7. 根据所学的有关透镜的知识,回答下列问题。
(1)在下列各图中,已知入射光或折射光,画出对应的折射光或入射光。
(2)如图所示,一束光经凸透镜折射到水中,请作出折射光路图。
(3)已知图中的凹透镜和凸透镜的焦距相同,根据两种透镜对光的作用,画出已知光线的入射光线和折射光线。

(1)如答图所示
(2)如答图所示
(3)如答图所示

【分析】
本题为透镜光路作图题，分三个小问：①第(1)问需利用凸透镜、凹透镜的特殊光线规律作图：凸透镜的特殊光线为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；凹透镜的特殊光线为平行于主光轴的光线折射后反向延长过虚焦点、指向虚焦点的光线折射后平行于主光轴，据此补全光线。②第(2)问需遵循光的折射规律：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，先作法线再画折射光线。③第(3)问结合凹透镜、凸透镜的作用，先根据凹透镜折射光线平行于主光轴确定入射光线，再根据凸透镜入射光线平行于主光轴确定折射光线，结合焦距相同的条件完成作图。
【解析】
1. 第(1)问作图：
凸透镜甲：上方入射光线平行于主光轴，折射后过右侧焦点；下方入射光线过左侧焦点，折射后平行于主光轴。
凹透镜乙：上方入射光线指向凹透镜另一侧虚焦点，折射后平行于主光轴；下方入射光线平行于主光轴，折射后反向延长线过左侧虚焦点。
凸透镜丙：入射光线平行于主光轴，折射后过右侧焦点；过光心的光线传播方向不变。
凹透镜丁：入射光线平行于主光轴，折射后反向延长线过左侧虚焦点；过光心的光线传播方向不变。
2. 第(2)问作图：
过水面的入射点F作垂直于水面的法线；光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，在法线另一侧的水中画出折射光线。
3. 第(3)问作图：
凹透镜部分：已知折射光线平行于主光轴，连接折射光线与凹透镜的交点和左侧虚焦点，延长线即为凹透镜的入射光线。
凸透镜部分：已知入射光线平行于主光轴，因两透镜焦距相同，该光线经凸透镜折射后过右侧焦点，画出折射光线。
【答案】
(1)如答图所示；(2)如答图所示；(3)如答图所示
【知识点】
透镜的特殊光线、光的折射规律、光路作图
【点评】
本题考查光学基础作图，核心是掌握凸透镜、凹透镜的特殊光线规律和光的折射定律，是光学部分的重点题型，需熟练应用规律完成作图。
【难度系数】
0.5

8. 小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验。


(1)他第1次测量焦距的实验如图甲所示,则测得的焦距为 cm。
(2)由表中1、2两次实验可得出结论:由同种材料制成的凸透镜,凸起程度越大,焦距。
(3)小雷回想起白光经三棱镜折射后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙所示)。受此启发,他分别用红光和紫光进行图甲所示的实验,得出结论:对于同一凸透镜, (填“红光”或“紫光”)入射时焦距小些。

8. (1)10.0 (2)越小 (3)紫光

【分析】
本题分为三个小问题，需依次分析：
1. 第(1)问采用平行光聚焦法测量凸透镜焦距，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距，需正确读取刻度尺数值；
2. 第(2)问需对比1、2次实验的变量（材料相同，凸起程度不同），分析焦距变化归纳结论；
3. 第(3)问结合光的色散知识，不同色光偏折能力不同，偏折能力越强焦距越小，据此判断色光对应的焦距大小。
【解析】
(1) 平行光聚焦法测焦距：平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距。由图甲可知，刻度尺分度值为1mm，焦点对应刻度为10.0cm，故焦距为10.0 cm；
(2) 对比1、2次实验，凸透镜材料相同，凸起程度越大时测得的焦距越小，因此结论：同种材料制成的凸透镜，凸起程度越大，焦距越小；
(3) 白光经三棱镜色散时，紫光偏折程度比红光更大；对于同一凸透镜，偏折能力越强的色光焦距越小，因此紫光入射时焦距小些。
【答案】
(1)10.0 (2)越小 (3)紫光
【知识点】
凸透镜焦距、光的色散
【点评】
本题考查凸透镜焦距测量方法、实验结论归纳及光的色散对焦距的影响，属于光学基础题，需掌握平行光测焦距原理和不同色光偏折特点。
【难度系数】
0.6

9. 小明为辨别直径相同的两透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它们的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示（$d_1＜d＜d_2$）。其中形成甲光斑对应的透镜是（填“凸”或“凹”）透镜，判断的理由是；为了判断形成乙光斑的透镜的类型，小明将透镜远离纸片，观察光斑的大小一直变大，由此小明判断此透镜（填“一定”“可能”或“一定不”）是凹透镜。

9. 凸 凸透镜对光具有会聚作用 可能

【分析】
要判断透镜类型，需利用凸透镜和凹透镜对光线的作用：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。对于甲光斑，其直径小于透镜直径，说明光线被会聚，由此判断透镜类型；对于乙光斑，需结合透镜远离纸片时光斑的变化，分析两种透镜的不同情况，进而确定乙透镜是否为凹透镜。
【解析】
1. 甲透镜的判断：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。甲光斑的直径$d_1＜$透镜直径$d$，说明光线经过透镜后被会聚，因此形成甲光斑的是凸透镜，理由是凸透镜对光具有会聚作用，使光斑直径小于透镜直径。
2. 乙透镜的判断：乙光斑的直径$d_2＞$透镜直径$d$，将透镜远离纸片时，光斑一直变大。若透镜是凹透镜，凹透镜对光线的发散作用会随透镜远离纸片，使光斑持续变大；若透镜是凸透镜，当纸片位于凸透镜的焦点以外时，平行光经凸透镜会聚后向外发散，透镜远离纸片时，光斑也会持续变大，因此无法确定乙透镜一定是凹透镜，只能是可能。
【答案】
凸；凸透镜对光具有会聚作用；可能
【知识点】
透镜对光线的作用；凸透镜；凹透镜
【点评】
本题通过光斑大小判断透镜类型，核心是掌握凸透镜和凹透镜的光学性质，需结合平行光经过透镜后光斑的变化规律分析，避免片面判断，考查对透镜作用的理解与应用能力。
【难度系数】
0.4