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主光轴
上
$f＜u＜2f$
远离
放大
1 cm
不变
凸
会聚
减小
变大
乙
丁
D
D
【分析】
这是一道凸透镜成像规律的基础实验题，我们可以逐个问题对应知识点梳理思路：
1. 第一问回忆实验组装的核心要求：为了让像稳定成在光屏中央，需要保证烛焰、凸透镜、光屏三者中心高度匹配，本质就是让烛焰和光屏的中心都处在凸透镜的主光轴上。
2. 第二问利用过凸透镜光心的光线传播方向不变的规律：像的偏移方向和物体的移动方向是相反的，观察到像偏光屏上方时，向上移动蜡烛，像就会向下移动回到光屏中心。
3. 第三问直接对应凸透镜成倒立放大实像的既定规律，结合实验数据就能总结出物距的取值范围。
4. 第四问先明确近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，会让光线的会聚点后移，也就是像距变大，由此判断光屏的移动方向。
【解析】
(1) 实验组装时调整烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度，目的是使像成在光屏中央，该操作的本质就是让烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
(2) 实验中像偏光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变的特点，将蜡烛向上移动，烛焰的像会向下偏移，最终就能落在光屏的中央位置。
(3) 凸透镜成像规律中，当物距处于一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，即$f＜u＜2f$。
(4) 近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线有发散作用，会使原本会聚的光线延迟会聚，像距变大，因此需要将光屏向远离凸透镜的方向移动，才能再次承接清晰的像。
【答案】
(1)主光轴 (2)上 (3)$f＜u＜2f$ (4)远离
【知识点】
凸透镜成像规律，凹透镜对光的作用，实验操作规范
【点评】
本题属于凸透镜成像实验的常规基础考点，覆盖了器材组装、像的位置调整、成像规律总结、透镜光学特性应用多个核心考点，整体难度不高，易错点是物体/光屏移动方向的判断，牢记过光心光线传播方向不变、凹透镜发散会增大像距的规律就可以避免方向搞反。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以按步骤梳理思路：首先第一空，这个加装在指甲剪上的凸透镜作用是放大观察指甲，相当于放大镜，直接回忆放大镜的成像特点即可得到对应结论。第二空要实现更好的放大效果，结合放大镜放大倍率和焦距的关系可知，焦距越小放大倍率越高，同时指甲剪的使用场景中透镜距离指甲很近，短焦距的透镜更适配，因此对比1cm和5cm的焦距选择更合理的选项。第三空，凸透镜成像的大小仅由物距和焦距决定，透镜的尺寸只会改变通光量和观察视野，不会改变成像大小，由此判断第三空的结果。
【解析】
1. 根据凸透镜成像规律，当物距小于一倍焦距时，凸透镜作为放大镜使用，成正立、放大的虚像，因此第一空填放大。
2. 放大镜的放大倍率满足公式$m=\frac{25\mathrm{cm}}{f}$，焦距$f$越小，放大倍率越高，放大效果越好，选择1cm焦距的透镜相比5cm透镜放大能力更强，更适配指甲剪的使用场景。
3. 更换焦距相同、尺寸更大的凸透镜时，物距和透镜焦距都没有发生变化，因此所成像的大小和原来相比不变，仅观察到的视野范围会变大。
【答案】
放大；1 cm；不变
【知识点】
凸透镜成像规律，放大镜成像特点
【点评】
本题结合生活中带放大镜的指甲剪的实际应用场景考察凸透镜相关知识，易错点是容易误以为尺寸更大的凸透镜会让成像变大，需要明确透镜口径大小仅影响通光量和观察视野，不会改变成像的实际大小，题目引导学生用物理原理解释生活用品的设计逻辑，贴合实际应用。
【难度系数】
0.6
【分析】
我们可以顺着投影灯的成像逻辑一步步推导：首先回忆投影类设备的光学元件特点，投影灯和常规投影仪成像原理一致，镜头属于凸透镜；接下来根据透镜的基础性质，凸透镜对光线的作用是会聚的，可直接完成前两空。之后要把标识画面投向更远的路面，说明此时像到镜头的距离（像距）变大，结合凸透镜成实像的动态规律“物近像远像变大”：当像距变大（像变远）时，需要减小作为成像物体的投影片到镜头的距离（物距），对应的成的实像也就是投影画面就会变大，这样就能依次填出后面两个空。
【解析】
1. 投影灯利用凸透镜成倒立、放大实像的特性工作，它的镜头相当于凸透镜。
2. 凸透镜的基础光学性质就是对光线有会聚作用。
3. 根据凸透镜成实像的规律：物距减小，像距增大，像变大。现在要将画面投向更远的路面，即像距增大，因此需要减小投影片与镜头的物距，此时投影得到的画面会变大。
【答案】
凸 会聚 减小 变大
【知识点】
