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11.「2026河南周口期末，★★☆」小明用自制水透镜(可改变厚度)探究凸透镜成像规律。当他逐渐向水透镜中注水使其变厚时，光屏上的像变得模糊。为了再次获得清晰的像，以下操作可行的是（
A.将光屏靠近透镜
B.将光屏远离透镜
C.将蜡烛靠近透镜
D.将透镜向上移动
AC
）A.将光屏靠近透镜
B.将光屏远离透镜
C.将蜡烛靠近透镜
D.将透镜向上移动
答案
11.AC 向水透镜注水时其对光的偏折能力增强,成像位置向凸透镜靠近,为了使像重新变清晰,可以将蜡烛靠近透镜,或者将光屏靠近透镜,故选A、C。
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确：水透镜注水后厚度增加，其焦距变小，对光的会聚（偏折）能力增强，导致像的位置向透镜方向移动（像距变小）。要再次在光屏上得到清晰的像，需结合凸透镜成像规律，调整物距或像距使像重新成在光屏上，据此分析各选项。
【解析】
当向水透镜中注水使其变厚时，透镜的焦距减小，对光的会聚能力增强，成像位置向透镜靠近（像距变小）。
选项A：将光屏靠近透镜，可减小像距，使像重新成在光屏上，操作可行；
选项B：将光屏远离透镜，会增大像距，无法匹配变小后的像的位置，操作不可行；
选项C：将蜡烛靠近透镜，即减小物距，根据凸透镜成像规律，物距减小时像距会增大，可让像重新成在光屏上，操作可行；
选项D：将透镜向上移动，仅改变透镜的竖直位置，无法调整像距或物距使像清晰，操作不可行。
综上，可行的操作是A、C。
【答案】
AC
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜焦距与会聚能力
【点评】
本题结合水透镜的实际应用考查凸透镜成像规律，核心是理解透镜厚度变化对焦距和会聚能力的影响，以及物距、像距的调整逻辑，属于中等难度的基础应用题，需学生熟练掌握成像规律的灵活运用。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，首先需明确：水透镜注水后厚度增加，其焦距变小，对光的会聚（偏折）能力增强，导致像的位置向透镜方向移动（像距变小）。要再次在光屏上得到清晰的像，需结合凸透镜成像规律，调整物距或像距使像重新成在光屏上，据此分析各选项。
【解析】
当向水透镜中注水使其变厚时，透镜的焦距减小，对光的会聚能力增强，成像位置向透镜靠近（像距变小）。
选项A：将光屏靠近透镜，可减小像距，使像重新成在光屏上，操作可行；
选项B：将光屏远离透镜，会增大像距，无法匹配变小后的像的位置，操作不可行；
选项C：将蜡烛靠近透镜，即减小物距，根据凸透镜成像规律，物距减小时像距会增大，可让像重新成在光屏上，操作可行；
选项D：将透镜向上移动，仅改变透镜的竖直位置，无法调整像距或物距使像清晰，操作不可行。
综上，可行的操作是A、C。
【答案】
AC
【知识点】
凸透镜成像规律、透镜焦距与会聚能力
【点评】
本题结合水透镜的实际应用考查凸透镜成像规律，核心是理解透镜厚度变化对焦距和会聚能力的影响，以及物距、像距的调整逻辑，属于中等难度的基础应用题，需学生熟练掌握成像规律的灵活运用。
【难度系数】
0.5
12. 核心素养 科学思维「2026四川成都石室联合中学期中，★★☆」如图所示，有一焦距为10 cm的凸透镜，其光心为O(位于15 cm处)，在透镜左侧有一垂直于主光轴放置的柱形发光体SL(可看作线段SL，未画出)，S'是S点经过凸透镜所成的像(光屏未画出)，a、b、c是S点发出的三束光经过凸透镜后的光，其中c平行于主光轴。下列说法正确的是 (
A.柱形发光体SL经过凸透镜所成的像是倒立放大的实像
B.若保持发光体SL和光屏位置不变，只左右移动凸透镜可以再次在光屏上成清晰的像
C.若将光屏放在40 cm刻度线处，要在光屏处成清晰的像，透镜不动，发光体应向右适当移动
D.若只将发光体SL沿主光轴远离凸透镜，则像移动的速度小于发光体移动的速度
CD
)A.柱形发光体SL经过凸透镜所成的像是倒立放大的实像
B.若保持发光体SL和光屏位置不变，只左右移动凸透镜可以再次在光屏上成清晰的像
C.若将光屏放在40 cm刻度线处，要在光屏处成清晰的像，透镜不动，发光体应向右适当移动
D.若只将发光体SL沿主光轴远离凸透镜，则像移动的速度小于发光体移动的速度
答案
12.CD 由图可知,像距$v=20\ \mathrm{cm}=2f$,所以凸透镜成的是倒立等大的实像,故A错误;若保持发光体SL和光屏位置不变,只左右移动凸透镜,物距与像距之和均大于4倍焦距,不能再次在光屏上成清晰的像,故B错误;若将光屏放在40 cm刻度线处,根据凸透镜成实像时物近像远像变大可知,要在光屏处成清晰的像,透镜不动,发光体应向右移动,故C正确;若只将发光体SL沿主光轴远离凸透镜,此过程中,物距大于2倍焦距,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,则像移动的速度小于发光体移动的速度,故D正确。
解析
【分析】
