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8.(连云港中考)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10 cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为
10
cm。如图所示是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜远离
(选填“远离”或“靠近”)书本,凸透镜和书本的距离应满足的条件是小于10 cm
。答案
8.10 远离 小于10 cm
解析
【分析】
首先，凸透镜正对太阳光时，最小、最亮的光斑到透镜的距离就是该凸透镜的焦距，据此可确定第一个空的答案；其次，图中呈现正立放大的像，说明此时凸透镜作为放大镜使用，成正立放大虚像，需结合凸透镜成虚像的规律分析：成虚像时，物距越大（在一倍焦距内），虚像越大，据此判断凸透镜的移动方向和物距的条件。
【解析】
1. 测量焦距：将凸透镜正对太阳光，平行的太阳光经凸透镜后会聚成最小、最亮的光斑，该光斑到凸透镜的距离即为焦距，题目中该距离为10 cm，所以焦距是10 cm。
2. 成像分析：图中看到正立、放大的“国”字，说明此时凸透镜成正立、放大的虚像，根据凸透镜成像规律，当物距小于焦距（u＜f）时，成正立、放大的虚像，这是放大镜的原理。
3. 调整方法：要看到更大的正立虚像，根据凸透镜成虚像的规律，物距越大（物体离透镜越远，且仍在一倍焦距内），虚像越大，所以需要增大物距，即凸透镜远离书本，且凸透镜和书本的距离（物距）要小于焦距10 cm。
【答案】
10；远离；小于10 cm
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合实际应用考查凸透镜焦距的测量和成像规律，重点是掌握成虚像时物距与像大小的关系，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先，凸透镜正对太阳光时，最小、最亮的光斑到透镜的距离就是该凸透镜的焦距，据此可确定第一个空的答案；其次，图中呈现正立放大的像，说明此时凸透镜作为放大镜使用，成正立放大虚像，需结合凸透镜成虚像的规律分析：成虚像时，物距越大（在一倍焦距内），虚像越大，据此判断凸透镜的移动方向和物距的条件。
【解析】
1. 测量焦距：将凸透镜正对太阳光，平行的太阳光经凸透镜后会聚成最小、最亮的光斑，该光斑到凸透镜的距离即为焦距，题目中该距离为10 cm，所以焦距是10 cm。
2. 成像分析：图中看到正立、放大的“国”字，说明此时凸透镜成正立、放大的虚像，根据凸透镜成像规律，当物距小于焦距（u＜f）时，成正立、放大的虚像，这是放大镜的原理。
3. 调整方法：要看到更大的正立虚像，根据凸透镜成虚像的规律，物距越大（物体离透镜越远，且仍在一倍焦距内），虚像越大，所以需要增大物距，即凸透镜远离书本，且凸透镜和书本的距离（物距）要小于焦距10 cm。
【答案】
10；远离；小于10 cm
【知识点】
凸透镜焦距、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合实际应用考查凸透镜焦距的测量和成像规律，重点是掌握成虚像时物距与像大小的关系，难度适中。
【难度系数】
0.6
9.如图所示,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,此成像原理可用于制作
第9题图 第10题图
投影仪
。不改变蜡烛与光屏的位置,向右
(选填“左”或“右”)移动凸透镜到某一位置,能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径,在足够大的光屏上能
(选填“能”或“不能”)成清晰且完整的像。第9题图 第10题图
答案
9.投影仪 右 能
解析
【分析】本题需结合凸透镜成像规律逐步分析：首先观察题图中物距与像距的关系，判断成像性质及应用；再利用光路可逆原理，分析移动凸透镜的方向；最后根据凸透镜成像的原理，判断烛焰高度大于透镜直径时能否成完整像。
【解析】1. 由题图可知，烛焰经凸透镜成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律：当物距满足$f＜u＜2f$时，像距$v＞2f$，成倒立、放大的实像，此原理可用于制作投影仪；2. 根据光路可逆原理，保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向右移动，使新的物距等于原来的像距，新的像距等于原来的物距，就能再次在光屏上成清晰的实像；3. 凸透镜成像是烛焰发出的光线经凸透镜折射后会聚形成的，只要烛焰的光线能通过凸透镜，即使烛焰高度大于凸透镜的直径，也能会聚成完整的像，因此光屏上能成清晰且完整的像。
【答案】投影仪 右 能
【知识点】凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，涵盖成像原理的实际应用、光路可逆的运用以及成像完整性的判断，属于基础光学题，需学生熟练掌握相关规律。
【难度系数】0.5
