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15.小明给弟弟变了个魔术，他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前，如图所示，弟弟在A处看不到硬币，这是因为光沿
直线
传播.小明向杯中缓缓注水后，弟弟能看到硬币了，这是由光的折射
产生的现象，弟弟看到的是硬币的虚
（选填“实”或“虚”）像.答案
15.直线 折射 虚
解析
【分析】
首先，弟弟在A处看不到硬币，是因为杯子挡住了光线，光在同种均匀介质中沿直线传播，硬币反射的光线无法到达A处的眼睛，因此看不到硬币；向杯中注水后，硬币反射的光从水中斜射入空气时会发生折射，折射光线进入A处的眼睛，使弟弟看到硬币，此时看到的是折射形成的虚像。
【解析】
1. 弟弟在A处看不到硬币：光在同种均匀介质中沿直线传播，杯子的侧壁阻挡了硬币反射的光线，光线无法到达A处的眼睛，所以看不到硬币，故第一空填“直线”。
2. 注水后能看到硬币：硬币反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线向水面偏折，进入A处的眼睛，这是光的折射现象，故第二空填“折射”。
3. 看到的像的性质：眼睛逆着折射光线看去，看到的是折射光线反向延长线会聚形成的虚像，不是实际光线会聚的实像，故第三空填“虚”。
【答案】
直线 折射 虚
【知识点】
光的直线传播、光的折射、虚像
【点评】
本题结合生活中的魔术场景，考查光学基础知识点，将物理知识与实际现象结合，帮助学生理解光的传播规律，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
首先，弟弟在A处看不到硬币，是因为杯子挡住了光线，光在同种均匀介质中沿直线传播，硬币反射的光线无法到达A处的眼睛，因此看不到硬币；向杯中注水后，硬币反射的光从水中斜射入空气时会发生折射，折射光线进入A处的眼睛，使弟弟看到硬币，此时看到的是折射形成的虚像。
【解析】
1. 弟弟在A处看不到硬币：光在同种均匀介质中沿直线传播，杯子的侧壁阻挡了硬币反射的光线，光线无法到达A处的眼睛，所以看不到硬币，故第一空填“直线”。
2. 注水后能看到硬币：硬币反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线向水面偏折，进入A处的眼睛，这是光的折射现象，故第二空填“折射”。
3. 看到的像的性质：眼睛逆着折射光线看去，看到的是折射光线反向延长线会聚形成的虚像，不是实际光线会聚的实像，故第三空填“虚”。
【答案】
直线 折射 虚
【知识点】
光的直线传播、光的折射、虚像
【点评】
本题结合生活中的魔术场景，考查光学基础知识点，将物理知识与实际现象结合，帮助学生理解光的传播规律，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
16.(2024·连云港)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为
10
cm.如图所示是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜远离
(选填“远离”或“靠近”)书本,凸透镜和书本的距离应满足的条件是小于10cm
.答案
16.10 远离 小于10cm
解析
【分析】首先，利用凸透镜测焦距的方法：凸透镜正对太阳光，最小最亮的光斑到凸透镜的距离为焦距，由此确定焦距；其次，图中凸透镜成正立放大的虚像，属于放大镜的应用，需结合凸透镜成虚像的规律：当物距小于焦距时，物距越大，所成虚像越大，分析移动方向和物距条件。
【解析】1. 凸透镜正对太阳光时，平行光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑，该光斑到凸透镜的距离即为焦距，所以此凸透镜焦距为10cm；2. 图中凸透镜成正立、放大的虚像，此时物距小于焦距（u＜f），是放大镜的成像原理。根据凸透镜成虚像的规律，要看到更大的正立虚像，需增大物距，即凸透镜远离书本，此时凸透镜与书本的距离（物距）仍需小于焦距10cm。
【答案】10；远离；小于10cm
【知识点】凸透镜焦距、凸透镜成像规律、放大镜原理
【点评】本题考查凸透镜焦距测量和成像规律的应用，核心是掌握凸透镜成虚像时物距与像大小的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
