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1 如图所示为小华将一只透镜放在眼前 10 cm 处玩赏时的情景，该透镜是
凸
（填“凹”或“凸”）透镜，透过透镜可见小华眼睛的虚
（填“虚”或“实”）像，据此推断该透镜的焦距$f$满足的条件是$f$＞
（填“＜”“=”或“＞”）10 cm. 答案
1.凸 虚 ＞
[解析]由题图可知,小华同学将一只透镜放在眼前10 cm处玩赏时,可以看到小华同学眼睛正立放大的像,该透镜是凸透镜;根据凸透镜成像规律,$u＜f$时成正立、放大的虚像可知,该透镜的焦距满足的条件是$f＞10\ \mathrm{cm}$.
[解析]由题图可知,小华同学将一只透镜放在眼前10 cm处玩赏时,可以看到小华同学眼睛正立放大的像,该透镜是凸透镜;根据凸透镜成像规律,$u＜f$时成正立、放大的虚像可知,该透镜的焦距满足的条件是$f＞10\ \mathrm{cm}$.
解析
【分析】首先观察题图，透过透镜看到眼睛的像是正立、放大的，回忆透镜的成像特点：凹透镜只能成正立、缩小的虚像，而凸透镜在物距小于焦距时，会成正立、放大的虚像，据此先判断透镜类型；再根据成像的正立特点，确定是虚像；最后结合透镜到眼睛的距离（物距u=10cm），利用凸透镜成像规律“当u＜f时，成正立、放大的虚像”，判断焦距与物距的关系。
【解析】1. 判断透镜类型：由题图可知，透过透镜看到眼睛正立、放大的像，凹透镜成正立缩小的虚像，凸透镜可成正立放大的虚像，因此该透镜是凸透镜；
2. 判断像的性质：实像都是倒立的，正立的像为虚像，因此看到的是虚像；
3. 判断焦距：此时物距u=10cm，根据凸透镜成像规律，当u＜f时，成正立、放大的虚像，所以f＞10cm。
【答案】凸；虚；＞
【知识点】凸透镜成像规律，透镜的分类
【点评】本题结合实际玩赏透镜的情景，考查凸透镜成像规律的应用，需要学生掌握不同透镜的成像特点，以及凸透镜成像的规律，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】1. 判断透镜类型：由题图可知，透过透镜看到眼睛正立、放大的像，凹透镜成正立缩小的虚像，凸透镜可成正立放大的虚像，因此该透镜是凸透镜；
2. 判断像的性质：实像都是倒立的，正立的像为虚像，因此看到的是虚像；
3. 判断焦距：此时物距u=10cm，根据凸透镜成像规律，当u＜f时，成正立、放大的虚像，所以f＞10cm。
【答案】凸；虚；＞
【知识点】凸透镜成像规律，透镜的分类
【点评】本题结合实际玩赏透镜的情景，考查凸透镜成像规律的应用，需要学生掌握不同透镜的成像特点，以及凸透镜成像的规律，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.7
2 教材P71图3-23·拓展 当蜡烛、透镜甲和光屏放置在如图所示的位置时，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，需将光屏向右移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，则（
A.透镜甲的焦距为15.0 cm
B.透镜甲的焦距比乙的大
C.两次的成像性质可能相同
D.光屏移动的距离s一定大于10 cm
C
）。A.透镜甲的焦距为15.0 cm
B.透镜甲的焦距比乙的大
C.两次的成像性质可能相同
D.光屏移动的距离s一定大于10 cm
答案
2.C
解析
【分析】
首先根据图中刻度确定透镜甲的物距和像距，利用凸透镜成像公式计算甲的焦距，判断选项A；再根据更换透镜后光屏右移的现象，结合凸透镜成像公式分析透镜乙的焦距与甲的大小关系，判断选项B；接着结合凸透镜成像条件，分析乙的焦距在合适范围时两次成像性质是否可能相同，判断选项C；最后推导像距变化范围，判断光屏移动距离s的范围，判断选项D。
【解析】
1. 计算透镜甲的焦距：由图可知，蜡烛在10.0cm刻度处，透镜甲在40.0cm刻度处，光屏在60.0cm刻度处，因此物距$u=40.0\mathrm{cm}-10.0\mathrm{cm}=30.0\mathrm{cm}$，像距$v=60.0\mathrm{cm}-40.0\mathrm{cm}=20.0\mathrm{cm}$。根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，代入得$\frac{1}{f_甲}=\frac{1}{30.0}+\frac{1}{20.0}=\frac{1}{12}$，解得$f_甲=12.0\mathrm{cm}$，故选项A错误。
2. 分析透镜乙的焦距：更换透镜乙后，光屏需向右移动，说明像距变大。物距不变（仍为30.0cm），根据$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，像距v变大时，$\frac{1}{v}$变小，因此$\frac{1}{f_乙}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$变小，即$f_乙＞f_甲=12.0\mathrm{cm}$，透镜甲的焦距比乙小，选项B错误。
3. 判断成像性质是否可能相同：原来透镜甲成像时，$u=30.0\mathrm{cm}＞2f_甲=24.0\mathrm{cm}$，成倒立、缩小的实像。若透镜乙的焦距满足$12.0\mathrm{cm}＜f_乙＜15.0\mathrm{cm}$，则$2f_乙＜30.0\mathrm{cm}$，此时$u=30.0\mathrm{cm}＞2f_乙$，成倒立、缩小的实像，与原来的成像性质相同，故选项C正确。
