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7.(图像分析)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、放大的虚像
C.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
D.当物距从0.25 m增至1 m的过程中所成像逐渐变小
D
)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、放大的虚像
C.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
D.当物距从0.25 m增至1 m的过程中所成像逐渐变小
答案
7.D 【点拨】由图可知,$\frac{1}{v}=5\ \mathrm{m}^{-1}$时,$\frac{1}{u}=5\ \mathrm{m}^{-1}$,此时$v=u=0.2\ \mathrm{m}$,说明物体处于2倍焦距处,即$2f=0.2\ \mathrm{m}$,所以$f=0.1\ \mathrm{m}$,故A错误;当物距为0.3 m时,$u＞2f$,物体所成像的性质是倒立、缩小的实像,故B错误;物距从0.1 m增至0.8 m过程中所成像,先是倒立、放大的实像,然后是倒立、等大的实像,最后为倒立、缩小的实像,故C错误;物距从0.25 m增至1 m的过程中,物距增大,所成像逐渐变小,故D正确。
解析
【分析】
要解决这道题，首先利用凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，结合图像中$\frac{1}{u}$与$\frac{1}{v}$的对应关系，找到$u=v$的点确定2倍焦距，算出凸透镜焦距$f$；再根据凸透镜成像规律，逐一分析各选项中物距与焦距的关系，判断成像性质是否正确。
【解析】
1. 确定凸透镜焦距：根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，当物体在2倍焦距处时，$u=v=2f$，此时$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}=\frac{1}{2f}$。由图像可知，当$\frac{1}{u}=5\ \mathrm{m^{-1}}$时，$\frac{1}{v}=5\ \mathrm{m^{-1}}$，即$u=\frac{1}{5}\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$，$v=0.2\ \mathrm{m}$，因此$2f=0.2\ \mathrm{m}$，解得$f=0.1\ \mathrm{m}$，故A选项错误。
2. 分析选项B：物距$u=0.3\ \mathrm{m}$，$2f=0.2\ \mathrm{m}$，则$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，而非正立、放大的虚像，故B选项错误。
3. 分析选项C：物距从$0.1\ \mathrm{m}$增至$0.8\ \mathrm{m}$，其中$u=0.1\ \mathrm{m}=f$时不成像；$0.1\ \mathrm{m}＜u＜0.2\ \mathrm{m}$（$f＜u＜2f$）时成倒立、放大的实像；$u=0.2\ \mathrm{m}=2f$时成倒立、等大的实像；$u＞0.2\ \mathrm{m}$时成倒立、缩小的实像，因此该过程中成像性质并非只有倒立、缩小的实像，故C选项错误。
4. 分析选项D：物距从$0.25\ \mathrm{m}$增至$1\ \mathrm{m}$，此过程中$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，物距增大时像距减小，所成的像逐渐变小，故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、凸透镜成像公式
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像提取关键信息计算焦距，再依据成像规律分析选项，需准确掌握物距与焦距的关系对成像性质的影响，是中等难度的图像分析题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，首先利用凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，结合图像中$\frac{1}{u}$与$\frac{1}{v}$的对应关系，找到$u=v$的点确定2倍焦距，算出凸透镜焦距$f$；再根据凸透镜成像规律，逐一分析各选项中物距与焦距的关系，判断成像性质是否正确。
【解析】
