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3.如图5－3－5所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小通用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，则下列说法正确的是 （
A.当物体距透镜8cm时，成正立的虚像
B.当物体距透镜16cm时，成倒立、缩小的实像
C.当物体从距透镜20cm处沿着远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大
D.当物体从距透镜30cm处沿着靠近透镜的方向移动时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜
A
）A.当物体距透镜8cm时，成正立的虚像
B.当物体距透镜16cm时，成倒立、缩小的实像
C.当物体从距透镜20cm处沿着远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变大
D.当物体从距透镜30cm处沿着靠近透镜的方向移动时，要得到清晰的实像，应使光屏靠近透镜
答案
3.A
解析
【分析】首先需确定凸透镜的焦距：平行光经凸透镜会聚的最小、最亮光斑为焦点，焦点到透镜的距离是焦距，由图可知透镜在30cm刻度处，焦点在40cm刻度处，因此焦距$f=40cm-30cm=10cm$。再结合凸透镜成像规律逐一分析选项：凸透镜成像规律为：当$u＜f$时，成正立、放大的虚像；当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像；当$u=2f$时，成倒立、等大的实像；当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像；且物距增大时，像距减小、像变小；物距减小时，像距增大、像变大。
【解析】1. 计算焦距：由图可得，凸透镜位置为$30.0cm$，焦点位置为$40.0cm$，因此焦距$f=40.0cm - 30.0cm=10cm$。
2. 分析选项A：物体距透镜$8cm$，即$u=8cm$，此时$u＜f$，根据成像规律，成正立、放大的虚像，该选项正确。
3. 分析选项B：物体距透镜$16cm$，即$u=16cm$，满足$f＜u＜2f$，此时成倒立、放大的实像，不是缩小的实像，该选项错误。
4. 分析选项C：物体从距透镜$20cm$（$u=2f$）处远离透镜，物距变大，根据“物远像近像变小”，所成的像会逐渐变小，该选项错误。
5. 分析选项D：物体从距透镜$30cm$（$u＞2f$）处靠近透镜，物距变小，根据“物近像远像变大”，要得到清晰的实像，光屏应远离透镜，该选项错误。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、焦距的测量
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，解题核心是先确定凸透镜的焦距，再结合成像规律判断各选项的正误，需牢记成像条件和像的变化规律，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
【解析】1. 计算焦距：由图可得，凸透镜位置为$30.0cm$，焦点位置为$40.0cm$，因此焦距$f=40.0cm - 30.0cm=10cm$。
2. 分析选项A：物体距透镜$8cm$，即$u=8cm$，此时$u＜f$，根据成像规律，成正立、放大的虚像，该选项正确。
3. 分析选项B：物体距透镜$16cm$，即$u=16cm$，满足$f＜u＜2f$，此时成倒立、放大的实像，不是缩小的实像，该选项错误。
4. 分析选项C：物体从距透镜$20cm$（$u=2f$）处远离透镜，物距变大，根据“物远像近像变小”，所成的像会逐渐变小，该选项错误。
5. 分析选项D：物体从距透镜$30cm$（$u＞2f$）处靠近透镜，物距变小，根据“物近像远像变大”，要得到清晰的实像，光屏应远离透镜，该选项错误。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、焦距的测量
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，解题核心是先确定凸透镜的焦距，再结合成像规律判断各选项的正误，需牢记成像条件和像的变化规律，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
4.如图5－3－6甲所示，一幅漫画立在桌面上，小吉把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现，透过水杯看到漫画中的老鼠变“长”了，还掉头奔向猫，如
图5－3－6乙所示，下列关于此现象的说法正确的是 （
A.透过水杯看到变“长”的老鼠是虚像
B.装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
透镜
C.将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D.将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“短”一些
图5－3－6乙所示，下列关于此现象的说法正确的是 （
