：首先根据“光屏能否承接像”判断像的虚实；再依据凸透镜成放大实像的条件，结合焦距确定物距和像距的范围。
【解析】
1. 判断像的虚实：实像可呈现在光屏上，虚像无法用光屏承接，题目中明确是“在光屏上成的像”，因此该像为实像；
2. 确定物距范围：凸透镜成倒立、放大实像的条件是：一倍焦距＜物距＜二倍焦距（$f＜u＜2f$），已知焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，代入得$10\ \mathrm{cm}＜u＜20\ \mathrm{cm}$，即物体离透镜的距离是10～20 cm；
3. 确定像距范围：当凸透镜成放大实像时，像距＞二倍焦距（$v＞2f$），代入$f=10\ \mathrm{cm}$得$v＞20\ \mathrm{cm}$，即像离透镜的距离是大于20 cm。
【答案】
实；10～20 cm；大于20 cm
【知识点】
凸透镜成像规律；实像与虚像的区别
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，核心是掌握“物距与焦距的关系对应成像特点”，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.8

13 如图所示的发光棒MN放在凸透镜前，0 cm处为凸透镜光心，点N发出的光线a平行于主光轴。

(1)凸透镜的焦距为 cm.
(2)画出光线b、c经过凸透镜折射后的光线.
(3)发光棒MN高3 cm，经凸透镜成像，像高可能是（填“2 cm”“3 cm”或“5 cm”）.

13.(1)3.0 (2)如图所示 (3)5 cm
[解析](1)由题图可知,光线a平行于主光轴,经凸透镜折射后与主光轴的交点即为焦点,该点对应的是3.0 cm刻度线,光心到这一点的距离为焦距,则该凸透镜的焦距为3.0 cm.(2)过凸透镜光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,据此画出光线b经光心后的光线;光线c平行于主光轴,经凸透镜折射后过凸透镜的焦点.(3)由题图可知,物距$u=5.0\ \mathrm{cm}$,$f=3.0\ \mathrm{cm}$,物距在一倍焦距与二倍焦距之间,由凸透镜成像规律可知此时成倒立、放大的实像,即发光棒MN经凸透镜成的像相对于物是放大的,因此像高可能是5 cm.

【分析】
解决本题需掌握凸透镜的三条特殊光线和成像规律：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过光心的光线传播方向不变，凸透镜成实像时，物距在一倍焦距与二倍焦距之间成放大的实像。第(1)问利用平行光线确定焦距；第(2)问根据特殊光线规律画折射光线；第(3)问通过物距和焦距判断成像性质，确定像高。
【解析】
(1) 光线a平行于主光轴，经凸透镜折射后与主光轴交于3.0 cm刻度线处，该点为凸透镜的焦点，光心到焦点的距离为焦距，故焦距$f=3.0\ \mathrm{cm}$。
(2) 光线b过凸透镜光心，根据规律，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，据此画出其折射光线；光线c平行于主光轴，经凸透镜折射后过焦点，据此画出其折射光线，如图所示：
(3) 由图知物距$u=5.0\ \mathrm{cm}$，已知$f=3.0\ \mathrm{cm}$，则$f ＜ u ＜ 2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，像高大于物高（3 cm），故像高可能是5 cm。
【答案】
(1) 3.0；(2) ；(3) 5 cm
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜特殊光线、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合凸透镜的特殊光线和成像规律进行考查，属于基础应用类题目，需学生熟练掌握相关规律即可解答。
【难度系数】
0.5