4. 判断光屏移动距离s：更换透镜乙后，像距$v_乙=\frac{30.0f_乙}{30.0-f_乙}$，当$f_乙$接近12.0cm时，$v_乙$接近20.0cm，移动距离s接近0；当$f_乙=15.0\mathrm{cm}$时，$v_乙=30.0\mathrm{cm}$，s=10.0cm，因此s不一定大于10cm，选项D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，需结合物距、像距的变化分析透镜焦距关系，熟练运用成像公式和成像条件是解题关键，综合性较强。
【难度系数】
0.5
首先根据图中刻度确定透镜甲的物距和像距，利用凸透镜成像公式计算甲的焦距，判断选项A；再根据更换透镜后光屏右移的现象，结合凸透镜成像公式分析透镜乙的焦距与甲的大小关系，判断选项B；接着结合凸透镜成像条件，分析乙的焦距在合适范围时两次成像性质是否可能相同，判断选项C；最后推导像距变化范围，判断光屏移动距离s的范围，判断选项D。
【解析】
1. 计算透镜甲的焦距：由图可知，蜡烛在10.0cm刻度处，透镜甲在40.0cm刻度处，光屏在60.0cm刻度处，因此物距$u=40.0\mathrm{cm}-10.0\mathrm{cm}=30.0\mathrm{cm}$，像距$v=60.0\mathrm{cm}-40.0\mathrm{cm}=20.0\mathrm{cm}$。根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，代入得$\frac{1}{f_甲}=\frac{1}{30.0}+\frac{1}{20.0}=\frac{1}{12}$，解得$f_甲=12.0\mathrm{cm}$，故选项A错误。
2. 分析透镜乙的焦距：更换透镜乙后，光屏需向右移动，说明像距变大。物距不变（仍为30.0cm），根据$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，像距v变大时，$\frac{1}{v}$变小，因此$\frac{1}{f_乙}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$变小，即$f_乙＞f_甲=12.0\mathrm{cm}$，透镜甲的焦距比乙小，选项B错误。
3. 判断成像性质是否可能相同：原来透镜甲成像时，$u=30.0\mathrm{cm}＞2f_甲=24.0\mathrm{cm}$，成倒立、缩小的实像。若透镜乙的焦距满足$12.0\mathrm{cm}＜f_乙＜15.0\mathrm{cm}$，则$2f_乙＜30.0\mathrm{cm}$，此时$u=30.0\mathrm{cm}＞2f_乙$，成倒立、缩小的实像，与原来的成像性质相同，故选项C正确。
4. 判断光屏移动距离s：更换透镜乙后，像距$v_乙=\frac{30.0f_乙}{30.0-f_乙}$，当$f_乙$接近12.0cm时，$v_乙$接近20.0cm，移动距离s接近0；当$f_乙=15.0\mathrm{cm}$时，$v_乙=30.0\mathrm{cm}$，s=10.0cm，因此s不一定大于10cm，选项D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，需结合物距、像距的变化分析透镜焦距关系，熟练运用成像公式和成像条件是解题关键，综合性较强。
【难度系数】
0.5
3 在如图所示的情景中,光屏上呈现烛焰清晰的像(未画出).如果保持透镜在50 cm刻度线处不动,将点燃的蜡烛移至光具座上18 cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,应该进行的操作以及光屏上像的大小变化情况是(
A.将光屏左移,像变小
B.将光屏右移,像变小
C.将光屏左移,像变大
D.将光屏右移,像变大
D
).A.将光屏左移,像变小
B.将光屏右移,像变小
C.将光屏左移,像变大
D.将光屏右移,像变大
答案
3.D
解析
【分析】
要解决这道题，需利用凸透镜成实像时的变化规律：当物距减小时，像距会增大，同时像的大小会变大。首先计算蜡烛移动后的物距变化，再结合规律判断光屏的移动方向和像的大小变化。
【解析】
1. 计算物距变化：透镜固定在50cm刻度线处，初始蜡烛在10cm刻度线，物距$ u_1 = 50\mathrm{cm} - 10\mathrm{cm} = 40\mathrm{cm} $；蜡烛移至18cm刻度线后，新物距$ u_2 = 50\mathrm{cm} - 18\mathrm{cm} = 32\mathrm{cm} $，物距减小。
2. 结合成像规律判断：根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，物距减小，像距需增大，因此光屏应向右移动，且像的大小变大。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、实像的变化规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是掌握物距、像距和像大小的变化关系，属于光学基础题，难度适中，需牢记规律要点。
【难度系数】0.5
要解决这道题，需利用凸透镜成实像时的变化规律：当物距减小时，像距会增大，同时像的大小会变大。首先计算蜡烛移动后的物距变化，再结合规律判断光屏的移动方向和像的大小变化。
【解析】
