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7 请在图中作出入射光线对应的折射光线。
第7题图
第7题图答案
7. 如图所示
解析
【分析】
要完成透镜的折射光线作图，需牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律：
1. 凸透镜：平行于主光轴的入射光线，折射后过另一侧焦点；从焦点发出的入射光线，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：平行于主光轴的入射光线，折射光线的反向延长线过入射侧焦点；过光心的光线传播方向不变。
本题左侧为凸透镜，右侧为凹透镜，根据对应光线的折射规律即可画出折射光线。
【解析】
1. 左侧凸透镜：
平行于主光轴的入射光线，经凸透镜后折射光线指向右侧焦点F；
从左侧焦点F发出的入射光线，经凸透镜后折射光线平行于主光轴射出。
2. 右侧凹透镜：
平行于主光轴的入射光线，经凹透镜后，折射光线的反向延长线指向左侧焦点F；
过光心O的入射光线，经凹透镜后传播方向不变。
按上述步骤作图，结果与参考答案一致。
【答案】
如图所示
【知识点】
透镜的三条特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的基础作图，需掌握不同透镜的光线折射规律，难度适中。
【难度系数】
0.6
要完成透镜的折射光线作图，需牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律：
1. 凸透镜：平行于主光轴的入射光线，折射后过另一侧焦点；从焦点发出的入射光线，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：平行于主光轴的入射光线，折射光线的反向延长线过入射侧焦点；过光心的光线传播方向不变。
本题左侧为凸透镜，右侧为凹透镜，根据对应光线的折射规律即可画出折射光线。
【解析】
1. 左侧凸透镜：
平行于主光轴的入射光线，经凸透镜后折射光线指向右侧焦点F；
从左侧焦点F发出的入射光线，经凸透镜后折射光线平行于主光轴射出。
2. 右侧凹透镜：
平行于主光轴的入射光线，经凹透镜后，折射光线的反向延长线指向左侧焦点F；
过光心O的入射光线，经凹透镜后传播方向不变。
按上述步骤作图，结果与参考答案一致。
【答案】
如图所示
【知识点】
透镜的三条特殊光线
【点评】
本题考查透镜特殊光线的基础作图，需掌握不同透镜的光线折射规律，难度适中。
【难度系数】
0.6
8 请在图中作出经过透镜折射前的入射光线。
答案
8. 如图所示
解析
【分析】要画出透镜折射前的入射光线，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：入射光线的延长线过另一侧焦点时，经折射后平行于主光轴。据此分别分析凸透镜和凹透镜的折射光线，反向推导对应的入射光线。
【解析】1. 凸透镜部分：① 折射光线AC平行于主光轴，根据凸透镜“从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴”，可知入射光线是从左侧焦点F发出、射向透镜的光线；② 折射光线OB过光心O，根据“过光心的光线传播方向不变”，入射光线与OB在同一直线上，方向与OB相反（指向透镜）。2. 凹透镜部分：折射光线平行于主光轴，根据凹透镜“入射光线的延长线过另一侧焦点时，经折射后平行于主光轴”，可知入射光线的延长线指向右侧焦点，因此画出从左侧来、指向右侧焦点的入射光线，经凹透镜后平行于主光轴。
【答案】
【知识点】透镜特殊光线、凸透镜折射规律、凹透镜折射规律
【点评】本题考查透镜特殊光线的应用，需牢记凸、凹透镜的特殊光线规律，反向推导入射光线，是光学作图的基础题型，需准确区分两类透镜的折射规律。
【难度系数】0.5
【解析】1. 凸透镜部分：① 折射光线AC平行于主光轴，根据凸透镜“从焦点发出的光线经折射后平行于主光轴”，可知入射光线是从左侧焦点F发出、射向透镜的光线；② 折射光线OB过光心O，根据“过光心的光线传播方向不变”，入射光线与OB在同一直线上，方向与OB相反（指向透镜）。2. 凹透镜部分：折射光线平行于主光轴，根据凹透镜“入射光线的延长线过另一侧焦点时，经折射后平行于主光轴”，可知入射光线的延长线指向右侧焦点，因此画出从左侧来、指向右侧焦点的入射光线，经凹透镜后平行于主光轴。
【答案】
【知识点】透镜特殊光线、凸透镜折射规律、凹透镜折射规律
【点评】本题考查透镜特殊光线的应用，需牢记凸、凹透镜的特殊光线规律，反向推导入射光线，是光学作图的基础题型，需准确区分两类透镜的折射规律。