【解析】1. 由题图可知，烛焰经凸透镜成倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律：当物距满足$f＜u＜2f$时，像距$v＞2f$，成倒立、放大的实像，此原理可用于制作投影仪；2. 根据光路可逆原理，保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向右移动，使新的物距等于原来的像距，新的像距等于原来的物距，就能再次在光屏上成清晰的实像；3. 凸透镜成像是烛焰发出的光线经凸透镜折射后会聚形成的，只要烛焰的光线能通过凸透镜，即使烛焰高度大于凸透镜的直径，也能会聚成完整的像，因此光屏上能成清晰且完整的像。
【答案】投影仪 右 能
【知识点】凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，涵盖成像原理的实际应用、光路可逆的运用以及成像完整性的判断，属于基础光学题，需学生熟练掌握相关规律。
【难度系数】0.5
10.(物理学与社会发展)如图是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个
凸
透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的实
像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像变大
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
10.凸 实 变大
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像的应用，解题思路：①明确摄像机镜头的光学元件类型，摄像机利用凸透镜成像原理工作；②结合凸透镜成像规律，判断物距大于2倍焦距时的成像性质；③根据凸透镜成像的动态规律，分析物距变化时像的大小变化情况。
【解析】
1. 摄像机的镜头相当于一个凸透镜，因为其利用凸透镜对光的折射成像；
2. 当物体位于凸透镜的2倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，这是摄像机的成像原理，因此行人在感光元件上成倒立、缩小的实像；
3. 根据凸透镜成像的“物近像远像变大”规律，当小巴车靠近公交站牌时，物距减小，站牌在感光元件上所成的像会变大。
【答案】
凸 实 变大
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】
本题结合智能无人驾驶小巴车的实际场景，考查凸透镜成像的基础应用，将物理知识与生活实际结合，体现物理与社会发展的联系，难度适中，侧重对基础规律的掌握。
【难度系数】
0.5
本题考查凸透镜成像的应用，解题思路：①明确摄像机镜头的光学元件类型，摄像机利用凸透镜成像原理工作；②结合凸透镜成像规律，判断物距大于2倍焦距时的成像性质；③根据凸透镜成像的动态规律，分析物距变化时像的大小变化情况。
【解析】
1. 摄像机的镜头相当于一个凸透镜，因为其利用凸透镜对光的折射成像；
2. 当物体位于凸透镜的2倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，这是摄像机的成像原理，因此行人在感光元件上成倒立、缩小的实像；
3. 根据凸透镜成像的“物近像远像变大”规律，当小巴车靠近公交站牌时，物距减小，站牌在感光元件上所成的像会变大。
【答案】
凸 实 变大
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】
本题结合智能无人驾驶小巴车的实际场景，考查凸透镜成像的基础应用，将物理知识与生活实际结合，体现物理与社会发展的联系，难度适中，侧重对基础规律的掌握。
【难度系数】
0.5
11.小明同学利用光具座探究凸透镜成像规律实验时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜光心20 cm处时，在另一侧的光屏上得到一个清晰等大的像。则透镜的焦距为
10
cm；将蜡烛移到距透镜光心25 cm处时，应调节光屏靠近
（选填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上得到一个清晰的像，该像是倒立
（选填“倒立”或“正立”）缩小
（选填“放大”或“缩小”）的实像。答案
11.10 靠近 倒立 缩小
解析
【分析】
首先回忆凸透镜成像规律：当物体位于2倍焦距处时，成倒立、等大的实像，此时物距等于2倍焦距；当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，且物距越大，像距越小。根据题目中“成等大像”的条件可算出焦距，再结合物距变化判断光屏移动方向和像的性质。
【解析】
1. 计算焦距：当光屏上成清晰等大的像时，物距$u = 2f$，已知此时$u = 20\ \mathrm{cm}$，因此$2f = 20\ \mathrm{cm}$，解得焦距$f = 10\ \mathrm{cm}$。