1. 计算物距变化：透镜固定在50cm刻度线处，初始蜡烛在10cm刻度线，物距$ u_1 = 50\mathrm{cm} - 10\mathrm{cm} = 40\mathrm{cm} $；蜡烛移至18cm刻度线后，新物距$ u_2 = 50\mathrm{cm} - 18\mathrm{cm} = 32\mathrm{cm} $，物距减小。
2. 结合成像规律判断：根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，物距减小，像距需增大，因此光屏应向右移动，且像的大小变大。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律、实像的变化规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是掌握物距、像距和像大小的变化关系，属于光学基础题，难度适中，需牢记规律要点。
【难度系数】0.5
4 教室里用投影仪放映课件时，银幕上出现了正常画面，若有一只小虫正好落在投影仪的镜头上，此时对画面的影响是(
A.画面变得模糊
B.画面稍微变暗了一些
C.画面上出现该小虫清晰的像
D.画面上出现该小虫的像，但不清晰
B
).A.画面变得模糊
B.画面稍微变暗了一些
C.画面上出现该小虫清晰的像
D.画面上出现该小虫的像，但不清晰
答案
4.B
解析
【分析】
要解决这道题，需结合投影仪的成像原理分析：投影仪的镜头是凸透镜，成像时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像。当小虫落在镜头上时，先判断小虫相对于凸透镜的位置（一倍焦距内），再根据凸透镜成像规律，一倍焦距内成虚像，虚像无法呈现在光屏（银幕）上，因此不会出现小虫的像；同时，小虫遮挡了部分光线，通过凸透镜的光线减少，会影响画面亮度，据此判断选项。
【解析】
投影仪的镜头为凸透镜，其成像原理是：当物距满足$f ＜ u ＜ 2f$时，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。
当小虫落在投影仪镜头上时，小虫位于凸透镜的一倍焦距以内（$u ＜ f$），根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，虚像无法呈现在作为光屏的银幕上，因此银幕上不会出现小虫的像，排除C、D选项；
小虫遮挡了部分入射光线，使得通过凸透镜会聚到银幕上的光线总量减少，因此画面会稍微变暗，不会变得模糊，排除A选项。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像的应用；投影仪的原理
【点评】
本题结合生活中的投影仪场景，考查凸透镜成像规律的实际应用，易错点在于误将镜头上的小虫当成会在银幕上成像，需明确一倍焦距内成虚像无法在光屏呈现，遮挡镜头仅减少光线使画面变暗，是初中物理光学部分的基础题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合投影仪的成像原理分析：投影仪的镜头是凸透镜，成像时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大的实像。当小虫落在镜头上时，先判断小虫相对于凸透镜的位置（一倍焦距内），再根据凸透镜成像规律，一倍焦距内成虚像，虚像无法呈现在光屏（银幕）上，因此不会出现小虫的像；同时，小虫遮挡了部分光线，通过凸透镜的光线减少，会影响画面亮度，据此判断选项。
【解析】
投影仪的镜头为凸透镜，其成像原理是：当物距满足$f ＜ u ＜ 2f$时，成倒立、放大的实像，应用于投影仪。
当小虫落在投影仪镜头上时，小虫位于凸透镜的一倍焦距以内（$u ＜ f$），根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，虚像无法呈现在作为光屏的银幕上，因此银幕上不会出现小虫的像，排除C、D选项；
小虫遮挡了部分入射光线，使得通过凸透镜会聚到银幕上的光线总量减少，因此画面会稍微变暗，不会变得模糊，排除A选项。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
凸透镜成像的应用；投影仪的原理
【点评】
本题结合生活中的投影仪场景，考查凸透镜成像规律的实际应用，易错点在于误将镜头上的小虫当成会在银幕上成像，需明确一倍焦距内成虚像无法在光屏呈现，遮挡镜头仅减少光线使画面变暗，是初中物理光学部分的基础题。
【难度系数】
0.5
5 小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验，当他把烛焰移到距透镜18 cm的位置时，在光屏上观察到倒立、放大的清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6 cm、②9 cm、③12 cm、④16 cm，其中正确的是(
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
D
)。A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
答案
5.D
[解析]把烛焰移到距透镜18 cm的位置时,在光屏上观察到倒立、放大的清晰的像,则应满足 $u=18\ \mathrm{cm},f＜u＜2f$,故 $9\ \mathrm{cm}＜f＜18\ \mathrm{cm}$,凸透镜焦距可能是12 cm或16 cm. ③④符合题意,故选 D.