D
）A.透过水杯看到变“长”的老鼠是虚像
B.装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
透镜
C.将漫画逐渐靠近水杯，透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D.将漫画离水杯远一些，透过水杯看到的老鼠会变“短”一些
答案
4.D 点拨:圆柱形玻璃杯装有水,圆柱形玻璃杯中的水横切面中间厚、边缘薄,形成水凸透镜;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒;由题图乙可知,此时的老鼠的像与题图甲中的老鼠相比,是放大的左右颠倒的实像,A、B错误。将漫画逐渐靠近水杯,当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,透过水杯看到的老鼠还是向右跑的,不是掉头的,C错误。若将漫画离水杯再远一些,物距变大,像距变小,像变小,透过水杯看到的老鼠上下不变,左右变小,所以会变“短”一些,D正确。
解析
【分析】
首先明确装有水的圆柱形玻璃杯，横切面中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜。解题时需结合凸透镜成像规律：凸透镜成实像时，像为倒立（左右、上下颠倒）的，物距变化会影响像的大小；成虚像时像为正立的。据此逐一分析各选项的正误。
【解析】
1. 选项A：题图乙中老鼠的像与甲图相比，是左右颠倒且放大的，根据凸透镜成像规律，倒立的像（左右颠倒）为实像，因此该像不是虚像，A错误。
2. 选项B：装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特征，相当于凸透镜，而非凹透镜，B错误。
3. 选项C：将漫画逐渐靠近水杯，当物距小于凸透镜的焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，此时像不会左右颠倒，因此老鼠不会掉头，C错误。
4. 选项D：凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小。将漫画离水杯远一些，物距变大，像变小，所以透过水杯看到的老鼠会变“短”一些，D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像、透镜应用
【点评】
本题以生活中的装水玻璃杯成像现象为载体，考查凸透镜成像规律的应用，将物理知识与生活实际结合，需要理解凸透镜的成像特点及物距对像的影响，注重对规律的理解和应用。
【难度系数】
0.5
首先明确装有水的圆柱形玻璃杯，横切面中间厚、边缘薄，相当于一个凸透镜。解题时需结合凸透镜成像规律：凸透镜成实像时，像为倒立（左右、上下颠倒）的，物距变化会影响像的大小；成虚像时像为正立的。据此逐一分析各选项的正误。
【解析】
1. 选项A：题图乙中老鼠的像与甲图相比，是左右颠倒且放大的，根据凸透镜成像规律，倒立的像（左右颠倒）为实像，因此该像不是虚像，A错误。
2. 选项B：装有水的圆柱形玻璃杯，中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特征，相当于凸透镜，而非凹透镜，B错误。
3. 选项C：将漫画逐渐靠近水杯，当物距小于凸透镜的焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，此时像不会左右颠倒，因此老鼠不会掉头，C错误。
4. 选项D：凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小。将漫画离水杯远一些，物距变大，像变小，所以透过水杯看到的老鼠会变“短”一些，D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像、透镜应用
【点评】
本题以生活中的装水玻璃杯成像现象为载体，考查凸透镜成像规律的应用，将物理知识与生活实际结合，需要理解凸透镜的成像特点及物距对像的影响，注重对规律的理解和应用。
【难度系数】
0.5
5.小吉在探究凸透镜成像规律,当蜡烛、透镜甲和光屏放置在如图5－3－7所示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动,方可在光屏上再次成清晰的像,则 (
A.透镜甲的焦距为20cm
B.透镜乙的焦距比甲的大
C.第二次成的像是放大的
D.透镜乙的会聚能力更强
D
)A.透镜甲的焦距为20cm
B.透镜乙的焦距比甲的大
C.第二次成的像是放大的
D.透镜乙的会聚能力更强
答案
5.D 点拨:由图可知,此时u=v=20cm,根据u=v=2f甲,成倒立、等大的实像,即2f甲=20cm,因此凸透镜甲的焦距为f甲=10cm,故A错误;保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向左移动,说明透镜乙对光的会聚能力变强,焦距变小,此时像距变小,根据凸透镜成像规律可知,第二次成的像是倒立、缩小的实像,故BC错误,D正确。
解析
【分析】
首先观察题图，确定透镜甲成像时的物距和像距，利用凸透镜成倒立等大实像的条件（$u=v=2f$）计算透镜甲的焦距；再根据更换透镜乙后光屏需左移的现象，判断透镜乙的会聚能力、焦距变化，结合凸透镜成像规律逐一分析选项。
【解析】