【解析】1. 凸透镜正对太阳光时，平行光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑，该光斑到凸透镜的距离即为焦距，所以此凸透镜焦距为10cm；2. 图中凸透镜成正立、放大的虚像，此时物距小于焦距（u＜f），是放大镜的成像原理。根据凸透镜成虚像的规律，要看到更大的正立虚像，需增大物距，即凸透镜远离书本，此时凸透镜与书本的距离（物距）仍需小于焦距10cm。
【答案】10；远离；小于10cm
【知识点】凸透镜焦距、凸透镜成像规律、放大镜原理
【点评】本题考查凸透镜焦距测量和成像规律的应用，核心是掌握凸透镜成虚像时物距与像大小的关系，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
17.为倡导低碳出行，某市增设了多处共享单车取车点.取车时，可用手机扫描车桩上的二维码来开启车锁.手机扫描二维码时，手机镜头相当于
凸
透镜，当手机镜头靠近二维码扫描时，物距变小
（选填“变大”或“变小”），手机屏幕上的像变大
（选填“变大”或“变小”）.答案
17.凸 变小 变大
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路如下：1. 手机扫描二维码时，镜头成倒立缩小的实像，据此判断镜头类型；2. 明确物距是物体到镜头的距离，镜头靠近二维码时，物距的变化；3. 依据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，判断像的大小变化。
【解析】
手机扫描二维码时，手机镜头利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作，因此镜头相当于凸透镜；当手机镜头靠近二维码扫描时，物体到镜头的距离（物距）变小；根据凸透镜成实像的规律：物距减小，像距增大，像也变大，因此手机屏幕上的像变大。
【答案】
凸 变小 变大
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】
本题结合生活实际场景，考查凸透镜成像的基础知识点，难度较低，需要学生牢记凸透镜成实像时物距与像的大小关系，属于易得分题。
【难度系数】
0.8
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路如下：1. 手机扫描二维码时，镜头成倒立缩小的实像，据此判断镜头类型；2. 明确物距是物体到镜头的距离，镜头靠近二维码时，物距的变化；3. 依据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律，判断像的大小变化。
【解析】
手机扫描二维码时，手机镜头利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作，因此镜头相当于凸透镜；当手机镜头靠近二维码扫描时，物体到镜头的距离（物距）变小；根据凸透镜成实像的规律：物距减小，像距增大，像也变大，因此手机屏幕上的像变大。
【答案】
凸 变小 变大
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜的应用
【点评】
本题结合生活实际场景，考查凸透镜成像的基础知识点，难度较低，需要学生牢记凸透镜成实像时物距与像的大小关系，属于易得分题。
【难度系数】
0.8
18.(2024·泰兴一模)小明用一个焦距不大的凸透镜自制了一架如图所示的成像装置,外壳的长度为16cm.若将凸透镜对准窗外景物,在外壳内前后移动内纸筒,在半透明膜上可以得到景物
缩小
(选填“放大”或“缩小”)的像;若要使近处的物体也能在半透明膜上成像,则小明所选的凸透镜的焦距应不超过8
cm;若将凸透镜换为带小孔的不透明纸板,在同一位置观察同一个物体时,物体在半透明膜上成像形状不变
(选填“改变”或“不变”).答案
18.缩小 8 不变
解析
【分析】
该装置为简易照相机，需结合凸透镜成像规律和小孔成像的特点解题：第一步，根据物距与焦距的关系判断远处景物的成像性质；第二步，结合外壳长度（像距最大值）推导凸透镜焦距的上限；第三步，依据小孔成像原理判断像的形状变化。
【解析】
1. 当凸透镜对准窗外远处景物时，物距远大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律：当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，因此半透明膜上得到景物缩小的像。