2. 分析蜡烛移动后的情况：蜡烛移到距透镜25 cm处时，物距$u' = 25\ \mathrm{cm}$，满足$u' ＞ 2f$（$2f = 20\ \mathrm{cm}$），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像；且物距增大时像距减小，因此应调节光屏靠近透镜，才能得到清晰的像。
【答案】
10 靠近 倒立 缩小
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，需牢记物距与焦距关系对应的成像特点，属于常规基础题。
【难度系数】
0.8
首先回忆凸透镜成像规律：当物体位于2倍焦距处时，成倒立、等大的实像，此时物距等于2倍焦距；当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，且物距越大，像距越小。根据题目中“成等大像”的条件可算出焦距，再结合物距变化判断光屏移动方向和像的性质。
【解析】
1. 计算焦距：当光屏上成清晰等大的像时，物距$u = 2f$，已知此时$u = 20\ \mathrm{cm}$，因此$2f = 20\ \mathrm{cm}$，解得焦距$f = 10\ \mathrm{cm}$。
2. 分析蜡烛移动后的情况：蜡烛移到距透镜25 cm处时，物距$u' = 25\ \mathrm{cm}$，满足$u' ＞ 2f$（$2f = 20\ \mathrm{cm}$），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像；且物距增大时像距减小，因此应调节光屏靠近透镜，才能得到清晰的像。
【答案】
10 靠近 倒立 缩小
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，需牢记物距与焦距关系对应的成像特点，属于常规基础题。
【难度系数】
0.8
三、作图题(每小题10分,共20分)
12.(枣庄中考)如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
12.(枣庄中考)如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
答案
12.
解析
【分析】
要完成该光路作图，需掌握凹透镜和凸透镜的特殊光线规律：①凹透镜的特殊光线：若入射光线的延长线指向凹透镜另一侧的焦点，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴；②凸透镜的特殊光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线会通过凸透镜另一侧的焦点。解题时，先利用凹透镜的光线规律画出经凹透镜的折射光线，再利用凸透镜的光线规律画出经凸透镜的折射光线。
【解析】
1. 处理凹透镜部分：题目中入射到凹透镜的光线，其延长线指向凹透镜右侧的焦点，根据凹透镜的特殊光线规律，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴，画出该平行于主光轴的光线；
2. 处理凸透镜部分：上述平行于主光轴的光线入射到凸透镜，根据凸透镜的特殊光线规律，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会通过凸透镜右侧的焦点，据此画出经凸透镜后的折射光线，完成整个光路。
【答案】
【知识点】
透镜光路作图、凹透镜特殊光线、凸透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜的光路作图，核心是牢记凹透镜和凸透镜的特殊光线折射规律，属于基础作图题，难度不大，需准确应用光线折射特点。
【难度系数】
0.3
要完成该光路作图，需掌握凹透镜和凸透镜的特殊光线规律：①凹透镜的特殊光线：若入射光线的延长线指向凹透镜另一侧的焦点，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴；②凸透镜的特殊光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线会通过凸透镜另一侧的焦点。解题时，先利用凹透镜的光线规律画出经凹透镜的折射光线，再利用凸透镜的光线规律画出经凸透镜的折射光线。
【解析】
1. 处理凹透镜部分：题目中入射到凹透镜的光线，其延长线指向凹透镜右侧的焦点，根据凹透镜的特殊光线规律，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴，画出该平行于主光轴的光线；
2. 处理凸透镜部分：上述平行于主光轴的光线入射到凸透镜，根据凸透镜的特殊光线规律，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会通过凸透镜右侧的焦点，据此画出经凸透镜后的折射光线，完成整个光路。
【答案】
【知识点】
透镜光路作图、凹透镜特殊光线、凸透镜特殊光线
【点评】
本题考查透镜的光路作图，核心是牢记凹透镜和凸透镜的特殊光线折射规律，属于基础作图题，难度不大，需准确应用光线折射特点。
【难度系数】
0.3
13.如图所示，一束光经平面镜反射后，平行凹透镜的主光轴射向透镜，请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线。
答案
13.
