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15.0
放大
25
10
30
光折射时，光路可逆
D
D
【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜成像规律分析：首先判断蜡烛的位置，根据焦距确定物距对应的成像特点；再根据等大实像的条件，结合实验装置的量程推导最大焦距。
1. 蜡烛位置选择：已知焦距f=10cm，若蜡烛距透镜5.0cm，物距u=5cm＜f，成虚像，光屏无法承接；若距15.0cm，满足f＜u＜2f，成实像，符合要求。
2. 成像类型：当f＜u＜2f时，成倒立放大的实像，对应第二个空。
3. 最大焦距：成等大实像时，u=2f、v=2f，总距离为4f，结合刻度尺最大量程，光屏最大位置为100cm，像距最大50cm，故2f≤50cm，得f最大25cm。
【解析】
1. 确定蜡烛位置与成像类型：
已知凸透镜焦距f=10cm，若蜡烛距凸透镜5.0cm，物距u=5.0cm＜f，成正立放大的虚像，虚像无法在光屏上呈现；若蜡烛距凸透镜15.0cm，物距u=15.0cm，满足f＜u＜2f（10cm＜15cm＜20cm），根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像，可在光屏上呈现，故前两空分别填15.0、放大。
2. 求等大像的最大焦距：
当光屏上成等大的实像时，物距u=2f，像距v=2f，因此蜡烛到光屏的总距离为u+v=4f。实验所用刻度尺量程为0~100cm，透镜固定在50cm刻度处，光屏最大可移动到100cm刻度处，此时像距最大为100cm-50cm=50cm。由于等大实像的像距v=2f，故2f≤50cm，解得f≤25cm，即选用的凸透镜焦距最大为25cm。
【答案】
15.0；放大；25
【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，需熟练掌握不同物距的成像特点，同时结合实验装置的量程分析最大焦距，是基础实验题，需注意成像的实虚、大小判断。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解答本题，需结合凸透镜成像规律和光路可逆原理。首先，当凸透镜成倒立、等大的实像时，物距等于2倍焦距，据此可求出凸透镜的焦距；再根据光的折射中光路可逆的规律，结合第一次实验的物距和像距，就能求出第三次实验的像距。
【解析】
(1) 根据凸透镜成像规律：当物距$ u = 2f $时，成倒立、等大的实像，此时像距$ v = 2f $。观察表格中第2次实验，物距$ u = 20\ \mathrm{cm} $，像距$ v = 20\ \mathrm{cm} $，成倒立、等大的实像，因此$ 2f = 20\ \mathrm{cm} $，解得焦距$ f = 10\ \mathrm{cm} $。
(2) 光的折射现象中，光路是可逆的。第1次实验中，物距$ u_1 = 30\ \mathrm{cm} $，像距$ v_1 = 15\ \mathrm{cm} $；第3次实验中物距$ u_3 = 15\ \mathrm{cm} $，与第1次实验的像距相等，根据光路可逆，此时对应的像距应等于第1次实验的物距，即$ v_3 = 30\ \mathrm{cm} $。
【答案】
(1)10；(2)30；光折射时，光路可逆
【知识点】
凸透镜成像规律；光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律及光路可逆的应用，核心是利用“物距等于2倍焦距时成等大实像”求焦距，再结合光路可逆判断像距，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
【分析】首先利用凸透镜对平行光的会聚作用确定焦距：凸透镜正对太阳时，最小最亮的光斑是焦点，光斑到透镜的距离为焦距，即f=15cm。接着判断物距：蜡烛到透镜的距离u=20cm，满足f＜u＜2f（15cm＜20cm＜30cm）。最后根据凸透镜成像规律，当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，据此分析选项即可。
【解析】
1. 求焦距：凸透镜正对太阳光，会聚的最小最亮光斑为焦点，故焦距f=15cm。
2. 确定物距范围：蜡烛到凸透镜的距离u=20cm，可得f＜u＜2f（15cm＜20cm＜30cm）。
3. 判断成像特点：根据凸透镜成像规律，当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。观察选项：A为正立等大的像，B为倒立缩小的像，C为正立放大的像，D为倒立放大的像，符合要求的是D。
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是先确定焦距，再结合物距与焦距的关系判断成像性质，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【分析】
要解决本题，需先明确凸透镜成像规律，再确定各点的物距范围：由题图可知，凸透镜焦距为$f$，$d$点到透镜的距离为$f$（即$u_d=f$），$2f$刻度线在$c$点左侧，因此$a$点物距$u_a＞2f$，$b$点物距$u_b＞2f$，$c$点物距$f＜u_c＜2f$，$d$点物距$u_d=f$。结合凸透镜成像规律：①当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像；②当$f＜u＜2f$时，成倒立、放大的实像；③当$u=f$时，光线平行，不成像；④实像可呈现在光屏上，且物距越小，实像越大。逐一分析选项，找出错误说法。
【解析】
1. 确定各点物距：由题图得，$u_a＞2f$，$u_b＞2f$，$f＜u_c＜2f$，$u_d=f$。
2. 分析选项：
A选项：$a$点$u＞2f$，成倒立缩小实像，且物距最大，实像最小，说法正确；
B选项：$b$点$u＞2f$，成倒立缩小实像，说法正确；
C选项：$c$点$f＜u＜2f$，成倒立放大实像，是光屏上最大的实像，说法正确；
D选项：$d$点$u=f$，光线经凸透镜后平行，无法成像，不能成放大的实像，说法错误。
【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，核心是明确各点物距范围，结合成像规律判断，需注意$u=f$时不成像，属于基础题型。
【难度系数】
0.5
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