1. 确定凸透镜焦距：根据凸透镜成像公式$\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}$，当物体在2倍焦距处时，$u=v=2f$，此时$\frac{1}{u}=\frac{1}{v}=\frac{1}{2f}$。由图像可知，当$\frac{1}{u}=5\ \mathrm{m^{-1}}$时，$\frac{1}{v}=5\ \mathrm{m^{-1}}$，即$u=\frac{1}{5}\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{m}$，$v=0.2\ \mathrm{m}$，因此$2f=0.2\ \mathrm{m}$，解得$f=0.1\ \mathrm{m}$，故A选项错误。
2. 分析选项B：物距$u=0.3\ \mathrm{m}$，$2f=0.2\ \mathrm{m}$，则$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像，而非正立、放大的虚像，故B选项错误。
3. 分析选项C：物距从$0.1\ \mathrm{m}$增至$0.8\ \mathrm{m}$，其中$u=0.1\ \mathrm{m}=f$时不成像；$0.1\ \mathrm{m}＜u＜0.2\ \mathrm{m}$（$f＜u＜2f$）时成倒立、放大的实像；$u=0.2\ \mathrm{m}=2f$时成倒立、等大的实像；$u＞0.2\ \mathrm{m}$时成倒立、缩小的实像，因此该过程中成像性质并非只有倒立、缩小的实像，故C选项错误。
4. 分析选项D：物距从$0.25\ \mathrm{m}$增至$1\ \mathrm{m}$，此过程中$u＞2f$，根据凸透镜成像规律，物距增大时像距减小，所成的像逐渐变小，故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律、凸透镜成像公式
【点评】
本题结合图像考查凸透镜成像规律的应用，核心是从图像提取关键信息计算焦距，再依据成像规律分析选项，需准确掌握物距与焦距的关系对成像性质的影响，是中等难度的图像分析题。
【难度系数】
0.5
8.[衡水模拟改编] 如图所示，烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，该凸透镜的焦距为10 cm，凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长，以下说法正确的是 （
A.当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域
B
）A.当蜡烛放在图中A区域时，光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像，则蜡烛应该放在图中C区域
答案
8.B 【点拨】当蜡烛放在图中A区域时,物距大于2倍焦距,根据$u＞2f,2f＞v＞f$,成倒立、缩小的实像可知,光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像,故A错误;蜡烛从图中位置逐渐远离透镜,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,所成的像会逐渐变小,故B正确;若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,说明蜡烛可能在1倍焦距内或1倍焦距上,即C区域;因光具座足够长,则不可能是物距太小、像距太大造成的,即蜡烛不是放在图中B区域,故C错误;若光屏上要得到一个放大的像,根据$2f＞u＞f$,成倒立、放大的实像可知,蜡烛应该放在图中B区域,故D错误。
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析，已知焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，则$2f=20\ \mathrm{cm}$，先明确各区域对应的物距/像距范围，再逐一判断选项：
1. 凸透镜成像核心规律：成实像时，物距增大，像距减小，像变小；不同物距对应不同像的性质：$u＞2f$成倒立缩小实像，$f＜u＜2f$成倒立放大实像，$u＜f$成正立放大虚像（虚像无法用光屏承接）。
2. 结合图中凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度处，确定各区域：A区域（0~30cm）对应物距$u＞20\ \mathrm{cm}$（$u＞2f$）；B区域（30~40cm）对应物距$10\ \mathrm{cm}＜u＜20\ \mathrm{cm}$（$f＜u＜2f$）；C区域（40~50cm）对应物距$u＜10\ \mathrm{cm}$（$u＜f$）；D区域（50~60cm）对应像距$v＜10\ \mathrm{cm}$（$v＜f$）；E区域（60~70cm）对应像距$10\ \mathrm{cm}＜v＜20\ \mathrm{cm}$（$f＜v＜2f$）；F区域（70~100cm）对应像距$v＞20\ \mathrm{cm}$（$v＞2f$）。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，凸透镜位于$50\ \mathrm{cm}$刻度处：
