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1.小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10 cm处时，得到一个最小、最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50 cm刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（
A.若蜡烛放置在10 cm刻度线处，移动光屏，在光屏上不能成清晰的像
B.若蜡烛放置在30 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成清晰、缩小的像
C.若蜡烛放置在35 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成清晰、放大的像
D.若蜡烛放置在45 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成清晰、放大的像
C
）A.若蜡烛放置在10 cm刻度线处，移动光屏，在光屏上不能成清晰的像
B.若蜡烛放置在30 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成清晰、缩小的像
C.若蜡烛放置在35 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成清晰、放大的像
D.若蜡烛放置在45 cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上成清晰、放大的像
答案
1.C
解析
【分析】首先利用平行光聚焦法确定凸透镜的焦距，再依据凸透镜成像规律，根据物距与焦距的关系判断成像性质，逐一分析各选项的物距，结合成像规律得出正确结论。
【解析】1. 确定焦距：平行光正对凸透镜时，光屏在距凸透镜10cm处得到最小、最亮的光斑，说明凸透镜的焦距$f=10\mathrm{cm}$，$2f=20\mathrm{cm}$，凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。
2. 分析各选项：
A选项：蜡烛在10cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-10\mathrm{cm}=40\mathrm{cm}$，$u＞2f$，成倒立缩小的实像，像距在$f＜v＜2f$范围内，移动光屏可承接清晰像，A错误。
B选项：蜡烛在30cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-30\mathrm{cm}=20\mathrm{cm}$，$u=2f$，成倒立等大的实像，不是缩小的像，B错误。
C选项：蜡烛在35cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-35\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$，$f＜u＜2f$，成倒立放大的实像，移动光屏可承接清晰像，C正确。
D选项：蜡烛在45cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-45\mathrm{cm}=5\mathrm{cm}$，$u＜f$，成正立放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现，D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、焦距的测量
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，关键是先确定焦距，再根据物距与焦距的关系判断成像情况，需熟练掌握成像规律的不同条件，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定焦距：平行光正对凸透镜时，光屏在距凸透镜10cm处得到最小、最亮的光斑，说明凸透镜的焦距$f=10\mathrm{cm}$，$2f=20\mathrm{cm}$，凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。
2. 分析各选项：
A选项：蜡烛在10cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-10\mathrm{cm}=40\mathrm{cm}$，$u＞2f$，成倒立缩小的实像，像距在$f＜v＜2f$范围内，移动光屏可承接清晰像，A错误。
B选项：蜡烛在30cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-30\mathrm{cm}=20\mathrm{cm}$，$u=2f$，成倒立等大的实像，不是缩小的像，B错误。
