1. (2025·南京鼓楼区期中)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像，现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将光屏向右移动距离$s$，方可在光屏上再次成清晰的像，则().


A.透镜甲的焦距为 15.0 cm
B.透镜甲的焦距比乙的大
C.两次的成像性质可能相同
D.光屏移动的距离$s$一定大于 10 cm

1.C [解析]由题图知,物距$u=30\ \mathrm{cm}$,像距$v=20\ \mathrm{cm}$,物距大于像距,根据凸透镜成像的规律可知,成倒立、缩小的实像,则$u=30\ \mathrm{cm}＞2f$,$f＜v=20\ \mathrm{cm}＜2f$,解得$10\ \mathrm{cm}＜f＜15\ \mathrm{cm}$,A错误;将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离$s$,方可在光屏上再次成清晰的像,说明该凸透镜折光能力弱,焦距大,所以透镜乙的焦距比甲的大,B错误;透镜乙的焦距比甲的大,更换为透镜乙后,物距不变,而透镜乙的焦距可能小于物距的一半,即小于15 cm,满足$f_甲＜f_乙＜15\ \mathrm{cm}$,此时物距仍然大于二倍焦距,所以两次的成像性质可能相同,C正确;若透镜乙的焦距小于15.0 cm,此时成倒立、缩小的实像,像距应小于二倍焦距,则此时像距应小于30 cm,而图中像距为20 cm,所以更换为透镜乙后,将光屏向右移动距离$s$可能小于10 cm,D错误.

2. (2025·常州溧阳期中)图甲为眼睛的结构示意图，图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置. 实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变，缓慢从水凸透镜中抽出或注入适量的水，从而改变水凸透镜的凸度，发现光屏上的像变模糊，此时适当调节光屏的位置，直至呈现烛焰清晰的像并记录像距. 针对此实验过程，下列说法正确的是().


A.图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜
B.当抽出适量水时，烛焰的像距随之减小
C.当注入适量水时，光屏上的像变模糊，此时烛焰的像成在光屏的前方
D.当注入适量水时，在水透镜前方放置一个适当的凸透镜，光屏上仍可成清晰的像

2.C [解析]图甲中的视网膜相当于图乙中的光屏,A错误;当抽出适量水时,水凸透镜变薄,会聚能力变弱,像距应变大,B错误;当注入适量水时,水凸透镜变厚,折光能力变强,烛焰的像成在光屏的前方,所以光屏上的像变模糊,若在水透镜前方放置一个适当的凹透镜,凹透镜对光有发散作用,使像推迟会聚,像距变大,光屏上才可成清晰的像,C正确、D错误.

3. (2025·无锡江阴期中)如图所示,欣欣用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律.当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大.实验前,应先调节烛焰、光屏的中心位于水透镜的主光轴上;当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像(像未画),现保持光屏和透镜的位置不变,改变透镜中水的多少,需将蜡烛向左移动距离$s$,方可在光屏上再次成清晰的像.下列正确的是().
①第二次成像是缩小的像
②焦距的变化一定小于$\dfrac{s}{2}$
③一定是从透镜里抽水
④两次成像时,透镜焦距可能相差11 cm


A.①②
B.①③④
C.①②③
D.①②③④

3.C [解析]由题图知,物距$u=50\ \mathrm{cm}-30\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$,像距$v=70\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$,$u=v$,凸透镜成倒立、等大的实像,$u=v=2f=20\ \mathrm{cm}$,则凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$;蜡烛向左移动$s$,物距增大,像距不变,要使光屏上成清晰的像,根据“物远像近像变小”可知,焦距不变时,像距减小,现在像距没有变,则需要增大焦距,因此要从凸透镜中抽水,此时物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,①、③正确;从水透镜中抽水,新凸透镜的焦距为$f'$,新凸透镜成倒立、缩小的实像,此时物距$u'=2f+s＞2f'$,则水透镜焦距的变化量$f'-f＜\dfrac{s}{2}$,②正确;两次成像时,假设透镜焦距相差11 cm,因为$f'＞f$,$f=10\ \mathrm{cm}$,则新凸透镜的焦距$f'=11\ \mathrm{cm}+10\ \mathrm{cm}=21\ \mathrm{cm}$,因为光屏和新凸透镜的距离保持20 cm不变,所以像距$v＜f'$,光屏上不会出现清晰的像,故假设错误,④错误.故C正确.

4. 实验班原创 凸透镜成像动态问题 在探究凸透镜成像规律的实验中,如图所示,恰好在光屏上成清晰(填“放大”或“缩小”)的像,此成像特点与(填“投影仪”或“照相机”)的相同.若将凸透镜向右移动少许,则像将落在光屏的(填“左”或“右”)侧,可模拟(填“远”或“近”)视眼.

4.缩小 照相机 右 远 [解析]由图可知,物距大于像距,在光屏上成清晰倒立、缩小的实像,照相机利用了此成像原理.原来在光屏上成清晰缩小的实像,若将凸透镜向右移少许,物距增大($u$仍然大于$2f$),则仍然成缩小的实像,且像距应减小,因为凸透镜成倒立、缩小实像时,物距的增大量应大于像距的减小量,所以此时物距与像距之和应增大,则此时清晰的像将落在光屏的右侧. 远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,像成在视网膜的后面,由此可知,该实验可模拟远视眼.