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20. 请你将图中的光路图补充完整. 
答案
解：
根据透镜的特殊光线规律补充光路：
1. 凹透镜部分：
① 右侧平行于主光轴的出射光线，对应的入射光线的延长线过凹透镜的右侧焦点F：连接该出射光线在凹透镜上的入射点与凹透镜右焦点F，将连线向左延长至凹透镜左侧，标注指向凹透镜的入射箭头。
② 过光心O的光线传播方向不变：将该出射光线沿原直线向左延长至凹透镜左侧，标注指向O点的入射箭头。
2. 凸透镜部分：
① 过光心O的光线传播方向不变：将该出射光线沿原直线向左延长至凸透镜左侧，标注指向O点的入射箭头。
② 经过凸透镜右侧焦点F的出射光线，对应的入射光线平行于主光轴：从该折射光线在凸透镜上的入射点向左作平行于主光轴的直线，得到入射光线，标注指向凸透镜的入射箭头。
最终补充完成的光路符合透镜折射规律。
根据透镜的特殊光线规律补充光路：
1. 凹透镜部分：
① 右侧平行于主光轴的出射光线，对应的入射光线的延长线过凹透镜的右侧焦点F：连接该出射光线在凹透镜上的入射点与凹透镜右焦点F，将连线向左延长至凹透镜左侧，标注指向凹透镜的入射箭头。
② 过光心O的光线传播方向不变：将该出射光线沿原直线向左延长至凹透镜左侧，标注指向O点的入射箭头。
2. 凸透镜部分：
① 过光心O的光线传播方向不变：将该出射光线沿原直线向左延长至凸透镜左侧，标注指向O点的入射箭头。
② 经过凸透镜右侧焦点F的出射光线，对应的入射光线平行于主光轴：从该折射光线在凸透镜上的入射点向左作平行于主光轴的直线，得到入射光线，标注指向凸透镜的入射箭头。
最终补充完成的光路符合透镜折射规律。
解析
【分析】
要补充光路，需牢记凹透镜和凸透镜的特殊光线规律：①凹透镜：平行于主光轴的光线经折射后，折射光线的反向延长线过同侧焦点；过光心的光线传播方向不变。②凸透镜：过光心的光线传播方向不变；折射光线过异侧焦点时，入射光线平行于主光轴。据此分别补全凹透镜和凸透镜的入射光线即可。
【解析】
1. 凹透镜部分：
对右侧平行于主光轴的出射光线：连接该光线在凹透镜上的入射点与凹透镜右侧焦点F，将连线向左延长，得到入射光线，标注指向凹透镜的入射箭头。
对过光心O的出射光线：沿原直线向左延长，得到入射光线，标注指向O点的入射箭头。
2. 凸透镜部分：
对过光心O的出射光线：沿原直线向左延长，得到入射光线，标注指向O点的入射箭头。
对经过右侧焦点F的出射光线：从该光线在凸透镜上的入射点向左作平行于主光轴的直线，得到入射光线，标注指向凸透镜的入射箭头。
【答案】
补充后的光路符合透镜特殊光线规律，具体如解析所述。
【知识点】
透镜的特殊光线、凹透镜光路、凸透镜光路
【点评】
本题考查透镜特殊光线的应用，属于光学基础题型，熟练掌握两种透镜的特殊光线规律即可完成，难度适中。
【难度系数】
0.5
要补充光路，需牢记凹透镜和凸透镜的特殊光线规律：①凹透镜：平行于主光轴的光线经折射后，折射光线的反向延长线过同侧焦点；过光心的光线传播方向不变。②凸透镜：过光心的光线传播方向不变；折射光线过异侧焦点时，入射光线平行于主光轴。据此分别补全凹透镜和凸透镜的入射光线即可。
【解析】
1. 凹透镜部分：
对右侧平行于主光轴的出射光线：连接该光线在凹透镜上的入射点与凹透镜右侧焦点F，将连线向左延长，得到入射光线，标注指向凹透镜的入射箭头。
对过光心O的出射光线：沿原直线向左延长，得到入射光线，标注指向O点的入射箭头。
2. 凸透镜部分：
对过光心O的出射光线：沿原直线向左延长，得到入射光线，标注指向O点的入射箭头。
对经过右侧焦点F的出射光线：从该光线在凸透镜上的入射点向左作平行于主光轴的直线，得到入射光线，标注指向凸透镜的入射箭头。
【答案】
补充后的光路符合透镜特殊光线规律，具体如解析所述。
【知识点】
透镜的特殊光线、凹透镜光路、凸透镜光路
【点评】
本题考查透镜特殊光线的应用，属于光学基础题型，熟练掌握两种透镜的特殊光线规律即可完成，难度适中。
【难度系数】
0.5
21. 小莉同学用焦距为10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验.