C选项：蜡烛在35cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-35\mathrm{cm}=15\mathrm{cm}$，$f＜u＜2f$，成倒立放大的实像，移动光屏可承接清晰像，C正确。
D选项：蜡烛在45cm刻度线处，物距$u=50\mathrm{cm}-45\mathrm{cm}=5\mathrm{cm}$，$u＜f$，成正立放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现，D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、焦距的测量
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，关键是先确定焦距，再根据物距与焦距的关系判断成像情况，需熟练掌握成像规律的不同条件，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
2.用如图所示的装置探究凸透镜成像规律。凸透镜的焦距是15.0 cm。当把凸透镜固定在50.0 cm刻度线处，蜡烛固定在15.0 cm刻度线处时
（
A.光屏在Ⅰ区域内移动，才能得到清晰的像
B.光屏在Ⅱ区域内移动，才能得到清晰的像
C.在光屏上得到的是放大、倒立的像
D.在光屏上得到的是缩小、正立的像
（
A
）A.光屏在Ⅰ区域内移动，才能得到清晰的像
B.光屏在Ⅱ区域内移动，才能得到清晰的像
C.在光屏上得到的是放大、倒立的像
D.在光屏上得到的是缩小、正立的像
答案
2.A
解析
【分析】首先计算物距，确定物距与焦距的关系，再根据凸透镜成像规律判断像的位置和性质，进而选出正确选项。具体步骤：1. 计算物距u：凸透镜在50.0cm刻度，蜡烛在15.0cm刻度，故u=50.0cm -15.0cm=35.0cm；2. 已知焦距f=15.0cm，得2f=30.0cm，判断u＞2f；3. 根据凸透镜成像规律，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，像距v满足f＜v＜2f，由此得出像的位置范围，对应图中Ⅰ区域，再分析选项即可。
【解析】已知凸透镜焦距f=15.0cm，凸透镜固定在50.0cm刻度线处，蜡烛固定在15.0cm刻度线处，因此物距u=50.0cm -15.0cm=35.0cm。因为u=35.0cm＞2f=30.0cm，根据凸透镜成像规律：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，像距v满足f＜v＜2f，即15.0cm＜v＜30.0cm。由此可得像的位置范围为：50.0cm +15.0cm ＜像的位置＜50.0cm +30.0cm，即65.0cm＜像的位置＜80.0cm，对应图中的Ⅰ区域，因此光屏需在Ⅰ区域内移动才能得到清晰的像，故A正确，B错误；此时成倒立、缩小的实像，故C（放大）、D（正立）错误。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律，物距与像距的关系
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是掌握物距与焦距的关系对应的成像特点，属于光学基础题，需准确计算物距并结合规律分析。
【难度系数】0.6
【解析】已知凸透镜焦距f=15.0cm，凸透镜固定在50.0cm刻度线处，蜡烛固定在15.0cm刻度线处，因此物距u=50.0cm -15.0cm=35.0cm。因为u=35.0cm＞2f=30.0cm，根据凸透镜成像规律：当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，像距v满足f＜v＜2f，即15.0cm＜v＜30.0cm。由此可得像的位置范围为：50.0cm +15.0cm ＜像的位置＜50.0cm +30.0cm，即65.0cm＜像的位置＜80.0cm，对应图中的Ⅰ区域，因此光屏需在Ⅰ区域内移动才能得到清晰的像，故A正确，B错误；此时成倒立、缩小的实像，故C（放大）、D（正立）错误。
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律，物距与像距的关系
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是掌握物距与焦距的关系对应的成像特点，属于光学基础题，需准确计算物距并结合规律分析。
【难度系数】0.6
3.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（
A.光屏上成倒立、缩小的实像
B.图中成像特点与照相机的成像特点相同
C.透镜不动，蜡烛向左移动，光屏向右移动，可再次得到清晰的像
D.透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像
D
）A.光屏上成倒立、缩小的实像
B.图中成像特点与照相机的成像特点相同
C.透镜不动，蜡烛向左移动，光屏向右移动，可再次得到清晰的像
D.透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰的像
答案
3.D
解析
【分析】
