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7 在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，某实验小组所描绘的图线如图所示。图线中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。则下列说法正确的是（
A.蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像
B.蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像
C.将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大
D.将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小
C
）A.蜡烛处于AB间某一位置时，成倒立、缩小的实像
B.蜡烛处于BC间某一位置时，成倒立、放大的实像
C.将蜡烛从C移动到B的过程中，所成像逐渐增大
D.将蜡烛从B移动到A的过程中，所成像逐渐减小
答案
7. C
解析
【分析】首先根据凸透镜成像规律：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。从图中B点可知，物距u=20cm，像距v=20cm，由此确定该凸透镜焦距f=10cm。再结合凸透镜成像规律：物距减小，像距增大，像变大；物距增大，像距减小，像变小，逐一分析各选项对应的物距范围和成像特点。
【解析】由图像得，B点物距u=20cm，像距v=20cm，根据凸透镜成像规律，当u=2f时v=2f，故该凸透镜焦距f=10cm。
选项A：蜡烛在AB间时，物距范围为10cm＜u＜20cm（f＜u＜2f），成倒立、放大的实像，不是缩小的实像，A错误。
选项B：蜡烛在BC间时，物距范围为u＞20cm（u＞2f），成倒立、缩小的实像，不是放大的实像，B错误。
选项C：蜡烛从C移动到B，物距减小，根据“物近像远像变大”，所成像逐渐增大，C正确。
选项D：蜡烛从B移动到A，物距减小，根据“物近像远像变大”，所成像逐渐增大，不是减小，D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像中确定焦距，再结合物距变化分析像的变化，需熟练掌握成像规律的内容。
【难度系数】0.5
【解析】由图像得，B点物距u=20cm，像距v=20cm，根据凸透镜成像规律，当u=2f时v=2f，故该凸透镜焦距f=10cm。
选项A：蜡烛在AB间时，物距范围为10cm＜u＜20cm（f＜u＜2f），成倒立、放大的实像，不是缩小的实像，A错误。
选项B：蜡烛在BC间时，物距范围为u＞20cm（u＞2f），成倒立、缩小的实像，不是放大的实像，B错误。
选项C：蜡烛从C移动到B，物距减小，根据“物近像远像变大”，所成像逐渐增大，C正确。
选项D：蜡烛从B移动到A，物距减小，根据“物近像远像变大”，所成像逐渐增大，不是减小，D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像中确定焦距，再结合物距变化分析像的变化，需熟练掌握成像规律的内容。
【难度系数】0.5
8 在“用‘凸透镜’观察周围的景物”的活动中，小科将印有如图所示图案的纸固定在墙上，再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到图案的正前方，然后改变玻璃杯与图案之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图像中，不可能看到的是 （
A
B
C D
C
）A
B
C D
答案
8. C
解析
【分析】
首先明确装有水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜，凸透镜成像规律为：当物距u＞2f时成倒立缩小实像，f＜u＜2f时成倒立放大实像，u＜f时成正立放大虚像。由于圆柱形玻璃杯的特殊性，竖直方向成像大小不变，水平方向随物距变化呈现放大或缩小的变化，据此判断不可能出现的像。
【解析】
装有水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜，结合凸透镜成像规律分析：
1. 当玻璃杯与图案的距离（物距）大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，对应选项A；
2. 当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，对应选项B；
3. 当物距小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像，对应选项D；
