1. 把凸透镜正对着太阳，在距凸透镜 10 cm 的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前15 cm处，在凸透镜的另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的 （）

A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像
D.正立、放大的虚像

1.B

【分析】首先利用平行光聚焦法测量凸透镜的焦距：平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后，会聚成的最小、最亮光斑到凸透镜的距离即为焦距；再确定蜡烛的物距，结合凸透镜成像规律判断成像性质，进而选出正确选项。
【解析】1. 测量焦距：将凸透镜正对太阳，太阳光平行于主光轴，经凸透镜折射后会聚成最小、最亮的光斑，该光斑到凸透镜的距离为焦距，因此此凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$。2. 确定物距：蜡烛放在凸透镜前$15\ \mathrm{cm}$处，即物距$u=15\ \mathrm{cm}$，此时满足$f＜u＜2f$（$10\ \mathrm{cm}＜15\ \mathrm{cm}＜20\ \mathrm{cm}$）。3. 应用成像规律：根据凸透镜成像规律，当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，对应选项B。
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律、焦距的测量
【点评】本题考查凸透镜焦距的测量及成像规律的基础应用，需牢记物距与焦距的关系对应的成像性质，属于常规基础题。
【难度系数】0.8

2.[南通期中]如图所示的是某同学探究凸透镜成像规律时，先后将物体放在A、B、C处，记录了三次成像情况，下列说法不正确的是 （）

A.三次所成的像均是倒立的实像
B.物体放在A处时，成像在L处
C.物体放在B处时，成像在K处
D.透镜的焦点在B、C两点之间

2.D 【点拨】由凸透镜成像规律可知，实像都是倒立的，由图可知，三次所成的像均是倒立的实像，故A正确。物体放在A处时，物距最大，屏上出现的实像最小，成像在L处，故B正确。物体放在B处时，物距居中，像距居中，屏上出现的实像在L和M之间，即成像在K处，故C正确。由凸透镜成像规律可知，凸透镜的焦点在C点右侧，因为C点成像在M，是倒立、放大的实像，此时物距大于1倍焦距小于2倍焦距，故D错误。故选D。

【分析】本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路：凸透镜成实像时遵循“物远像近像变小”的规律，且实像均为倒立的。结合图中物体（A、B、C）与对应像（L、K、M）的位置关系，逐一分析各选项，找出说法不正确的选项。
【解析】
1. 分析选项A：凸透镜成实像时，所有实像都是倒立的，由图可知三次成像均为倒立的，故A说法正确。
2. 分析选项B：物体放在A处时，物距最大，根据“物远像近像变小”，成实像时像距最小，对应图中最近的像L处，故成像在L处，B说法正确。
3. 分析选项C：物体放在B处时，物距居中，像距也居中，对应图中K处（L和M之间），故成像在K处，C说法正确。
4. 分析选项D：物体放在C处时，像在M处（像距最大），说明C处成倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律，成倒立放大实像时物距满足f＜u＜2f，即C点位于一倍焦距和二倍焦距之间，因此焦点应在C点右侧，而非B、C两点之间，故D说法错误。
综上，不正确的是D选项。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、实像的特点
【点评】本题通过凸透镜成像的位置关系考查成像规律的应用，核心是掌握“物远像近像变小”的规律，属于基础题型，需准确判断物距、像距与成像性质的对应关系。
【难度系数】0.5

3. (科学推理)[上海期末]某物体通过凸透镜在光屏上成缩小的像时，物距为30 cm，像高为3 cm。若改变物体的位置，再移动光屏使像清晰，此时像距为40 cm，则所成像的高度（）

A.一定大于3 cm
B.可能大于3 cm
C.一定等于3 cm
D.一定小于3 cm

3.A 【点拨】物体通过凸透镜在光屏上成缩小的像，可知此时满足u＞2f，2f＞v＞f，又因为物距为30 cm，像高为3 cm，则u=30 cm＞2f，解得凸透镜的焦距f＜15 cm；若改变物体的位置，再移动光屏使像清晰，此时像距为40 cm，像距v'=40 cm＞2f。由凸透镜成像规律可知，当物距满足2f＞u'＞f时，v'＞2f，物体成倒立、放大的实像，像在2倍焦距以外，因此像的高度一定大于3 cm，故A正确。故选A。