首先确定物距和像距：由图可知，蜡烛在35cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在80cm刻度处，因此物距$u=50cm-35cm=15cm$，像距$v=80cm-50cm=30cm$。根据凸透镜成像规律，$u＜v$时，成倒立、放大的实像，对应投影仪的成像特点。再逐一分析选项：A选项描述的是倒立缩小实像，与实际成像不符；B选项照相机成倒立缩小实像，和本题成像特点不同；C选项蜡烛左移时，物距变大，像距应减小，光屏需左移而非右移；D选项利用光路可逆原理，互换蜡烛和光屏位置仍能成清晰像，符合规律。
【解析】
1. 计算物距与像距：由图得，$u=50cm-35cm=15cm$，$v=80cm-50cm=30cm$，可知$u＜v$。
2. 判断成像特点：根据凸透镜成像规律，当$f＜u＜2f$时，$v＞2f$，成倒立、放大的实像，应用为投影仪，因此A（倒立缩小）、B（照相机成像为缩小）错误。
3. 分析C选项：根据“物远像近像变小”，蜡烛左移（物距增大），像距需减小，光屏应左移，故C错误。
4. 分析D选项：光路具有可逆性，透镜不动，互换蜡烛与光屏位置，物距和像距互换，仍能在光屏上成清晰的像，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需掌握物距像距的判断、成像规律及光路可逆特点，是光学实验的典型题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先确定物距和像距：由图可知，蜡烛在35cm刻度处，凸透镜在50cm刻度处，光屏在80cm刻度处，因此物距$u=50cm-35cm=15cm$，像距$v=80cm-50cm=30cm$。根据凸透镜成像规律，$u＜v$时，成倒立、放大的实像，对应投影仪的成像特点。再逐一分析选项：A选项描述的是倒立缩小实像，与实际成像不符；B选项照相机成倒立缩小实像，和本题成像特点不同；C选项蜡烛左移时，物距变大，像距应减小，光屏需左移而非右移；D选项利用光路可逆原理，互换蜡烛和光屏位置仍能成清晰像，符合规律。
【解析】
1. 计算物距与像距：由图得，$u=50cm-35cm=15cm$，$v=80cm-50cm=30cm$，可知$u＜v$。
2. 判断成像特点：根据凸透镜成像规律，当$f＜u＜2f$时，$v＞2f$，成倒立、放大的实像，应用为投影仪，因此A（倒立缩小）、B（照相机成像为缩小）错误。
3. 分析C选项：根据“物远像近像变小”，蜡烛左移（物距增大），像距需减小，光屏应左移，故C错误。
4. 分析D选项：光路具有可逆性，透镜不动，互换蜡烛与光屏位置，物距和像距互换，仍能在光屏上成清晰的像，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，需掌握物距像距的判断、成像规律及光路可逆特点，是光学实验的典型题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
4.如图所示，F为凸透镜的两个焦点，$A'B'$为物体AB的像，则物体AB在（
A.图中Ⅰ区域，比$A'B'$大，箭头方向向上
B.图中Ⅱ区域，比$A'B'$大，箭头方向向下
C.图中Ⅲ区域，比$A'B'$大，箭头方向向上
D.图中Ⅳ区域，比$A'B'$小，箭头方向向下
C
）A.图中Ⅰ区域，比$A'B'$大，箭头方向向上
B.图中Ⅱ区域，比$A'B'$大，箭头方向向下
C.图中Ⅲ区域，比$A'B'$大，箭头方向向上
D.图中Ⅳ区域，比$A'B'$小，箭头方向向下
答案
4.C
解析
【分析】
要解决本题，需利用凸透镜成实像的特点和成像规律分析：凸透镜成实像时，像与物体上下颠倒、左右颠倒，像的位置由物距决定，结合题图中像的位置、方向，可推导物体的位置、方向和大小。
【解析】
1. 方向判断：凸透镜成实像时，像与物体上下颠倒，题图中像A'B'的箭头向下，因此物体的箭头向上，排除箭头向下的B、D选项；
2. 物距判断：像A'B'在凸透镜右侧的2f处，即像距$v=2f$，根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，代入$v=2f$可得物距$u=2f$，因此物体位于凸透镜左侧的2f处；
3. 区域与大小判断：像的B'在主光轴上方，对应物体的B应在主光轴下方，结合左侧2f处的区域划分，物体位于Ⅲ区域；且当$u=2f$时，成倒立等大的实像，结合题图中像A'B'的实际大小，物体比像大，符合选项C的描述。
【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基础应用，核心是利用实像的倒立特点判断物体的方向，结合像距确定物距，进而推导物体的位置和大小，需熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需利用凸透镜成实像的特点和成像规律分析：凸透镜成实像时，像与物体上下颠倒、左右颠倒，像的位置由物距决定，结合题图中像的位置、方向，可推导物体的位置、方向和大小。
【解析】
1. 方向判断：凸透镜成实像时，像与物体上下颠倒，题图中像A'B'的箭头向下，因此物体的箭头向上，排除箭头向下的B、D选项；
