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1. 光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中反射角为∠
1
（1/2/3），法线为①
（①/②），分界面的下
方为水。当入射光线顺时针转动时，反射光线与折射光线的夹角将变小
。答案
1. 1 ① 下 小
解析
【分析】
要解答本题，需结合光的反射定律和折射规律逐步分析：
1. 光的反射定律指出，反射角等于入射角，反射光线与入射光线关于法线对称，因此图中相等的∠1和∠3对应的公共边①是法线；
2. 反射角是反射光线与法线的夹角，由此确定反射角；
3. 光的折射规律表明，当光从空气斜射入水时，折射角小于入射角，据此判断分界面两侧的介质；
4. 分析入射光线转动时，入射角、反射角、折射角的变化，进而确定反射光线与折射光线的夹角变化。
【解析】
1. 确定法线和反射角：根据反射定律，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，图中∠1=∠3，因此法线为①；反射角是反射光线与法线的夹角，故反射角为∠1；
2. 判断介质：折射角是折射光线与法线的夹角，图中折射角∠2 ＜ 入射角∠1，说明光从空气斜射入水，因此分界面②的下方是水；
3. 分析夹角变化：当入射光线顺时针转动时，入射角减小，反射角等于入射角也减小，折射角随入射角减小而减小；反射光线与折射光线的夹角 = 180° - 反射角 - 折射角，因此该夹角变小。
【答案】
1 ① 下 小
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题综合考查光的反射与折射规律的应用，核心是掌握反射角等于入射角、空气侧角度更大的特点，属于基础光学题，需理清各光线与法线、分界面的关系。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需结合光的反射定律和折射规律逐步分析：
1. 光的反射定律指出，反射角等于入射角，反射光线与入射光线关于法线对称，因此图中相等的∠1和∠3对应的公共边①是法线；
2. 反射角是反射光线与法线的夹角，由此确定反射角；
3. 光的折射规律表明，当光从空气斜射入水时，折射角小于入射角，据此判断分界面两侧的介质；
4. 分析入射光线转动时，入射角、反射角、折射角的变化，进而确定反射光线与折射光线的夹角变化。
【解析】
1. 确定法线和反射角：根据反射定律，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，图中∠1=∠3，因此法线为①；反射角是反射光线与法线的夹角，故反射角为∠1；
2. 判断介质：折射角是折射光线与法线的夹角，图中折射角∠2 ＜ 入射角∠1，说明光从空气斜射入水，因此分界面②的下方是水；
3. 分析夹角变化：当入射光线顺时针转动时，入射角减小，反射角等于入射角也减小，折射角随入射角减小而减小；反射光线与折射光线的夹角 = 180° - 反射角 - 折射角，因此该夹角变小。
【答案】
1 ① 下 小
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题综合考查光的反射与折射规律的应用，核心是掌握反射角等于入射角、空气侧角度更大的特点，属于基础光学题，需理清各光线与法线、分界面的关系。
【难度系数】
0.5
2. (2024·泰州泰兴一模)小明把中性笔的笔杆压在物理书上，透过笔杆看书上的字，如图，观察到字体变扁的奇特现象，下列现象中和该现象原理相同的是 （
A.水中铅笔
B.水中倒影
C.林间光柱
D.立竿见影
A
）A.水中铅笔
B.水中倒影
C.林间光柱
D.立竿见影
答案
2. A
解析
【分析】首先明确题干中现象的光学原理：笔杆为透明柱体，光经过空气和笔杆两种介质时发生折射，导致字体成像变形，原理是光的折射。接下来逐一分析各选项对应的光学原理，找出与题干原理相同的选项：A选项水中铅笔是光的折射现象，B选项水中倒影是光的反射现象，C选项林间光柱和D选项立竿见影都是光的直线传播现象，由此确定答案。