【分析】
要解决这道题，需分两步推导：首先根据第一次成缩小实像的条件确定凸透镜的焦距范围，再结合第二次的像距判断成像性质，最后通过实像放大率的关系比较像高。核心是利用凸透镜成像规律，先由第一次物距算出焦距的上限，再根据第二次像距判断成像类型，进而得出像高的变化。
【解析】
1. 第一次成像分析：物体通过凸透镜成缩小实像，根据凸透镜成像规律，此时物距满足 $ u_1 ＞ 2f $。已知第一次物距 $ u_1 = 30\ \mathrm{cm} $，代入得 $ 30\ \mathrm{cm} ＞ 2f $，解得凸透镜焦距 $ f ＜ 15\ \mathrm{cm} $。
2. 第二次成像分析：第二次像距 $ v_2 = 40\ \mathrm{cm} $，结合 $ f ＜ 15\ \mathrm{cm} $，可得 $ 2f ＜ 30\ \mathrm{cm} $，因此 $ v_2 = 40\ \mathrm{cm} ＞ 2f $。根据凸透镜成像规律，当像距 $ v ＞ 2f $ 时，对应的物距满足 $ f ＜ u ＜ 2f $，此时成倒立、放大的实像。
3. 像高比较：实像的放大率 $ m = \frac{\mathrm{像距}}{\mathrm{物距}} $，第一次缩小实像的放大率 $ m_1 ＜ 1 $，第二次放大实像的放大率 $ m_2 ＞ 1 $。已知第一次像高 $ h_1 = 3\ \mathrm{cm} $，则第二次像高 $ h_2 = m_2 × \mathrm{物高} $，由于 $ m_2 ＞ m_1 $，故 $ h_2 ＞ h_1 = 3\ \mathrm{cm} $。因此答案为A。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律、实像放大率
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的实际应用，核心是通过第一次成像确定焦距范围，再结合第二次像距判断成像性质，进而推导像高变化，需学生熟练掌握凸透镜成像的条件及放大率与像高的关系，属于中等难度的规律应用题。
【难度系数】0.5

4. (逆向思维)[南京期中]如图所示，F为凸透镜的焦点，A'B'为某次实验时物体AB通过凸透镜在光屏上成的像。则物体AB在图中区域，箭头方向竖直向，其大小比像A'B'。

4. ④；上；大

【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成实像的特点和成像规律，运用逆向思维分析：凸透镜成实像时，像与物体上下颠倒、左右颠倒；根据像的位置可反推物的位置，再结合成像规律判断物体的箭头方向和大小关系。
【解析】
1. 凸透镜成实像时，像与物体相比是倒立的，即上下方向相反。已知像A'B'的箭头竖直向下，因此物体AB的箭头方向竖直向上。
2. 根据凸透镜成像规律：当物距$u＞2f$时，像距$f＜v＜2f$，成倒立、缩小的实像，此时物体的大小比像大；当$f＜u＜2f$时，像距$v＞2f$，成倒立、放大的实像，物体比像小。
3. 结合题图，像A'B'的位置对应物距$u＞2f$，因此物体在左侧2f以外的④区域，且物体大小比像A'B'大。
【答案】
④；上；大
【知识点】
凸透镜成像规律；实像的特点
【点评】
本题通过逆向思维，结合凸透镜成实像的特点和成像规律，确定物体的位置、方向与大小关系，需熟练掌握成像规律的应用，属于中等难度的题型。
【难度系数】
0.5

5. 如图，小梦同学在做凸透镜成像的实验，此时光屏上出现烛焰清晰的像（未画出），然后她把蜡烛向左移动一段距离，为了能在光屏上再次得到清晰的像，小梦应进行的操作是（）


A.向左移动光屏，像变大
B.向左移动光屏，像变小
C.向右移动光屏，像变大
D.向右移动光屏，像变小

5.B

【分析】首先根据图中刻度确定初始物距和像距，判断成像特点；再依据凸透镜成像规律，当物距增大时，像距减小、像变小，从而确定光屏的移动方向和像的变化，选出正确选项。
【解析】由图可知，蜡烛在20cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在65cm刻度处，因此初始物距u=50cm-20cm=30cm，像距v=65cm-50cm=15cm，此时u＞v，成倒立、缩小的实像。当蜡烛向左移动一段距离，物距u增大，根据凸透镜成像规律：物距增大时，像距会减小，像会变小。因此，要在光屏上再次得到清晰的像，需将光屏向左移动以减小像距，此时像的大小变小，对应选项B。
【答案】B
【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，核心是掌握“物远像近像变小”的规律，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】0.5

6. (模型建构)[无锡期中]如图甲所示,在装有水的杯子里,小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置,观察到铅笔的像,俯视图如图乙所示。将铅笔沿虚线向后移动,下列说法正确的是 ()