（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时在光屏上可得到一个清晰的像，若保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜至
（2）实验中将凸透镜从图甲处逐渐远离蜡烛，物距u随时间t的变化图像如图乙所示，则如图丙所示的图像中，像距v随时间t的大致变化图像正确的是
（3）如图丁所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至16 cm处，人眼能观察到蜡烛的像，像是图戊中的
（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时在光屏上可得到一个清晰的像，若保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜至
40
cm处，光屏上能再次呈现清晰的像.（2）实验中将凸透镜从图甲处逐渐远离蜡烛，物距u随时间t的变化图像如图乙所示，则如图丙所示的图像中，像距v随时间t的大致变化图像正确的是
C
.（3）如图丁所示，保持蜡烛的位置不变，移动透镜至16 cm处，人眼能观察到蜡烛的像，像是图戊中的
D
（A/B/C/D）.答案
21.（1）40 （2）C （3）D
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合光路可逆原理、物距像距的变化特点及成像性质分析各小问：
（1）先确定图甲中的初始物距和像距，利用光路可逆，当蜡烛和光屏位置不变时，新物距等于初始像距，据此确定透镜位置；
（2）凸透镜远离蜡烛时物距增大，像距减小，结合像距的变化规律（物距远大于2f时像距接近f，不会小于f或趋近于0）判断图像；
（3）计算图丁中的物距，判断物距与焦距的关系，确定成像性质，再对应选项选出正确的虚像。
【解析】
（1）由图甲可知，蜡烛在10.0cm刻度处，凸透镜在25.0cm刻度处，光屏在55.0cm刻度处，初始物距$ u = 25.0cm - 10.0cm = 15.0cm $，像距$ v = 55.0cm - 25.0cm = 30.0cm $。根据光路可逆原理，保持蜡烛和光屏位置不变时，新物距等于初始像距30.0cm，因此新透镜位置为蜡烛位置（10.0cm）+30.0cm = 40.0cm处，故移动透镜至40cm处。
（2）凸透镜远离蜡烛时，物距逐渐增大，像距逐渐减小；当物距$ u＞2f $（$ f=10cm $，即$ u＞20cm $）时，像距在$ f $和$ 2f $之间；物距远大于2f时，像距接近$ f $，不会小于$ f $或趋近于0。分析丙图：A为直线，像距变化不符合实际；B中像距趋近于0，错误；C中像距逐渐减小并接近$ f $，符合规律；D中像距最终小于$ f $，错误，故选C。
（3）由图丁可知，蜡烛在10.0cm刻度处，凸透镜移至16.0cm刻度处，物距$ u = 16.0cm - 10.0cm = 6.0cm $，小于焦距$ f=10cm $，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，对应图戊中的D选项。
【答案】
（1）40；（2）C；（3）D
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，结合光路可逆、物距像距变化特点及成像性质判断，题型常规，侧重基础知识点的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕凸透镜成像规律展开，需结合光路可逆原理、物距像距的变化特点及成像性质分析各小问：
（1）先确定图甲中的初始物距和像距，利用光路可逆，当蜡烛和光屏位置不变时，新物距等于初始像距，据此确定透镜位置；
（2）凸透镜远离蜡烛时物距增大，像距减小，结合像距的变化规律（物距远大于2f时像距接近f，不会小于f或趋近于0）判断图像；
（3）计算图丁中的物距，判断物距与焦距的关系，确定成像性质，再对应选项选出正确的虚像。
【解析】
（1）由图甲可知，蜡烛在10.0cm刻度处，凸透镜在25.0cm刻度处，光屏在55.0cm刻度处，初始物距$ u = 25.0cm - 10.0cm = 15.0cm $，像距$ v = 55.0cm - 25.0cm = 30.0cm $。根据光路可逆原理，保持蜡烛和光屏位置不变时，新物距等于初始像距30.0cm，因此新透镜位置为蜡烛位置（10.0cm）+30.0cm = 40.0cm处，故移动透镜至40cm处。
（2）凸透镜远离蜡烛时，物距逐渐增大，像距逐渐减小；当物距$ u＞2f $（$ f=10cm $，即$ u＞20cm $）时，像距在$ f $和$ 2f $之间；物距远大于2f时，像距接近$ f $，不会小于$ f $或趋近于0。分析丙图：A为直线，像距变化不符合实际；B中像距趋近于0，错误；C中像距逐渐减小并接近$ f $，符合规律；D中像距最终小于$ f $，错误，故选C。