【解析】题干中透过笔杆看书字时，笔杆相当于柱透镜，光在不同介质（空气和笔杆）中传播时发生折射，使字体成像变形，原理为光的折射。对各选项分析如下：
A. 水中铅笔：水中铅笔看起来向上弯折，是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的，属于光的折射现象，与题干原理相同；
B. 水中倒影：属于平面镜成像，是光的反射形成的，与题干原理不同；
C. 林间光柱：是光沿直线传播形成的，与题干原理不同；
D. 立竿见影：影子的形成是光沿直线传播的结果，与题干原理不同。
综上，答案选A。
【答案】A
【知识点】光的折射现象、光的反射、光的直线传播
【点评】本题考查常见光现象的原理辨析，需掌握光的折射、反射、直线传播的典型实例，属于基础光学题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】题干中透过笔杆看书字时，笔杆相当于柱透镜，光在不同介质（空气和笔杆）中传播时发生折射，使字体成像变形，原理为光的折射。对各选项分析如下：
A. 水中铅笔：水中铅笔看起来向上弯折，是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的，属于光的折射现象，与题干原理相同；
B. 水中倒影：属于平面镜成像，是光的反射形成的，与题干原理不同；
C. 林间光柱：是光沿直线传播形成的，与题干原理不同；
D. 立竿见影：影子的形成是光沿直线传播的结果，与题干原理不同。
综上，答案选A。
【答案】A
【知识点】光的折射现象、光的反射、光的直线传播
【点评】本题考查常见光现象的原理辨析，需掌握光的折射、反射、直线传播的典型实例，属于基础光学题，难度适中。
【难度系数】0.6
3. 如图所示，一束光垂直射向三棱镜，请画出这束光通过三棱镜后的大致光路图。
答案
3. 如图所示
解析
【分析】
要画出光通过三棱镜后的光路，需依据光的折射规律：①当光垂直入射到介质表面时，传播方向不改变；②当光从光密介质（玻璃）斜射入光疏介质（空气）时，折射角大于入射角。解题时，先确定光垂直进入三棱镜的路径，再分析光从三棱镜另一侧面射出时的折射情况，画出法线和折射光线。
【解析】
1. 光垂直射向三棱镜的第一个侧面，此时入射角为0，根据折射规律，光线进入三棱镜后传播方向不变，沿直线传播至三棱镜的第二个侧面；
2. 在第二个侧面，先画出垂直于该侧面的法线；由于光线从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，因此折射光线会远离法线，据此画出折射光线，完成整个光路图。
【答案】
【知识点】
光的折射规律、三棱镜光路
【点评】
本题考查光的折射规律在三棱镜中的应用，核心是掌握垂直入射和斜射时的折射特点，需分两步分析光路，难度适中，能较好考查学生对折射规律的理解。
【难度系数】
0.5
要画出光通过三棱镜后的光路，需依据光的折射规律：①当光垂直入射到介质表面时，传播方向不改变；②当光从光密介质（玻璃）斜射入光疏介质（空气）时，折射角大于入射角。解题时，先确定光垂直进入三棱镜的路径，再分析光从三棱镜另一侧面射出时的折射情况，画出法线和折射光线。
【解析】
1. 光垂直射向三棱镜的第一个侧面，此时入射角为0，根据折射规律，光线进入三棱镜后传播方向不变，沿直线传播至三棱镜的第二个侧面；
2. 在第二个侧面，先画出垂直于该侧面的法线；由于光线从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，因此折射光线会远离法线，据此画出折射光线，完成整个光路图。
【答案】
【知识点】
光的折射规律、三棱镜光路
【点评】
本题考查光的折射规律在三棱镜中的应用，核心是掌握垂直入射和斜射时的折射特点，需分两步分析光路，难度适中，能较好考查学生对折射规律的理解。
【难度系数】
0.5
4.（2024·南京秦淮期中）如图，一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分，下列说法正确的是（
