1 [2024淮北期末]将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小、最亮的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为L。小明认为凸透镜的焦距一定大于L。为了检验小明的推断是否正确，可将下方的纸张慢慢稍微远离凸透镜，若观察到纸上呈现的光斑先（选填“变大”“变小”或“不变”），则其推断是正确的。

1. 变小

【分析】首先明确：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚到焦点，焦点处的光斑是最小、最亮的。当前光斑并非最小最亮，说明透镜到光斑的距离L要么小于焦距（焦点在透镜与光斑之间），要么大于焦距（焦点在光斑的另一侧）。小明推断焦距f＞L，即焦点在透镜与当前光斑之间，要验证该推断，需分析纸张远离透镜时光斑的变化：若f＞L，纸张远离透镜时，会向焦点靠近，光线会聚程度增强，光斑会先变小，直到到达焦点时最小，之后再远离才会变大，因此若观察到光斑先变小，就能验证小明的推断正确。
【解析】平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚于焦点，焦点处的光斑最小、最亮。已知当前光斑到凸透镜的距离为L，小明认为焦距f＞L，说明焦点位于凸透镜与当前光斑之间。当将下方纸张慢慢远离凸透镜时，纸张会向焦点方向移动，光线的会聚程度逐渐增大，因此纸上的光斑会先变小，直到到达焦点时达到最小，后续远离焦点时光斑才会变大。所以若观察到光斑先变小，说明小明的推断正确。
【答案】变小
【知识点】凸透镜会聚作用；焦点与焦距
【点评】本题考查凸透镜对平行光的会聚特点，核心是理解焦点处光斑最小最亮，通过分析光斑位置与焦距的关系，判断移动纸张时光斑的变化，是对凸透镜基础知识点的应用考查。
【难度系数】0.5

2 完成图中光路。 第2题图

2. 如图所示

【分析】
要完成透镜光路，需掌握凸透镜和凹透镜的特殊光线规律：①凸透镜：平行于主光轴的光线经折射后过另一侧焦点；过光心的光线传播方向不变。②凹透镜：平行于主光轴的光线经折射后，折射光线的反向延长线过入射侧焦点；过光心的光线传播方向不变。解题时，先区分透镜类型，再对应规律画折射光线即可。
【解析】
1. 凸透镜部分：
从S发出的平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线指向右侧的焦点F；
从S发出的过凸透镜光心O的光线，传播方向保持不变，沿直线传播。
2. 凹透镜部分：
入射到凹透镜的平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过左侧的焦点F；
入射到凹透镜光心O的光线，传播方向不变，沿直线传播。
按上述规律画出折射光线，完成光路。
【答案】
如图所示
【知识点】
透镜的光路图、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜光路的绘制，核心是掌握凸透镜和凹透镜的特殊光线规则，属于基础作图题，需准确应用光线折射规律。
【难度系数】
0.5

3 [2025合肥肥西期末]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，实验操作如下。
（1）点燃蜡烛调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心，使它们在。
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上能够观察到清晰的像，像是倒立、（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；生活中（选填“投影仪”或“照相机”）成像特点与本次成像特点相同。

（3）若在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜，发现光屏上的像变得模糊了。如果保持蜡烛和凸透镜位置不动，向（选填“左”或“右”）移动光屏，可在光屏上再次观察到清晰的像。

3.（1）同一高度
（2）缩小 照相机
（3）右

【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像规律”的实验展开，需结合实验操作要求、凸透镜成像规律、凹透镜的光学性质逐步分析：
1. 第（1）问是实验基础操作，目的是让像成在光屏中央，需调节三者中心在同一高度；
2. 第（2）问需先计算物距和像距，再根据物距与像距的关系判断成像特点，进而对应生活中的应用；
3. 第（3）问需明确凹透镜对光线的发散作用，判断像的移动方向，从而确定光屏的移动方向。
【解析】
（1）实验前调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度，是为了使烛焰的像能够成在光屏的中央，便于观察，故填“同一高度”。
（2）由图可知，蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，因此物距$ u = 50cm - 20cm = 30cm $；光屏在65cm刻度处，像距$ v = 65cm - 50cm = 15cm $。此时$ u ＞ v $，根据凸透镜成像规律，当$ u ＞ 2f $时，成倒立、缩小的实像，这一成像特点应用于照相机，故依次填“缩小”“照相机”。
（3）凹透镜对光线有发散作用，会使原本会聚的光线延迟会聚，导致像的位置向右移动，因此保持蜡烛和凸透镜位置不动时，需向右移动光屏才能再次得到清晰的像，故填“右”。
【答案】
（1）同一高度；（2）缩小；照相机；（3）右
【知识点】
凸透镜成像规律；凹透镜的光学性质；实验操作规范
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础实验题，涵盖实验操作、成像规律应用、透镜对光线的作用等核心知识点，侧重考查学生对实验细节和规律的理解，难度适中。
【难度系数】
0.7

4[2025苏州]在探究凸透镜成像规律的实验中，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜。当凸透镜距离蜡烛为16 cm和24 cm时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（）

