19 为测量某凸透镜焦距,小芳先在纸上画一个小于透镜大小的圆环,如图所示,将凸透镜正对太阳光,其下方距透镜10 cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,该现象表明凸透镜对光有作用;当将该透镜靠近白纸垂直移动4 cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,此过程中光斑的大小（填“先变小后变大”或“先变大后变小”）,通过计算可以得到该凸透镜的焦距为cm。
第19题图

19. 会聚 先变小后变大 8

【分析】
首先，凸透镜正对太阳光时，能使平行光线会聚，由此判断凸透镜的作用；接着分析光斑变化：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚到焦点，焦点处光斑最小最亮，当透镜靠近白纸移动时，白纸先在焦点外侧，向焦点移动过程中光斑变小，过焦点后白纸在焦点内侧，继续靠近白纸时光斑变大，因此光斑先变小后变大；最后利用两次光斑重合时透镜与白纸的位置关于焦点对称，计算焦距。
【解析】
1. 判断凸透镜的作用：凸透镜正对太阳光，下方白纸上出现与圆环重合的光斑，说明光线被会聚，因此凸透镜对光有会聚作用。
2. 分析光斑大小变化：平行光经凸透镜后会聚于焦点，焦点处光斑最小。当透镜靠近白纸移动时，初始时白纸在焦点外，向焦点移动，光斑逐渐变小；经过焦点后，白纸在焦点内，继续靠近白纸时，光斑逐渐变大，因此光斑大小先变小后变大。
3. 计算焦距：设凸透镜焦距为$f$，第一次透镜到白纸的距离为$10\ \mathrm{cm}$，移动后透镜靠近白纸，此时距离为$10\ \mathrm{cm}-4\ \mathrm{cm}=6\ \mathrm{cm}$。由于两次光斑重合，说明这两个距离关于焦点对称，即$f - 6\ \mathrm{cm}=10\ \mathrm{cm}-f$，解得$2f=16\ \mathrm{cm}$，$f=8\ \mathrm{cm}$。
【答案】
会聚；先变小后变大；8
【知识点】
凸透镜会聚作用；焦距测量
【点评】
本题考查凸透镜的会聚特性及焦距的测量，核心是理解平行光经凸透镜的光斑变化规律，明确两次光斑重合时透镜与白纸的位置关于焦点对称，难度适中。
【难度系数】
0.5

20 [2025无锡滨湖期中]如图所示,许多博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,文物通过凸透镜所成像的正倒、大小情况是、,像在凸透镜的(填“左”或“右”)侧,想让观察到的像变大一些,可以使透镜(填“靠近”或“远离”)文物。

20. 正立 放大 右 远离

【分析】
要解答本题，需运用凸透镜成像规律逐步分析：首先判断文物与凸透镜的位置关系，文物在凸透镜一倍焦距以内，结合规律确定像的正倒、大小和位置；再根据凸透镜成虚像时的大小变化规律，确定调整透镜的方向。
【解析】
当文物位于凸透镜的一倍焦距以内时，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像；虚像与物体在透镜的同侧，本题中文物在透镜的右侧，因此像在透镜的右侧。
对于凸透镜成虚像的情况，物距越大（物体到透镜的距离越大），所成虚像越大，因此想让像变大，需增大物距，即让透镜远离文物。
【答案】
正立 放大 右 远离
【知识点】
凸透镜成像规律 虚像特点
【点评】
本题结合博物馆文物观察的实际场景，考查凸透镜成虚像的规律，属于基础应用类题目，需掌握虚像的正倒、位置及大小变化规律即可解答。
【难度系数】
0.3

21［2025 宝鸡金台校级三模］如图所示的动物红外传感相机常用于监测野生动物的活动。当野生动物进入传感器范围时，触发红外传感器，相机镜头将自动对焦并捕捉图像或视频。相机镜头对光有（填“会聚”或“发散”）作用，野生动物通过相机的镜头成倒立、（填“放大”或“缩小”）的实像，野生动物靠近相机镜头时，所成的像逐渐（填“变大”“变小”或“不变”）。

21. 会聚 缩小 变大

【分析】本题考查凸透镜的光学性质及成像规律。首先明确相机镜头为凸透镜，凸透镜对光有会聚作用；其次，照相机利用凸透镜成像中“物距大于2倍焦距时成倒立、缩小实像”的原理；最后根据凸透镜成像“物近像远像变大”的规律，判断像的变化情况。
【解析】相机的镜头属于凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；照相机的成像原理是：当物体在凸透镜的2倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，因此野生动物通过相机镜头成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成像规律，当野生动物靠近相机镜头（物距减小）时，像距会增大，所成的像逐渐变大。
【答案】会聚 缩小 变大
【知识点】凸透镜会聚作用、凸透镜成像规律
【点评】本题结合实际应用考查凸透镜的基础知识点，属于常规基础题，掌握凸透镜的光学性质和成像规律即可正确解答。
【难度系数】0.7