A.①②都是凸透镜
B.①③对光具有会聚作用
C.②③对光具有发散作用
D.只有①对光具有会聚作用
B
）A.①②都是凸透镜
B.①③对光具有会聚作用
C.②③对光具有发散作用
D.只有①对光具有会聚作用
答案
4. B
解析
【分析】要解决这道题，需先明确透镜的分类及光学性质：中间厚、边缘薄的是凸透镜，对光有会聚作用；中间薄、边缘厚的是凹透镜，对光有发散作用。再观察三个玻璃碎片的形状，判断其透镜类型，最后逐一分析选项得出正确答案。
【解析】根据透镜的定义：
1. 观察碎片①：中间厚、边缘薄，属于凸透镜，对光有会聚作用；
2. 观察碎片②：中间薄、边缘厚，属于凹透镜，对光有发散作用；
3. 观察碎片③：中间厚、边缘薄，属于凸透镜，对光有会聚作用。
据此分析选项：
A选项：①是凸透镜，②是凹透镜，并非都是凸透镜，错误；
B选项：①和③都是凸透镜，对光具有会聚作用，正确；
C选项：②是凹透镜（发散作用），③是凸透镜（会聚作用），错误；
D选项：①和③都是凸透镜，都对光有会聚作用，错误。
【答案】B
【知识点】透镜的分类、透镜对光的作用
【点评】本题考查透镜的分类及对光线的作用，核心是根据透镜外形判断类型，进而明确其光学性质，属于基础题，难度不大。
【难度系数】0.6
【解析】根据透镜的定义：
1. 观察碎片①：中间厚、边缘薄，属于凸透镜，对光有会聚作用；
2. 观察碎片②：中间薄、边缘厚，属于凹透镜，对光有发散作用；
3. 观察碎片③：中间厚、边缘薄，属于凸透镜，对光有会聚作用。
据此分析选项：
A选项：①是凸透镜，②是凹透镜，并非都是凸透镜，错误；
B选项：①和③都是凸透镜，对光具有会聚作用，正确；
C选项：②是凹透镜（发散作用），③是凸透镜（会聚作用），错误；
D选项：①和③都是凸透镜，都对光有会聚作用，错误。
【答案】B
【知识点】透镜的分类、透镜对光的作用
【点评】本题考查透镜的分类及对光线的作用，核心是根据透镜外形判断类型，进而明确其光学性质，属于基础题，难度不大。
【难度系数】0.6
5. (2024·南通海安期中)如图所示,主光轴上有一点光源S,在透镜的另一侧有一光屏,点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑,现让光屏稍微靠近凸透镜,光斑的面积会减小,设凸透镜的焦距为f,由此可判断 (
A.d 一定小于 f
B.d 可能大于 2f,也可能小于 f
C.d 一定大于 f,小于 2f
D.一定大于 2f
B
)A.d 一定小于 f
B.d 可能大于 2f,也可能小于 f
C.d 一定大于 f,小于 2f
D.一定大于 2f
答案
5. B
解析
【分析】
要解决此题，需结合凸透镜成像规律，分情况讨论点光源S到透镜的距离d与焦距f的关系：
1. 当S在焦点内（d＜f）时，光线经凸透镜后发散，光屏上的光斑由发散光线形成，越靠近透镜，发散光线的光斑越小，符合“光屏靠近时光斑减小”的条件；
2. 当S在焦点外（d＞f）时，光线经凸透镜后会聚到实像点后继续发散：若光屏在实像点右侧（实像在透镜和光屏之间），光屏靠近透镜时，光斑会减小，这种情况对应d＞2f；若f＜d＜2f，实像在光屏右侧，光线仍在会聚，光屏靠近透镜时光斑会变大，不符合条件。综上，d可能大于2f，也可能小于f。
【解析】
根据凸透镜成像规律，分情况分析：
① 若d ＜ f：点光源在凸透镜焦点内，光线经凸透镜折射后为发散光线，光屏上的光斑由发散光线形成，当光屏靠近凸透镜时，发散光线的光斑面积减小，符合题意；
② 若d ＞ f：光线经凸透镜折射后会聚到实像点，之后继续发散：
当d ＞ 2f时，像距f ＜ v ＜ 2f，实像位于透镜和光屏之间，光屏上的光斑是实像后发散形成的，光屏靠近凸透镜（向实像移动）时，光斑面积减小，符合题意；
当f ＜ d ＜ 2f时，像距v ＞ 2f，实像位于光屏右侧，光线还在会聚过程中，光屏靠近凸透镜时，光斑面积会增大，不符合题意。
因此，d可能大于2f，也可能小于f，对应选项B。
