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9（2025苏州姑苏期中）小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯，并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后，观察结果如图甲所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”；将白纸逐渐远离杯子的过程中，依次观察到情景是（
甲 乙
丁 戊
A.丁、乙、丙
B.戊、丙、丁
C.丙、丁、戊
D.丁、丙、乙
D
）甲 乙
丁 戊A.丁、乙、丙
B.戊、丙、丁
C.丙、丁、戊
D.丁、丙、乙
答案
9. D
解析
【分析】
薄壁圆柱形玻璃杯加水后相当于凸透镜，需结合凸透镜成像规律分析：当物体（箭头）到凸透镜的距离（物距）变化时，成像的正倒、大小会改变。初始时白纸靠近杯子，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，方向与原箭头一致；白纸远离时，物距在一倍到二倍焦距之间，成倒立放大的实像，方向与原箭头相反；继续远离，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，方向仍与原箭头相反。结合图中各情景，对应顺序即可判断。
【解析】
1. 当白纸靠近杯子时，物距小于凸透镜的一倍焦距，成正立、放大的虚像，方向与原向右的箭头一致，对应图中的丁；
2. 白纸逐渐远离，物距增大到一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，方向与原箭头相反（向左），对应图中的丙；
3. 白纸继续远离，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，方向仍与原箭头相反（向左），对应图中的乙。
因此，依次观察到的情景是丁、丙、乙，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活中的凸透镜模型考查成像规律，需明确物距变化时成像的性质，结合图形分析各阶段的成像情况，属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
薄壁圆柱形玻璃杯加水后相当于凸透镜，需结合凸透镜成像规律分析：当物体（箭头）到凸透镜的距离（物距）变化时，成像的正倒、大小会改变。初始时白纸靠近杯子，物距小于一倍焦距，成正立放大的虚像，方向与原箭头一致；白纸远离时，物距在一倍到二倍焦距之间，成倒立放大的实像，方向与原箭头相反；继续远离，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，方向仍与原箭头相反。结合图中各情景，对应顺序即可判断。
【解析】
1. 当白纸靠近杯子时，物距小于凸透镜的一倍焦距，成正立、放大的虚像，方向与原向右的箭头一致，对应图中的丁；
2. 白纸逐渐远离，物距增大到一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，方向与原箭头相反（向左），对应图中的丙；
3. 白纸继续远离，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，方向仍与原箭头相反（向左），对应图中的乙。
因此，依次观察到的情景是丁、丙、乙，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合生活中的凸透镜模型考查成像规律，需明确物距变化时成像的性质，结合图形分析各阶段的成像情况，属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
10 （易错题）如图所示，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5 m
B.物距为0.3 m时所成像为正立、放大虚像
C.当物距从0.25 m增至1 m的过程中所成像逐渐变小
D.物距从0.1 m增至0.8 m过程中所成像为倒立、缩小的实像
C
）A.该凸透镜的焦距等于5 m
B.物距为0.3 m时所成像为正立、放大虚像
C.当物距从0.25 m增至1 m的过程中所成像逐渐变小
D.物距从0.1 m增至0.8 m过程中所成像为倒立、缩小的实像
答案
10. C
解析
【分析】首先回忆凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$（$u$为物距，$v$为像距，$f$为焦距），解题思路：1. 结合图像确定凸透镜的焦距；2. 依据凸透镜成像规律，逐一分析各选项的正确性，找出符合要求的选项。
【解析】根据凸透镜成像公式结合图像分析：
1. 求焦距：当物距$u→∞$时，$\frac{1}{u}=0$，此时$\frac{1}{v}=\frac{1}{f}$；由图可知，当$\frac{1}{u}=0$时，$\frac{1}{v}=10\ \mathrm{m}^{-1}$，因此$\frac{1}{f}=10\ \mathrm{m}^{-1}$，解得$f=0.1\ \mathrm{m}$。
2. 分析选项：
A选项：焦距$f=0.1\ \mathrm{m}$，并非5m，A错误；
B选项：物距$u=0.3\ \mathrm{m}$，此时$u＞2f=0.2\ \mathrm{m}$，根据成像规律，成倒立、缩小的实像，不是正立放大虚像，B错误；