A.铅笔的像先变大后变小
B.看到的铅笔的像一定是实像
C.看到的像可能上下左右均颠倒
D.装有水的杯子相当于一个凹透镜

6.A 【点拨】装有水的圆柱形玻璃杯边缘薄，中间厚，相当于凸透镜，故D错误。铅笔向后移动，物距变大，当铅笔在凸透镜的1倍焦距以内时，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变大，像变大；当铅笔在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，物距变大时，像距变小，像变小；当铅笔在2倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，物距变大时，像距变小，像变小；所以图乙中铅笔向后移动，像先变大后变小，故A正确。当铅笔在凸透镜的1倍焦距以内时，成的像是虚像，故B错误。装有水的杯子相当于一个柱形透镜，上下等大，光线不会向上下偏折，所以透过装有水的圆柱形水杯看物体，不会上下左右都颠倒，只会出现左右方向的颠倒，故C错误。故选A。

【分析】
本题需结合凸透镜成像规律分析，首先明确装有水的圆柱形玻璃杯中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，排除错误选项D；再根据铅笔向后移动时物距逐渐增大，分阶段分析物距与焦距的关系，判断像的大小变化、虚实及是否颠倒，进而确定正确选项。
【解析】
1. 透镜类型判断：装有水的圆柱形玻璃杯，横截面中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，而非凹透镜，故D错误。
2. 像的大小变化分析：铅笔向后移动时，物距逐渐变大，分三个阶段：
当物距小于1倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，物距增大，像变大；
当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像，物距增大，像变小；
当物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像，物距增大，像变小；
因此，铅笔向后移动过程中，像先变大后变小，A正确。
3. 像的虚实分析：当铅笔在1倍焦距以内时，成虚像，并非一定是实像，故B错误。
4. 像的颠倒情况分析：圆柱形玻璃杯是柱形透镜，上下方向厚度均匀，光线不会在上下方向偏折，因此像只会左右颠倒，不会上下颠倒，不会出现上下左右均颠倒的情况，故C错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜的分类
【点评】
本题结合生活实例考查凸透镜成像规律的应用，需注意柱形透镜与普通凸透镜的成像差异，分阶段分析物距变化对像的影响是解题关键，易因忽略柱形透镜的特点误判C选项。
【难度系数】
0.6

7. （图像分析）如图所示，线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系。下列推测正确的是（）

A.该凸透镜的焦距等于0.2 m
B.物距为0.3 m时，所成像为正立、放大的虚像
C.物距从0.05 m增至0.1 m的过程中，所成的像逐渐变小
D.物距从0.1 m增至0.8 m的过程中，像距逐渐变小

7.D 【点拨】当u=v=2f时，凸透镜成倒立、等大的实像，由图知$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}=5\ \mathrm{m}^{-1}$，解得u=v=0.2 m，即2f=0.2 m，所以凸透镜的焦距f=0.1 m，A错误；当物距为0.3 m时，物距大于2倍焦距，则凸透镜成倒立、缩小的实像，B错误；物距从0.05 m增至0.1 m的过程中，物距小于1倍焦距，成正立、放大的虚像，且物距增大时，像距增大，所成的像变大，C错误；物距从0.1 m增至0.8 m的过程中，物距大于1倍焦距，凸透镜成实像，且物距变大时，像距变小，D正确。

【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$和成像规律分析图像。首先从图像中找到$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}$的点，该点对应凸透镜成倒立、等大实像的情况（此时$u=v=2f$），据此计算焦距$f$；再根据凸透镜成像规律，逐一分析各选项的正误。
【解析】
1. 计算焦距：由图像可知，当$\frac{1}{u}=5\ \mathrm{m}^{-1}$时，$\frac{1}{v}=5\ \mathrm{m}^{-1}$，则物距$u=\frac{1}{5}\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$，像距$v=\frac{1}{5}\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$。根据凸透镜成像规律，当$u=v=2f$时，成倒立、等大的实像，因此$2f=0.2\ \mathrm{m}$，解得焦距$f=0.1\ \mathrm{m}$。
2. 分析选项：
A选项：凸透镜焦距为$0.1\ \mathrm{m}$，不是$0.2\ \mathrm{m}$，错误。
B选项：物距为$0.3\ \mathrm{m}$，大于$2f=0.2\ \mathrm{m}$，此时成倒立、缩小的实像，不是正立、放大的虚像，错误。
C选项：物距从$0.05\ \mathrm{m}$增至$0.1\ \mathrm{m}$，物距始终小于焦距$f=0.1\ \mathrm{m}$，成正立、放大的虚像；物距增大时，虚像逐渐变大，而非变小，错误。
D选项：物距从$0.1\ \mathrm{m}$增至$0.8\ \mathrm{m}$，物距始终大于焦距$f=0.1\ \mathrm{m}$，成实像；根据凸透镜实像规律，物距变大时，像距逐渐变小，正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、凸透镜成像公式
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律，关键是从图像提取数据计算焦距，再结合实像、虚像的成像特点分析选项，需准确掌握物距与像距的变化关系。
【难度系数】
0.6