2.【多选题】小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图5－3－12所示的位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（）


A.此时其成像特点与照相机相同
B.此时“水凸透镜”的焦距为15.0cm
C.调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距
D.蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动

2.CD 点拨:由图可知,此时光屏上成倒立、放大的实像,而照相机的成像特点是凸透镜成倒立、缩小的实像,A错误;由图可知,此时物距u=15cm,像距v=29cm,光屏上成倒立、放大的实像,说明f＜15cm＜2f,29cm＞2f,所以此时“水凸透镜”的焦距7.5cm＜f＜14.5cm,B错误;向“水凸透镜”内注水或从“水凸透镜”内抽水,是通过调节“水凸透镜”的厚度去改变焦距,C正确;过凸透镜光心的光线传播方向不变,所以蜡烛燃烧变短后,像向光屏上方移动,D正确。

【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律逐一分析选项：首先从图中读取物距和像距，确定成像性质；再根据凸透镜成像的规律（物距、像距与焦距的关系）判断选项A、B；理解水凸透镜厚度对焦距的影响判断选项C；依据过凸透镜光心的光线传播方向不变，判断蜡烛变短后像的移动方向，从而确定选项的正误。
【解析】
由图可知，蜡烛在25cm刻度处，水凸透镜在40cm刻度处，光屏在70cm刻度处，因此物距u=40cm-25cm=15cm，像距v=70cm-40cm=30cm，此时光屏上成倒立、放大的实像。
选项A：照相机的成像特点是凸透镜成倒立、缩小的实像，而本题中成倒立、放大的实像，与照相机成像特点不同，故A错误。
选项B：凸透镜成倒立、放大实像的条件是f＜u＜2f，v＞2f，代入数据得：f＜15cm＜2f →7.5cm＜f＜15cm，且30cm＞2f →f＜15cm，因此焦距范围是7.5cm＜f＜15cm，并非15.0cm，故B错误。
选项C：水凸透镜的厚度变化会改变其凸度，凸度越大，焦距越小，因此调节“水凸透镜”的厚度可改变其焦距，故C正确。
选项D：过凸透镜光心的光线传播方向不变，蜡烛燃烧变短，烛焰向下移动，因此光屏上的像会向上移动，故D正确。
综上，正确选项为CD。
【答案】
CD
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜焦距影响因素、光心光线传播
【点评】
本题以自制水凸透镜为载体，综合考查凸透镜成像规律的应用、焦距的影响因素及像的移动规律，需要学生熟练掌握相关知识点并灵活运用，是一道中等难度的基础应用题。
【难度系数】
0.5

3.【多选题】【跨学科·数学】某同学利用光具座、透镜、发光二极管、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距$u$、像距$v$得到的图像如图5－3－13所示，则（）


A.当$u＝10\mathrm{cm}$时，成倒立、等大的像
B.当$u＝15\mathrm{cm}$时，成倒立、放大的像
C.当$u＝20\mathrm{cm}$时，成倒立、放大的像
D.当$u＝25\mathrm{cm}$时，成倒立、缩小的像

3.BD 点拨:当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,即$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}$时,凸透镜成倒立、等大的实像,如答图所示,在图像中找出$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}$的点,由图像可知$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}=5.0\mathrm{m}^{-1}$,则$u=v=2f=\frac{1}{5.0\mathrm{m}^{-1}}=0.2\mathrm{m}=20\mathrm{cm}$,所以$f=10\mathrm{cm}$。当$u=10\mathrm{cm}$时,$u=f$,不成像,A错误;当$u=15\mathrm{cm}$时,即$f＜u＜2f$,成倒立、放大的实像,B正确;当$u=20\mathrm{cm}$时,即$u=2f$,成倒立、等大的实像,C错误;当$u=25\mathrm{cm}$时,即$u＞2f$,成倒立、缩小的实像,D正确。