[解析]把烛焰移到距透镜18 cm的位置时,在光屏上观察到倒立、放大的清晰的像,则应满足 $u=18\ \mathrm{cm},f＜u＜2f$,故 $9\ \mathrm{cm}＜f＜18\ \mathrm{cm}$,凸透镜焦距可能是12 cm或16 cm. ③④符合题意,故选 D.
解析
【分析】首先根据光屏上呈现倒立、放大的清晰实像，回忆凸透镜成像规律中该像对应的物距条件：当凸透镜成倒立、放大的实像时，物距u满足f＜u＜2f。已知物距u=18cm，将其代入该不等式，即可求出焦距f的取值范围，再对比题目给出的四个焦距值，筛选出符合范围的选项，从而确定答案。
【解析】当光屏上观察到倒立、放大的清晰实像时，由凸透镜成像规律可知，物距u满足：f＜u＜2f。已知物距u=18cm，代入不等式得：f＜18cm＜2f，解此不等式：
1. 由18cm＜2f，得f＞9cm；
2. 结合f＜18cm，可得焦距的取值范围为9cm＜f＜18cm。
对比给出的四个焦距：①6cm（小于9cm，不符合）、②9cm（等于9cm，不满足f＞9cm，不符合）、③12cm（在9cm~18cm之间，符合）、④16cm（在9cm~18cm之间，符合），因此正确的是③④，对应选项D。
【答案】D
【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，核心是掌握成倒立放大实像时物距与焦距的关系，属于初中物理光学部分的基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】当光屏上观察到倒立、放大的清晰实像时，由凸透镜成像规律可知，物距u满足：f＜u＜2f。已知物距u=18cm，代入不等式得：f＜18cm＜2f，解此不等式：
1. 由18cm＜2f，得f＞9cm；
2. 结合f＜18cm，可得焦距的取值范围为9cm＜f＜18cm。
对比给出的四个焦距：①6cm（小于9cm，不符合）、②9cm（等于9cm，不满足f＞9cm，不符合）、③12cm（在9cm~18cm之间，符合）、④16cm（在9cm~18cm之间，符合），因此正确的是③④，对应选项D。
【答案】D
【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，核心是掌握成倒立放大实像时物距与焦距的关系，属于初中物理光学部分的基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
6 小明自制了一个简易投影仪(如图所示),在暗室中将印有奥运五环(蓝、黑、红、黄、绿五色环)标志的透明胶片,贴在发白光的手电筒上,并正对着焦距为10 cm的凸透镜.调整手电筒、凸透镜、白色墙壁之间的位置,在墙上看到一个清晰正立、放大的像.下列说法错误的是(
A.手电筒与凸透镜的距离应大于10 cm、小于20 cm,且胶片应倒立放置
B.能从不同角度看到墙上五环标志的像,是因为光在墙面上发生的是漫反射
C.手电筒与凸透镜的距离应大于20 cm,且白墙到透镜的距离应大于10 cm、小于20 cm
D.在白色的墙上蒙上一层红布,可以看到奥运
C
).A.手电筒与凸透镜的距离应大于10 cm、小于20 cm,且胶片应倒立放置
B.能从不同角度看到墙上五环标志的像,是因为光在墙面上发生的是漫反射
C.手电筒与凸透镜的距离应大于20 cm,且白墙到透镜的距离应大于10 cm、小于20 cm
D.在白色的墙上蒙上一层红布,可以看到奥运
答案
6.C
[解析]因为凸透镜的焦距 $f=10\ \mathrm{cm}$,当 $10\ \mathrm{cm}＜u＜20\ \mathrm{cm}$ 时,才能成倒立、放大的实像,并且胶片应倒立放置在手电筒前,故C错误,A正确;墙面上发生漫反射,才可以在不同位置看到墙上的像,故B正确;当白色的墙上蒙上一层红布时,只有红光照射的地方是亮的,且呈现红色,其他地方是暗的,呈现黑色,故D正确.