【难度系数】0.5
9（易错题）如图所示，凸透镜的入射光线P来自发光体，对应这条入射光线的折射光线可能是 （
A.a
B.b
C.c
D.d
甲
乙
C
）A.a
B.b
C.c
D.d
甲
乙
答案
9. C
易错分析：对凸透镜三条特殊光线的传播规律理解不透彻。
易错分析：对凸透镜三条特殊光线的传播规律理解不透彻。
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜的光学性质分析：凸透镜对光线有会聚作用，即光线经过凸透镜后会向主光轴方向偏折；同时需明确特殊光线的折射规律：只有平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后才会平行于主光轴，且只有平行于主光轴的入射光线，折射后会过右侧焦点。本题入射光线P并非平行于主光轴，因此可先排除不符合的选项，再根据会聚作用判断正确折射光线。
【解析】
1. 排除选项b：只有平行于主光轴的入射光线，经凸透镜后才会平行于主光轴，本题入射光线P不平行于主光轴，故折射光线b不可能。
2. 排除选项d：只有平行于主光轴的入射光线，经凸透镜后才会过右侧焦点，本题入射光线P不平行于主光轴，故折射光线d不可能。
3. 排除选项a：折射光线a向上偏，远离主光轴，属于发散效果，不符合凸透镜的会聚作用，故排除。
4. 确定选项c：折射光线c向主光轴方向偏折，符合凸透镜的会聚规律，因此对应入射光线P的折射光线是c。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜的会聚作用、凸透镜的折射规律
【点评】
本题考查凸透镜的光学性质，易错点是混淆特殊光线的折射规律，需牢记只有平行于主光轴的光线才会有平行或过焦点的折射效果，其余光线需根据会聚作用判断偏折方向。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合凸透镜的光学性质分析：凸透镜对光线有会聚作用，即光线经过凸透镜后会向主光轴方向偏折；同时需明确特殊光线的折射规律：只有平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后才会平行于主光轴，且只有平行于主光轴的入射光线，折射后会过右侧焦点。本题入射光线P并非平行于主光轴，因此可先排除不符合的选项，再根据会聚作用判断正确折射光线。
【解析】
1. 排除选项b：只有平行于主光轴的入射光线，经凸透镜后才会平行于主光轴，本题入射光线P不平行于主光轴，故折射光线b不可能。
2. 排除选项d：只有平行于主光轴的入射光线，经凸透镜后才会过右侧焦点，本题入射光线P不平行于主光轴，故折射光线d不可能。
3. 排除选项a：折射光线a向上偏，远离主光轴，属于发散效果，不符合凸透镜的会聚作用，故排除。
4. 确定选项c：折射光线c向主光轴方向偏折，符合凸透镜的会聚规律，因此对应入射光线P的折射光线是c。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜的会聚作用、凸透镜的折射规律
【点评】
本题考查凸透镜的光学性质，易错点是混淆特殊光线的折射规律，需牢记只有平行于主光轴的光线才会有平行或过焦点的折射效果，其余光线需根据会聚作用判断偏折方向。
【难度系数】
0.5
10 如图所示，MN 为透镜 L 的主光轴，AB 为一条经透镜折射后的光线，由此可以判定 （
A.若 L 是凸透镜，则 B 点一定是 L 的焦点
B.若 B 点是 L 的焦点，则 L 一定不是凸透镜
C.若 B 点是 L 的焦点，则 AB 的入射光线一定平行于主光轴
D.若 AB 的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，则 L 一定不是凹透镜
D
）A.若 L 是凸透镜，则 B 点一定是 L 的焦点
B.若 B 点是 L 的焦点，则 L 一定不是凸透镜
C.若 B 点是 L 的焦点，则 AB 的入射光线一定平行于主光轴
D.若 AB 的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，则 L 一定不是凹透镜
答案
10. D
解析
【分析】
本题考查凸透镜和凹透镜的光学性质，需结合透镜的特殊光线规律，逐一分析各选项。解题时要明确凸透镜对光线有会聚作用、凹透镜对光线有发散作用，以及三条特殊光线的传播特点，结合光线AB的传播方向推导结论。
【解析】
选项A：若L是凸透镜，只有入射光线平行于主光轴时，折射光线才会过焦点；若入射光线不平行主光轴，折射光线也可能到达B点，但此时B点不一定是焦点，故A错误。