C选项：物距从0.25m增至1m时，$u＞2f$，根据“物远像近像变小”的规律，物距增大，所成像逐渐变小，C正确；
D选项：物距从0.1m增至0.8m时，当$0.1\ \mathrm{m}＜u＜0.2\ \mathrm{m}$（$f＜u＜2f$），成倒立、放大的实像；当$u＞0.2\ \mathrm{m}$（$u＞2f$），成倒立、缩小的实像，并非全程为倒立缩小实像，D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜成像公式应用
【点评】本题为易错题，核心是利用图像准确计算焦距，再结合成像条件分析各选项，需注意焦距的推导和成像性质的判断，避免混淆物距与焦距的关系。
【难度系数】0.5
【解析】根据凸透镜成像公式结合图像分析：
1. 求焦距：当物距$u→∞$时，$\frac{1}{u}=0$，此时$\frac{1}{v}=\frac{1}{f}$；由图可知，当$\frac{1}{u}=0$时，$\frac{1}{v}=10\ \mathrm{m}^{-1}$，因此$\frac{1}{f}=10\ \mathrm{m}^{-1}$，解得$f=0.1\ \mathrm{m}$。
2. 分析选项：
A选项：焦距$f=0.1\ \mathrm{m}$，并非5m，A错误；
B选项：物距$u=0.3\ \mathrm{m}$，此时$u＞2f=0.2\ \mathrm{m}$，根据成像规律，成倒立、缩小的实像，不是正立放大虚像，B错误；
C选项：物距从0.25m增至1m时，$u＞2f$，根据“物远像近像变小”的规律，物距增大，所成像逐渐变小，C正确；
D选项：物距从0.1m增至0.8m时，当$0.1\ \mathrm{m}＜u＜0.2\ \mathrm{m}$（$f＜u＜2f$），成倒立、放大的实像；当$u＞0.2\ \mathrm{m}$（$u＞2f$），成倒立、缩小的实像，并非全程为倒立缩小实像，D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、凸透镜成像公式应用
【点评】本题为易错题，核心是利用图像准确计算焦距，再结合成像条件分析各选项，需注意焦距的推导和成像性质的判断，避免混淆物距与焦距的关系。
【难度系数】0.5
11 小玉在“探究凸透镜成像规律”的实验中，不断地进行深入思考，通过实验重构自己的认知。以下是小玉实际的操作和思考：
(1) 小玉在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到图甲中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为
(2) 随着实验的进行蜡烛变短，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往
(3) 小玉还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，用图乙中的4个字母进行实验，发现适合做光源的有
(4) 小玉还发现，若固定蜡烛与光屏间的距离为$ L_0 $不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为$ L $，如图丙所示，再次移动凸透镜，设第二次成清晰像的位置为B(图中未画出)，则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为
(1) 小玉在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到图甲中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为
②①③⑤⑥④
。(2) 随着实验的进行蜡烛变短，要使像重新成在光屏的中心，把凸透镜往
下
调。(3) 小玉还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，用图乙中的4个字母进行实验，发现适合做光源的有
1
个。(4) 小玉还发现，若固定蜡烛与光屏间的距离为$ L_0 $不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为$ L $，如图丙所示，再次移动凸透镜，设第二次成清晰像的位置为B(图中未画出)，则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为
$L_0-2L$
(用$ L_0 $、$ L $表示)。答案
11. (1) ②①③⑤⑥④ (2) 下 (3) 1 (4) $L_0-2L$
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合实像虚像特点、物距对像的影响、实验调节要求、光源选择及成像位置计算来解题。
(1) 凸透镜成实像时，物远像近像变小，物距越大像越小，实像均为倒立；物距小于焦距时成正立虚像，是物距最小的情况，据此按物距由远到近排序。
(2) 蜡烛变短像会上移，根据过光心的光线传播方向不变，调节凸透镜可使像下移到光屏中心。
(3) 探究像的上下、左右位置关系，需光源上下、左右均不对称，才能清晰观察像的颠倒情况，据此选择光源。
(4) 固定蜡烛与光屏间距为$L_0$，两次成像时物距和像距互换，结合第一次物距$L$计算两次凸透镜位置的距离。
【解析】
(1) 凸透镜成实像时，物距越大像越小，实像为倒立；物距最小的情况是成正立虚像。观察甲图，②是最小的倒立像（对应物距最大），接着是①，然后是③、⑤、⑥，最后是正立的虚像④（对应物距最小），故排序为②①③⑤⑥④。
