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7. 圆柱形玻璃杯后白纸上有水平方向的箭头（如图所示）。慢慢向玻璃杯中注入水至水面高过箭头位置，透过玻璃杯看纸上的“箭头”，不可能是下列图中的（
D
）。答案
7. D
解析
【分析】
要解决这个问题，需明确：装水的圆柱形玻璃杯相当于柱形凸透镜，它仅在水平方向（箭头的延伸方向）具备凸透镜的成像功能，而竖直方向（垂直于箭头的方向）相当于平面，成像时竖直方向的大小不会改变。接下来结合凸透镜成像规律分析：当箭头（物）在凸透镜一倍焦距以内时，成正立、水平方向放大的虚像，箭头方向与原箭头一致，对应选项A；当物在凸透镜一倍到二倍焦距之间时，成倒立、水平方向放大的实像，箭头方向与原箭头相反，对应选项C；当物在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、水平方向缩小的实像，箭头方向与原箭头相反，对应选项B；选项D中箭头方向与原箭头一致（正立），但竖直方向明显比原箭头更粗，即竖直方向被放大，不符合“竖直方向大小不变”的特点，因此不可能出现。
【解析】
装水的圆柱形玻璃杯形成柱形凸透镜，其成像特点为：水平方向遵循凸透镜成像规律，竖直方向因是柱面，成像时竖直方向的大小保持不变。根据凸透镜成像规律逐一分析选项：
1. 选项A：箭头向右（与原箭头方向一致，正立），水平方向比原箭头长（放大），符合物距小于一倍焦距时成正立放大虚像的规律，可能出现；
2. 选项B：箭头向左（与原箭头方向相反，倒立），水平方向比原箭头短（缩小），符合物距大于二倍焦距时成倒立缩小实像的规律，可能出现；
3. 选项C：箭头向左（与原箭头方向相反，倒立），水平方向比原箭头长（放大），符合物距在一倍到二倍焦距之间时成倒立放大实像的规律，可能出现；
4. 选项D：箭头向右（正立），但竖直方向比原箭头更粗（竖直方向放大），而竖直方向成像大小不变，因此不可能出现。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；柱面透镜成像
【点评】
本题将物理知识与生活中的常见物品结合，考查凸透镜成像规律的应用，核心是理解柱形凸透镜的特殊成像特点（仅水平方向有透镜作用，竖直方向大小不变），需结合成像规律逐一判断选项，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需明确：装水的圆柱形玻璃杯相当于柱形凸透镜，它仅在水平方向（箭头的延伸方向）具备凸透镜的成像功能，而竖直方向（垂直于箭头的方向）相当于平面，成像时竖直方向的大小不会改变。接下来结合凸透镜成像规律分析：当箭头（物）在凸透镜一倍焦距以内时，成正立、水平方向放大的虚像，箭头方向与原箭头一致，对应选项A；当物在凸透镜一倍到二倍焦距之间时，成倒立、水平方向放大的实像，箭头方向与原箭头相反，对应选项C；当物在凸透镜二倍焦距以外时，成倒立、水平方向缩小的实像，箭头方向与原箭头相反，对应选项B；选项D中箭头方向与原箭头一致（正立），但竖直方向明显比原箭头更粗，即竖直方向被放大，不符合“竖直方向大小不变”的特点，因此不可能出现。
【解析】
装水的圆柱形玻璃杯形成柱形凸透镜，其成像特点为：水平方向遵循凸透镜成像规律，竖直方向因是柱面，成像时竖直方向的大小保持不变。根据凸透镜成像规律逐一分析选项：
1. 选项A：箭头向右（与原箭头方向一致，正立），水平方向比原箭头长（放大），符合物距小于一倍焦距时成正立放大虚像的规律，可能出现；
2. 选项B：箭头向左（与原箭头方向相反，倒立），水平方向比原箭头短（缩小），符合物距大于二倍焦距时成倒立缩小实像的规律，可能出现；
3. 选项C：箭头向左（与原箭头方向相反，倒立），水平方向比原箭头长（放大），符合物距在一倍到二倍焦距之间时成倒立放大实像的规律，可能出现；
4. 选项D：箭头向右（正立），但竖直方向比原箭头更粗（竖直方向放大），而竖直方向成像大小不变，因此不可能出现。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律；柱面透镜成像
【点评】
本题将物理知识与生活中的常见物品结合，考查凸透镜成像规律的应用，核心是理解柱形凸透镜的特殊成像特点（仅水平方向有透镜作用，竖直方向大小不变），需结合成像规律逐一判断选项，难度适中。