（3）由图丁可知，蜡烛在10.0cm刻度处，凸透镜移至16.0cm刻度处，物距$ u = 16.0cm - 10.0cm = 6.0cm $，小于焦距$ f=10cm $，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，对应图戊中的D选项。
【答案】
（1）40；（2）C；（3）D
【知识点】
凸透镜成像规律、光路可逆
【点评】
本题考查凸透镜成像规律的基础应用，结合光路可逆、物距像距变化特点及成像性质判断，题型常规，侧重基础知识点的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.6
22. (2025·苏州二模)图甲中，“插槽”可插入不同光学元件，“内筒”固定，“外筒”可左右横向移动，外筒上的“半透明薄膜”可作光屏.图乙中光学元件分别是①凸透镜、②平面镜、③钻有小孔的遮光板.点燃蜡烛进行实验：
(1) 在图甲插槽中插入某光学元件后，同学们在A处观察，左右移动外筒，像的大小不变，说明插入的是
(2) 在图甲插槽插入光学元件①，恰能在半透明薄膜上看到烛焰清晰的像，该像是
(3) 当插入某光学元件后，在薄膜上看到了清晰的倒立的像，向左移动外筒，像始终清晰，则插入的光学元件是
(1) 在图甲插槽中插入某光学元件后，同学们在A处观察，左右移动外筒，像的大小不变，说明插入的是
②
(①/②/③)；(2) 在图甲插槽插入光学元件①，恰能在半透明薄膜上看到烛焰清晰的像，该像是
放大
(放大/缩小)的像；为了能在半透明薄膜上看到更大的像，应将蜡烛靠近
(靠近/远离)插槽方向移动，并同时调节半透明薄膜的位置；(3) 当插入某光学元件后，在薄膜上看到了清晰的倒立的像，向左移动外筒，像始终清晰，则插入的光学元件是
③
(①/②/③)，此过程中像的亮度将变亮
(变亮/变暗/不变).答案
22.（1）② （2）放大 靠近 （3）③ 变亮
解析
【分析】
本题考查平面镜成像、凸透镜成像、小孔成像的特点，需结合各光学元件的成像规律分析：
（1）A处观察到像大小不变，说明该元件成等大的像，结合各元件的成像特性判断；
（2）插入凸透镜时，根据物距与像距的关系判断成像性质，再依据凸透镜成像规律调整物距；
（3）薄膜上成倒立实像，移动外筒（光屏）像仍清晰，结合小孔成像特点判断元件，再分析亮度变化。
【解析】
（1）平面镜成正立、等大的虚像，像的大小与物体到平面镜的距离无关，因此左右移动外筒时像的大小不变，故插入的是②；
（2）插入凸透镜①时，半透明薄膜（光屏）上成实像，由图可知物距（蜡烛到透镜的距离）小于像距（光屏到透镜的距离），根据凸透镜成像规律，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；要使像更大，需遵循“物近像远像变大”，将蜡烛靠近插槽（透镜）方向移动，同时调节光屏位置；
（3）小孔成像的特点是成倒立的实像，且当光屏移动时，只要小孔位置不变，像始终清晰，因此向左移动外筒（光屏）像仍清晰，说明插入的是③；向左移动外筒时，像的大小变小，相同的光能量集中在更小的面积上，因此像的亮度变亮。
【答案】
（1）②；（2）放大；靠近；（3）③；变亮
【知识点】
平面镜成像、凸透镜成像、小孔成像
【点评】
本题通过实验装置考查不同光学元件的成像规律，需准确区分三类光学元件的成像特点，结合实验操作分析成像变化，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查平面镜成像、凸透镜成像、小孔成像的特点，需结合各光学元件的成像规律分析：
（1）A处观察到像大小不变，说明该元件成等大的像，结合各元件的成像特性判断；
（2）插入凸透镜时，根据物距与像距的关系判断成像性质，再依据凸透镜成像规律调整物距；
（3）薄膜上成倒立实像，移动外筒（光屏）像仍清晰，结合小孔成像特点判断元件，再分析亮度变化。
【解析】
（1）平面镜成正立、等大的虚像，像的大小与物体到平面镜的距离无关，因此左右移动外筒时像的大小不变，故插入的是②；
（2）插入凸透镜①时，半透明薄膜（光屏）上成实像，由图可知物距（蜡烛到透镜的距离）小于像距（光屏到透镜的距离），根据凸透镜成像规律，此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；要使像更大，需遵循“物近像远像变大”，将蜡烛靠近插槽（透镜）方向移动，同时调节光屏位置；
（3）小孔成像的特点是成倒立的实像，且当光屏移动时，只要小孔位置不变，像始终清晰，因此向左移动外筒（光屏）像仍清晰，说明插入的是③；向左移动外筒时，像的大小变小，相同的光能量集中在更小的面积上，因此像的亮度变亮。
【答案】
（1）②；（2）放大；靠近；（3）③；变亮
【知识点】
平面镜成像、凸透镜成像、小孔成像
【点评】
本题通过实验装置考查不同光学元件的成像规律，需准确区分三类光学元件的成像特点，结合实验操作分析成像变化，难度适中。
【难度系数】
0.5
