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12.(2024·滨海县模拟)如图甲是一种新型的眼镜片,可通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来实现不同的作用,镜片Ⅱ对光线有
会聚
作用;图乙是小明看远处物体的成像情况,他的视力缺陷是近视
,矫正时应选择镜片I
.答案
12.会聚 近视 I
解析
【分析】首先观察镜片Ⅱ的形状，中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；再分析图乙的成像情况，平行光线经晶状体折射后，像成在视网膜前方，这是近视眼的特征；近视眼需要佩戴凹透镜矫正，凹透镜中间薄、边缘厚，对应图中的镜片Ⅰ，由此可推导得出答案。
【解析】1. 判断镜片Ⅱ的作用：镜片Ⅱ中间厚、边缘薄，是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；2. 分析视力缺陷：图乙中，远处物体的像成在视网膜前方，说明小明的视力缺陷是近视；3. 选择矫正镜片：近视眼需佩戴凹透镜矫正，凹透镜对光线有发散作用，能使像后移到视网膜上，图中镜片Ⅰ为凹透镜，因此矫正时应选择镜片Ⅰ。
【答案】会聚 近视 I
【知识点】凸透镜的作用、近视眼的成因与矫正
【点评】本题结合新型镜片考查透镜的作用及视力矫正的知识，需要学生掌握透镜分类、透镜对光线的作用，以及近视眼的成因和矫正方法，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
【解析】1. 判断镜片Ⅱ的作用：镜片Ⅱ中间厚、边缘薄，是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用；2. 分析视力缺陷：图乙中，远处物体的像成在视网膜前方，说明小明的视力缺陷是近视；3. 选择矫正镜片：近视眼需佩戴凹透镜矫正，凹透镜对光线有发散作用，能使像后移到视网膜上，图中镜片Ⅰ为凹透镜，因此矫正时应选择镜片Ⅰ。
【答案】会聚 近视 I
【知识点】凸透镜的作用、近视眼的成因与矫正
【点评】本题结合新型镜片考查透镜的作用及视力矫正的知识，需要学生掌握透镜分类、透镜对光线的作用，以及近视眼的成因和矫正方法，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.7
三、解答题
13.根据题目要求作图.
(1)如图甲所示,一束光射向玻璃三棱镜,请画出这束光进入三棱镜和离开三棱镜后的光线,并完成光路图.
(2)如图乙所示,$CC'$是凸透镜的主光轴,$O$是光心,$F$是焦点.请画出光线$A$、$B$通过凸透镜后的光路图.
(3)请在图丙中画出光线经过凹透镜后的光路图($F$为焦点).
13.根据题目要求作图.
(1)如图甲所示,一束光射向玻璃三棱镜,请画出这束光进入三棱镜和离开三棱镜后的光线,并完成光路图.
(2)如图乙所示,$CC'$是凸透镜的主光轴,$O$是光心,$F$是焦点.请画出光线$A$、$B$通过凸透镜后的光路图.
(3)请在图丙中画出光线经过凹透镜后的光路图($F$为焦点).
答案
13.如答图所示
解析
【分析】
本题为光学作图题，需结合光的折射规律、凸透镜与凹透镜的特殊光线规律完成作图：
1. 图甲：光从空气斜射入玻璃再斜射入空气，需先画界面法线，利用“光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角，从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角”，且光线向三棱镜底边偏折的规律作图；
2. 图乙：凸透镜特殊光线：从焦点发出的光线经凸透镜后平行于主光轴，过光心的光线传播方向不变，据此画光线A、B的折射光路；
3. 图丙：凹透镜特殊光线：平行于主光轴的光线经凹透镜后，折射光线的反向延长线过同侧焦点；指向另一侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴，据此画两条光线的折射光路。
【解析】
(1) 图甲作图：
① 过光线进入三棱镜的入射点作界面的垂线（法线）；
② 根据光的折射规律，光从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，画出玻璃内的折射光线；
③ 过光线离开三棱镜的出射点作界面的垂线（法线）；
④ 光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，画出离开三棱镜的折射光线，最终光线向三棱镜底边偏折。
(2) 图乙作图：
① 光线A从凸透镜左焦点F发出，根据凸透镜特殊光线，经凸透镜后平行于主光轴，画出折射光线；
② 光线B经过凸透镜光心O，根据过光心的光线传播方向不变，沿原方向延长画出折射光线。
(3) 图丙作图：
① 平行于主光轴的光线入射凹透镜，折射光线的反向延长线过凹透镜左焦点F，画出折射光线；
② 斜向入射的光线，其延长线指向凹透镜右焦点F，根据凹透镜特殊光线，经凹透镜后平行于主光轴，画出折射光线。
【答案】
如答图所示
【知识点】
光的折射规律，凸透镜特殊光线，凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查光学基础作图，涉及光的折射规律和透镜的特殊光线，属于光学核心基础知识点，牢记相关规律即可完成作图，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题为光学作图题，需结合光的折射规律、凸透镜与凹透镜的特殊光线规律完成作图：
1. 图甲：光从空气斜射入玻璃再斜射入空气，需先画界面法线，利用“光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角，从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角”，且光线向三棱镜底边偏折的规律作图；