2. 外壳长度为16cm，即凸透镜到半透明膜的最大像距为16cm。根据凸透镜成像规律，当物体在2倍焦距处时，像距$v=2f$，若要近处物体能成像，像距最大为16cm，故$2f≤16cm$，解得$f≤8cm$，即凸透镜的焦距应不超过8cm。
3. 将凸透镜换为带小孔的不透明纸板，形成小孔成像，小孔成像的像的形状由物体本身决定，与小孔形状无关，因此同一位置观察同一个物体时，成像形状不变。
【答案】
缩小；8；不变
【知识点】
凸透镜成像规律；小孔成像
【点评】
本题结合自制成像装置，考查凸透镜成像规律和小孔成像的特点，注重知识的实际应用，需要学生理解成像原理并灵活运用规律解题。
【难度系数】
0.6
该装置为简易照相机，需结合凸透镜成像规律和小孔成像的特点解题：第一步，根据物距与焦距的关系判断远处景物的成像性质；第二步，结合外壳长度（像距最大值）推导凸透镜焦距的上限；第三步，依据小孔成像原理判断像的形状变化。
【解析】
1. 当凸透镜对准窗外远处景物时，物距远大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律：当$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像，因此半透明膜上得到景物缩小的像。
2. 外壳长度为16cm，即凸透镜到半透明膜的最大像距为16cm。根据凸透镜成像规律，当物体在2倍焦距处时，像距$v=2f$，若要近处物体能成像，像距最大为16cm，故$2f≤16cm$，解得$f≤8cm$，即凸透镜的焦距应不超过8cm。
3. 将凸透镜换为带小孔的不透明纸板，形成小孔成像，小孔成像的像的形状由物体本身决定，与小孔形状无关，因此同一位置观察同一个物体时，成像形状不变。
【答案】
缩小；8；不变
【知识点】
凸透镜成像规律；小孔成像
【点评】
本题结合自制成像装置，考查凸透镜成像规律和小孔成像的特点，注重知识的实际应用，需要学生理解成像原理并灵活运用规律解题。
【难度系数】
0.6
19.许多超市为方便顾客结账，安装了“刷脸机”.“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜，该类透镜在日常生活中可以用来矫正
远视眼
（选填“近视眼”或“远视眼”）；人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外，此时能成一个缩小
（选填“缩小”或“放大”）的实像；当人远离“刷脸机”时，这个像将变小
（选填“变大”“变小”或“不变”）。答案
19.远视眼 缩小 变小
解析
【分析】
本题考查凸透镜的应用、视力矫正原理及凸透镜成像规律，解题思路如下：①先明确视力矫正的透镜类型：远视眼需用会聚透镜（凸透镜）矫正，近视眼用凹透镜矫正；②再结合凸透镜成像规律，摄像头利用u＞2f时成倒立缩小实像的原理，因此人需站在二倍焦距外；③最后根据凸透镜成像的动态规律“物远像近像变小”，判断人远离时像的变化。
【解析】
1. 视力矫正：远视眼是晶状体折光能力过弱，像成在视网膜后方，需佩戴凸透镜（会聚透镜）矫正，因此该凸透镜可矫正远视眼；2. 成像特点：凸透镜成像时，当物距大于二倍焦距（u＞2f），成倒立、缩小的实像，所以人站在刷脸机二倍焦距以外时，成缩小的实像；3. 像的变化：根据凸透镜成像规律，物距增大时，像距减小，像变小，因此人远离刷脸机（物距变大），像将变小。
【答案】
远视眼 缩小 变小
【知识点】
凸透镜成像规律、远视眼的矫正
【点评】
本题结合生活中的“刷脸机”考查光学基础知识点，贴近生活实际，难度较低，主要考查学生对凸透镜成像规律及视力矫正原理的掌握情况，属于初中物理的基础题。
【难度系数】
0.6
本题考查凸透镜的应用、视力矫正原理及凸透镜成像规律，解题思路如下：①先明确视力矫正的透镜类型：远视眼需用会聚透镜（凸透镜）矫正，近视眼用凹透镜矫正；②再结合凸透镜成像规律，摄像头利用u＞2f时成倒立缩小实像的原理，因此人需站在二倍焦距外；③最后根据凸透镜成像的动态规律“物远像近像变小”，判断人远离时像的变化。
【解析】
1. 视力矫正：远视眼是晶状体折光能力过弱，像成在视网膜后方，需佩戴凸透镜（会聚透镜）矫正，因此该凸透镜可矫正远视眼；2. 成像特点：凸透镜成像时，当物距大于二倍焦距（u＞2f），成倒立、缩小的实像，所以人站在刷脸机二倍焦距以外时，成缩小的实像；3. 像的变化：根据凸透镜成像规律，物距增大时，像距减小，像变小，因此人远离刷脸机（物距变大），像将变小。
【答案】
远视眼 缩小 变小
【知识点】
凸透镜成像规律、远视眼的矫正
【点评】
本题结合生活中的“刷脸机”考查光学基础知识点，贴近生活实际，难度较低，主要考查学生对凸透镜成像规律及视力矫正原理的掌握情况，属于初中物理的基础题。