解析
【分析】要完成本题，需分两步：①根据凹透镜的光学性质，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凹透镜的左焦点，据此画出折射光线；②已知入射光线和反射光线（平行于主光轴），先确定两者夹角的角平分线（法线），再作垂直于法线的直线，即为平面镜的位置。
【解析】1. 画折射光线：反射光线平行于凹透镜主光轴，根据凹透镜的折射规律，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通过左侧的虚焦点F，因此连接凹透镜上的入射点与左侧F的反向延长线，画出向右上方的折射光线；2. 画平面镜：入射光线与反射光线（平行主光轴的光线）的交点为入射点，作这两条光线夹角的角平分线（法线），过入射点作垂直于法线的直线，即为平面镜，反射面朝向入射光线一侧。
【答案】
【知识点】凹透镜的光学性质、平面镜的反射作图
【点评】本题综合考查了平面镜作图和凹透镜的光学规律，需要掌握两种光学元件的作图方法，是光学作图的典型综合题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 画折射光线：反射光线平行于凹透镜主光轴，根据凹透镜的折射规律，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通过左侧的虚焦点F，因此连接凹透镜上的入射点与左侧F的反向延长线，画出向右上方的折射光线；2. 画平面镜：入射光线与反射光线（平行主光轴的光线）的交点为入射点，作这两条光线夹角的角平分线（法线），过入射点作垂直于法线的直线，即为平面镜，反射面朝向入射光线一侧。
【答案】
【知识点】凹透镜的光学性质、平面镜的反射作图
【点评】本题综合考查了平面镜作图和凹透镜的光学规律，需要掌握两种光学元件的作图方法，是光学作图的典型综合题。
【难度系数】0.5
四、实验探究题(20分)
14.某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
(1)实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是
(2)移动蜡烛和光屏到如图所示位置，光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出)，生活中的
(3)实验过程中，小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上
(4)实验一段时间后，蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向
(5)另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是
14.某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
(1)实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是
使像成在光屏的中央
。(2)移动蜡烛和光屏到如图所示位置，光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出)，生活中的
投影仪
（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是这一成像原理的应用。(3)实验过程中，小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上
不会
（选填“会”或“不会”）出现指尖的像。(4)实验一段时间后，蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央，应将光屏向
上
移动。(5)另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是
可以增加物体的亮度，使成像更清晰
（写出一点即可）。答案
14.(1)使像成在光屏的中央 (2)投影仪 (3)不会 (4)上 (5)可以增加物体的亮度，使成像更清晰
解析
【分析】
本题围绕“探究凸透镜成像规律”的实验展开，需结合实验操作目的、凸透镜成像规律、实虚像特点、实验现象调整及实验改进等知识点逐一分析：
1. 实验前调整烛焰、透镜、光屏中心同一高度，是为了让像成在光屏中央，便于观察；
2. 通过图中刻度计算物距和像距，结合成像规律判断应用的光学设备；
