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7. (2024·南京玄武校级期中)如图所示,烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的像,则下列做法中一定不能在光屏上得到清晰像的是 ( )
A.光屏和蜡烛不动,适当移动透镜到某一位置
B.透镜不动,光屏与蜡烛的位置对调
C.透镜不动,蜡烛离透镜远些,光屏离透镜近些
D.透镜不动,蜡烛和光屏都离透镜远些
A.光屏和蜡烛不动,适当移动透镜到某一位置
B.透镜不动,光屏与蜡烛的位置对调
C.透镜不动,蜡烛离透镜远些,光屏离透镜近些
D.透镜不动,蜡烛和光屏都离透镜远些
答案
D
解析
根据凸透镜成像规律分析各选项：
选项A：光屏和蜡烛不动，移动透镜时，根据光路可逆性，存在另一位置使物距与像距互换，能成清晰像。
选项B：透镜不动，蜡烛与光屏位置对调，由光路可逆性，原像距变为物距、原物距变为像距，仍能成清晰像。
选项C：透镜不动，蜡烛远离透镜（物距增大），光屏靠近透镜（像距减小），符合“物远像近像变小”规律，能成清晰像。
选项D：透镜不动，蜡烛和光屏都远离透镜，物距增大时像距应减小，若像距同时增大，无法满足成像条件，不能成清晰像。
答案：D
选项A：光屏和蜡烛不动，移动透镜时，根据光路可逆性，存在另一位置使物距与像距互换，能成清晰像。
选项B：透镜不动，蜡烛与光屏位置对调，由光路可逆性，原像距变为物距、原物距变为像距，仍能成清晰像。
选项C：透镜不动，蜡烛远离透镜（物距增大），光屏靠近透镜（像距减小），符合“物远像近像变小”规律，能成清晰像。
选项D：透镜不动，蜡烛和光屏都远离透镜，物距增大时像距应减小，若像距同时增大，无法满足成像条件，不能成清晰像。
答案：D
8. (2024·常州溧阳一模)小明在一圆柱形水杯后面,紧靠水杯放置一个小泥娃,他将泥娃逐渐远离水杯,在该过程中,透过水杯观察,他看到的小泥娃像 ( )
A.一直变瘦
B.变高
C.先变高后变矮
D.先变胖后变瘦
A.一直变瘦
B.变高
C.先变高后变矮
D.先变胖后变瘦
答案
D
解析
圆柱形水杯装有水时相当于凸透镜。当泥娃紧靠水杯（在凸透镜焦点以内）时，成正立、放大的虚像，像比物“胖”；随着泥娃逐渐远离水杯，当泥娃在焦点和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，像仍比物“胖”；当泥娃远离到二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，像比物“瘦”。所以透过水杯观察，看到的小泥娃像先变胖后变瘦。
D
D
9. 如图,线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系。下列推测正确的是 ( )
A.该凸透镜的焦距等于0.2 m
B.物距为0.3 m时所成像为正立、放大的虚像
C.物距从0.05 m增至0.1 m的过程中,所成的像逐渐变小
D.物距从0.1 m增至0.8 m的过程中,像距逐渐变小
A.该凸透镜的焦距等于0.2 m
B.物距为0.3 m时所成像为正立、放大的虚像
C.物距从0.05 m增至0.1 m的过程中,所成的像逐渐变小
D.物距从0.1 m增至0.8 m的过程中,像距逐渐变小
答案
D
解析
解：根据凸透镜成像公式：$\frac{1}{u} + \frac{1}{v} = \frac{1}{f}$。
A. 由图知，当$\frac{1}{u}=10\ \text{m}^{-1}$时，$\frac{1}{v}=0$，则$u=0.1\ \text{m}$，此时$\frac{1}{f}=10\ \text{m}^{-1}$，$f=0.1\ \text{m}$，A错误。
B. 物距$u=0.3\ \text{m} ＞ 2f=0.2\ \text{m}$，成倒立、缩小的实像，B错误。
C. 物距从$0.05\ \text{m}$（$u ＜ f$）增至$0.1\ \text{m}$（$u = f$），成虚像，物距增大，像距增大，像变大，C错误。
D. 物距从$0.1\ \text{m}$（$u = f$）增至$0.8\ \text{m}$（$u ＞ f$），根据成像规律，物距增大，像距减小，D正确。
结论：D
A. 由图知，当$\frac{1}{u}=10\ \text{m}^{-1}$时，$\frac{1}{v}=0$，则$u=0.1\ \text{m}$，此时$\frac{1}{f}=10\ \text{m}^{-1}$，$f=0.1\ \text{m}$，A错误。
B. 物距$u=0.3\ \text{m} ＞ 2f=0.2\ \text{m}$，成倒立、缩小的实像，B错误。