选项A：蜡烛在A区域时，物距$u＞2f$，根据成像规律，像距应满足$f＜v＜2f$，即光屏需在$60\ \mathrm{cm}$~ $70\ \mathrm{cm}$的E区域，而非D区域，故A错误。
选项B：蜡烛远离透镜时，物距增大，凸透镜成实像时“物远像近像变小”，因此所成的像会逐渐变小，故B正确。
选项C：光屏找不到像，可能是$u＜f$（成虚像，光屏无法承接）或$u=f$（不成像）。B区域物距为$f＜u＜2f$，成实像，光屏可承接；C区域物距$u＜f$，成虚像，因此蜡烛应在C区域，而非B区域，故C错误。
选项D：光屏上成放大的实像，需满足$f＜u＜2f$，对应蜡烛在B区域，而非C区域，故D错误。
【答案】
B
【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，需结合焦距分析各区域的物距范围，牢记成像规律中物距、像距与像的性质的对应关系，重点区分实像和虚像的承接条件，是凸透镜成像的基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合凸透镜成像规律分析，已知焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，则$2f=20\ \mathrm{cm}$，先明确各区域对应的物距/像距范围，再逐一判断选项：
1. 凸透镜成像核心规律：成实像时，物距增大，像距减小，像变小；不同物距对应不同像的性质：$u＞2f$成倒立缩小实像，$f＜u＜2f$成倒立放大实像，$u＜f$成正立放大虚像（虚像无法用光屏承接）。
2. 结合图中凸透镜在$50\ \mathrm{cm}$刻度处，确定各区域：A区域（0~30cm）对应物距$u＞20\ \mathrm{cm}$（$u＞2f$）；B区域（30~40cm）对应物距$10\ \mathrm{cm}＜u＜20\ \mathrm{cm}$（$f＜u＜2f$）；C区域（40~50cm）对应物距$u＜10\ \mathrm{cm}$（$u＜f$）；D区域（50~60cm）对应像距$v＜10\ \mathrm{cm}$（$v＜f$）；E区域（60~70cm）对应像距$10\ \mathrm{cm}＜v＜20\ \mathrm{cm}$（$f＜v＜2f$）；F区域（70~100cm）对应像距$v＞20\ \mathrm{cm}$（$v＞2f$）。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，凸透镜位于$50\ \mathrm{cm}$刻度处：
选项A：蜡烛在A区域时，物距$u＞2f$，根据成像规律，像距应满足$f＜v＜2f$，即光屏需在$60\ \mathrm{cm}$~ $70\ \mathrm{cm}$的E区域，而非D区域，故A错误。
选项B：蜡烛远离透镜时，物距增大，凸透镜成实像时“物远像近像变小”，因此所成的像会逐渐变小，故B正确。
选项C：光屏找不到像，可能是$u＜f$（成虚像，光屏无法承接）或$u=f$（不成像）。B区域物距为$f＜u＜2f$，成实像，光屏可承接；C区域物距$u＜f$，成虚像，因此蜡烛应在C区域，而非B区域，故C错误。
选项D：光屏上成放大的实像，需满足$f＜u＜2f$，对应蜡烛在B区域，而非C区域，故D错误。
【答案】
B
【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，需结合焦距分析各区域的物距范围，牢记成像规律中物距、像距与像的性质的对应关系，重点区分实像和虚像的承接条件，是凸透镜成像的基础应用题型。
【难度系数】
0.5
9. (科学推理)[合肥期中]如图a所示，蜡烛在光屏上能成一清晰的像，如果沿直径对称地切除透镜很小的一部分，如图b所示，再把上半截透镜A和下半截透镜B向原主光轴位置合拢，则下列说法中正确的是 (
A.在图a中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，会在光屏上留下小飞虫的影子
B.在图a中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大
C.在图b中，A、B合拢后，所成像情况与图a相同，只是亮度变低
D.在图b中，A、B合拢后，蜡烛将会成两个像
D
)A.在图a中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，会在光屏上留下小飞虫的影子
B.在图a中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大
C.在图b中，A、B合拢后，所成像情况与图a相同，只是亮度变低
D.在图b中，A、B合拢后，蜡烛将会成两个像
答案