【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，需分情况讨论点光源在焦点内外的光线传播特点，结合光屏移动时光斑变化判断距离关系，对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需结合凸透镜成像规律，分情况讨论点光源S到透镜的距离d与焦距f的关系：
1. 当S在焦点内（d＜f）时，光线经凸透镜后发散，光屏上的光斑由发散光线形成，越靠近透镜，发散光线的光斑越小，符合“光屏靠近时光斑减小”的条件；
2. 当S在焦点外（d＞f）时，光线经凸透镜后会聚到实像点后继续发散：若光屏在实像点右侧（实像在透镜和光屏之间），光屏靠近透镜时，光斑会减小，这种情况对应d＞2f；若f＜d＜2f，实像在光屏右侧，光线仍在会聚，光屏靠近透镜时光斑会变大，不符合条件。综上，d可能大于2f，也可能小于f。
【解析】
根据凸透镜成像规律，分情况分析：
① 若d ＜ f：点光源在凸透镜焦点内，光线经凸透镜折射后为发散光线，光屏上的光斑由发散光线形成，当光屏靠近凸透镜时，发散光线的光斑面积减小，符合题意；
② 若d ＞ f：光线经凸透镜折射后会聚到实像点，之后继续发散：
当d ＞ 2f时，像距f ＜ v ＜ 2f，实像位于透镜和光屏之间，光屏上的光斑是实像后发散形成的，光屏靠近凸透镜（向实像移动）时，光斑面积减小，符合题意；
当f ＜ d ＜ 2f时，像距v ＞ 2f，实像位于光屏右侧，光线还在会聚过程中，光屏靠近凸透镜时，光斑面积会增大，不符合题意。
因此，d可能大于2f，也可能小于f，对应选项B。
【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，需分情况讨论点光源在焦点内外的光线传播特点，结合光屏移动时光斑变化判断距离关系，对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
6. 将图中的光路补充完整。
答案
6. 如图所示
解析
【分析】要补充透镜的光路，需利用凸透镜和凹透镜的特殊光线规律：①凸透镜：从焦点发出的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴；过光心的光线传播方向不变。②凹透镜：平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过入射侧的焦点；过光心的光线传播方向不变。据此分别补充两条透镜的光路即可。
【解析】1. 凸透镜部分：左侧从焦点F发出的入射光线，经凸透镜折射后，平行于主光轴向右画出；过光心O的光线，传播方向保持不变（已符合规律）。2. 凹透镜部分：平行于主光轴入射的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线指向左侧焦点F，据此画出向右上方的折射光线；过光心O的光线，传播方向保持不变（已符合规律），最终光路如图所示。
【答案】如图所示
【知识点】透镜的光路图、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】本题考查透镜特殊光线的应用，核心是掌握凸透镜和凹透镜特殊光线的传播规律，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 凸透镜部分：左侧从焦点F发出的入射光线，经凸透镜折射后，平行于主光轴向右画出；过光心O的光线，传播方向保持不变（已符合规律）。2. 凹透镜部分：平行于主光轴入射的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线指向左侧焦点F，据此画出向右上方的折射光线；过光心O的光线，传播方向保持不变（已符合规律），最终光路如图所示。
【答案】如图所示
【知识点】透镜的光路图、凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】本题考查透镜特殊光线的应用，核心是掌握凸透镜和凹透镜特殊光线的传播规律，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
