12.在探究凸透镜成像的规律实验中，蜡烛到光屏的距离为30 cm保持不变，某同学将一个焦距为10 cm的凸透镜从光屏移向蜡烛。关于此过程，下列说法正确的是()。

A.能在光屏上成一次清晰的像
B.能在光屏上成两次清晰的像
C.能在光屏上成三次清晰的像
D.不能在光屏上成清晰的像

12.D

【分析】要判断凸透镜从光屏移向蜡烛过程中光屏上能否成清晰的像，需结合凸透镜成像公式，利用物距u、像距v与焦距f的关系，以及蜡烛和光屏的固定距离（u+v=30cm），通过建立方程判断是否存在实像对应的物距和像距（实像才能在光屏呈现）。
【解析】根据凸透镜成像公式：$\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}$，已知焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，蜡烛到光屏的距离$L=u+v=30\ \mathrm{cm}$，即$v=30 - u$，代入公式得：
$\frac{1}{10} = \frac{1}{u} + \frac{1}{30 - u}$
通分整理右边：$\frac{(30 - u) + u}{u(30 - u)} = \frac{30}{u(30 - u)}$
因此等式变为：$\frac{1}{10} = \frac{30}{u(30 - u)}$
交叉相乘得：$u(30 - u) = 300$，整理为一元二次方程：$u^2 - 30u + 300 = 0$
计算判别式$\Delta = (-30)^2 - 4×1×300 = 900 - 1200 = -300 ＜ 0$，方程无实数解，说明不存在能在光屏上成实像的物距和像距，因此不能在光屏上成清晰的像。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、一元二次方程判别式
【点评】本题结合凸透镜成像公式与方程判别式，判断实像存在的条件，需明确实像才能在光屏呈现，物像距离小于4f时无实像，是对凸透镜成像规律的综合应用。
【难度系数】0.6

二、非选择题
13. 在①小孔成像、②平面镜成像、③银幕上成像、④放大镜成正立的像中，属于实像的有，属于虚像的有；反射而成的像有，折射而成的像有。（以上各空均填序号。）

13. ①③ ②④ ② ③④

【分析】
要解决本题，需明确实像与虚像、光的反射与折射的判断依据，再逐个分析四个成像现象：
1. 实像由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上；虚像由光线反向延长线会聚而成，无法呈现在光屏上。
2. 光的反射是光在介质分界面返回原介质的现象，光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向偏折的现象。
逐个分析：①小孔成像是光的直线传播形成的实像；②平面镜成像是光的反射形成的虚像；③银幕上的像是凸透镜（投影仪）折射形成的实像；④放大镜成像是凸透镜折射形成的虚像。据此分类即可。
【解析】
1. 实像与虚像的判断：
①小孔成像：实际光线会聚，为实像；
②平面镜成像：反射光线反向延长线会聚，为虚像；
③银幕上的像：实际光线会聚在银幕上，为实像；
④放大镜成像：折射光线反向延长线会聚，为虚像；
故实像为①③，虚像为②④。
2. 成像原理（反射/折射）的判断：
①小孔成像：光的直线传播，非反射/折射；
②平面镜成像：光的反射；
③银幕上的像：光的折射；
④放大镜成像：光的折射；
故反射而成的像为②，折射而成的像为③④。
【答案】
①③；②④；②；③④
【知识点】
实像与虚像；光的反射；光的折射
【点评】
本题考查光学基础成像现象的分类，需准确区分实像与虚像、光的反射与折射的应用，属于常规基础题。
【难度系数】
0.3

14.如果一束来自远处某点的光经角膜和晶状体折射后所成的像在视网膜（选填“前”或“后”），这就是近视眼的成像原理。矫正的方法就是戴一副由（选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜。矫正前成像离视网膜越远，所配眼镜度数的绝对值越。

14.前 凹 高(或大)

【分析】
要解答本题，需掌握近视眼的成因、矫正方法及眼镜度数与近视程度的关系：近视眼是因晶状体折光能力过强或眼球前后径过长，导致远处物体的像成在视网膜前方；矫正需用对光线有发散作用的凹透镜；近视程度越深（像离视网膜越远），所需眼镜的度数绝对值越大。
【解析】
1. 近视眼的成像原理：当眼睛为近视眼时，晶状体折光能力太强或眼球前后径过长，来自远处某点的光经角膜和晶状体折射后，所成的像会落在视网膜的前方，故第一空填“前”。
2. 近视眼的矫正：凹透镜对光线有发散作用，能使原本成在视网膜前方的像向后移动，最终落在视网膜上，因此需佩戴由凹透镜制成的眼镜，故第二空填“凹”。
3. 眼镜度数：矫正前像离视网膜越远，说明近视程度越严重，需要凹透镜的折光能力越强，因此所配眼镜度数的绝对值越高（或大），故第三空填“高（或大）”。
【答案】
前 凹 高(或大)
【知识点】
近视眼的成因与矫正、凹透镜的应用
【点评】
本题考查近视眼的核心基础知识，属于初中物理光学部分的常考基础题，侧重对概念的理解与直接应用，难度较低。
【难度系数】
0.8