正立缩小的像不符合凸透镜成像规律，因此不可能看到的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活实例考查凸透镜成像规律的应用，需明确装水玻璃杯相当于凸透镜，掌握不同物距下的成像特点是解题关键。
【难度系数】
0.5
首先明确装有水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜，凸透镜成像规律为：当物距u＞2f时成倒立缩小实像，f＜u＜2f时成倒立放大实像，u＜f时成正立放大虚像。由于圆柱形玻璃杯的特殊性，竖直方向成像大小不变，水平方向随物距变化呈现放大或缩小的变化，据此判断不可能出现的像。
【解析】
装有水的圆柱形玻璃杯相当于凸透镜，结合凸透镜成像规律分析：
1. 当玻璃杯与图案的距离（物距）大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，对应选项A；
2. 当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，对应选项B；
3. 当物距小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像，对应选项D；
正立缩小的像不符合凸透镜成像规律，因此不可能看到的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活实例考查凸透镜成像规律的应用，需明确装水玻璃杯相当于凸透镜，掌握不同物距下的成像特点是解题关键。
【难度系数】
0.5
9 新情境 科技应用 光刻机是芯片制造的核心设备之一，它的工作原理如图所示。可以将掩膜上的图形曝光在硅片上。下列说法正确的是（
① 缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏
② 掩膜在硅片上成正立、缩小的实像
③ 若要硅片上的像更大更清晰，需将掩膜和硅片向下移动
④ 若此时掩膜向上移动1 cm，硅片向下移动1 cm，仍能呈清晰的像
A.①④
B.②③
C.③④
D.①③
D
）① 缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏
② 掩膜在硅片上成正立、缩小的实像
③ 若要硅片上的像更大更清晰，需将掩膜和硅片向下移动
④ 若此时掩膜向上移动1 cm，硅片向下移动1 cm，仍能呈清晰的像
A.①④
B.②③
C.③④
D.①③
答案
9. D 【解析】光刻机在工作时利用的是凸透镜成像，缩图透镜是凸透镜，硅片相当于光屏，成的是倒立、缩小的实像，①正确，②错误；要想硅片上的像变大，需要减小物距并增大像距，即需将掩膜和硅片向下移动，③正确；成实像时，物远像近像变小，若此时掩膜向上移动1厘米，硅片应向上移动适当距离，才能呈清晰的像，④错误。
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律在光刻机中的应用，解题思路如下：首先明确光刻机的缩图透镜是凸透镜，其工作时成倒立、缩小的实像，实像需用光屏承接，因此硅片相当于光屏；再结合凸透镜成实像的规律“物近像远像变大，物远像近像变小”，逐一分析四个说法的正误，最终确定正确选项。
【解析】
1. 分析①：光刻机的缩图透镜是凸透镜，工作时成实像，实像可呈现在光屏上，因此硅片相当于光屏，该说法正确；
2. 分析②：凸透镜成实像时，像都是倒立的，所以掩膜在硅片上成倒立、缩小的实像，而非正立，该说法错误；
3. 分析③：根据凸透镜成实像的规律，要使硅片上的像更大，需减小物距（即掩膜靠近透镜，向下移动），同时增大像距（即硅片远离透镜，向下移动），该说法正确；
4. 分析④：若掩膜向上移动，物距变大，根据“物远像近像变小”，像距应减小，因此硅片应向上移动才能呈清晰的像，而非向下移动，该说法错误；
综上，正确的是①③，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、实像的特点
【点评】
本题结合光刻机的科技新情境，考查凸透镜成像规律的实际应用，需要学生熟练掌握实像的性质及物距、像距变化对成像的影响，是凸透镜成像规律的典型应用题目。
【难度系数】
0.5
本题考查凸透镜成像规律在光刻机中的应用，解题思路如下：首先明确光刻机的缩图透镜是凸透镜，其工作时成倒立、缩小的实像，实像需用光屏承接，因此硅片相当于光屏；再结合凸透镜成实像的规律“物近像远像变大，物远像近像变小”，逐一分析四个说法的正误，最终确定正确选项。
【解析】
1. 分析①：光刻机的缩图透镜是凸透镜，工作时成实像，实像可呈现在光屏上，因此硅片相当于光屏，该说法正确；
2. 分析②：凸透镜成实像时，像都是倒立的，所以掩膜在硅片上成倒立、缩小的实像，而非正立，该说法错误；
3. 分析③：根据凸透镜成实像的规律，要使硅片上的像更大，需减小物距（即掩膜靠近透镜，向下移动），同时增大像距（即硅片远离透镜，向下移动），该说法正确；
