7. ★★（科学推理）如图所示是一种被称为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。此现象可以用我们所学知识尝试分析，其中的原理可能是空杯时不成像是因为仙女图放在平凸透镜的（选填字母“A.1倍焦距内”“B.焦点处”或“C.1倍焦距外”）。倒上酒后，上方的液体从形状上可以判断它是透镜，在它和下方平凸透镜的共同作用下，对光的会聚能力与空杯相比（选填“变弱”或“变强”），于是就看到了一个（选填“正立”或“倒立”）、放大的“七仙女”像。

7. B;凹;变弱;正立 【点拨】空杯时，什么也看不见，图案可能在平凸透镜的焦点上，光线经平凸透镜之后成为平行光，不会成实像，也不会成虚像。加入酒后，上方液体中间薄边缘厚，相当于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会让组合透镜的整体会聚能力变弱，相当于平凸透镜的焦距变大，此时画片在凸透镜的1倍焦距以内，由凸透镜成像规律可知，u＜f，成正立、放大的虚像。

【分析】
本题需结合透镜的光学性质和凸透镜成像规律分析：首先分析空杯时看不见像的原因，判断画片相对于平凸透镜的位置；再分析倒酒后上方液体的透镜类型，以及组合透镜的会聚能力变化；最后根据成像规律判断最终像的性质。
【解析】
1. 空杯时：杯底的画片在平凸透镜的焦点处，画片发出的光线经平凸透镜后成为平行光，既无法成实像也无法成虚像，因此空杯时看不见图案；
2. 倒酒后：上方的液体中间薄、边缘厚，属于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，会使平凸透镜与该凹透镜组成的组合透镜的会聚能力，比单独平凸透镜的会聚能力变弱；
3. 成像情况：此时画片在组合透镜的1倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，当物距u＜f时，成正立、放大的虚像，因此能看到正立、放大的仙女像。
【答案】
B；凹；变弱；正立
【知识点】
凸透镜成像规律；凹透镜对光线的作用
【点评】
本题结合生活中的趣味现象，考查透镜的光学性质和成像规律，需要学生将理论知识与实际现象结合分析，注重知识的应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.5

8.(生活小实验)小红将焦距为20 cm的放大镜放在前面，将焦距为5 cm的放大镜靠近自己的眼睛并调整放大镜之间的距离，当两个凸透镜大约相距 cm时，与远处实际的景物相比，小红看到的清晰景物是（选填“正立”或“倒立”）、（选填“放大”或“缩小”）的像；保持放大镜的间距不变，位置相互对调，这时与远处的景物相比，小红看到的清晰像是（选填“正立”或“倒立”）、（选填“放大”或“缩小”）的。

8. 25;倒立;缩小;倒立;缩小 【点拨】通过两个焦距不同的放大镜演示望远镜成像原理，前面焦距为20 cm的凸透镜相当于望远镜的物镜，使远处的物体在焦点附近成倒立的实像，后面焦距为5 cm的凸透镜相当于望远镜的目镜，用来把这个实像放大，结合生活经验可知，与远处实际的景物相比，小红看到的清晰景物是倒立、缩小的像，且两个放大镜之间的距离约为25 cm。若前后两个凸透镜位置对调，前面的凸透镜变为焦距为5 cm，看远处的景物时在它焦点附近成实像，两个凸透镜距离约25 cm，后方的凸透镜焦距是20 cm，将前面凸透镜成的像缩小，则与远处的景物相比，看到的是倒立、缩小的像。

【分析】
要解答本题，需结合望远镜的成像原理分析：两个凸透镜组成望远镜时，靠近远处物体的是物镜，靠近眼睛的是目镜。物镜的作用是使远处物体在其焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜的作用相当于放大镜，用来放大这个实像，两个透镜之间的距离大约等于物镜焦距与目镜焦距之和。当两个透镜位置对调后，原来的目镜变为物镜，原来的物镜变为目镜，需再次根据凸透镜成像规律分析成像特点。
【解析】
1. 当焦距为20 cm的透镜作为物镜，焦距为5 cm的透镜作为目镜时，两透镜间距为两焦距之和，即20 cm + 5 cm = 25 cm；物镜使远处物体成倒立、缩小的实像，目镜将该实像放大，但整体看到的像相对于远处景物是倒立、缩小的（因为物镜成的实像本身比原物体小，经目镜放大后仍小于原物体）。
2. 当两个透镜位置对调后，焦距为5 cm的透镜作为物镜，焦距为20 cm的透镜作为目镜，两透镜间距仍为25 cm；此时物镜成倒立、缩小的实像，目镜将其放大，整体看到的像相对于远处景物仍是倒立、缩小的。
【答案】
25；倒立；缩小；倒立；缩小
【知识点】
凸透镜成像规律、望远镜原理
【点评】
本题通过生活小实验考查望远镜的成像原理，将物理知识与实际应用结合，需要理解双透镜望远镜的结构和成像特点，难度适中，属于知识应用类题目。
【难度系数】
0.5

9. ★★[淮安中考改编] 凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中，小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”，也能获得清晰的像。他将手机拿到实验室去探究，实验数据如表所示：

