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11. (2025宿迁模拟)小组同学“探究凸透镜成像规律”，根据实验数据绘制了像到凸透镜的距离 $ v $ 与物体到凸透镜的距离 $ u $ 之间关系的图像，如图所示。下列判断中正确的是(
A.该凸透镜的焦距是 $ 20 \, \mathrm{cm} $
B.当物距为 $ 15 \, \mathrm{cm} $ 时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.把物体从距凸透镜 $ 15 \, \mathrm{cm} $ 处移动到 $ 30 \, \mathrm{cm} $ 处的过程中，像逐渐变小
D.当物距为 $ 20 \, \mathrm{cm} $ 时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
C
)A.该凸透镜的焦距是 $ 20 \, \mathrm{cm} $
B.当物距为 $ 15 \, \mathrm{cm} $ 时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.把物体从距凸透镜 $ 15 \, \mathrm{cm} $ 处移动到 $ 30 \, \mathrm{cm} $ 处的过程中，像逐渐变小
D.当物距为 $ 20 \, \mathrm{cm} $ 时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
答案
11. C
解析
【解析】
根据凸透镜成像规律逐一分析选项：
1. 当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成倒立、等大的实像。由图像可知，当$u=20\,\mathrm{cm}$时，$v=20\,\mathrm{cm}$，则$2f=20\,\mathrm{cm}$，解得焦距$f=10\,\mathrm{cm}$，故A选项错误。
2. 当物距$u=15\,\mathrm{cm}$时，$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，故B选项错误。
3. 当物体从距凸透镜$15\,\mathrm{cm}$处移动到$30\,\mathrm{cm}$处时，物距大于焦距，根据“物远像近像变小”的规律，像逐渐变小，故C选项正确。
4. 当物距$u=20\,\mathrm{cm}$时，$u=2f$，成倒立、等大的实像，而投影仪的原理是$f＜u＜2f$时成倒立、放大的实像，故D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需结合图像获取焦距信息，并熟练掌握不同物距对应的成像特点，逐一分析选项得出结论。
【难度系数】
0.6
根据凸透镜成像规律逐一分析选项：
1. 当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成倒立、等大的实像。由图像可知，当$u=20\,\mathrm{cm}$时，$v=20\,\mathrm{cm}$，则$2f=20\,\mathrm{cm}$，解得焦距$f=10\,\mathrm{cm}$，故A选项错误。
2. 当物距$u=15\,\mathrm{cm}$时，$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，故B选项错误。
3. 当物体从距凸透镜$15\,\mathrm{cm}$处移动到$30\,\mathrm{cm}$处时，物距大于焦距，根据“物远像近像变小”的规律，像逐渐变小，故C选项正确。
4. 当物距$u=20\,\mathrm{cm}$时，$u=2f$，成倒立、等大的实像，而投影仪的原理是$f＜u＜2f$时成倒立、放大的实像，故D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需结合图像获取焦距信息，并熟练掌握不同物距对应的成像特点，逐一分析选项得出结论。
【难度系数】
0.6
12. (2024苏州16题3分)探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，光屏上恰好成清晰的像，该像是倒立、
等大
的实像，此凸透镜的焦距是15.0(±0.2)
$ \mathrm{cm} $。凸透镜和光屏位置不动，将蜡烛远离凸透镜，给凸透镜“戴上”合适的凹透
镜，可再次获得清晰的像。答案
12. 等大 15.0(±0.2) 凹透
解析
【解析】
1. 由图可知，物距$ u = 50.0\mathrm{cm} - 20.0\mathrm{cm} = 30.0\mathrm{cm} $，像距$ v = 80.0\mathrm{cm} - 50.0\mathrm{cm} = 30.0\mathrm{cm} $，此时$ u = v = 2f $，根据凸透镜成像规律，成倒立、等大的实像；
2. 由$ 2f = 30.0\mathrm{cm} $，可得焦距$ f = 15.0\mathrm{cm} $（允许±0.2cm的误差）；