4. 分析④：若掩膜向上移动，物距变大，根据“物远像近像变小”，像距应减小，因此硅片应向上移动才能呈清晰的像，而非向下移动，该说法错误；
综上，正确的是①③，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、实像的特点
【点评】
本题结合光刻机的科技新情境，考查凸透镜成像规律的实际应用，需要学生熟练掌握实像的性质及物距、像距变化对成像的影响，是凸透镜成像规律的典型应用题目。
【难度系数】
0.5
10 小娟对有关光学实验进行比较研究。
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的
（2）只将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向
（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于透镜的
主光轴
上，器材在图示位置时，观察到光屏上呈现烛焰清晰的像（图中未画出），则该像为倒立、等大
的实像，若将蜡烛移至35 cm刻度线处，则此时凸透镜对烛焰发出的光起会聚
作用。（2）只将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，应将小孔向
上
调节，此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小不变
（填“变大”“变小”或“不变”）。答案
10. （1）主光轴 等大 会聚 （2）上 不变 【解析】（1）探究凸透镜成像规律时，调节器材使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，像才能成在光屏的中央，便于观察。由图知，此时v＝60.0 cm－40.0 cm＝20.0 cm，u＝40.0 cm－20.0 cm＝20.0 cm，即v＝u，所以此时成倒立、等大的实像。因为凸透镜对光线有会聚作用，所以若将蜡烛移至35 cm刻度线处，则此时凸透镜对烛焰发出的光仍然起会聚作用。（2）只将图中的透镜换为带小孔的遮光板，烛焰发出的光沿直线传播，通过小孔在光屏上成倒立的实像。已知烛焰的像成在光屏下方，要让像成在光屏中央，则应将小孔向上调节；因为像距等于物距，所以像、物等大，所以此时的像与图中透镜所成的像相比，像的大小不变。
解析
【分析】
本题考查光学基础知识点，分为两小问：第（1）问围绕凸透镜成像实验的调节要求、成像性质及凸透镜的作用展开；第（2）问结合小孔成像的原理，分析像的位置调节和大小变化。解题时需先明确凸透镜成像实验的操作规范，再通过计算物距、像距判断成像特点，最后结合光的直线传播规律分析小孔成像的相关问题。
【解析】
（1）探究凸透镜成像规律时，为使像成在光屏中央，需调节烛焰和光屏的中心位于透镜的主光轴上。由图可知，物距$u = 40.0\,\mathrm{cm} - 20.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm}$，像距$v = 60.0\,\mathrm{cm} - 40.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm}$，即$u = v$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、等大的实像。凸透镜对光线始终起会聚作用，因此蜡烛移至35 cm刻度线处时，凸透镜仍起会聚作用。
（2）小孔成像的原理是光的直线传播，成倒立的实像。烛焰的像成在光屏下方，说明小孔位置偏低，需将小孔向上调节，才能让像移至光屏中央。小孔成像的像大小由物距和像距的比值决定，本题中物距和像距均未改变，因此像的大小不变。
【答案】
（1）主光轴；等大；会聚 （2）上；不变
【知识点】
凸透镜成像规律；光的直线传播；凸透镜的作用
【点评】
本题是光学基础题型，结合凸透镜成像实验和小孔成像，侧重考查对基本概念和规律的应用，难度适中，适合学生巩固光学核心知识点。
【难度系数】
0.6
本题考查光学基础知识点，分为两小问：第（1）问围绕凸透镜成像实验的调节要求、成像性质及凸透镜的作用展开；第（2）问结合小孔成像的原理，分析像的位置调节和大小变化。解题时需先明确凸透镜成像实验的操作规范，再通过计算物距、像距判断成像特点，最后结合光的直线传播规律分析小孔成像的相关问题。
【解析】
（1）探究凸透镜成像规律时，为使像成在光屏中央，需调节烛焰和光屏的中心位于透镜的主光轴上。由图可知，物距$u = 40.0\,\mathrm{cm} - 20.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm}$，像距$v = 60.0\,\mathrm{cm} - 40.0\,\mathrm{cm} = 20.0\,\mathrm{cm}$，即$u = v$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、等大的实像。凸透镜对光线始终起会聚作用，因此蜡烛移至35 cm刻度线处时，凸透镜仍起会聚作用。