2. 物距判断：像A'B'在凸透镜右侧的2f处，即像距$v=2f$，根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，代入$v=2f$可得物距$u=2f$，因此物体位于凸透镜左侧的2f处；
3. 区域与大小判断：像的B'在主光轴上方，对应物体的B应在主光轴下方，结合左侧2f处的区域划分，物体位于Ⅲ区域；且当$u=2f$时，成倒立等大的实像，结合题图中像A'B'的实际大小，物体比像大，符合选项C的描述。
【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基础应用，核心是利用实像的倒立特点判断物体的方向，结合像距确定物距，进而推导物体的位置和大小，需熟练掌握凸透镜成像的基本规律。
【难度系数】
0.5
5.(多选)小明在做探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32 cm处,在透镜另一侧距透镜18 cm处的光屏上得到烛焰清晰的像,则（
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
C.该透镜的焦距$ f $一定满足$ 9\ \mathrm{cm}＜f＜16\ \mathrm{cm} $
D.该透镜的焦距$ f $一定满足$ 18\ \mathrm{cm}＜f＜32\ \mathrm{cm} $
BC
）A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
C.该透镜的焦距$ f $一定满足$ 9\ \mathrm{cm}＜f＜16\ \mathrm{cm} $
D.该透镜的焦距$ f $一定满足$ 18\ \mathrm{cm}＜f＜32\ \mathrm{cm} $
答案
5.BC
解析
【分析】
要解决本题，需分两步思考：第一步，根据物距（蜡烛到透镜的距离）和像距（光屏到透镜的距离）的大小关系，结合凸透镜成实像的规律，判断成像的性质；第二步，利用成实像时物距、像距与焦距的不等式关系，推导焦距的取值范围，最后对应选项选出正确答案。
【解析】
已知物距$ u = 32\ \mathrm{cm} $，像距$ v = 18\ \mathrm{cm} $，光屏上成清晰实像，根据凸透镜成像规律：
1. 成像性质：当$ u ＞ v $时，成倒立、缩小的实像，因此选项A（倒立放大实像）错误，选项B（倒立缩小实像）正确；
2. 焦距范围：由$ u ＞ 2f $得$ 32\ \mathrm{cm} ＞ 2f $，解得$ f ＜ 16\ \mathrm{cm} $；由$ f ＜ v ＜ 2f $得$ f ＜ 18\ \mathrm{cm} ＜ 2f $，解不等式$ 18\ \mathrm{cm} ＜ 2f $得$ f ＞ 9\ \mathrm{cm} $；结合两个不等式，焦距$ f $满足$ 9\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 16\ \mathrm{cm} $，因此选项C正确，选项D错误。
综上，正确选项为BC。
【答案】
BC
【知识点】
凸透镜成像规律，焦距范围确定
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，核心是根据物距与像距的大小关系判断成像特点，并通过不等式推导焦距范围，需熟练掌握成实像时的规律，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需分两步思考：第一步，根据物距（蜡烛到透镜的距离）和像距（光屏到透镜的距离）的大小关系，结合凸透镜成实像的规律，判断成像的性质；第二步，利用成实像时物距、像距与焦距的不等式关系，推导焦距的取值范围，最后对应选项选出正确答案。
【解析】
已知物距$ u = 32\ \mathrm{cm} $，像距$ v = 18\ \mathrm{cm} $，光屏上成清晰实像，根据凸透镜成像规律：
1. 成像性质：当$ u ＞ v $时，成倒立、缩小的实像，因此选项A（倒立放大实像）错误，选项B（倒立缩小实像）正确；
2. 焦距范围：由$ u ＞ 2f $得$ 32\ \mathrm{cm} ＞ 2f $，解得$ f ＜ 16\ \mathrm{cm} $；由$ f ＜ v ＜ 2f $得$ f ＜ 18\ \mathrm{cm} ＜ 2f $，解不等式$ 18\ \mathrm{cm} ＜ 2f $得$ f ＞ 9\ \mathrm{cm} $；结合两个不等式，焦距$ f $满足$ 9\ \mathrm{cm} ＜ f ＜ 16\ \mathrm{cm} $，因此选项C正确，选项D错误。
综上，正确选项为BC。
【答案】
BC
【知识点】
凸透镜成像规律，焦距范围确定
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，核心是根据物距与像距的大小关系判断成像特点，并通过不等式推导焦距范围，需熟练掌握成实像时的规律，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.6