布呈现红色是因为红布只反射红色的光,其他颜色的光都会被布吸收
[解析]因为凸透镜的焦距 $f=10\ \mathrm{cm}$,当 $10\ \mathrm{cm}＜u＜20\ \mathrm{cm}$ 时,才能成倒立、放大的实像,并且胶片应倒立放置在手电筒前,故C错误,A正确;墙面上发生漫反射,才可以在不同位置看到墙上的像,故B正确;当白色的墙上蒙上一层红布时,只有红光照射的地方是亮的,且呈现红色,其他地方是暗的,呈现黑色,故D正确.
布呈现红色是因为红布只反射红色的光,其他颜色的光都会被布吸收
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律、漫反射及物体颜色的相关知识。首先明确简易投影仪的成像原理：投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像，此时物距需满足一倍焦距和二倍焦距之间（$f＜u＜2f$），像距大于二倍焦距（$v＞2f$）；从不同角度看到像的原因是漫反射，物体颜色由其反射的色光决定。接下来逐一分析选项，找出错误说法。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，投影仪成倒立、放大实像的条件为：物距$u$满足$10\ \mathrm{cm}＜u＜20\ \mathrm{cm}$，像距$v＞20\ \mathrm{cm}$。
选项A：手电筒与凸透镜的距离即物距，$10\ \mathrm{cm}＜u＜20\ \mathrm{cm}$符合成像条件，且胶片需倒立放置（因凸透镜成倒立的像），故A正确。
选项B：墙面粗糙，光在墙面上发生漫反射，反射光线向各个方向传播，因此能从不同角度看到墙上的像，故B正确。
选项C：若物距$u＞20\ \mathrm{cm}$（即$u＞2f$），凸透镜成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理，不符合投影仪成放大像的要求，故C错误。
选项D：白色墙上蒙红布，红布只反射红光，吸收其他色光，因此奥运五环中对应红光的部分会呈现红色，故D正确。
综上，错误的说法是C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、漫反射、物体的颜色
【点评】
本题结合生活中的简易投影仪，综合考查凸透镜成像应用、光的反射类型及物体颜色的决定因素，需要学生准确掌握相关概念和规律，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查凸透镜成像规律、漫反射及物体颜色的相关知识。首先明确简易投影仪的成像原理：投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像，此时物距需满足一倍焦距和二倍焦距之间（$f＜u＜2f$），像距大于二倍焦距（$v＞2f$）；从不同角度看到像的原因是漫反射，物体颜色由其反射的色光决定。接下来逐一分析选项，找出错误说法。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，投影仪成倒立、放大实像的条件为：物距$u$满足$10\ \mathrm{cm}＜u＜20\ \mathrm{cm}$，像距$v＞20\ \mathrm{cm}$。
选项A：手电筒与凸透镜的距离即物距，$10\ \mathrm{cm}＜u＜20\ \mathrm{cm}$符合成像条件，且胶片需倒立放置（因凸透镜成倒立的像），故A正确。
选项B：墙面粗糙，光在墙面上发生漫反射，反射光线向各个方向传播，因此能从不同角度看到墙上的像，故B正确。
选项C：若物距$u＞20\ \mathrm{cm}$（即$u＞2f$），凸透镜成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理，不符合投影仪成放大像的要求，故C错误。
选项D：白色墙上蒙红布，红布只反射红光，吸收其他色光，因此奥运五环中对应红光的部分会呈现红色，故D正确。
综上，错误的说法是C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律、漫反射、物体的颜色
【点评】
本题结合生活中的简易投影仪，综合考查凸透镜成像应用、光的反射类型及物体颜色的决定因素，需要学生准确掌握相关概念和规律，难度适中。
【难度系数】
0.6