【难度系数】
0.5
8. 某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟光源到凸透镜的距离u之间的关系图像，
。凸透镜的焦距是
。凸透镜的焦距是10
cm；当u＝15 cm时成放大
（填“放大”“缩小”或“等大”）的像，把光源从距凸透镜15 cm处移动到20 cm处的过程中，像逐渐变小
（填“变大”或“变小”）。答案
8. 10 放大 变小
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律：当物距$u=2f$时，像距$v=2f$，成等大倒立实像，此时$u$与$v$相等，可从图像中找到该点确定焦距；再根据物距与焦距的关系判断成像性质；最后依据“物远像近像变小”的规律判断像的变化。
【解析】
1. 确定焦距：根据凸透镜成像规律，当$u=2f$时，$v=2f$，此时$u=v$。从图像中可找到$u=20\ \mathrm{cm}$时，$v=20\ \mathrm{cm}$，因此$2f=20\ \mathrm{cm}$，解得焦距$f=10\ \mathrm{cm}$。
2. 判断$u=15\ \mathrm{cm}$时的成像性质：已知$f=10\ \mathrm{cm}$，当$u=15\ \mathrm{cm}$时，满足$f＜u＜2f$，根据规律，此时成倒立、放大的实像。
3. 判断像的变化：当光源从距凸透镜15 cm处移动到20 cm处时，物距变大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，可知像逐渐变小。
【答案】
10；放大；变小
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像中提取$u=v$的信息确定焦距，再结合成像规律分析成像特点和像的变化，需掌握规律并会分析图像，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合凸透镜成像规律：当物距$u=2f$时，像距$v=2f$，成等大倒立实像，此时$u$与$v$相等，可从图像中找到该点确定焦距；再根据物距与焦距的关系判断成像性质；最后依据“物远像近像变小”的规律判断像的变化。
【解析】
1. 确定焦距：根据凸透镜成像规律，当$u=2f$时，$v=2f$，此时$u=v$。从图像中可找到$u=20\ \mathrm{cm}$时，$v=20\ \mathrm{cm}$，因此$2f=20\ \mathrm{cm}$，解得焦距$f=10\ \mathrm{cm}$。
2. 判断$u=15\ \mathrm{cm}$时的成像性质：已知$f=10\ \mathrm{cm}$，当$u=15\ \mathrm{cm}$时，满足$f＜u＜2f$，根据规律，此时成倒立、放大的实像。
3. 判断像的变化：当光源从距凸透镜15 cm处移动到20 cm处时，物距变大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，可知像逐渐变小。
【答案】
10；放大；变小
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像中提取$u=v$的信息确定焦距，再结合成像规律分析成像特点和像的变化，需掌握规律并会分析图像，难度适中。
【难度系数】
0.6
9. (广东)小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究，选用下表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后(如图甲所示)，烛焰在光屏上成放大的像。
(1)光屏上的像是
(2)一段时间后，小明发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向
(3)小明选的凸透镜焦距为
(4)小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如图所示，则小明看到的像应是
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关；若要验证其猜想，则可在表中选取编号为
拓展探究