选项B：若B是焦点，当L为凸透镜时，若入射光线平行于主光轴，折射光线会过焦点B，因此L可以是凸透镜，故B错误。
选项C：若B是焦点，若L为凹透镜，凹透镜的虚焦点位于入射侧（左侧），B在右侧不可能是凹透镜的焦点；若L为凸透镜，只有入射光线平行于主光轴时，折射光线才会过焦点B，但需注意，若入射光线是从凸透镜焦点发出的，折射光线会平行于主光轴，不会指向B点，因此当B是焦点时，入射光线不一定平行于主光轴，故C错误。
选项D：若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，说明入射光线平行于主光轴。凹透镜对光线有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线会发散，其反向延长线过入射侧的焦点，实际折射光线远离主光轴，不可能会聚到主光轴上的B点；而凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过焦点，可能到达B点，因此L一定不是凹透镜，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜光学性质、凹透镜光学性质
【点评】
本题考查透镜特殊光线规律，需准确掌握凸、凹透镜对光线的作用，结合光线传播方向和焦点位置分析选项，是光学基础题型，需注意区分实焦点与虚焦点的位置。
【难度系数】
0.5
本题考查凸透镜和凹透镜的光学性质，需结合透镜的特殊光线规律，逐一分析各选项。解题时要明确凸透镜对光线有会聚作用、凹透镜对光线有发散作用，以及三条特殊光线的传播特点，结合光线AB的传播方向推导结论。
【解析】
选项A：若L是凸透镜，只有入射光线平行于主光轴时，折射光线才会过焦点；若入射光线不平行主光轴，折射光线也可能到达B点，但此时B点不一定是焦点，故A错误。
选项B：若B是焦点，当L为凸透镜时，若入射光线平行于主光轴，折射光线会过焦点B，因此L可以是凸透镜，故B错误。
选项C：若B是焦点，若L为凹透镜，凹透镜的虚焦点位于入射侧（左侧），B在右侧不可能是凹透镜的焦点；若L为凸透镜，只有入射光线平行于主光轴时，折射光线才会过焦点B，但需注意，若入射光线是从凸透镜焦点发出的，折射光线会平行于主光轴，不会指向B点，因此当B是焦点时，入射光线不一定平行于主光轴，故C错误。
选项D：若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，说明入射光线平行于主光轴。凹透镜对光线有发散作用，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线会发散，其反向延长线过入射侧的焦点，实际折射光线远离主光轴，不可能会聚到主光轴上的B点；而凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过焦点，可能到达B点，因此L一定不是凹透镜，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜光学性质、凹透镜光学性质
【点评】
本题考查透镜特殊光线规律，需准确掌握凸、凹透镜对光线的作用，结合光线传播方向和焦点位置分析选项，是光学基础题型，需注意区分实焦点与虚焦点的位置。
【难度系数】
0.5
11 [2025 宿城期中]如图甲所示，一束光原来会聚于主光轴MN上的b点，在虚线框内放入一透镜后，光线将会聚于主光轴MN上的c点，则该透镜是
凹
透镜；若在虚线框内放入如图乙所示的厚玻璃砖，则这束光将会聚于b点右侧
(b点左侧/b点/b点右侧)。答案
11. 凹 b点右侧
【解析】由图知，光沿直线传播时会聚于b点；光经过一透镜后会聚在b点右侧的c点，说明透镜对光线有发散作用，是凹透镜；放上一块厚的玻璃砖，光线会发生两次折射，第一次折射时折射光线靠近法线，第二次折射时折射光线远离法线，最终出射的光线与原光线平行；即两条光线在透过玻璃砖后，都向外侧平移了一小段距离，所以会聚点向右移动一段距离，即在b点右侧。
【解析】由图知，光沿直线传播时会聚于b点；光经过一透镜后会聚在b点右侧的c点，说明透镜对光线有发散作用，是凹透镜；放上一块厚的玻璃砖，光线会发生两次折射，第一次折射时折射光线靠近法线，第二次折射时折射光线远离法线，最终出射的光线与原光线平行；即两条光线在透过玻璃砖后，都向外侧平移了一小段距离，所以会聚点向右移动一段距离，即在b点右侧。
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步思考：第一步，根据光线会聚点的变化判断透镜类型；第二步，分析厚玻璃砖对光线会聚点的影响。首先，未放置透镜时，光线会聚于b点；放入透镜后，光线会聚到更靠后的c点，说明透镜使光线延迟会聚，即对光线有发散作用，由此判断透镜类型。对于厚玻璃砖，光线穿过时会发生两次折射，需结合光的折射规律分析出射光线的偏移方向，进而确定会聚点的位置。