首先确定凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，光心$O$位于$15\ \mathrm{cm}$处，由图可知像$S'$到光心$O$的距离（像距$v$）为$20\ \mathrm{cm}$，即$v=2f$，由此可知此时物距$u=2f$，成倒立等大的实像。接下来结合凸透镜成像规律，逐一分析各选项的正误。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，光心$O$在$15\ \mathrm{cm}$处，由图得像距$v=35\ \mathrm{cm}-15\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}=2f$，故此时物距$u=2f$，成倒立等大的实像。
选项A：因像距$v=2f$，物距$u=2f$，凸透镜成倒立等大的实像，并非放大的像，故A错误；
选项B：根据光路可逆原理，当物距与像距之和为$4f$时，仅当$u=v=2f$时能成清晰的像；若保持发光体和光屏位置不变，移动凸透镜时，$u'+v'=4f$，无法满足$u'=v'=2f$以外的清晰成像条件，因此不能再次成清晰的像，故B错误；
选项C：若将光屏放在$40\ \mathrm{cm}$刻度线处，所需像距$v'=40\ \mathrm{cm}-15\ \mathrm{cm}=25\ \mathrm{cm}$，比原像距更大。根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，要增大像距，需减小物距，因此透镜不动时，发光体应向右（靠近透镜）适当移动，故C正确；
选项D：当发光体沿主光轴远离凸透镜时，物距$u＞2f$，像距满足$f＜v＜2f$；此过程中，发光体移动的距离大于像移动的距离，因此像移动的速度小于发光体移动的速度，故D正确。
【答案】
CD
【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，需熟练掌握物距、像距与焦距的关系，以及成像时物距变化对像和像距的影响，同时结合光路可逆分析移动透镜的成像情况，是中等难度的光学题。
【难度系数】
0.3
首先确定凸透镜的焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，光心$O$位于$15\ \mathrm{cm}$处，由图可知像$S'$到光心$O$的距离（像距$v$）为$20\ \mathrm{cm}$，即$v=2f$，由此可知此时物距$u=2f$，成倒立等大的实像。接下来结合凸透镜成像规律，逐一分析各选项的正误。
【解析】
已知凸透镜焦距$f=10\ \mathrm{cm}$，光心$O$在$15\ \mathrm{cm}$处，由图得像距$v=35\ \mathrm{cm}-15\ \mathrm{cm}=20\ \mathrm{cm}=2f$，故此时物距$u=2f$，成倒立等大的实像。
选项A：因像距$v=2f$，物距$u=2f$，凸透镜成倒立等大的实像，并非放大的像，故A错误；
选项B：根据光路可逆原理，当物距与像距之和为$4f$时，仅当$u=v=2f$时能成清晰的像；若保持发光体和光屏位置不变，移动凸透镜时，$u'+v'=4f$，无法满足$u'=v'=2f$以外的清晰成像条件，因此不能再次成清晰的像，故B错误；
选项C：若将光屏放在$40\ \mathrm{cm}$刻度线处，所需像距$v'=40\ \mathrm{cm}-15\ \mathrm{cm}=25\ \mathrm{cm}$，比原像距更大。根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”，要增大像距，需减小物距，因此透镜不动时，发光体应向右（靠近透镜）适当移动，故C正确；
选项D：当发光体沿主光轴远离凸透镜时，物距$u＞2f$，像距满足$f＜v＜2f$；此过程中，发光体移动的距离大于像移动的距离，因此像移动的速度小于发光体移动的速度，故D正确。
【答案】
CD
【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，需熟练掌握物距、像距与焦距的关系，以及成像时物距变化对像和像距的影响，同时结合光路可逆分析移动透镜的成像情况，是中等难度的光学题。
【难度系数】
0.3
二、填空题(共2小题,每空3分,计15分)
13. 情境素材教材变式「2025河南灵宝期末，★☆」为了进行光学实验，物理课外小组的同学需要自制一个平行光源。在硬圆纸筒的一端安装一个焦距为10 cm的凸透镜，纸筒的另一端安装一个灯泡。调节灯泡，当灯泡中心到凸透镜光心的距离满足
13. 情境素材教材变式「2025河南灵宝期末，★☆」为了进行光学实验，物理课外小组的同学需要自制一个平行光源。在硬圆纸筒的一端安装一个焦距为10 cm的凸透镜，纸筒的另一端安装一个灯泡。调节灯泡，当灯泡中心到凸透镜光心的距离满足
与焦距相等
条件时，从筒内经凸透镜射出的灯光可认为是平行光。判断的理由是自焦点射向凸透镜的光经凸透镜折射后与主光轴平行
。答案
13.答案 与焦距相等 自焦点射向凸透镜的光经凸透镜折射后与主光轴平行
解析 由凸透镜的光学特点可知,由焦点射向凸透镜的光经凸透镜折射后平行于主光轴。
解析 由凸透镜的光学特点可知,由焦点射向凸透镜的光经凸透镜折射后平行于主光轴。
解析
