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1.把凸透镜正对太阳光，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，在凸透镜另一侧调节光屏的位置，可得到烛焰清晰的（
A.正立、放大的虚像
B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像
D.倒立、放大的实像
D
）A.正立、放大的虚像
B.倒立、缩小的实像
C.倒立、等大的实像
D.倒立、放大的实像
答案
1. D
解析
【分析】
要解决这道题，首先需确定凸透镜的焦距：利用“平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚于焦点，焦点到透镜的距离为焦距”的原理，题目中最小最亮的光斑是焦点，由此得出焦距f=10cm。接着确定物距：蜡烛到凸透镜的距离u=15cm，对比焦距和二倍焦距（2f=20cm），判断物距范围为f＜u＜2f。最后根据凸透镜成像规律，对应成像性质即可选出答案。
【解析】
1. 确定焦距：凸透镜正对太阳光时，平行的太阳光经凸透镜会聚成最小、最亮的光斑，该光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距，因此f=10cm。
2. 确定物距：蜡烛放在凸透镜前15cm处，即物距u=15cm，计算得2f=2×10cm=20cm，可知f=10cm ＜ u=15cm ＜ 2f=20cm。
3. 判断成像性质：根据凸透镜成像规律，当物距满足f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，因此光屏上可得到烛焰清晰的倒立、放大的实像。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律，焦距的测量
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题，核心是先通过太阳光聚焦法确定焦距，再结合物距与焦距的关系判断成像性质，需牢记凸透镜成像的规律，属于初中物理光学部分的常规考题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，首先需确定凸透镜的焦距：利用“平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚于焦点，焦点到透镜的距离为焦距”的原理，题目中最小最亮的光斑是焦点，由此得出焦距f=10cm。接着确定物距：蜡烛到凸透镜的距离u=15cm，对比焦距和二倍焦距（2f=20cm），判断物距范围为f＜u＜2f。最后根据凸透镜成像规律，对应成像性质即可选出答案。
【解析】
1. 确定焦距：凸透镜正对太阳光时，平行的太阳光经凸透镜会聚成最小、最亮的光斑，该光斑是凸透镜的焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距，因此f=10cm。
2. 确定物距：蜡烛放在凸透镜前15cm处，即物距u=15cm，计算得2f=2×10cm=20cm，可知f=10cm ＜ u=15cm ＜ 2f=20cm。
3. 判断成像性质：根据凸透镜成像规律，当物距满足f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，因此光屏上可得到烛焰清晰的倒立、放大的实像。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律，焦距的测量
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题，核心是先通过太阳光聚焦法确定焦距，再结合物距与焦距的关系判断成像性质，需牢记凸透镜成像的规律，属于初中物理光学部分的常规考题。
【难度系数】
0.7
2.(2024济南)物理实践活动课上，小明将半透明纸蒙在较粗纸筒的P端，将凸透镜安装在较细纸筒的Q端(凸透镜未画出)，两纸筒套在一起组成模拟照相机，如图所示。通过调节P、Q的间距，他看到了桌子上蜡烛的火焰在半透明纸上成的等大的像，再次调节P、Q的间距，他看到了窗外更远处大树在半透明纸上成的像。下列对大树的像描述正确的是(
A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、缩小的虚像
A
)A.倒立、缩小的实像
B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像
D.正立、缩小的虚像
答案
2. A
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析：模拟照相机的成像基于凸透镜成像原理，当蜡烛成等大的像时，对应物距等于2倍焦距的情况；当观察窗外更远处的大树时，大树到凸透镜的距离（物距）远大于2倍焦距，再依据凸透镜成像规律判断像的性质即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 当物距$ u=2f $时，成倒立、等大的实像，对应题目中蜡烛成等大像的情况；
2. 当物距$ u＞2f $时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理。
题目中观察窗外更远处的大树时，大树到凸透镜的距离（物距）远大于2倍焦距，因此成倒立、缩小的实像，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机成像原理