3. 蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距会变小，在凸透镜和光屏位置不动时，给凸透镜“戴上”凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使光线延迟会聚，可再次在光屏上获得清晰的像。
【答案】
等大；15.0(±0.2)；凹透
【知识点】
凸透镜成像规律；凹透镜的光学性质
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用及凹透镜对光线的作用，需结合实验情景分析成像特点，注重对实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6
1. 由图可知，物距$ u = 50.0\mathrm{cm} - 20.0\mathrm{cm} = 30.0\mathrm{cm} $，像距$ v = 80.0\mathrm{cm} - 50.0\mathrm{cm} = 30.0\mathrm{cm} $，此时$ u = v = 2f $，根据凸透镜成像规律，成倒立、等大的实像；
2. 由$ 2f = 30.0\mathrm{cm} $，可得焦距$ f = 15.0\mathrm{cm} $（允许±0.2cm的误差）；
3. 蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距会变小，在凸透镜和光屏位置不动时，给凸透镜“戴上”凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使光线延迟会聚，可再次在光屏上获得清晰的像。
【答案】
等大；15.0(±0.2)；凹透
【知识点】
凸透镜成像规律；凹透镜的光学性质
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用及凹透镜对光线的作用，需结合实验情景分析成像特点，注重对实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.6
13. (2025徐州27题3分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所选凸透镜的焦距为 $ 10 \, \mathrm{cm} $。如图所示，组装器材时应将
凸透镜
的高度向下调整。调整完毕后，若凸透镜和蜡烛的位置不变，将光屏向左
移动，可以找到烛焰清晰的像，此时的像是倒立、缩小
的实像。答案
13. 凸透镜 左 缩小
解析
【解析】
在“探究凸透镜成像的规律”实验中，需调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，由图可知凸透镜的高度最高，故应将凸透镜的高度向下调整。
已知凸透镜焦距$f=10\mathrm{cm}$，由图可知物距$u=50\mathrm{cm}-10\mathrm{cm}=40\mathrm{cm}＞2f$，根据凸透镜成像规律，像距应满足$f＜v＜2f$（即$10\mathrm{cm}＜v＜20\mathrm{cm}$），当前光屏在70cm刻度处，像距为$70\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=20\mathrm{cm}$，因此需将光屏向左移动，此时成倒立、缩小的实像。
【答案】
凸透镜；左；缩小
【知识点】
凸透镜成像规律；实验器材调整
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实验探究，需掌握实验器材的调整要求及不同物距下的成像特点，是对基础知识的考查。
【难度系数】
0.7
在“探究凸透镜成像的规律”实验中，需调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，由图可知凸透镜的高度最高，故应将凸透镜的高度向下调整。
已知凸透镜焦距$f=10\mathrm{cm}$，由图可知物距$u=50\mathrm{cm}-10\mathrm{cm}=40\mathrm{cm}＞2f$，根据凸透镜成像规律，像距应满足$f＜v＜2f$（即$10\mathrm{cm}＜v＜20\mathrm{cm}$），当前光屏在70cm刻度处，像距为$70\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=20\mathrm{cm}$，因此需将光屏向左移动，此时成倒立、缩小的实像。
【答案】
凸透镜；左；缩小
【知识点】
凸透镜成像规律；实验器材调整
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实验探究，需掌握实验器材的调整要求及不同物距下的成像特点，是对基础知识的考查。
【难度系数】
0.7
14. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中，下表是小华同学实验时记录的几组数据，根据表中数据完成下列问题：
(1)此凸透镜的焦距为
(2)第3次实验中像距为
(1)此凸透镜的焦距为
10
$ \mathrm{cm} $。(2)第3次实验中像距为
30
$ \mathrm{cm} $，判断依据是：光的折射现象中光路可逆
。答案
14. (1)10 (2)30 光的折射现象中光路可逆
解析
【解析】