【解析】
1. 判断透镜类型：未放透镜时，光线沿直线传播会聚于b点；放入透镜后，光线会聚于b点右侧的c点，说明透镜对光线有发散作用，因此该透镜是凹透镜。
2. 分析玻璃砖的会聚点：光线穿过厚玻璃砖时，会发生两次折射：第一次是从空气斜射入玻璃，折射光线向法线偏折；第二次是从玻璃斜射入空气，折射光线远离法线，最终出射光线与入射光线平行，且整体向外侧平移。因此，原本会聚于b点的光线，经过玻璃砖后，会聚点会向右移动，即位于b点右侧。
【答案】凹；b点右侧
【知识点】凹透镜的发散作用；光的折射规律
【点评】本题结合透镜对光线的作用和光的折射规律，考查学生对光线会聚点变化的分析能力，需准确理解发散透镜的特点和玻璃砖的折射偏移效果。
【难度系数】0.5
要解决这道题，需分两步思考：第一步，根据光线会聚点的变化判断透镜类型；第二步，分析厚玻璃砖对光线会聚点的影响。首先，未放置透镜时，光线会聚于b点；放入透镜后，光线会聚到更靠后的c点，说明透镜使光线延迟会聚，即对光线有发散作用，由此判断透镜类型。对于厚玻璃砖，光线穿过时会发生两次折射，需结合光的折射规律分析出射光线的偏移方向，进而确定会聚点的位置。
【解析】
1. 判断透镜类型：未放透镜时，光线沿直线传播会聚于b点；放入透镜后，光线会聚于b点右侧的c点，说明透镜对光线有发散作用，因此该透镜是凹透镜。
2. 分析玻璃砖的会聚点：光线穿过厚玻璃砖时，会发生两次折射：第一次是从空气斜射入玻璃，折射光线向法线偏折；第二次是从玻璃斜射入空气，折射光线远离法线，最终出射光线与入射光线平行，且整体向外侧平移。因此，原本会聚于b点的光线，经过玻璃砖后，会聚点会向右移动，即位于b点右侧。
【答案】凹；b点右侧
【知识点】凹透镜的发散作用；光的折射规律
【点评】本题结合透镜对光线的作用和光的折射规律，考查学生对光线会聚点变化的分析能力，需准确理解发散透镜的特点和玻璃砖的折射偏移效果。
【难度系数】0.5
12 如图所示，平行光通过图中左侧虚线框（其中放置一块透镜）后，在右侧光屏上形成一个圆形光斑，该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是不是凸透镜，写出接下来的操作及判断方法。（不添加其他器材）
（1）操作：将光屏
（2）判断方法：
（1）操作：将光屏
向左移动
。（2）判断方法：
若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜
。答案
12.（1）向左移动 （2）若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜
解析
【分析】要判断虚线框中的透镜是凸透镜还是凹透镜，需利用两种透镜对光线的不同作用：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。已知平行光经过透镜后，光屏上的光斑直径比透镜大，此时无法直接判断透镜类型，因此需要移动光屏，通过观察光斑的变化情况来区分两种透镜。
【解析】（1）操作：将光屏向左移动，靠近透镜，以此缩短光屏与透镜的距离，观察光斑的变化。（2）判断方法：若光斑在向左移动过程中一直变小，说明光线始终处于发散状态，该透镜为凹透镜；若光斑在向左移动过程中先变小，当移动到透镜的焦点位置时光斑最小，继续向左移动时光斑又变大，说明光线先被会聚后发散，该透镜为凸透镜。
【答案】（1）向左移动；（2）若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜
【知识点】透镜的作用、凸透镜与凹透镜的区分
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用，核心是通过移动光屏观察光斑的变化来判断透镜类型，需理解两种透镜的光学性质差异。
【难度系数】0.5
【解析】（1）操作：将光屏向左移动，靠近透镜，以此缩短光屏与透镜的距离，观察光斑的变化。（2）判断方法：若光斑在向左移动过程中一直变小，说明光线始终处于发散状态，该透镜为凹透镜；若光斑在向左移动过程中先变小，当移动到透镜的焦点位置时光斑最小，继续向左移动时光斑又变大，说明光线先被会聚后发散，该透镜为凸透镜。
【答案】（1）向左移动；（2）若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜
【知识点】透镜的作用、凸透镜与凹透镜的区分