【点评】
本题结合模拟照相机的实际情境，考查凸透镜成像规律的应用，需明确不同物距下凸透镜的成像特点，属于基础应用类题目，难度不大。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析：模拟照相机的成像基于凸透镜成像原理，当蜡烛成等大的像时，对应物距等于2倍焦距的情况；当观察窗外更远处的大树时，大树到凸透镜的距离（物距）远大于2倍焦距，再依据凸透镜成像规律判断像的性质即可。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 当物距$ u=2f $时，成倒立、等大的实像，对应题目中蜡烛成等大像的情况；
2. 当物距$ u＞2f $时，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理。
题目中观察窗外更远处的大树时，大树到凸透镜的距离（物距）远大于2倍焦距，因此成倒立、缩小的实像，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机成像原理
【点评】
本题结合模拟照相机的实际情境，考查凸透镜成像规律的应用，需明确不同物距下凸透镜的成像特点，属于基础应用类题目，难度不大。
【难度系数】
0.6
3.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，下列判断正确的是（
A.该凸透镜的焦距是20 cm
B.当u＝15 cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u＝25 cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜8 cm处移动到4 cm处的过程中，像逐渐变小
D
）A.该凸透镜的焦距是20 cm
B.当u＝15 cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u＝25 cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜8 cm处移动到4 cm处的过程中，像逐渐变小
答案
3. D
解析
【分析】
要解决本题，需先利用凸透镜成像规律中“当u=v=2f时，成等大倒立实像”的特点，结合图像确定凸透镜的焦距；再依据凸透镜成像的规律，逐一分析各选项：当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，且物距变化时像的大小变化规律为“实像物近像远像变大，虚像物近像近像变小”。
【解析】
1. 确定焦距：由图像可知，当u=20cm时，v=20cm，根据凸透镜成像规律，此时u=v=2f，因此2f=20cm，解得f=10cm，故A选项（焦距为20cm）错误。
2. 分析B选项：当u=15cm时，f=10cm，此时f＜u＜2f，根据规律，成倒立、放大的实像，而非缩小的像，故B错误。
3. 分析C选项：当u=25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理；投影仪利用的是f＜u＜2f时成放大像的原理，故C错误。
4. 分析D选项：物体从距凸透镜8cm处（u=8cm＜f，成正立放大虚像）移动到4cm处，物距减小，对于虚像，物距越小，像越小，因此像逐渐变小，故D正确。
【答案】
D
【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，需先从图像中提取焦距信息，再结合成像规律判断各选项，是凸透镜成像部分的基础题型，需熟练掌握成像规律及物距、像距的变化关系。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先利用凸透镜成像规律中“当u=v=2f时，成等大倒立实像”的特点，结合图像确定凸透镜的焦距；再依据凸透镜成像的规律，逐一分析各选项：当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，且物距变化时像的大小变化规律为“实像物近像远像变大，虚像物近像近像变小”。
【解析】
1. 确定焦距：由图像可知，当u=20cm时，v=20cm，根据凸透镜成像规律，此时u=v=2f，因此2f=20cm，解得f=10cm，故A选项（焦距为20cm）错误。
2. 分析B选项：当u=15cm时，f=10cm，此时f＜u＜2f，根据规律，成倒立、放大的实像，而非缩小的像，故B错误。
3. 分析C选项：当u=25cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，这是照相机的成像原理；投影仪利用的是f＜u＜2f时成放大像的原理，故C错误。
4. 分析D选项：物体从距凸透镜8cm处（u=8cm＜f，成正立放大虚像）移动到4cm处，物距减小，对于虚像，物距越小，像越小，因此像逐渐变小，故D正确。
【答案】
D
【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，需先从图像中提取焦距信息，再结合成像规律判断各选项，是凸透镜成像部分的基础题型，需熟练掌握成像规律及物距、像距的变化关系。
【难度系数】
0.6
4. 如图是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分，甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离，则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是 （