(2) 蜡烛变短，烛焰下移，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，像会向上移动；要使像回到光屏中心，需将凸透镜向下调节，让像下移。
(3) 要探究像的上下、左右位置关系，光源需上下、左右均不对称：H、B、Z均存在对称情况，只有F上下、左右都不对称，能清晰观察到像的颠倒，故适合做光源的有1个。
(4) 第一次成像时，物距$u=L$，像距$v=L_0-L$；第二次成像时，物距为$v$，即凸透镜到蜡烛的距离为$L_0-L$，则A、B间距离为$(L_0-L)-L=L_0-2L$。
【答案】
(1) ②①③⑤⑥④ (2) 下 (3) 1 (4) $L_0-2L$
【知识点】
凸透镜成像规律、实验操作调节、光源选择、成像位置计算
【点评】
本题全面考查凸透镜成像规律的应用，涵盖实验操作、成像特点、光源选择及定量计算，需熟练掌握成像规律核心要点，结合实验实际分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合实像虚像特点、物距对像的影响、实验调节要求、光源选择及成像位置计算来解题。
(1) 凸透镜成实像时，物远像近像变小，物距越大像越小，实像均为倒立；物距小于焦距时成正立虚像，是物距最小的情况，据此按物距由远到近排序。
(2) 蜡烛变短像会上移，根据过光心的光线传播方向不变，调节凸透镜可使像下移到光屏中心。
(3) 探究像的上下、左右位置关系，需光源上下、左右均不对称，才能清晰观察像的颠倒情况，据此选择光源。
(4) 固定蜡烛与光屏间距为$L_0$，两次成像时物距和像距互换，结合第一次物距$L$计算两次凸透镜位置的距离。
【解析】
(1) 凸透镜成实像时，物距越大像越小，实像为倒立；物距最小的情况是成正立虚像。观察甲图，②是最小的倒立像（对应物距最大），接着是①，然后是③、⑤、⑥，最后是正立的虚像④（对应物距最小），故排序为②①③⑤⑥④。
(2) 蜡烛变短，烛焰下移，根据过凸透镜光心的光线传播方向不变，像会向上移动；要使像回到光屏中心，需将凸透镜向下调节，让像下移。
(3) 要探究像的上下、左右位置关系，光源需上下、左右均不对称：H、B、Z均存在对称情况，只有F上下、左右都不对称，能清晰观察到像的颠倒，故适合做光源的有1个。
(4) 第一次成像时，物距$u=L$，像距$v=L_0-L$；第二次成像时，物距为$v$，即凸透镜到蜡烛的距离为$L_0-L$，则A、B间距离为$(L_0-L)-L=L_0-2L$。
【答案】
(1) ②①③⑤⑥④ (2) 下 (3) 1 (4) $L_0-2L$
【知识点】
凸透镜成像规律、实验操作调节、光源选择、成像位置计算
【点评】
本题全面考查凸透镜成像规律的应用，涵盖实验操作、成像特点、光源选择及定量计算，需熟练掌握成像规律核心要点，结合实验实际分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
12 爱绘画的小明将课桌上的课本和一瓶矿泉水描画下来，如图所示，小明的爸爸看后总觉得哪里不对劲. 请你结合学过的物理知识指出画中的不妥之处：
“理”字的高度明显大于“物”字的高度
，理由是盛水的矿泉水瓶相当于凸透镜，矿泉水瓶在竖直方向上没有凸透镜的结构特点，像与物的高度应该相同
.答案
12. “理”字的高度明显大于“物”字的高度 盛水的矿泉水瓶相当于凸透镜，矿泉水瓶在竖直方向上没有凸透镜的结构特点，像与物的高度应该相同
解析
【分析】
要找出画中的不妥，需结合盛水矿泉水瓶的光学特点：盛水的圆柱形矿泉水瓶从侧面看相当于柱形透镜，仅在水平方向有凸透镜的放大效果，竖直方向没有凸透镜的球面结构，因此竖直方向上像的高度应与物体实际高度一致。观察图中“物”和“理”字，“理”字高度明显大于“物”字，不符合上述规律，这就是不妥之处。
【解析】
盛水的圆柱形矿泉水瓶，其侧面可视为柱形透镜，仅在水平方向具备凸透镜的放大特性，竖直方向上没有凸透镜的球面结构，因此竖直方向上物体的像的高度应与物体实际高度相同。图中“理”字的高度明显大于“物”字的高度，违背了这一光学规律，所以是画中的不妥之处。
【答案】
“理”字的高度明显大于“物”字的高度；盛水的矿泉水瓶相当于凸透镜，矿泉水瓶在竖直方向上没有凸透镜的结构特点，像与物的高度应该相同
【知识点】
凸透镜成像、透镜应用
【点评】
本题结合生活中的物品考查透镜的光学特点，需要学生区分柱形透镜与凸透镜的成像差异，体现了物理知识与生活实际的联系，难度适中。
【难度系数】
0.5
要找出画中的不妥，需结合盛水矿泉水瓶的光学特点：盛水的圆柱形矿泉水瓶从侧面看相当于柱形透镜，仅在水平方向有凸透镜的放大效果，竖直方向没有凸透镜的球面结构，因此竖直方向上像的高度应与物体实际高度一致。观察图中“物”和“理”字，“理”字高度明显大于“物”字，不符合上述规律，这就是不妥之处。
【解析】
盛水的圆柱形矿泉水瓶，其侧面可视为柱形透镜，仅在水平方向具备凸透镜的放大特性，竖直方向上没有凸透镜的球面结构，因此竖直方向上物体的像的高度应与物体实际高度相同。图中“理”字的高度明显大于“物”字的高度，违背了这一光学规律，所以是画中的不妥之处。
【答案】
“理”字的高度明显大于“物”字的高度；盛水的矿泉水瓶相当于凸透镜，矿泉水瓶在竖直方向上没有凸透镜的结构特点，像与物的高度应该相同
【知识点】
凸透镜成像、透镜应用
【点评】
本题结合生活中的物品考查透镜的光学特点，需要学生区分柱形透镜与凸透镜的成像差异，体现了物理知识与生活实际的联系，难度适中。
【难度系数】
0.5