(1)光屏上的像是
实
(填“实”或“虚”)像。(2)一段时间后，小明发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向
上
调节可以使烛焰的像移到光屏中央。(3)小明选的凸透镜焦距为
10
cm。(4)小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如图所示，则小明看到的像应是
D
(填字母)。(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关；若要验证其猜想，则可在表中选取编号为
①②
的两个凸透镜进行实验验证。拓展探究
答案
9. (1)实 (2)上 (3)10 (4)D (5)①②
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开，需逐步分析各小问：
1. 第一问：判断实像与虚像的依据是能否呈现在光屏上，光屏上能承接的像为实像，据此判断；
2. 第二问：像偏上时，根据凸透镜成像中像与物体移动方向相反的规律，调节蜡烛使像移到中央；
3. 第三问：利用凸透镜成放大实像时物距、像距与焦距的关系，结合实验数据计算焦距；
4. 第四问：凸透镜成实像时，像与物体上下颠倒、左右相反，据此判断F字光源的像；
5. 第五问：探究成像与直径的关系需用控制变量法，保持焦距相同，改变直径，据此选凸透镜编号。
【解析】
(1) 实像的特点是可以呈现在光屏上，虚像不能，因此光屏上的像是实像；
(2) 烛焰的像偏上，根据凸透镜成像原理，像与物体的移动方向相反，要使像移到光屏中央，应将蜡烛向上调节；
(3) 当凸透镜成放大实像时，物距满足f ＜ u ＜ 2f，像距v ＞ 2f。结合实验中物距为15cm、像距为30cm，可得2f=20cm，故焦距f=10cm；
(4) 凸透镜成实像时，像相对于物体是上下颠倒、左右相反的，因此F字光源的实像为D选项；
(5) 探究凸透镜成像与直径的关系，需控制凸透镜的焦距相同，仅改变直径，因此选取编号为①②的两个凸透镜。
【答案】
(1)实 (2)上 (3)10 (4)D (5)①②
【知识点】
凸透镜成像规律，实像与虚像，控制变量法
【点评】
本题是光学部分的典型考题，全面考查凸透镜成像规律的应用，涵盖实像判断、像的调节、焦距计算、像的特点及实验探究的控制变量法，要求学生熟练掌握相关知识点并能灵活运用。
【难度系数】
0.6
本题围绕凸透镜成像规律展开，需逐步分析各小问：
1. 第一问：判断实像与虚像的依据是能否呈现在光屏上，光屏上能承接的像为实像，据此判断；
2. 第二问：像偏上时，根据凸透镜成像中像与物体移动方向相反的规律，调节蜡烛使像移到中央；
3. 第三问：利用凸透镜成放大实像时物距、像距与焦距的关系，结合实验数据计算焦距；
4. 第四问：凸透镜成实像时，像与物体上下颠倒、左右相反，据此判断F字光源的像；
5. 第五问：探究成像与直径的关系需用控制变量法，保持焦距相同，改变直径，据此选凸透镜编号。
【解析】
(1) 实像的特点是可以呈现在光屏上，虚像不能，因此光屏上的像是实像；
(2) 烛焰的像偏上，根据凸透镜成像原理，像与物体的移动方向相反，要使像移到光屏中央，应将蜡烛向上调节；
(3) 当凸透镜成放大实像时，物距满足f ＜ u ＜ 2f，像距v ＞ 2f。结合实验中物距为15cm、像距为30cm，可得2f=20cm，故焦距f=10cm；
(4) 凸透镜成实像时，像相对于物体是上下颠倒、左右相反的，因此F字光源的实像为D选项；
(5) 探究凸透镜成像与直径的关系，需控制凸透镜的焦距相同，仅改变直径，因此选取编号为①②的两个凸透镜。
【答案】
(1)实 (2)上 (3)10 (4)D (5)①②
【知识点】
凸透镜成像规律，实像与虚像，控制变量法
【点评】
本题是光学部分的典型考题，全面考查凸透镜成像规律的应用，涵盖实像判断、像的调节、焦距计算、像的特点及实验探究的控制变量法，要求学生熟练掌握相关知识点并能灵活运用。
【难度系数】
0.6
10. 项目式学习小组选用合适的凸透镜制成了一个简易照相机。
(1)成像原理：蜡烛与凸透镜的距离$ u $与凸透镜的焦距$ f $之间的关系为
(2)选取透镜：现有两个凸透镜，焦距分别为8 cm和15 cm；如图所示，若测算出$ l $的长度为12 cm，则应选择焦距为
