当U等于2F时，看到的是等大的像，实验中，光屏一定要移到指定的位置才能出现像吗

是的，理论上像的位置是唯一的。但是在实验中光屏的位置稍有偏差也能得到像，只不过是像的边缘不是很清晰。
透镜成像公式如下：
1/u+1/v=1/f
上式中的u代表物距，v代表像距，虚像取负值，f是焦距，虚焦点取负值。
楼主，你的补充中，我不太明白你说的“光是自由的”这个词组的意思，因为“自由”的内涵太宽泛了!
但我可以举反例说明光不是“自由”的：
1、你在黑夜打开手电筒，如果你向前方照，请问光能自由的照到后面吗？
2、你在平面镜前查看自己的像，当你向后退时，你的像能自由向前来吗？
3、你用一个凸透镜放大物体，比如看很小的字，光能自由的将字变得更小吗？
这几个例子都说明光的传播是有一定的规律的，在特定的情况下，光是必须遵守这些规律的，绝不可能“自由”。
楼主，我不是想和你抬杠，你能把你的意思表达得更清楚吗？这样我才能回答你啊!