(1)由第2次实验数据可知，物距$u=20\mathrm{cm}$，像距$v=20\mathrm{cm}$，成倒立等大实像，根据凸透镜成像规律，当$u=2f$时，成倒立等大的实像，且$v=2f$，因此$2f=20\mathrm{cm}$，解得焦距$f=10\mathrm{cm}$。
(2)在光的折射现象中光路可逆，第1次实验物距$30\mathrm{cm}$、像距$15\mathrm{cm}$，第3次实验物距$15\mathrm{cm}$，与第1次的像距相等，所以像距与第1次的物距相等，为$30\mathrm{cm}$。
【答案】
(1)10
(2)30；光的折射现象中光路可逆
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需熟练掌握成像特点与物距、像距的关系，理解光路可逆的原理。
【难度系数】
0.7
(1)由第2次实验数据可知，物距$u=20\mathrm{cm}$，像距$v=20\mathrm{cm}$，成倒立等大实像，根据凸透镜成像规律，当$u=2f$时，成倒立等大的实像，且$v=2f$，因此$2f=20\mathrm{cm}$，解得焦距$f=10\mathrm{cm}$。
(2)在光的折射现象中光路可逆，第1次实验物距$30\mathrm{cm}$、像距$15\mathrm{cm}$，第3次实验物距$15\mathrm{cm}$，与第1次的像距相等，所以像距与第1次的物距相等，为$30\mathrm{cm}$。
【答案】
(1)10
(2)30；光的折射现象中光路可逆
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆原理
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需熟练掌握成像特点与物距、像距的关系，理解光路可逆的原理。
【难度系数】
0.7
15. (2025苏州8题2分)探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜。当凸透镜距离蜡烛为 $ 16 \, \mathrm{cm} $ 和 $ 24 \, \mathrm{cm} $ 时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是(
A.第一次的像是缩小的
B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是 $ 40 \, \mathrm{cm} $
D.凸透镜的焦距是 $ 20 \, \mathrm{cm} $
C
)A.第一次的像是缩小的
B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是 $ 40 \, \mathrm{cm} $
D.凸透镜的焦距是 $ 20 \, \mathrm{cm} $
答案
15. C
解析
【解析】
根据凸透镜成像的光路可逆性，固定蜡烛和光屏时，移动凸透镜两次成清晰的像，第一次的物距等于第二次的像距，第一次的像距等于第二次的物距。
已知第一次凸透镜距蜡烛$u_1=16\,\mathrm{cm}$，第二次$u_2=24\,\mathrm{cm}$，则蜡烛和光屏间的距离$L=u_1+u_2=16\,\mathrm{cm}+24\,\mathrm{cm}=40\,\mathrm{cm}$，故C正确。
第一次成像：$u_1=16\,\mathrm{cm}$，$v_1=24\,\mathrm{cm}$，此时$f＜u_1＜2f$，成倒立、放大的实像，A错误。
第二次成像：$u_2=24\,\mathrm{cm}$，$v_2=16\,\mathrm{cm}$，此时$u_2＞2f$，成倒立、缩小的实像，第二次的像比第一次小，B错误。
由成像条件得焦距范围：$8\,\mathrm{cm}＜f＜12\,\mathrm{cm}$，D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆性
【点评】
本题考查凸透镜成像规律及光路可逆性的应用，需结合物距与像距的关系分析成像特点，对规律的理解和应用能力要求较高。
【难度系数】
0.4
根据凸透镜成像的光路可逆性，固定蜡烛和光屏时，移动凸透镜两次成清晰的像，第一次的物距等于第二次的像距，第一次的像距等于第二次的物距。
已知第一次凸透镜距蜡烛$u_1=16\,\mathrm{cm}$，第二次$u_2=24\,\mathrm{cm}$，则蜡烛和光屏间的距离$L=u_1+u_2=16\,\mathrm{cm}+24\,\mathrm{cm}=40\,\mathrm{cm}$，故C正确。
第一次成像：$u_1=16\,\mathrm{cm}$，$v_1=24\,\mathrm{cm}$，此时$f＜u_1＜2f$，成倒立、放大的实像，A错误。
第二次成像：$u_2=24\,\mathrm{cm}$，$v_2=16\,\mathrm{cm}$，此时$u_2＞2f$，成倒立、缩小的实像，第二次的像比第一次小，B错误。
由成像条件得焦距范围：$8\,\mathrm{cm}＜f＜12\,\mathrm{cm}$，D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆性
【点评】
本题考查凸透镜成像规律及光路可逆性的应用，需结合物距与像距的关系分析成像特点，对规律的理解和应用能力要求较高。
【难度系数】
0.4
