Pour détecter un COD, il faut poser la question qui ou quoi. Pour détecter un COI, il faut poser la question à qui, à quoi, de qui ou de quoi.

Mais attention, pour qu’il n’y ait pas de confusion, il faut poser ces questions tout en commençant par le début de la phrase SUJET + VERBE + Le reste (à qui, à quoi, de qui, de quoi, quoi, qui) !

Prenons l’exemple que tu as cité “Les élèves ont préparé un gâteau au chocolat”.
La question à poser est : les élèves ont préparé QUOI ? La réponse est donc un gâteau au chocolat. Mais, on ne pose pas la question un gâteau à quoi, d’où la confusion que tu as eue en pensant que au gâteau est un COI, ce qui est naturellement faux.

Pour ton deuxième exemple: J’ai trouvé une pomme rouge ressemblant à une poire. On pose la question, j’ai trouvé quoi ? Et la réponse est une pomme rouge ressemblant à une poire

En d’autres termes, le COD peut être simple à savoir un nom, comme il peut être sous plusieurs natures grammaticales plus au moins longues, infinitif, pronom, groupe nominal, proposition, etc. Tant qu’on parle de choses décrivant le nom simple en question, tout cela fera partie du COD.

Le COD peut être un nom ou un groupe nominal : « Je fais souvent ce rêve étrange et pénétrant »
Pour les deux exemples, le COD est le groupe nominal « un gâteau au chocolat » et « une pomme rouge ressemblant à une poire »