【分析】首先，根据凸透镜成像公式$\frac{1}{u} + \frac{1}{v} = \frac{1}{f}$，当凸透镜成倒立、等大实像时，满足$u=v=2f$，此时$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}$。从图像中找到$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}$的点，计算出焦距$f$，再依据凸透镜成像规律，分析各选项中物距$u$对应的成像性质，判断选项正误。
【解析】根据凸透镜成像公式$\frac{1}{u} + \frac{1}{v} = \frac{1}{f}$，当$u=v=2f$时，$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}$，成倒立、等大实像。由图像可知，当$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}=5.0\mathrm{m}^{-1}$时，$u=v=\frac{1}{5.0\mathrm{m}^{-1}}=0.2\mathrm{m}=20\mathrm{cm}$，因此$2f=20\mathrm{cm}$，得焦距$f=10\mathrm{cm}$。
选项A：当$u=10\mathrm{cm}$时，$u=f$，凸透镜不成像，A错误；
选项B：当$u=15\mathrm{cm}$时，$f＜u＜2f$，根据成像规律，成倒立、放大的实像，B正确；
选项C：当$u=20\mathrm{cm}$时，$u=2f$，成倒立、等大的实像，C错误；
选项D：当$u=25\mathrm{cm}$时，$u＞2f$，成倒立、缩小的实像，D正确。
综上，答案为BD。
【答案】BD
【知识点】凸透镜成像规律、图像分析
【点评】本题结合数学图像考查凸透镜成像规律的应用，关键是从图像中确定焦距，再根据物距与焦距的关系判断成像性质，体现了跨学科知识的融合应用。
【难度系数】0.6

4.【社会热点】现如今的大街小巷，不论哪里，都能看到这样的人群：他们齐刷刷低头盯着屏幕，手里拿着手机:玩游戏、看视频……这就是“手机依赖症”的表现，他们被称为“低头族”。
(1)用手机拍照时，在感光元件上所成的像是（选填“倒立”或“正立”）、缩小的实像。镜头靠近人时，像的大小将变，此时像会（选填“靠近”或“远离”）透镜。用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在感光元件上，这个操作过程便是“调焦”。
(2)小春同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到实验室去探究，实验数据如表所示，根据表中数据，判断手机镜头的焦距大约为。
A.0.005m B.0.05m
C.0.5m D.5m

(3)手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是手机镜头焦距（选填“较大”或“较小”），拍摄时物距都远大于2倍焦距，像距变化的范围比较（选填“大”或“小”），所以不需要“调焦”。

4.(1)倒立 大 远离 (2)A (3)较小 小

【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像的规律分析：
1. 第(1)问：手机镜头相当于凸透镜，属于照相机类成像，回忆照相机的成像特点，以及物距变化对像和像距的影响规律。
2. 第(2)问：利用凸透镜成像公式，当物距远大于焦距时，物距的倒数可忽略，近似得到焦距等于像距，结合表格数据计算焦距。
3. 第(3)问：根据第(2)问的焦距结果，分析焦距大小对像距变化范围的影响，进而理解手机无需调焦的原因。
【解析】
(1) 手机镜头相当于凸透镜，成像原理与照相机一致：当物距大于2倍焦距时，感光元件上成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，镜头靠近人时，物距减小，像距增大，因此像的大小变大，像会远离透镜。
(2) 根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}$，当物距$u$远大于焦距$f$时，$\frac{1}{u}$趋近于0，此时$\frac{1}{f} \approx \frac{1}{v}$，即$f \approx v$。观察表格中物距最大的一组数据：$u=10.00\ \mathrm{m}$，对应像距$v=0.500\ \mathrm{cm}=0.005\ \mathrm{m}$，因此手机镜头焦距约为0.005m，选A。
(3) 由(2)可知手机镜头焦距较小；拍摄时物距远大于2倍焦距，根据成像规律，此时像距接近焦距，因此像距变化范围比较小，所以不需要“调焦”。
【答案】(1)倒立 大 远离 (2)A (3)较小 小
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜成像公式应用
【点评】本题结合“低头族”的社会热点，考查凸透镜成像在手机拍照中的实际应用，需掌握凸透镜成像规律和公式，是联系生活的基础题。
【难度系数】0.3