(1)根据表中数据，判断手机镜头的焦距最接近。
A.5 m B.0.5 m C.0.05 m D.0.005 m
(2)(科学论证)请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因：
。

9. (1)D
(2)手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大

【分析】
首先，根据凸透镜成像规律，当物距远大于2倍焦距时，像距接近焦距，且像距随物距的变化幅度极小。对于第(1)问，观察表格中物距较大时对应的像距，可判断焦距大小；对于第(2)问，结合焦距小的特点，分析物距变化时像距的变化情况，进而得出无需调焦的原因。
【解析】
(1) 根据凸透镜成像规律：当物距$ u \gg 2f $时，像距$ v \approx f $，且像距随物距的变化非常小。观察表格数据，当物距为10m、5m、2m等较大值时，对应的像距均约为0.5cm，换算为0.005m，因此手机镜头的焦距最接近0.005m，故选D。
(2) 手机镜头的焦距很小，拍摄时物距都远大于2倍焦距，此时像距接近焦距，且物距变化时，像距的变化范围很小，因此远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不需要“调焦”就能获得清晰的像。
【答案】
(1) D；(2) 手机镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大
【知识点】
凸透镜成像规律、焦距
【点评】
本题结合生活中的手机摄像现象考查凸透镜成像规律，需要学生理解物距、像距与焦距的关系，能将物理知识与实际应用结合分析，难度适中。
【难度系数】
0.6

10. 在某次探究凸透镜成像规律的实验中：

(1)图甲中，将凸透镜正对太阳光，在透镜下方平行放上白纸，测出透镜与白纸间距$s$与对应的白纸被烤焦的时间$t$，并绘出图像如图乙所示，可判断该透镜的焦距$f$为cm；点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏，应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的上。
(2)如图丙所示，当小明把凸透镜固定在50 cm刻度线位置，蜡烛固定在15 cm刻度线位置时，光屏应在（选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的（选填“放大”或“缩小”）、倒立的实像，（选填“照相机”或“投影仪”）是根据这一原理制成的。
(3)若将图丙中蜡烛与光屏位置互换，光屏上（选填“能”或“不能”）看到清晰的像，依据的原理是。
(4)(图像分析)实验中将蜡烛从略大于1倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距$u$随时间$t$的变化图像如图丁，该过程中像的大小将，以下像距$v$与$t$的大致变化关系为图中的。

10. (1)12;主光轴
(2)Ⅱ;缩小;照相机
(3)能;光路是可逆的
(4)变小;C

【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路如下：
1. 第(1)问：利用平行光聚焦法测焦距，凸透镜正对太阳光时，焦点处温度最高，白纸被烤焦时间最短，对应透镜与白纸间距为焦距；实验时需调整三者中心在同一高度（主光轴上），保证像成在光屏中央。
2. 第(2)问：先计算物距，结合焦距判断物距与2f的关系，再根据成像规律确定像距范围，进而判断光屏区域，对应成像特点及应用。
3. 第(3)问：依据光路可逆原理，互换蜡烛和光屏位置仍能成清晰像。
4. 第(4)问：凸透镜成实像时，物远像近像变小，据此判断像的大小变化；再结合物距增大时像距的变化趋势，匹配对应图像。
【解析】
(1) 平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点，焦点处温度最高，白纸被烤焦时间最短，由图乙可知最短时间对应的透镜与白纸间距为12cm，故焦距$f=12\ \mathrm{cm}$；实验时需调整烛焰、凸透镜和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，使像成在光屏中央。
(2) 凸透镜固定在50cm刻度线，蜡烛在15cm刻度线，物距$u=50\ \mathrm{cm}-15\ \mathrm{cm}=35\ \mathrm{cm}$，因$f=12\ \mathrm{cm}$，故$u＞2f$；根据凸透镜成像规律，此时像距$f＜v＜2f$，即$12\ \mathrm{cm}＜v＜24\ \mathrm{cm}$，光屏位置为$50\ \mathrm{cm}+v$，故光屏应在$50+12=62\ \mathrm{cm}$到$50+24=74\ \mathrm{cm}$之间，对应区域Ⅱ；此时成倒立、缩小的实像，照相机根据这一原理制成。
(3) 光路是可逆的，将蜡烛与光屏位置互换后，原来的像距变为现在的物距，原来的物距变为现在的像距，因此光屏上能看到清晰的像。
(4) 凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小，故蜡烛远离凸透镜时像的大小变小；物距从略大于1倍焦距逐渐增大，像距从略大于1倍焦距逐渐减小并趋近于焦距，对应图中的C。
【答案】
(1)12；主光轴 (2)Ⅱ；缩小；照相机 (3)能；光路是可逆的 (4)变小；C
【知识点】
凸透镜成像规律，光路可逆，焦点与焦距
【点评】
本题围绕凸透镜成像规律展开，涵盖焦距测量、成像规律应用、光路可逆及像的变化分析，是凸透镜实验的基础考查题，需学生熟练掌握成像规律及实验操作要点。
【难度系数】
0.5