A.甲→乙→丙→丁
B.乙→丙→甲→丁
C.乙→丁→甲→丙
D.丙→甲→乙→丁
C
）A.甲→乙→丙→丁
B.乙→丙→甲→丁
C.乙→丁→甲→丙
D.丙→甲→乙→丁
答案
4. C
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析：当凸透镜贴着刻度尺时，物距u很小，此时u ＜ f，成正立、放大的虚像；随着凸透镜逐渐远离刻度尺，物距u增大，当u仍小于f时，虚像逐渐变大；当u增大到等于f时，不成像；当u在f和2f之间时，成倒立、放大的实像；当u增大到等于2f时，成倒立、等大的实像；当u大于2f时，成倒立、缩小的实像。结合四个像的特征：乙是正立的虚像，丁是倒立放大的实像，甲是倒立的像（比丁小），丙是倒立缩小的实像，因此像的先后顺序为乙→丁→甲→丙。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 凸透镜贴着刻度尺时，物距u ＜ f，成正立、放大的虚像，对应图中的乙；
2. 凸透镜逐渐远离，物距u增大，当u仍小于f时，虚像变大；当u ＞ f时，成倒立的实像，此时u在f与2f之间，成倒立放大的实像，对应图中的丁；
3. 继续远离，物距u在f和2f之间增大，实像变小，对应图中的甲；
4. 当u ＞ 2f时，成倒立缩小的实像，对应图中的丙。
因此像的先后顺序为乙→丁→甲→丙，对应选项C。
【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，需明确物距变化时像的正倒、大小、虚实的变化规律，结合图像特征分析即可。
【难度系数】
0.3
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析：当凸透镜贴着刻度尺时，物距u很小，此时u ＜ f，成正立、放大的虚像；随着凸透镜逐渐远离刻度尺，物距u增大，当u仍小于f时，虚像逐渐变大；当u增大到等于f时，不成像；当u在f和2f之间时，成倒立、放大的实像；当u增大到等于2f时，成倒立、等大的实像；当u大于2f时，成倒立、缩小的实像。结合四个像的特征：乙是正立的虚像，丁是倒立放大的实像，甲是倒立的像（比丁小），丙是倒立缩小的实像，因此像的先后顺序为乙→丁→甲→丙。
【解析】
根据凸透镜成像规律：
1. 凸透镜贴着刻度尺时，物距u ＜ f，成正立、放大的虚像，对应图中的乙；
2. 凸透镜逐渐远离，物距u增大，当u仍小于f时，虚像变大；当u ＞ f时，成倒立的实像，此时u在f与2f之间，成倒立放大的实像，对应图中的丁；
3. 继续远离，物距u在f和2f之间增大，实像变小，对应图中的甲；
4. 当u ＞ 2f时，成倒立缩小的实像，对应图中的丙。
因此像的先后顺序为乙→丁→甲→丙，对应选项C。
【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，需明确物距变化时像的正倒、大小、虚实的变化规律，结合图像特征分析即可。
【难度系数】
0.3
5.(2025河南)如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出)，该像是倒立、
缩小
（选填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：将光屏向左移动
。答案
5. 缩小 将光屏向左移动
解析
【分析】首先确定物距和像距的大小关系，结合凸透镜成像规律判断成像性质；当蜡烛左移，物距增大，根据凸透镜成像规律中物距与像距的变化关系，分析光屏的调整方法。
【解析】由图可知，物距$ u = 60\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 40\mathrm{cm} $，像距$ v = 80\mathrm{cm} - 60\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $，$ u ＞ v $，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。将蜡烛向左移动，物距变大，根据“物远像近像变小”的规律，像距需减小，因此要将光屏向左移动，才能再次成清晰的像。
【答案】缩小；将光屏向左移动
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是掌握物距、像距与成像特点的关系，以及物距变化时像距的调整方法，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】由图可知，物距$ u = 60\mathrm{cm} - 20\mathrm{cm} = 40\mathrm{cm} $，像距$ v = 80\mathrm{cm} - 60\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $，$ u ＞ v $，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像。将蜡烛向左移动，物距变大，根据“物远像近像变小”的规律，像距需减小，因此要将光屏向左移动，才能再次成清晰的像。
【答案】缩小；将光屏向左移动
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是掌握物距、像距与成像特点的关系，以及物距变化时像距的调整方法，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
