8. 如图所示，O为凸透镜的光心，O₁OO₂为凸透镜的主光轴，F为凸透镜的两个焦点，用f表示透镜的焦距，A'B'为物体AB的像，A'B'箭头方向平行于主光轴，则关于物体AB所在的区域和箭头方向的下列说法正确的是（）


A.图中Ⅰ区域，与主光轴平行
B.图中Ⅰ区域，与主光轴不平行
C.图中Ⅱ区域，与主光轴平行
D.图中Ⅱ区域，与主光轴不平行

8. D

【分析】
要确定物体AB的位置和箭头方向，需结合凸透镜成像规律，利用特殊光线（平行于主光轴的光线、过光心的光线）的传播特点分析：已知像A'B'在右侧一倍焦距（F）和二倍焦距（2f）之间，先根据像的位置判断物的区域，再通过特殊光线确定物的箭头方向。
【解析】
1. 确定物体所在区域：根据凸透镜成像规律，当像位于一倍焦距（F）和二倍焦距（2f）之间时，物体应在二倍焦距以外，对应图中左侧的Ⅱ区域，因此排除A、B选项（Ⅰ区域）。
2. 判断箭头方向：取像的端点A'，作两条特殊光线：①过A'平行于主光轴的光线，经凸透镜后过右侧焦点F；②过A'和光心O的光线，传播方向不变。两条入射光线的交点即为物点A，同理确定物点B，连接AB后可知其箭头方向不平行于主光轴，因此排除C选项。
【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，需结合特殊光线作图分析物像的位置和方向关系，关键是掌握像的位置对应的物的位置，难度适中。
【难度系数】
0.5

9.（1）小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出：红环最上端A点在水中的像A'点；B'点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的光路。
（2）完成如图所示的光路图。

9. （1）如图所示 （2）如图所示

【分析】
本题包含两部分光学作图：（1）红环A点的水中像及B点的光路、（2）透镜的光路图。对于（1），水面相当于平面镜，根据平面镜成像“物像关于镜面对称”的特点，可作出A的像A'；看到水中B点是光的折射现象，像B'是折射光线反向延长线的交点，因此连接B'与C得到入射点，再连接B与入射点（入射光线，光从水到空气）、入射点与C（折射光线），标注光线方向即可。对于（2），需利用透镜的三条特殊光线：凹透镜中，平行于主光轴的光线折射后反向延长线过焦点，过光心的光线传播方向不变；凸透镜中，平行于主光轴的光线折射后过焦点，过焦点的光线折射后平行于主光轴，据此完成光路。
【解析】
（1）①过A点作水面的垂线，在水面下截取与A到水面距离相等的点，即为A'；②连接B'和C，与水面交于入射点O；③连接B和O，箭头方向从B指向O（入射光线，光从水中射向空气）；④连接O和C，箭头方向从O指向C（折射光线），完成光路。
（2）凹透镜光路：①平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线指向右侧虚焦点F，画出折射光线；②过光心的入射光线传播方向不变，画出该光线并标注方向。凸透镜光路：①平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后过右侧焦点F，画出折射光线；②从左侧焦点发出的入射光线经凸透镜折射后平行于主光轴，画出该光线并标注方向，完成光路。
【答案】
（1）如图所示（对应A'及B到C的光路）；（2）如图所示（对应凹透镜、凸透镜的正确光路），图形与参考答案一致。
【知识点】
平面镜成像、光的折射、透镜光路
【点评】
本题考查光学基础作图，涵盖平面镜成像、光的折射及透镜特殊光路，作图时需注意光线方向、虚实线的规范，是光学常考题型，难度适中。
【难度系数】
0.5

10. 如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入水中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据：
| 入射角α | 10° | 30° | 45° | 60° |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 折射角β | 7.1° | 20.7° | 30° | 37.8° |
（1）实验中，光具盘相当于带刻度的光屏，除了能显示，还能直接读出入射角和角的大小。
（2）分析表格中的数据，你能得出的结论：（写出一条即可）。
（3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入水中时，其折射角（大于/小于/等于）30°。
（4）当光以30°的入射角从水射入空气中时，其折射角的大小是，这表明在光的折射现象中，光路是的。

10. (1)光路 折射 (2)当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角 (3)小于 (4)45° 可逆

【分析】
本题围绕光从空气斜射入水中的折射规律展开，解题思路如下：
1. 第（1）问：明确光具盘的功能，其可显示光路，带刻度的结构能直接测量入射角和折射角的大小；
2. 第（2）问：分析表格中入射角与折射角的数值关系，总结折射规律；
3. 第（3）问：根据入射角增大时折射角也增大的趋势，判断35°入射角对应的折射角范围；
4. 第（4）问：利用光路可逆原理，结合表格数据推导光从水射入空气时的折射角，明确光路的可逆性。
【解析】
（1）实验中，光具盘能清晰显示光路，其刻度可直接读出入射角和折射角的大小，故依次填光路、折射；
（2）由表格数据可知，光从空气斜射入水中时，所有折射角均小于对应入射角，因此结论为：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；
（3）表格中，入射角30°对应折射角20.7°，入射角45°对应折射角30°，入射角增大折射角同步增大，35°介于30°和45°之间，故折射角介于20.7°和30°之间，即小于30°；
（4）根据光路可逆原理，光从水斜射入空气时，入射角等于光从空气射入水中时的折射角，因此30°入射角对应的折射角为45°，表明光的折射现象中光路可逆。
【答案】
(1)光路；折射 (2)当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角 (3)小于 (4)45°；可逆
【知识点】
光的折射现象、光的折射规律
【点评】
本题为基础光学实验题，考查光的折射规律的理解与应用，涉及光具盘的作用、折射规律推导、光路可逆性等核心知识点，难度适中，适合学生巩固光学基础。
【难度系数】
0.7

11. 将盛有清水的封闭试管水平放置，内有一个较大的空气泡，如图所示。阳光垂直照射试管，在空气泡下方的白纸上，出现一个椭圆形的“阴影”。“阴影”形成的原因是空气泡下方的水相当于一个镜，若将试管远离白纸，“阴影”会（变大/变小/不变）。

11. 凹透 变大

【分析】
要解决这道题，需先判断空气泡下方水形成的透镜类型，再分析试管远离白纸时阴影的变化：首先，空气泡处的水形成中间薄、边缘厚的结构，符合凹透镜的特征；凹透镜对光线有发散作用，因此下方光线被发散形成阴影；当试管远离白纸时，凹透镜发散的光线在白纸上的扩散范围会变大，阴影随之变化。
【解析】
1. 透镜类型判断：试管内的空气泡使下方的水形成中间薄、边缘厚的透镜，根据透镜分类，中间薄边缘厚的透镜为凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，导致该区域下方的光线无法集中，从而形成椭圆形阴影。
2. 阴影变化分析：当试管远离白纸时，凹透镜发散的光线在白纸上的投影范围会随距离增大而扩大，因此“阴影”会变大。
【答案】
凹透；变大
【知识点】
凹透镜的特点；光的折射
【点评】
本题结合生活中的试管与空气泡，考查凹透镜的光学性质，核心是理解凹透镜对光线的发散作用，以及距离变化对光线投影范围的影响，属于基础光学题。
【难度系数】
0.5