9.D 【点拨】在图a中,如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点,此时小飞虫到凸透镜的距离小于1倍焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,因此不会在光屏上留下小飞虫的影子,故A错误;在图a中,如果蜡烛向透镜不断靠近,当凸透镜成实像时,物近像远像变大;当凸透镜成虚像时,物近像近像变小,因此所成的像先变大后变小,故B错误;如果沿直径对称切除透镜很小一部分,相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜,当把上面的小凸透镜下移后,该小凸透镜的主光轴也向下移,相当于物体向上移,当然成像要向下移,下面的小凸透镜与之相反,像向上移,蜡烛将会成两个像,故C错误,D正确。
解析
【分析】要解决本题，需结合凸透镜成像规律逐一分析各选项：1. 分析选项A：小飞虫落在透镜的P点，此时小飞虫到透镜的距离小于1倍焦距，成虚像，虚像无法在光屏上承接，不会留下影子；2. 分析选项B：蜡烛靠近透镜时，物距大于焦距成实像时像变大，物距小于焦距成虚像时像变小，像先变大后变小，并非一直变大；3. 分析选项C：切除透镜后分成A、B两部分，合拢后相当于两个独立小透镜，主光轴偏移，各自独立成像，并非和图a成像相同；4. 分析选项D：A、B合拢后，两个小透镜各自对蜡烛成像，因此蜡烛成两个像。
【解析】
选项A：小飞虫落在透镜的P点，小飞虫到凸透镜的距离小于1倍焦距，根据凸透镜成像规律，物距小于焦距时成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，因此不会在光屏上留下小飞虫的影子，A错误。
选项B：蜡烛向透镜不断靠近时，若凸透镜成实像（物距大于焦距），物距减小，像距增大，像变大；若凸透镜成虚像（物距小于焦距），物距减小，像距减小，像变小，因此所成的像先变大后变小，并非一直变大，B错误。
选项C：沿直径对称切除透镜很小一部分后，透镜被分成上下两个小凸透镜，将A、B向原主光轴合拢时，两个小凸透镜的主光轴均发生偏移，各自独立对蜡烛成像，并非与图a成像情况相同，C错误。
选项D：A、B合拢后，相当于两个独立的小透镜，各自的主光轴不同，蜡烛会通过这两个小透镜分别成一个像，因此蜡烛将会成两个像，D正确。
【答案】D
【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，需明确实像与虚像的承接特点、物距变化对像的影响，以及透镜分割后的成像原理，对学生的成像规律理解能力有一定要求，易混淆点在于分割透镜后的成像情况分析。
【难度系数】0.4
【解析】
选项A：小飞虫落在透镜的P点，小飞虫到凸透镜的距离小于1倍焦距，根据凸透镜成像规律，物距小于焦距时成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，因此不会在光屏上留下小飞虫的影子，A错误。
选项B：蜡烛向透镜不断靠近时，若凸透镜成实像（物距大于焦距），物距减小，像距增大，像变大；若凸透镜成虚像（物距小于焦距），物距减小，像距减小，像变小，因此所成的像先变大后变小，并非一直变大，B错误。
选项C：沿直径对称切除透镜很小一部分后，透镜被分成上下两个小凸透镜，将A、B向原主光轴合拢时，两个小凸透镜的主光轴均发生偏移，各自独立对蜡烛成像，并非与图a成像情况相同，C错误。
选项D：A、B合拢后，相当于两个独立的小透镜，各自的主光轴不同，蜡烛会通过这两个小透镜分别成一个像，因此蜡烛将会成两个像，D正确。
【答案】D
【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，需明确实像与虚像的承接特点、物距变化对像的影响，以及透镜分割后的成像原理，对学生的成像规律理解能力有一定要求，易混淆点在于分割透镜后的成像情况分析。
【难度系数】0.4
10.[黄冈一模] 如图，在圆柱状的玻璃水杯(内部装水)后面放置一个小泥娃，透过水杯可观察到小泥娃“缩小”的像，像与物
左右
（填“左右”或“上下”）相反。将小泥娃逐渐向水杯靠近一小段距离的过程中，所看到小泥娃像将变粗
（填“粗细不变”“变粗”或“变细”）。答案
10.左右;变粗
解析
【分析】
这道题考查柱形透镜的成像特点，圆柱状装水的水杯相当于柱形凸透镜，其左右方向具备凸透镜的成像特性，上下方向近似平面。首先，柱形透镜成像时，左右方向会出现倒立的像，上下方向不变，因此像与物左右相反；其次，当物体靠近透镜（物距减小，仍大于焦距）时，根据凸透镜成像规律，像会变大，由于柱形透镜上下方向放大效果不变，仅左右方向像变大，所以像会变粗。
【解析】
1. 圆柱状装水的水杯，侧面横截面形成柱形凸透镜，柱形透镜的成像特点是：在水平（左右）方向遵循凸透镜成像规律，竖直（上下）方向成像特性与平面类似，因此观察到的像与物左右相反，上下方向无颠倒。
2. 当小泥娃向水杯靠近时，物距减小，且物距仍大于凸透镜的焦距，根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，像会变大；由于柱形透镜上下方向的放大倍数不变，仅左右方向的像放大，因此看到的像会变粗。