1. 计算透镜甲的焦距：由图可知，蜡烛在20cm刻度处，透镜甲在40cm刻度处，光屏在60cm刻度处，因此物距$u_甲=40cm-20cm=20cm$，像距$v_甲=60cm-40cm=20cm$。根据凸透镜成像规律，当$u=v=2f$时，成倒立、等大的实像，故$2f_甲=20cm$，解得$f_甲=10cm$，因此选项A错误。
2. 分析透镜乙的特性：保持蜡烛和透镜位置不变，更换为透镜乙后，需将光屏向左移动才能再次成清晰的像，说明像距变小，即透镜乙对光线的会聚能力比甲更强，焦距更小，因此选项B错误，选项D正确。
3. 判断第二次成像的性质：更换透镜乙后，物距不变，焦距变小，此时物距$u$大于透镜乙的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，故选项C错误。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；焦距；会聚能力
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是理解焦距与会聚能力的关系，以及成像时物距、像距和焦距的关联，需结合题目操作变化分析成像特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先观察题图，确定透镜甲成像时的物距和像距，利用凸透镜成倒立等大实像的条件（$u=v=2f$）计算透镜甲的焦距；再根据更换透镜乙后光屏需左移的现象，判断透镜乙的会聚能力、焦距变化，结合凸透镜成像规律逐一分析选项。
【解析】
1. 计算透镜甲的焦距：由图可知，蜡烛在20cm刻度处，透镜甲在40cm刻度处，光屏在60cm刻度处，因此物距$u_甲=40cm-20cm=20cm$，像距$v_甲=60cm-40cm=20cm$。根据凸透镜成像规律，当$u=v=2f$时，成倒立、等大的实像，故$2f_甲=20cm$，解得$f_甲=10cm$，因此选项A错误。
2. 分析透镜乙的特性：保持蜡烛和透镜位置不变，更换为透镜乙后，需将光屏向左移动才能再次成清晰的像，说明像距变小，即透镜乙对光线的会聚能力比甲更强，焦距更小，因此选项B错误，选项D正确。
3. 判断第二次成像的性质：更换透镜乙后，物距不变，焦距变小，此时物距$u$大于透镜乙的2倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、缩小的实像，故选项C错误。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；焦距；会聚能力
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是理解焦距与会聚能力的关系，以及成像时物距、像距和焦距的关联，需结合题目操作变化分析成像特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
6.在探究凸透镜成像特点的实验中，蜡烛到凸透镜距离如图5－3－8所示，光屏在图示位置接收到清晰的像，则图中物距为 cm，光屏上像的性质为 。
答案
6.30.0 倒立、缩小的实像
解析
【分析】
要解答本题，首先需根据刻度尺刻度计算物距（蜡烛到凸透镜的距离），再结合凸透镜成像规律，通过物距和像距的大小关系判断像的性质。
【解析】
1. 计算物距：由图可知，蜡烛位于刻度尺的20.0cm刻度处，凸透镜位于50.0cm刻度处，因此物距为凸透镜刻度减去蜡烛刻度，即$u = 50.0\mathrm{cm} - 20.0\mathrm{cm} = 30.0\mathrm{cm}$。
2. 判断像的性质：光屏位于65.0cm刻度处，像距$v = 65.0\mathrm{cm} - 50.0\mathrm{cm} = 15.0\mathrm{cm}$，此时物距$u ＞$像距$v$，根据凸透镜成像规律，当$u ＞ 2f$时，成倒立、缩小的实像，且像距满足$f ＜ v ＜ 2f$，与实验情况匹配。
【答案】
30.0；倒立、缩小的实像
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题是凸透镜成像实验的基础题，考查物距计算和成像规律的应用，属于学生应掌握的基础知识点，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解答本题，首先需根据刻度尺刻度计算物距（蜡烛到凸透镜的距离），再结合凸透镜成像规律，通过物距和像距的大小关系判断像的性质。
【解析】
1. 计算物距：由图可知，蜡烛位于刻度尺的20.0cm刻度处，凸透镜位于50.0cm刻度处，因此物距为凸透镜刻度减去蜡烛刻度，即$u = 50.0\mathrm{cm} - 20.0\mathrm{cm} = 30.0\mathrm{cm}$。
2. 判断像的性质：光屏位于65.0cm刻度处，像距$v = 65.0\mathrm{cm} - 50.0\mathrm{cm} = 15.0\mathrm{cm}$，此时物距$u ＞$像距$v$，根据凸透镜成像规律，当$u ＞ 2f$时，成倒立、缩小的实像，且像距满足$f ＜ v ＜ 2f$，与实验情况匹配。
【答案】
30.0；倒立、缩小的实像
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题是凸透镜成像实验的基础题，考查物距计算和成像规律的应用，属于学生应掌握的基础知识点，难度适中。
【难度系数】
0.6