（2）小孔成像的原理是光的直线传播，成倒立的实像。烛焰的像成在光屏下方，说明小孔位置偏低，需将小孔向上调节，才能让像移至光屏中央。小孔成像的像大小由物距和像距的比值决定，本题中物距和像距均未改变，因此像的大小不变。
【答案】
（1）主光轴；等大；会聚 （2）上；不变
【知识点】
凸透镜成像规律；光的直线传播；凸透镜的作用
【点评】
本题是光学基础题型，结合凸透镜成像实验和小孔成像，侧重考查对基本概念和规律的应用，难度适中，适合学生巩固光学核心知识点。
【难度系数】
0.6
11 当物体距离凸透镜8 cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2 cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，则该凸透镜的焦距为 （
A.$f＜2\ \mathrm{cm}$
B.$2\ \mathrm{cm}＜f＜4\ \mathrm{cm}$
C.$5\ \mathrm{cm}＜f＜8\ \mathrm{cm}$
D.$4\ \mathrm{cm}＜f＜5\ \mathrm{cm}$
D
）A.$f＜2\ \mathrm{cm}$
B.$2\ \mathrm{cm}＜f＜4\ \mathrm{cm}$
C.$5\ \mathrm{cm}＜f＜8\ \mathrm{cm}$
D.$4\ \mathrm{cm}＜f＜5\ \mathrm{cm}$
答案
11. D
解析
【分析】要解决本题，需利用凸透镜成像规律：当物体在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物体在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像。先根据第一次成像特点列出焦距的不等式，再结合移动后第二次成像的特点补充不等式，联立即可求出焦距范围。
【解析】解：①第一次成像：物体到凸透镜的距离$u_1 = 8\ \mathrm{cm}$，光屏上成清晰放大的像，根据凸透镜成像规律，此时满足$f ＜ u_1 ＜ 2f$，即：
$f ＜ 8\ \mathrm{cm} ＜ 2f$，解得：$4\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 8\ \mathrm{cm}$；
②第二次成像：凸透镜向光屏方向移动$2\ \mathrm{cm}$，此时物距变为$u_2 = 8\ \mathrm{cm} + 2\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm}$，光屏上成清晰缩小的像，根据凸透镜成像规律，此时满足$u_2 ＞ 2f$，即：
$10\ \mathrm{cm} ＞ 2f$，解得：$f ＜ 5\ \mathrm{cm}$；
联立两个不等式的结果，可得$4\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 5\ \mathrm{cm}$，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，核心是根据两次成像的特点，准确列出物距与焦距的关系不等式，联立求解即可，需熟练掌握不同成像情况对应的物距范围。
【难度系数】0.5
【解析】解：①第一次成像：物体到凸透镜的距离$u_1 = 8\ \mathrm{cm}$，光屏上成清晰放大的像，根据凸透镜成像规律，此时满足$f ＜ u_1 ＜ 2f$，即：
$f ＜ 8\ \mathrm{cm} ＜ 2f$，解得：$4\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 8\ \mathrm{cm}$；
②第二次成像：凸透镜向光屏方向移动$2\ \mathrm{cm}$，此时物距变为$u_2 = 8\ \mathrm{cm} + 2\ \mathrm{cm} = 10\ \mathrm{cm}$，光屏上成清晰缩小的像，根据凸透镜成像规律，此时满足$u_2 ＞ 2f$，即：
$10\ \mathrm{cm} ＞ 2f$，解得：$f ＜ 5\ \mathrm{cm}$；
联立两个不等式的结果，可得$4\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 5\ \mathrm{cm}$，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，核心是根据两次成像的特点，准确列出物距与焦距的关系不等式，联立求解即可，需熟练掌握不同成像情况对应的物距范围。
【难度系数】0.5