3. 触摸凸透镜时，指尖在一倍焦距内成虚像，虚像无法在光屏呈现；
4. 蜡烛变短后像的移动方向，需根据成像的颠倒特点判断光屏调整方向；
5. 发光二极管代替蜡烛的好处，从亮度、稳定性等角度分析。
【解析】
(1) 实验前调整三者中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央，确保能在光屏上清晰观察到像，故答案为使像成在光屏的中央。
(2) 由图可知，物距$ u = 50\,\mathrm{cm} - 20\,\mathrm{cm} = 30\,\mathrm{cm} $，像距$ v = 100\,\mathrm{cm} - 50\,\mathrm{cm} = 50\,\mathrm{cm} $，此时$ f ＜ u ＜ 2f $，$ v ＞ 2f $，成倒立、放大的实像，生活中的投影仪利用这一原理，故填投影仪。
(3) 手指触摸凸透镜时，指尖到透镜的距离小于一倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，因此光屏上不会出现指尖的像，填不会。
(4) 蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据凸透镜成像时像与物体上下颠倒的特点，像会向上移动，要使像回到光屏中央，应将光屏向上移动，填上。
(5) 用发光二极管代替蜡烛，其亮度更高，能使成像更清晰，同时不会因蜡烛燃烧而缩短，实验过程中无需频繁调整光屏，故好处为可以增加物体的亮度，使成像更清晰。
【答案】
(1)使像成在光屏的中央；(2)投影仪；(3)不会；(4)上；(5)可以增加物体的亮度，使成像更清晰
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作目的；实像与虚像
【点评】
本题全面考查了凸透镜成像规律实验的核心知识点，涵盖实验操作、成像规律应用、特殊现象分析及实验改进，是光学实验的基础题型，注重对学生实验细节的理解和应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究凸透镜成像规律”的实验展开，需结合实验操作目的、凸透镜成像规律、实虚像特点、实验现象调整及实验改进等知识点逐一分析：
1. 实验前调整烛焰、透镜、光屏中心同一高度，是为了让像成在光屏中央，便于观察；
2. 通过图中刻度计算物距和像距，结合成像规律判断应用的光学设备；
3. 触摸凸透镜时，指尖在一倍焦距内成虚像，虚像无法在光屏呈现；
4. 蜡烛变短后像的移动方向，需根据成像的颠倒特点判断光屏调整方向；
5. 发光二极管代替蜡烛的好处，从亮度、稳定性等角度分析。
【解析】
(1) 实验前调整三者中心在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央，确保能在光屏上清晰观察到像，故答案为使像成在光屏的中央。
(2) 由图可知，物距$ u = 50\,\mathrm{cm} - 20\,\mathrm{cm} = 30\,\mathrm{cm} $，像距$ v = 100\,\mathrm{cm} - 50\,\mathrm{cm} = 50\,\mathrm{cm} $，此时$ f ＜ u ＜ 2f $，$ v ＞ 2f $，成倒立、放大的实像，生活中的投影仪利用这一原理，故填投影仪。
(3) 手指触摸凸透镜时，指尖到透镜的距离小于一倍焦距，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏上，因此光屏上不会出现指尖的像，填不会。
(4) 蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，根据凸透镜成像时像与物体上下颠倒的特点，像会向上移动，要使像回到光屏中央，应将光屏向上移动，填上。
(5) 用发光二极管代替蜡烛，其亮度更高，能使成像更清晰，同时不会因蜡烛燃烧而缩短，实验过程中无需频繁调整光屏，故好处为可以增加物体的亮度，使成像更清晰。
【答案】
(1)使像成在光屏的中央；(2)投影仪；(3)不会；(4)上；(5)可以增加物体的亮度，使成像更清晰
【知识点】
凸透镜成像规律；实验操作目的；实像与虚像
【点评】
本题全面考查了凸透镜成像规律实验的核心知识点，涵盖实验操作、成像规律应用、特殊现象分析及实验改进，是光学实验的基础题型，注重对学生实验细节的理解和应用能力的考查。
【难度系数】
0.7