15. 请根据探究凸透镜成像的规律实验，回答下列问题。

(1)如图甲所示，让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，光屏上出现了一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距$f=$cm。
(2)用发光二极管组成的F形光源作为发光物体，实验前调节发光物体、凸透镜和光屏，使它们的中心高度相同，目的是。
(3)如图乙所示，当将F形光源、凸透镜调整到该位置时，刚好在光屏上承接到清晰的像，则像是倒立、（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。此时凸透镜的成像特点与生活中（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像特点相同。
(4)将F形光源移动到10 cm刻度线处时，若要在光屏上再次承接到清晰的像，光屏应向（选填“左”或“右”）移动cm。
(5)保持凸透镜在40 cm刻度线处不动，将F形光源移动到光具座上35 cm刻度线处，发现无论怎样调整光屏位置，都无法在光屏上承接到像。光屏上（选填“有”或“没有”）发光物体经凸透镜折射后的光，人眼在（选填“发光物体”或“光屏”）一侧能观察到像。
(6)某同学不小心在凸透镜上点了一个黑点，则光屏上（选填“有”或“没有”）黑点的像，理由是。
(7)如图丙所示，SA、SB是同一发光物体发出的两束光，利用凸透镜成像的规律，画出这两束光经过凸透镜折射后的折射光，图中O为光心，F为焦点（保留必要的作图痕迹）。

15.(1)10.0
(2)使像成在光屏中央
(3)放大 投影仪
(4)左 15
(5)有 光屏
(6)没有 黑点在凸透镜的焦距以内，成的是虚像，虚像不能承接在光屏上
(7)

【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开，需逐一分析各问题的解题思路：
1. 焦距测量：利用平行光聚焦法，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚的最小最亮光斑到透镜光心的距离为焦距；
2. 实验调节：实验前调节三者中心同高，确保像成在光屏中央，便于观察；
3. 成像特点：根据物距与焦距的关系判断成像性质及对应应用；
4. 物像变化规律：物距增大时像距减小，据此判断光屏移动方向和距离；
5. 虚像特点：物距小于焦距成虚像，虚像不能在光屏呈现，但有折射光线，需在透镜另一侧观察；
6. 透镜黑点的影响：黑点是透镜的一部分，不会成实像，仅挡住部分光线使像变暗；
7. 特殊光线作图：平行于主光轴的光线折射后过焦点，过光心的光线传播方向不变，据此画折射光线。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成最小最亮的光斑，该光斑到凸透镜光心的距离为焦距，故$f=10.0\ \mathrm{cm}$；
(2) 调节发光物体、凸透镜和光屏的中心高度相同，目的是使像成在光屏的中央，便于观察；
(3) 物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，与投影仪的成像特点相同；
(4) 光源移动到10 cm刻度线处，物距增大，根据“物远像近像变小”，光屏应向左移动，移动距离为15 cm；
(5) 光源在35 cm刻度线处，物距小于焦距，成虚像，虚像不能在光屏承接，但有折射光；人眼需在光屏一侧（透镜右侧）观察到像；
(6) 凸透镜上的黑点是透镜的一部分，不是成像的物体，凸透镜成的是整个发光物体的像，故光屏上没有黑点的像；
(7) 作图：① SA平行于主光轴，折射后过右侧焦点F；② SB过光心O，折射后传播方向不变，两条折射光线的反向延长线交于虚像S'，保留作图痕迹。
【答案】
15.(1)10.0
(2)使像成在光屏中央
(3)放大 投影仪
(4)左 15
(5)有 光屏
(6)没有 黑点在凸透镜上，不是成像的物体，凸透镜成的是整个物体的像，黑点不会成在光屏上
(7)
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距测量、实像与虚像
【点评】
本题全面考查凸透镜成像规律的核心知识点，涵盖实验操作、成像应用、虚像判断、透镜作图等，是光学部分的典型综合题，需学生熟练掌握规律并灵活运用。
【难度系数】
0.6