【点评】本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用，核心是通过移动光屏观察光斑的变化来判断透镜类型，需理解两种透镜的光学性质差异。
【难度系数】0.5
13 新素养 科学思维 [2025宿豫期末]如图所示，平面镜MN垂直于凸透镜的主光轴CC'，点光源S位于主光轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主光轴平行。已知S到透镜光心和平面镜的距离分别是12 cm、4 cm，则此透镜的焦距是（
A.24 cm
B.20 cm
C.16 cm
D.8 cm
B
）A.24 cm
B.20 cm
C.16 cm
D.8 cm
答案
13. B
【解析】平面镜MN垂直于凸透镜的主光轴CC'，点光源S位于主光轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主光轴平行，则反射光线的反向延长线经过凸透镜的焦点，而反射光线的反向延长线也经过点光源在平面镜中的像点。已知S到透镜光心和平面镜的距离分别是12 cm、4 cm，此时，像点距平面镜的距离为4 cm，则此透镜的焦距f=12 cm+4 cm+4 cm=20 cm。故B符合题意。
【解析】平面镜MN垂直于凸透镜的主光轴CC'，点光源S位于主光轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主光轴平行，则反射光线的反向延长线经过凸透镜的焦点，而反射光线的反向延长线也经过点光源在平面镜中的像点。已知S到透镜光心和平面镜的距离分别是12 cm、4 cm，此时，像点距平面镜的距离为4 cm，则此透镜的焦距f=12 cm+4 cm+4 cm=20 cm。故B符合题意。
解析
【分析】
要解决本题，需结合平面镜成像特点和凸透镜的光学规律分析：光线SA经平面镜反射后，再经凸透镜折射后平行于主光轴，根据凸透镜的规律，折射后平行主光轴的光线，其入射光线（反射光线）的反向延长线会经过凸透镜的焦点；同时利用平面镜成像特点，点光源的像与物关于镜面对称，据此可计算出凸透镜的焦距。
【解析】
1. 根据平面镜成像特点：像与物到平面镜的距离相等，因此点光源S在平面镜MN中的像S'到平面镜的距离等于S到平面镜的距离，为4cm。
2. 已知S到透镜光心O的距离是12cm，那么像S'到透镜光心O的距离为：$12\ \mathrm{cm} + 4\ \mathrm{cm} + 4\ \mathrm{cm} = 20\ \mathrm{cm}$。
3. 光线SA经平面镜反射后，反射光线的反向延长线经过S'，而反射光线经凸透镜折射后平行于主光轴，根据凸透镜的光学规律：经过凸透镜折射后平行于主光轴的光线，其入射光线的延长线经过凸透镜的焦点，因此S'到透镜光心O的距离等于凸透镜的焦距，即焦距$f=20\ \mathrm{cm}$。
【答案】
B
【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜焦距
【点评】
本题为光学综合题，结合平面镜成像与凸透镜的光学规律，考查学生对光学知识的综合应用能力，需理清光线传播路径及各元件的规律，体现科学思维素养。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合平面镜成像特点和凸透镜的光学规律分析：光线SA经平面镜反射后，再经凸透镜折射后平行于主光轴，根据凸透镜的规律，折射后平行主光轴的光线，其入射光线（反射光线）的反向延长线会经过凸透镜的焦点；同时利用平面镜成像特点，点光源的像与物关于镜面对称，据此可计算出凸透镜的焦距。
【解析】
1. 根据平面镜成像特点：像与物到平面镜的距离相等，因此点光源S在平面镜MN中的像S'到平面镜的距离等于S到平面镜的距离，为4cm。
2. 已知S到透镜光心O的距离是12cm，那么像S'到透镜光心O的距离为：$12\ \mathrm{cm} + 4\ \mathrm{cm} + 4\ \mathrm{cm} = 20\ \mathrm{cm}$。
3. 光线SA经平面镜反射后，反射光线的反向延长线经过S'，而反射光线经凸透镜折射后平行于主光轴，根据凸透镜的光学规律：经过凸透镜折射后平行于主光轴的光线，其入射光线的延长线经过凸透镜的焦点，因此S'到透镜光心O的距离等于凸透镜的焦距，即焦距$f=20\ \mathrm{cm}$。
【答案】
B
【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜焦距
【点评】
本题为光学综合题，结合平面镜成像与凸透镜的光学规律，考查学生对光学知识的综合应用能力，需理清光线传播路径及各元件的规律，体现科学思维素养。
【难度系数】
0.5