A.第一次的像是缩小的
B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是40 cm
D.凸透镜的焦距是20 cm

4. C

【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心利用凸透镜成像的共轭现象（蜡烛和光屏固定时，两次成像的物距与像距互换）解题。首先明确：当蜡烛和光屏位置固定，移动凸透镜使光屏两次成清晰像时，两次物距之和等于蜡烛与光屏的总距离。结合题目给出的两次物距，先计算总距离，再通过成像公式判断焦距和像的性质，逐一分析选项。
【解析】
1. 利用共轭成像原理：蜡烛和光屏固定时，两次成像的物距满足$u_1 + u_2 = L$（$L$为蜡烛与光屏的距离）。题目中$u_1=16\ \mathrm{cm}$，$u_2=24\ \mathrm{cm}$，因此$L=16\ \mathrm{cm}+24\ \mathrm{cm}=40\ \mathrm{cm}$，故选项C正确。
2. 计算凸透镜焦距：根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，第一次成像时$u_1=16\ \mathrm{cm}$，像距$v_1=L-u_1=40\ \mathrm{cm}-16\ \mathrm{cm}=24\ \mathrm{cm}$，代入得$\frac{1}{f}=\frac{1}{16}+\frac{1}{24}=\frac{5}{48}$，解得$f=9.6\ \mathrm{cm}$，故选项D（焦距20cm）错误。
3. 判断像的性质：
第一次成像：$f=9.6\ \mathrm{cm}$，则$f＜u_1=16\ \mathrm{cm}＜2f=19.2\ \mathrm{cm}$，此时成倒立、放大的实像，选项A（第一次像缩小）错误。
第二次成像：$u_2=24\ \mathrm{cm}＞2f=19.2\ \mathrm{cm}$，此时成倒立、缩小的实像，因此第二次的像比第一次小，选项B错误。
综上，正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、共轭成像
【点评】
本题结合凸透镜成像的共轭现象，考查学生对成像规律的理解与应用，需掌握“蜡烛光屏固定时两次成像物距和等于总距离”的特点，通过公式计算和成像性质判断选项，属于初中物理光学的基础应用题，需熟练掌握成像规律的核心内容。
【难度系数】
0.6

5 如图(a)所示为人眼睛的结构图,其折光系统使被观察的物体在视网膜上成、的实像;长时间盯着手机等电子产品,容易患上近视眼,图(b)中是远视眼的光路示意图。

5. 倒立 缩小 甲

【分析】
要解答本题，需掌握两个核心知识点：一是人眼的成像原理，二是远视眼的光路特点。首先，人眼的折光系统相当于凸透镜，物体在2倍焦距外时，凸透镜成倒立、缩小的实像；其次，远视眼是晶状体折光能力弱，像成在视网膜后方，据此判断光路图。
【解析】
1. 眼睛成像：人眼的晶状体和角膜构成折光系统，相当于凸透镜，被观察的物体距离眼睛较远，处于凸透镜的2倍焦距以外，根据凸透镜成像规律，此时会在视网膜上成倒立、缩小的实像。
2. 远视眼判断：远视眼的成因是晶状体曲度过小，折光能力太弱，导致近处物体的像成在视网膜后方。观察图(b)，甲图中光线经晶状体折射后会聚在视网膜后方，属于远视眼的光路；乙图光线会聚在视网膜前方，是近视眼的光路。
【答案】
倒立；缩小；甲
【知识点】
眼睛的成像原理；远视眼的成因
【点评】
本题考查基础的光学知识，涉及眼睛成像和视力缺陷的判断，难度较低，需牢记凸透镜成像规律与视力缺陷的对应关系。
【难度系数】
0.7

6 有一种镜头可以伸缩的相机，通过镜头的伸缩改变 （选填“焦距”或“像距”）来调节像的清晰度。如图是用这架相机拍摄的同一只蝴蝶的两张照片，先拍摄甲照片再拍摄乙照片，拍摄乙照片时相机 （选填“靠近”或“远离”）蝴蝶，同时相机镜头应 （选填“向前伸出”或“向后缩回”）。

6. 像距 靠近 向前伸出

【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析：相机镜头为凸透镜，镜头伸缩改变的是镜头与底片间的距离（像距）；对比甲、乙照片，乙的蝴蝶像更大，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，可判断物距和像距的变化情况。
【解析】
1. 相机的镜头是凸透镜，镜头伸缩时，改变的是镜头到感光元件（底片）的距离，即像距（焦距是镜头本身的光学属性，伸缩镜头不改变焦距），故第一个空填“像距”。
2. 对比甲、乙照片，乙中蝴蝶的像更大。根据凸透镜成像规律：成实像时，像变大需减小物距（相机靠近被拍摄物体），同时增大像距（镜头向前伸出，使镜头到底片的距离变大），因此拍摄乙照片时，相机靠近蝴蝶，镜头向前伸出。
【答案】
像距；靠近；向前伸出
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律在照相机中的应用，核心是理解“物近像远像变大”的规律，结合照片像的大小变化分析操作，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6