【答案】
左右；变粗
【知识点】
凸透镜成像、透镜应用
【点评】
本题结合生活中的水杯透镜实例，考查对柱形透镜成像特点及凸透镜成像规律的理解，需要区分柱形透镜与普通凸透镜的成像差异，是对光学知识的实际应用考查。
【难度系数】
0.6
这道题考查柱形透镜的成像特点，圆柱状装水的水杯相当于柱形凸透镜，其左右方向具备凸透镜的成像特性，上下方向近似平面。首先，柱形透镜成像时，左右方向会出现倒立的像，上下方向不变，因此像与物左右相反；其次，当物体靠近透镜（物距减小，仍大于焦距）时，根据凸透镜成像规律，像会变大，由于柱形透镜上下方向放大效果不变，仅左右方向像变大，所以像会变粗。
【解析】
1. 圆柱状装水的水杯，侧面横截面形成柱形凸透镜，柱形透镜的成像特点是：在水平（左右）方向遵循凸透镜成像规律，竖直（上下）方向成像特性与平面类似，因此观察到的像与物左右相反，上下方向无颠倒。
2. 当小泥娃向水杯靠近时，物距减小，且物距仍大于凸透镜的焦距，根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，像会变大；由于柱形透镜上下方向的放大倍数不变，仅左右方向的像放大，因此看到的像会变粗。
【答案】
左右；变粗
【知识点】
凸透镜成像、透镜应用
【点评】
本题结合生活中的水杯透镜实例，考查对柱形透镜成像特点及凸透镜成像规律的理解，需要区分柱形透镜与普通凸透镜的成像差异，是对光学知识的实际应用考查。
【难度系数】
0.6
11. ★★★（科学推理[重庆期中] 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（像未画出），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。则（
①第二次成像是缩小的像；
②焦距的变化一定小于$\frac{s}{2}$；
③一定是从水透镜里抽水；
④两次成像时，透镜焦距可能相差11 cm。
A.①②
B.①③④
C.①②③
D.①②③④
C
）①第二次成像是缩小的像；
②焦距的变化一定小于$\frac{s}{2}$；
③一定是从水透镜里抽水；
④两次成像时，透镜焦距可能相差11 cm。
A.①②
B.①③④
C.①②③
D.①②③④
答案
11.C 【点拨】由图可知,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,$u=v=2f$,水透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$;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“凸透镜成实像时,物距增大,像距减小”可知,要增大焦距,像距相当于变小,因此要从水透镜中抽水,此时物距大于像距,水透镜成倒立、缩小的实像,故①③正确;从水透镜中抽水,新水透镜的焦距为$f'$,新水透镜成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距$u'=2f+s＞2f'$,则水透镜焦距的变化量为$f'-f＜\frac{s}{2}$,故②正确;两次成像时,假设水透镜焦距相差11 cm,因为$f'＞f,f=10\ \mathrm{cm}$,则新水透镜的焦距$f'=11\ \mathrm{cm}+10\ \mathrm{cm}=21\ \mathrm{cm}$,因为光屏和新水透镜的距离保持20 cm不变,$v＜f'$,光屏上不会出现清晰的像,故假设错误,故④错误。故选C。
解析
【分析】
首先确定初始状态的物距和像距，结合凸透镜成像规律算出初始焦距；再分析蜡烛左移后，物距增大但像距不变的情况，判断焦距的变化方向（抽水或注水）；接着根据成像规律判断像的性质，推导焦距变化量的范围，最后逐一分析各选项的正误。
【解析】
1. 计算初始物距和像距：由图可知，物距$u=50\ \mathrm{cm}-30\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，像距$v=70\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，此时$u=v$，根据凸透镜成像规律，当$u=v=2f$时，成倒立、等大的实像，因此初始水透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$。
2. 判断焦距变化方向：蜡烛向左移动$s$，物距变为$u'=20\ \mathrm{cm}+s$，物距增大。根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”，像距应减小，但题目中光屏和透镜位置不变（像距仍为$20\ \mathrm{cm}$），要使像仍成在光屏上，需增大透镜的焦距（焦距变大时，透镜对光的偏折能力变弱，像会向后移动至光屏位置）。已知从水透镜抽水时焦距变大，因此是从水透镜里抽水，故③正确。