C. 物距从$0.05\ \text{m}$（$u ＜ f$）增至$0.1\ \text{m}$（$u = f$），成虚像，物距增大，像距增大，像变大，C错误。
D. 物距从$0.1\ \text{m}$（$u = f$）增至$0.8\ \text{m}$（$u ＞ f$），根据成像规律，物距增大，像距减小，D正确。
结论：D
10. 当蜡烛、透镜甲和光屏在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。若保持透镜和光屏位置不变,将透镜甲换为透镜乙,将蜡烛向左移动距离s,可在光屏上再次成清晰的像,则 ( )
A.透镜甲的焦距等于20 cm
B.透镜乙的焦距大于10 cm
C.蜡烛移动的距离s一定大于10 cm
D.第二次所成的像是放大的实像
A.透镜甲的焦距等于20 cm
B.透镜乙的焦距大于10 cm
C.蜡烛移动的距离s一定大于10 cm
D.第二次所成的像是放大的实像
答案
B
11. 如图所示,蜡烛位置不动,将凸透镜从图示位置开始向左移动,光屏(未画出)先后在凸透镜右侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且乙处的像比甲处大,则 ( )
A.凸透镜的焦距$ f ＜ 15 \text{ cm} $
B.乙处烛焰的像是放大的
C.乙位置在甲位置的左侧
D.乙和甲的位置可能重合
A.凸透镜的焦距$ f ＜ 15 \text{ cm} $
B.乙处烛焰的像是放大的
C.乙位置在甲位置的左侧
D.乙和甲的位置可能重合
答案
D
解析
解：由图可知，初始物距$u = 50\,\text{cm} - 20\,\text{cm} = 30\,\text{cm}$。
凸透镜向左移动，物距减小，像距增大，像变大。乙处像比甲处大，说明乙处像距大于甲处像距，乙位置在甲位置右侧，C错误。
根据光路可逆，当物距和像距互换时，可成清晰像，此时像的大小互换。若初始成缩小像（$u ＞ 2f$，$f ＜ v ＜ 2f$），移动后可能成放大像（$f ＜ u' ＜ 2f$，$v' ＞ 2f$），且存在$u = v'$、$u' = v$的重合情况，D正确。
初始物距$u = 30\,\text{cm}$，若$f ＜ 15\,\text{cm}$，则$u ＞ 2f$，成缩小像；若$15\,\text{cm} ＜ f ＜ 30\,\text{cm}$，成放大像，A无法确定。
乙处像比甲处大，但甲处像可能为缩小，乙处可能为缩小或放大，B无法确定。
答案：D
凸透镜向左移动，物距减小，像距增大，像变大。乙处像比甲处大，说明乙处像距大于甲处像距，乙位置在甲位置右侧，C错误。
根据光路可逆，当物距和像距互换时，可成清晰像，此时像的大小互换。若初始成缩小像（$u ＞ 2f$，$f ＜ v ＜ 2f$），移动后可能成放大像（$f ＜ u' ＜ 2f$，$v' ＞ 2f$），且存在$u = v'$、$u' = v$的重合情况，D正确。
初始物距$u = 30\,\text{cm}$，若$f ＜ 15\,\text{cm}$，则$u ＞ 2f$，成缩小像；若$15\,\text{cm} ＜ f ＜ 30\,\text{cm}$，成放大像，A无法确定。
乙处像比甲处大，但甲处像可能为缩小，乙处可能为缩小或放大，B无法确定。
答案：D
12. (2023·扬州)如图甲,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图乙、丙所示。下列说法正确的是 ( )
A.图乙中铅笔向前移,像一直变小
B.图乙中铅笔向前移,像先变小后变大
C.图丙中铅笔向后移,像一直变大
D.图丙中铅笔向后移,像先变小后变大
A.图乙中铅笔向前移,像一直变小
B.图乙中铅笔向前移,像先变小后变大
C.图丙中铅笔向后移,像一直变大
D.图丙中铅笔向后移,像先变小后变大
答案
A
解析
解：图乙中杯子左侧有水，右侧为空，此时铅笔紧贴杯壁内侧，相当于通过水凸透镜成像，铅笔在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。当铅笔向前移（即远离杯壁），物距增大，根据凸透镜成虚像规律，物距增大，像距增大，像变大，故A、B错误。
图丙中杯子右侧有水，左侧为空，铅笔紧贴杯壁外侧，此时杯子右侧的水相当于一个水凸透镜，铅笔在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。当铅笔向后移（即远离杯壁），物距增大，像距增大，像变大，故C正确，D错误。
答案：C
图丙中杯子右侧有水，左侧为空，铅笔紧贴杯壁外侧，此时杯子右侧的水相当于一个水凸透镜，铅笔在水凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像。当铅笔向后移（即远离杯壁），物距增大，像距增大，像变大，故C正确，D错误。
答案：C