(3)规律探究：探究凸透镜成像的规律时，如图所示，此时光屏上能成清晰倒立、
(4)成品测试：拍照时，能在光屏上呈现清晰的像。要使像变大，可先将照相机镜头
(1)成像原理：蜡烛与凸透镜的距离$ u $与凸透镜的焦距$ f $之间的关系为
$u＞2f$
。(2)选取透镜：现有两个凸透镜，焦距分别为8 cm和15 cm；如图所示，若测算出$ l $的长度为12 cm，则应选择焦距为
8
cm的凸透镜作为照相机的镜头。(3)规律探究：探究凸透镜成像的规律时，如图所示，此时光屏上能成清晰倒立、
缩小
（填“放大”“缩小”或“等大”）的实
（填“实”或“虚”）像。(4)成品测试：拍照时，能在光屏上呈现清晰的像。要使像变大，可先将照相机镜头
靠近
（填“靠近”或“远离”）物体，然后保持A筒不动，使B筒远离凸透镜。答案
10. (1)$u＞2f$ (2)8 (3)缩小 实 (4)靠近
解析
【分析】
本题考查凸透镜成像规律在照相机中的应用，解题需牢记凸透镜成像的核心规律：当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像（对应照相机原理）；凸透镜成实像时，遵循“物近像远像变大”的规律，且成倒立缩小实像时像距满足$f＜v＜2f$。逐个分析小问：(1)照相机成像需物距大于二倍焦距；(2)简易照相机中$l$为像距，结合像距范围确定焦距；(3)根据物距和像距的大小关系判断像的性质；(4)利用实像的物距、像距与像大小的关系调整镜头。
【解析】
(1)照相机的成像原理是凸透镜成倒立、缩小的实像，此时物距$u$与焦距$f$的关系为$u＞2f$；
(2)简易照相机中，凸透镜到光屏的距离$l$为像距$v$，根据成倒立缩小实像的规律，像距满足$f＜v＜2f$，即$f＜12\mathrm{cm}＜2f$，解得$6\mathrm{cm}＜f＜12\mathrm{cm}$，因此应选择焦距为$8\mathrm{cm}$的凸透镜；
(3)由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，当$u＞v$时，成倒立、缩小的实像；
(4)凸透镜成实像时，要使像变大，需减小物距（即镜头靠近物体），同时增大像距，因此保持A筒不动时，需使B筒远离凸透镜。
【答案】
(1)$u＞2f$；(2)8；(3)缩小；实；(4)靠近
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机原理
【点评】
本题结合简易照相机考查凸透镜成像规律的应用，属于基础题型，需熟练掌握凸透镜成像的规律及实像变化时物距、像距的调整关系。
【难度系数】
0.7
本题考查凸透镜成像规律在照相机中的应用，解题需牢记凸透镜成像的核心规律：当物距$u＞2f$时，成倒立、缩小的实像（对应照相机原理）；凸透镜成实像时，遵循“物近像远像变大”的规律，且成倒立缩小实像时像距满足$f＜v＜2f$。逐个分析小问：(1)照相机成像需物距大于二倍焦距；(2)简易照相机中$l$为像距，结合像距范围确定焦距；(3)根据物距和像距的大小关系判断像的性质；(4)利用实像的物距、像距与像大小的关系调整镜头。
【解析】
(1)照相机的成像原理是凸透镜成倒立、缩小的实像，此时物距$u$与焦距$f$的关系为$u＞2f$；
(2)简易照相机中，凸透镜到光屏的距离$l$为像距$v$，根据成倒立缩小实像的规律，像距满足$f＜v＜2f$，即$f＜12\mathrm{cm}＜2f$，解得$6\mathrm{cm}＜f＜12\mathrm{cm}$，因此应选择焦距为$8\mathrm{cm}$的凸透镜；
(3)由图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，当$u＞v$时，成倒立、缩小的实像；
(4)凸透镜成实像时，要使像变大，需减小物距（即镜头靠近物体），同时增大像距，因此保持A筒不动时，需使B筒远离凸透镜。
【答案】
(1)$u＞2f$；(2)8；(3)缩小；实；(4)靠近
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机原理
【点评】
本题结合简易照相机考查凸透镜成像规律的应用，属于基础题型，需熟练掌握凸透镜成像的规律及实像变化时物距、像距的调整关系。
【难度系数】
0.7