3. 判断成像性质：新的焦距为$f'$，此时成清晰像，且物距$u'=20\ \mathrm{cm}+s$，像距$v=20\ \mathrm{cm}$。根据凸透镜成像规律，成缩小实像的条件是$u'＞2f'$，且$f'＜v＜2f'$，即$10\ \mathrm{cm}＜f'＜20\ \mathrm{cm}$，结合$u'＞2f'$可知，此时成倒立、缩小的实像，故①正确。
4. 推导焦距变化量：由$u'＞2f'$得$20\ \mathrm{cm}+s＞2f'$，变形得$f'＜\frac{20\ \mathrm{cm}+s}{2}$，初始焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，则焦距变化量$\Delta f=f'-f＜\frac{20\ \mathrm{cm}+s}{2}-10\ \mathrm{cm}=\frac{s}{2}$，故②正确。
5. 分析选项④：若两次焦距相差$11\ \mathrm{cm}$，则新焦距$f'=10\ \mathrm{cm}+11\ \mathrm{cm}=21\ \mathrm{cm}$，此时像距$v=20\ \mathrm{cm}$，但成实像时像距需满足$f'＜v＜2f'$，即$21\ \mathrm{cm}＜20\ \mathrm{cm}＜42\ \mathrm{cm}$，显然不成立，故④错误。综上，①②③正确，选C。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、透镜焦距的变化
【点评】本题结合水透镜的特点，综合考查凸透镜成像规律的应用，需要灵活分析物距、像距、焦距的关系，判断焦距变化对成像的影响，对学生的逻辑推理能力要求较高。
【难度系数】0.5
首先确定初始状态的物距和像距，结合凸透镜成像规律算出初始焦距；再分析蜡烛左移后，物距增大但像距不变的情况，判断焦距的变化方向（抽水或注水）；接着根据成像规律判断像的性质，推导焦距变化量的范围，最后逐一分析各选项的正误。
【解析】
1. 计算初始物距和像距：由图可知，物距$u=50\ \mathrm{cm}-30\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，像距$v=70\ \mathrm{cm}-50\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}$，此时$u=v$，根据凸透镜成像规律，当$u=v=2f$时，成倒立、等大的实像，因此初始水透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$。
2. 判断焦距变化方向：蜡烛向左移动$s$，物距变为$u'=20\ \mathrm{cm}+s$，物距增大。根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”，像距应减小，但题目中光屏和透镜位置不变（像距仍为$20\ \mathrm{cm}$），要使像仍成在光屏上，需增大透镜的焦距（焦距变大时，透镜对光的偏折能力变弱，像会向后移动至光屏位置）。已知从水透镜抽水时焦距变大，因此是从水透镜里抽水，故③正确。
3. 判断成像性质：新的焦距为$f'$，此时成清晰像，且物距$u'=20\ \mathrm{cm}+s$，像距$v=20\ \mathrm{cm}$。根据凸透镜成像规律，成缩小实像的条件是$u'＞2f'$，且$f'＜v＜2f'$，即$10\ \mathrm{cm}＜f'＜20\ \mathrm{cm}$，结合$u'＞2f'$可知，此时成倒立、缩小的实像，故①正确。
4. 推导焦距变化量：由$u'＞2f'$得$20\ \mathrm{cm}+s＞2f'$，变形得$f'＜\frac{20\ \mathrm{cm}+s}{2}$，初始焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，则焦距变化量$\Delta f=f'-f＜\frac{20\ \mathrm{cm}+s}{2}-10\ \mathrm{cm}=\frac{s}{2}$，故②正确。
5. 分析选项④：若两次焦距相差$11\ \mathrm{cm}$，则新焦距$f'=10\ \mathrm{cm}+11\ \mathrm{cm}=21\ \mathrm{cm}$，此时像距$v=20\ \mathrm{cm}$，但成实像时像距需满足$f'＜v＜2f'$，即$21\ \mathrm{cm}＜20\ \mathrm{cm}＜42\ \mathrm{cm}$，显然不成立，故④错误。综上，①②③正确，选C。
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律、透镜焦距的变化
【点评】本题结合水透镜的特点，综合考查凸透镜成像规律的应用，需要灵活分析物距、像距、焦距的关系，判断焦距变化对成像的影响，对学生的逻辑推理能力要求较高。
【难度系数】0.5