【分析】要自制平行光源，需利用凸透镜的特殊光线规律：从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜折射后会平行于主光轴。因此，要使射出的灯光为平行光，灯泡（光源）应放在凸透镜的焦点处，即灯泡中心到凸透镜光心的距离等于凸透镜的焦距。
【解析】根据凸透镜的光学特点：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点，其逆过程是从焦点发出的光线经凸透镜折射后会平行于主光轴。所以当灯泡中心到凸透镜光心的距离等于焦距时，灯泡发出的光经凸透镜折射后会成为平行光，因此调节灯泡使该距离等于焦距即可。
【答案】与焦距相等；自焦点射向凸透镜的光经凸透镜折射后与主光轴平行
【知识点】凸透镜的特殊光线，平行光源的原理
【点评】本题结合自制平行光源的实际情境，考查凸透镜焦点光线的折射规律，属于基础应用类题目，难度较低，主要检验学生对凸透镜光学性质的理解与应用能力。
【难度系数】0.4
【解析】根据凸透镜的光学特点：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点，其逆过程是从焦点发出的光线经凸透镜折射后会平行于主光轴。所以当灯泡中心到凸透镜光心的距离等于焦距时，灯泡发出的光经凸透镜折射后会成为平行光，因此调节灯泡使该距离等于焦距即可。
【答案】与焦距相等；自焦点射向凸透镜的光经凸透镜折射后与主光轴平行
【知识点】凸透镜的特殊光线，平行光源的原理
【点评】本题结合自制平行光源的实际情境，考查凸透镜焦点光线的折射规律，属于基础应用类题目，难度较低，主要检验学生对凸透镜光学性质的理解与应用能力。
【难度系数】0.4
14.「2025广东汕头潮南期末，★★☆」“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时，让两个物体离镜头远近不同，再调整拍摄角度，使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图所示是利用该技巧拍摄的“手拿大楼”照片，可以推断出拍摄该照片时，大楼比人的手离照相机的镜头
远
；照相机镜头相当于一个凸透镜
；此时手到照相机镜头的距离大于
镜头的2倍焦距。答案
14.答案 远 凸透镜 大于
解析 照相机的镜头相当于一个凸透镜,对光有会聚作用;根据凸透镜成像规律知,当$u＞2f$时,成倒立、缩小的实像,且物距越大,像越小,所以在拍摄“手拿大楼”照片过程中,大楼比人的手离照相机的镜头远。
解析 照相机的镜头相当于一个凸透镜,对光有会聚作用;根据凸透镜成像规律知,当$u＞2f$时,成倒立、缩小的实像,且物距越大,像越小,所以在拍摄“手拿大楼”照片过程中,大楼比人的手离照相机的镜头远。
解析
【分析】
要解答本题，需结合照相机的成像原理和凸透镜成像规律分析：首先明确照相机镜头是凸透镜，凸透镜成实像时，物距越小，像越大；物距越大，像越小。照片中手的像比大楼的像大，说明手的像更大，因此手离镜头更近，大楼离镜头更远；同时照相机的成像条件是物体在镜头的2倍焦距以外，成倒立缩小的实像。
【解析】
1. 照相机镜头的性质：照相机的镜头相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用。
2. 物距与像大小的关系：根据凸透镜成像规律，当凸透镜成实像时，物距越大，像越小；物距越小，像越大。照片中手的像比大楼的像大，说明手到镜头的距离（物距）更小，因此大楼比人的手离照相机镜头更远。
3. 照相机的成像条件：照相机是利用物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理工作的，因此此时手到照相机镜头的距离大于镜头的2倍焦距。
【答案】
远；凸透镜；大于
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机的原理
【点评】
本题结合生活中的创意拍摄场景，考查凸透镜成像规律的实际应用，需要学生理解物距与像大小的关系，将物理知识与生活现象结合，难度中等。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需结合照相机的成像原理和凸透镜成像规律分析：首先明确照相机镜头是凸透镜，凸透镜成实像时，物距越小，像越大；物距越大，像越小。照片中手的像比大楼的像大，说明手的像更大，因此手离镜头更近，大楼离镜头更远；同时照相机的成像条件是物体在镜头的2倍焦距以外，成倒立缩小的实像。
【解析】
1. 照相机镜头的性质：照相机的镜头相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用。
2. 物距与像大小的关系：根据凸透镜成像规律，当凸透镜成实像时，物距越大，像越小；物距越小，像越大。照片中手的像比大楼的像大，说明手到镜头的距离（物距）更小，因此大楼比人的手离照相机镜头更远。
3. 照相机的成像条件：照相机是利用物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像的原理工作的，因此此时手到照相机镜头的距离大于镜头的2倍焦距。
【答案】
远；凸透镜；大于
【知识点】
凸透镜成像规律；照相机的原理
【点评】
本题结合生活中的创意拍摄场景，考查凸透镜成像规律的实际应用，需要学生理解物距与像大小的关系，将物理知识与生活现象结合，难度中等。
【难度系数】
0.6