【难度系数】
0.6
20.某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距$ u $、像距$ v $得到的图像如图所示，则（
A.当$ u=10\mathrm{cm} $时，成倒立、等大的像
B.当$ u=15\mathrm{cm} $时，成正立、放大的像
C.当$ u=20\mathrm{cm} $时，成倒立、放大的像
D.当$ u=25\mathrm{cm} $时，成倒立、缩小的像
D
）A.当$ u=10\mathrm{cm} $时，成倒立、等大的像
B.当$ u=15\mathrm{cm} $时，成正立、放大的像
C.当$ u=20\mathrm{cm} $时，成倒立、放大的像
D.当$ u=25\mathrm{cm} $时，成倒立、缩小的像
答案
20.D
解析
【分析】
要解决本题，需先利用凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$结合图像求出凸透镜的焦距$f$，再依据凸透镜成像规律逐一分析各选项。首先从图像中找到特殊点，代入公式计算焦距，再根据焦距判断不同物距对应的成像性质。
【解析】
根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，由图像可知：当$\frac{1}{v}=0$时，$\frac{1}{u}=10\ \mathrm{m}^{-1}$，此时$v\to∞$，代入公式得$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}=\frac{1}{10\ \mathrm{m}^{-1}}+0=10\ \mathrm{m}^{-1}$，因此焦距$f=0.1\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{cm}$。
对各选项分析如下：
A选项：当$u=10\ \mathrm{cm}$时，$u=f$，凸透镜不成像，A错误；
B选项：当$u=15\ \mathrm{cm}$时，$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，不是正立的像，B错误；
C选项：当$u=20\ \mathrm{cm}$时，$u=2f$，成倒立、等大的实像，不是放大的像，C错误；
D选项：当$u=25\ \mathrm{cm}$时，$u＞2f$，成倒立、缩小的实像，D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律，核心是利用图像求出焦距，再根据成像条件判断成像性质，需准确掌握凸透镜成像的规律要点。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先利用凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$结合图像求出凸透镜的焦距$f$，再依据凸透镜成像规律逐一分析各选项。首先从图像中找到特殊点，代入公式计算焦距，再根据焦距判断不同物距对应的成像性质。
【解析】
根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，由图像可知：当$\frac{1}{v}=0$时，$\frac{1}{u}=10\ \mathrm{m}^{-1}$，此时$v\to∞$，代入公式得$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}=\frac{1}{10\ \mathrm{m}^{-1}}+0=10\ \mathrm{m}^{-1}$，因此焦距$f=0.1\ \mathrm{m}=10\ \mathrm{cm}$。
对各选项分析如下：
A选项：当$u=10\ \mathrm{cm}$时，$u=f$，凸透镜不成像，A错误；
B选项：当$u=15\ \mathrm{cm}$时，$f＜u＜2f$，成倒立、放大的实像，不是正立的像，B错误；
C选项：当$u=20\ \mathrm{cm}$时，$u=2f$，成倒立、等大的实像，不是放大的像，C错误；
D选项：当$u=25\ \mathrm{cm}$时，$u＞2f$，成倒立、缩小的实像，D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律，核心是利用图像求出焦距，再根据成像条件判断成像性质，需准确掌握凸透镜成像的规律要点。
【难度系数】
0.5