2. 图乙：凸透镜特殊光线：从焦点发出的光线经凸透镜后平行于主光轴，过光心的光线传播方向不变，据此画光线A、B的折射光路；
3. 图丙：凹透镜特殊光线：平行于主光轴的光线经凹透镜后，折射光线的反向延长线过同侧焦点；指向另一侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴，据此画两条光线的折射光路。
【解析】
(1) 图甲作图：
① 过光线进入三棱镜的入射点作界面的垂线（法线）；
② 根据光的折射规律，光从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，画出玻璃内的折射光线；
③ 过光线离开三棱镜的出射点作界面的垂线（法线）；
④ 光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，画出离开三棱镜的折射光线，最终光线向三棱镜底边偏折。
(2) 图乙作图：
① 光线A从凸透镜左焦点F发出，根据凸透镜特殊光线，经凸透镜后平行于主光轴，画出折射光线；
② 光线B经过凸透镜光心O，根据过光心的光线传播方向不变，沿原方向延长画出折射光线。
(3) 图丙作图：
① 平行于主光轴的光线入射凹透镜，折射光线的反向延长线过凹透镜左焦点F，画出折射光线；
② 斜向入射的光线，其延长线指向凹透镜右焦点F，根据凹透镜特殊光线，经凹透镜后平行于主光轴，画出折射光线。
【答案】
如答图所示
【知识点】
光的折射规律，凸透镜特殊光线，凹透镜特殊光线
【点评】
本题考查光学基础作图，涉及光的折射规律和透镜的特殊光线，属于光学核心基础知识点，牢记相关规律即可完成作图，难度适中。
【难度系数】
0.6
14.如图甲所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的折射现象.
(1)水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处得到一个光点,为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量
(2)如图乙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是
(1)水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处得到一个光点,为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量
增加
(选填“增加”“减少”或“不变”),若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量Δh大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)2cm.(2)如图乙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是
平行于DE
,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在②
(选填“①”“②”或“③”)区内.答案
14.(1)增加 大于 (2)平行于DE ②
解析
【分析】
第(1)问：要使侧壁光点从B移到C（C在B上方），需让水面升高，因此水量要增加。当水量增加时，水面上升，激光笔的入射点向右移动，由于入射角不变，折射角也不变，折射光线向上平移，光点即可移到C处。光从水斜射入空气时折射角大于入射角，结合几何关系，水面高度变化量Δh会大于BC的2cm。
第(2)问：根据光的折射规律，要让光束从水面射出后沿DE方向，水中的入射光线需平行于DE；观察图乙，激光笔在水槽底部的照射位置需在②区，才能保证折射后光线沿DE。
【解析】
(1) 当水槽中水量增加时，水面升高，激光笔发出的光线在水中的入射点向右移动，因入射角不变，折射角也不变，折射光线向上平移，侧壁光点从B移至C，故水量应增加。光从水斜射入空气时折射角大于入射角，结合几何关系可知，水面高度变化量Δh大于2cm。
(2) 根据光的折射规律，要使光束从水面射出后沿DE方向，水中的入射光线应平行于DE；观察图乙，激光笔照射在水槽底部的位置必须在②区，才能满足折射后光线沿DE的要求。
【答案】
(1) 增加；大于 (2) 平行于DE；②
【知识点】
光的折射规律；光的折射现象
【点评】
本题考查光的折射规律的实际应用，需理解水面变化时入射点与折射光线的变化，以及折射光线和入射光线的关系，难度适中，需具备一定几何分析能力。
【难度系数】
0.5
第(1)问：要使侧壁光点从B移到C（C在B上方），需让水面升高，因此水量要增加。当水量增加时，水面上升，激光笔的入射点向右移动，由于入射角不变，折射角也不变，折射光线向上平移，光点即可移到C处。光从水斜射入空气时折射角大于入射角，结合几何关系，水面高度变化量Δh会大于BC的2cm。
第(2)问：根据光的折射规律，要让光束从水面射出后沿DE方向，水中的入射光线需平行于DE；观察图乙，激光笔在水槽底部的照射位置需在②区，才能保证折射后光线沿DE。
【解析】
(1) 当水槽中水量增加时，水面升高，激光笔发出的光线在水中的入射点向右移动，因入射角不变，折射角也不变，折射光线向上平移，侧壁光点从B移至C，故水量应增加。光从水斜射入空气时折射角大于入射角，结合几何关系可知，水面高度变化量Δh大于2cm。
(2) 根据光的折射规律，要使光束从水面射出后沿DE方向，水中的入射光线应平行于DE；观察图乙，激光笔照射在水槽底部的位置必须在②区，才能满足折射后光线沿DE的要求。
【答案】
(1) 增加；大于 (2) 平行于DE；②
【知识点】
光的折射规律；光的折射现象
【点评】
本题考查光的折射规律的实际应用，需理解水面变化时入射点与折射光线的变化，以及折射光线和入射光线的关系，难度适中，需具备一定几何分析能力。
【难度系数】
0.5