22 [2025十堰丹江口模拟]如图所示为商场中经常看到的广告投影灯的内部结构示意图。其中广告片应位于镜头的（填“2倍焦距以外”“1倍焦距和2倍焦距之间”或“1倍焦距以内”）。为了在地面上得到更大的、清晰的广告图像，应使广告片与凸透镜的距离（填“增大”或“减小”），投影灯与地面的距离（填“增大”或“减小”）。

22. 1倍焦距和2倍焦距之间 减小 增大

【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析投影灯的成像原理及像的大小变化规律。首先，投影灯成放大的实像，根据凸透镜成像规律确定广告片的位置；其次，依据“物近像远像变大”的实像变化规律，判断物距和像距的调整方式。
【解析】
1. 确定广告片的位置：投影灯利用凸透镜成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律，当物距满足$ f ＜ u ＜ 2f $（即物体在1倍焦距和2倍焦距之间）时，成倒立、放大的实像，因此广告片应位于镜头的1倍焦距和2倍焦距之间。
2. 调整像的大小：根据凸透镜成实像时的规律“物近像远像变大”，要得到更大的清晰像，需减小物距（即广告片与凸透镜的距离减小），同时增大像距（即投影灯与地面的距离增大）。
【答案】
1倍焦距和2倍焦距之间；减小；增大
【知识点】
凸透镜成像规律；凸透镜成像的应用
【点评】
本题结合生活中的投影灯场景，考查凸透镜成像规律的实际应用，属于基础题，牢记凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律即可解答。
【难度系数】
0.6

23 [2025本溪二模]小光利用如图的蜡烛、水透镜、光屏等器材探索眼睛视物原理。模拟正常眼睛看物体，调节蜡烛、光屏，直到光屏上出现倒立、的像。接下来小光模拟眼睛观察近处物体，将蜡烛靠近凸透镜，保持凸透镜和光屏不动，需要将水透镜（填“抽水”或“注水”），直到光屏上出现清晰的像。

23. 缩小 注水

【分析】
首先，正常眼睛看远处物体时，物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像；观察题图，蜡烛到透镜的距离（物距）大于透镜到光屏的距离（像距），符合u＞2f的成像特点，因此第一空填缩小。当模拟眼睛看近处物体时，蜡烛靠近凸透镜，物距减小，根据凸透镜成像规律，物近像远，若要保持凸透镜和光屏位置不变（像距不变），需要增强透镜的会聚能力；水透镜注水会使透镜凸度变大，焦距变小，会聚能力增强，能让像重新成在光屏上，因此第二空填注水。
【解析】
1. 正常眼睛看远处物体时，物距u＞2f，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。由题图可知，蜡烛位于10cm刻度处，凸透镜位于40cm刻度处，物距u=40cm-10cm=30cm；光屏位于55cm刻度处，像距v=55cm-40cm=15cm，u＞v，满足u＞2f的条件，故光屏上成倒立、缩小的实像，因此第一空填“缩小”。
2. 当模拟眼睛观察近处物体时，蜡烛靠近凸透镜，物距减小，根据凸透镜成像规律，物距减小，像距会增大。若保持凸透镜和光屏位置不变（像距不变），需要减小凸透镜的焦距，增强其会聚能力；水透镜注水时，透镜的凸度变大，焦距变小，会聚能力增强，可使像重新成在光屏上，因此第二空填“注水”。
【答案】
缩小；注水
【知识点】
凸透镜成像规律；眼睛的视物原理
【点评】
本题结合眼睛视物原理考查凸透镜成像规律的应用，需要学生理解凸透镜成像时物距、像距与焦距的关系，以及水透镜凸度对焦距的影响，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7

24 如图所示，请完成光线通过透镜的光路图。
(F是透镜的焦点)

24. 如图所示

【分析】
要完成透镜光路图，需牢记凸透镜和凹透镜的特殊光线规律：凸透镜中，平行于主光轴的光线经折射后过另一侧焦点，从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴；凹透镜中，平行于主光轴的光线经折射后，反向延长线过同侧焦点，过光心的光线传播方向不变。据此分别处理左右两侧透镜的光线即可。
【解析】
1. 左侧凸透镜：
光线S发出的平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，指向右侧的焦点F，画出该折射光线；
光线S发出的指向左侧焦点F的光线，经凸透镜折射后，平行于主光轴，画出该折射光线。
2. 右侧凹透镜：
平行于主光轴的光线AB，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过左侧的焦点F，据此画出折射光线；
过凹透镜光心O的光线C，传播方向保持不变，画出该光线。
【答案】

【知识点】
透镜光路、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的作图，是光学基础题型，需熟练掌握两类透镜的特殊光线规律。
【难度系数】
0.5