凸透镜成像规律
凸透镜会聚作用
投影仪成像原理
【点评】
本题结合生活中路面警示投影的实景场景出题，将光学知识和实际应用结合，核心考察凸透镜成实像的动态调整规律，部分同学容易混淆物距、像距的调整逻辑，只要牢记“物近像远像变大”的规律，明确投影片是成像的物体、路面的标识是所成的像，就可以顺利完成推导。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以按照两步思路来解题：第一步先判断近视眼的成像特点，近视眼的晶状体折光能力过强，远处物体的平行光线经过晶状体折射后，会提前会聚在视网膜的前方，无法在视网膜上形成清晰的像。对比甲、乙两图，甲图中近处点光源的光线最终会聚在视网膜上，是正常眼看清近处物体的成像情况，乙图的平行入射光线会聚在视网膜前方，符合近视眼的成像特征。第二步判断矫正镜片，近视眼需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜，让光线延迟会聚，使像后移到视网膜上，对比丙、丁两图，丙是中间厚边缘薄的凸透镜，用于矫正远视眼，丁是中间薄边缘厚的凹透镜，符合近视眼矫正的要求。
【解析】
1. 成像原理判断：近视眼是由于晶状体曲度过大，折光能力过强，远处物体的平行光经晶状体折射后，像成在视网膜前方，因此乙图符合近视眼的成像原理。
2. 矫正镜片判断：近视眼需要佩戴凹透镜矫正，凹透镜对光线有发散作用，可使像向后偏移到视网膜上，丁图为凹透镜，因此选择丁图的眼镜进行矫正。
【答案】
乙 丁
【知识点】
近视眼成因，近视眼矫正，透镜识别
【点评】
本题是眼睛与视力矫正部分的基础常规考题，核心考察近视的成像特征和矫正方式，易错点是混淆近视、远视对应的成像位置和矫正透镜类型，只要牢记“近前凹、远后凸”的规律就可以快速判断。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先明确解题思路：这道题考查凸透镜成像规律在照相机场景的应用，第一步先判断像的大小变化：拍半身像时人像占画面比例大，拍全身像需要人像更小，才能把整个人都纳入画面。第二步回忆凸透镜成实像的动态规律“物远像近像变小”，也就是要让实像变小时，需要增大物体到透镜的距离（物距），同时减小透镜到光屏的距离（像距）。第三步对应到题目场景：顾客保持不动，增大物距就需要照相机离顾客更远，同时减小像距，最后匹配选项就能得到正确结论。
【解析】
1. 照相机的镜头相当于凸透镜，拍照时的成像原理是物距u＞2f时，成倒立、缩小的实像。
2. 从拍摄半身像改为拍摄全身像，需要让成的像变小，才能将顾客的全身都容纳在画面范围内。
3. 根据凸透镜成实像的动态规律：物距增大，像距减小，像随之变小，也就是“物远像近像变小”，因此需要增大照相机和顾客之间的距离（物距变大），即照相机远离顾客，同时减小镜头和感光底片之间的距离（像距变小）。
综上可知选项A、B、C描述错误，D描述正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律，照相机成像原理
【点评】
本题是凸透镜成像规律的典型生活应用题，易错点是容易混淆物距、像距的变化方向，牢记成实像时“物远像近像变小、物近像远像变大”的动态规律，就可以快速推导得出结论，不需要死记硬背各类场景的对应结论。
【难度系数】
0.7
【分析】
这道题的解题思路是先回忆显微镜和望远镜的物镜、目镜各自的成像规律，将它们的部件和我们学过的照相机、投影仪、放大镜的成像特点对应起来，再逐一排查每个选项的正误，用排除法选出正确答案。首先要明确核心区别：显微镜的物镜是对微小物体成放大实像，目镜再把这个实像进一步放大；望远镜的物镜是对远处的物体成缩小的实像，将远处景物的像拉近，再通过目镜放大这个实像，理清这个逻辑后就能快速判断各选项对错。
【解析】
我们逐个分析选项：
A选项：显微镜的物镜将放在一倍焦距和二倍焦距之间的物体成倒立、放大的实像，作用和投影仪一致，而照相机成倒立缩小的实像，因此显微镜物镜并不相当于照相机，A错误。
B选项：望远镜的物镜将极远处的物体成倒立、缩小的实像，作用和照相机一致，而投影仪成倒立放大的实像，因此望远镜物镜并不相当于投影仪，B错误。
C选项：望远镜的物镜所成的实像远小于原物体，望远镜只是通过拉近像的距离、增大人眼的观测视角，让我们感觉物体被放大，并非最终所成的像比原物体大，C错误。
D选项：显微镜和望远镜的目镜都是将前级物镜成的实像作为观测对象，成正立、放大的虚像，作用都相当于放大镜，D正确。
【答案】
D
【知识点】
显微镜成像原理，望远镜成像原理，凸透镜成像应用
【点评】
本题属于光学仪器的基础概念辨析题，易错点是混淆望远镜的成像效果，很多同学会误以为望远镜成的像比原物体大，实际上望远镜只是增大了观测视角，物镜成的是缩小的实像，只要牢记两类仪器的物镜、目镜分别对应的凸透镜成像场景，就能轻松避开误区选出正确答案。
【难度系数】
0.7
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