6. 某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜焦距为10 cm。
(1)如图所示，将该凸透镜固定在光具座上，把蜡烛放在光具座上20 cm刻度线处，恰好在65 cm刻度线处的光屏上得到一个倒立、缩小的实像(图中未画出)，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜到
(2)若保持凸透镜在50 cm刻度线处，把蜡烛放在光具座40 cm刻度线处，在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小将
(1)如图所示，将该凸透镜固定在光具座上，把蜡烛放在光具座上20 cm刻度线处，恰好在65 cm刻度线处的光屏上得到一个倒立、缩小的实像(图中未画出)，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜到
35
cm刻度线处，则屏上能再次呈现清晰的像。(2)若保持凸透镜在50 cm刻度线处，把蜡烛放在光具座40 cm刻度线处，在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小将
不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）。答案
6. (1) 35 (2) 不变
解析
【分析】
解决本题需运用凸透镜成像规律和光路可逆原理：第(1)问先确定初始物距、像距，再根据光路可逆，当蜡烛和光屏位置不变时，新物距等于原像距，新像距等于原物距，据此计算透镜位置；第(2)问判断物距与焦距的关系，分析光线特点，确定光斑变化。
【解析】
(1) 已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，初始时：蜡烛在$20\ \mathrm{cm}$刻度线，凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度线，初始物距$u_1=50\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$；光屏在$65\ \mathrm{cm}$刻度线，初始像距$v_1=65\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=15\ \mathrm{cm}$。根据光路可逆原理，蜡烛和光屏位置不变时，移动透镜后新物距$u_2=v_1=15\ \mathrm{cm}$，新像距$v_2=u_1=30\ \mathrm{cm}$，则透镜位置为$20\ \mathrm{cm}+15\ \mathrm{cm}=35\ \mathrm{cm}$刻度线处。
(2) 凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度线，蜡烛在$40\ \mathrm{cm}$刻度线，物距$u=50\ \mathrm{cm}-40\ \mathrm{cm}=10\ \mathrm{cm}=f$，此时光线经凸透镜后为平行光，平行光不会会聚，故光屏远离透镜时，光斑大小不变。
【答案】
(1) 35；(2) 不变
【知识点】
凸透镜成像规律；光路可逆；平行光特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，第(1)问利用光路可逆简化计算，第(2)问需掌握物距等于焦距时的光线特性，难度适中，是光学实验的常考题型。
【难度系数】
0.5
解决本题需运用凸透镜成像规律和光路可逆原理：第(1)问先确定初始物距、像距，再根据光路可逆，当蜡烛和光屏位置不变时，新物距等于原像距，新像距等于原物距，据此计算透镜位置；第(2)问判断物距与焦距的关系，分析光线特点，确定光斑变化。
【解析】
(1) 已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，初始时：蜡烛在$20\ \mathrm{cm}$刻度线，凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度线，初始物距$u_1=50\ \mathrm{cm}-20\ \mathrm{cm}=30\ \mathrm{cm}$；光屏在$65\ \mathrm{cm}$刻度线，初始像距$v_1=65\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=15\ \mathrm{cm}$。根据光路可逆原理，蜡烛和光屏位置不变时，移动透镜后新物距$u_2=v_1=15\ \mathrm{cm}$，新像距$v_2=u_1=30\ \mathrm{cm}$，则透镜位置为$20\ \mathrm{cm}+15\ \mathrm{cm}=35\ \mathrm{cm}$刻度线处。
(2) 凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度线，蜡烛在$40\ \mathrm{cm}$刻度线，物距$u=50\ \mathrm{cm}-40\ \mathrm{cm}=10\ \mathrm{cm}=f$，此时光线经凸透镜后为平行光，平行光不会会聚，故光屏远离透镜时，光斑大小不变。
【答案】
(1) 35；(2) 不变
【知识点】
凸透镜成像规律；光路可逆；平行光特点
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，第(1)问利用光路可逆简化计算，第(2)问需掌握物距等于焦距时的光线特性，难度适中，是光学实验的常考题型。
【难度系数】
0.5
