1.[常德模拟] $S$为蜡烛，$S'$为蜡烛经过凸透镜成的像，$O$为光心，请通过作光路图，找出凸透镜右边的焦点，并在焦点处标上符号$F$。

1. 作图结果如所示。

【分析】要找到凸透镜右侧的焦点，需利用凸透镜的特殊光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会通过焦点。因此，从蜡烛的S点作平行于主光轴的入射光线，该光线经凸透镜折射后会经过像点S'，折射光线与主光轴的交点即为右侧焦点F。
【解析】步骤如下：
1. 从S点出发，作一条平行于主光轴的入射光线，与凸透镜交于某一点；
2. 连接该入射点与像点S'，得到对应的折射光线；
3. 这条折射光线与主光轴的交点，就是凸透镜右侧的焦点，在该交点处标注符号F。
【答案】
【知识点】凸透镜特殊光线、凸透镜成像
【点评】本题考查凸透镜特殊光线的应用，核心是掌握“平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点”的规律，属于基础作图题，需准确运用光线折射特点完成作图。
【难度系数】0.6

2.眼睛是心灵的窗户，我们要有保护视力的意识。
如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路，请在虚线框内画出矫正视力的透镜，并画出两条光线经晶状体折射后的光线。

视网膜

2. 作图结果如所示。

【分析】要解决这道题，首先观察光路：平行光线经过晶状体后会聚在视网膜前方，说明是近视眼，近视眼需用凹透镜矫正（凹透镜对光线有发散作用，能使像后移到视网膜上）。解题步骤：1. 在虚线框内画出中间薄、边缘厚的凹透镜；2. 绘制两条平行光线经凹透镜发散后，再经晶状体折射，最终会聚在视网膜上的光线。
【解析】1. 判断视力类型：平行光线经晶状体折射后会聚在视网膜前方，属于近视眼，需佩戴凹透镜矫正。2. 在虚线框内画出凹透镜（中间薄、边缘厚的透镜）。3. 画光线：两条平行光线先经过凹透镜发散，再经过晶状体折射，最终会聚到视网膜上，完成光路。
【答案】
【知识点】近视眼的成因与矫正、凹透镜的光学性质
【点评】本题考查近视眼矫正的光路作图，需掌握近视眼的成因及凹透镜的矫正作用，属于基础作图题，难度适中。
【难度系数】0.6

3. 如图所示，S点发出的一条光线经过两个透镜（凸透镜和凹透镜的主光轴重合），AB为经过凹透镜后的折射光线，$F_1$为凹透镜左侧的焦点。请画出：S发出的光线经凸透镜折射后的折射光线，凸透镜左侧的焦点$F_2$。

3. 作图结果如所示。

【分析】要完成作图，需利用凸透镜和凹透镜的特殊光线规律：首先，AB是凹透镜的折射光线，根据凹透镜的特殊光线，折射光线的反向延长线过凹透镜焦点F₁时，入射到凹透镜的光线平行于主光轴，由此确定凸透镜的折射光线（即入射到凹透镜的平行于主光轴的光线）；再根据凸透镜的特殊光线，从凸透镜左侧焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，由此连接S与凸透镜左侧焦点F₂，得到S发出的经凸透镜折射的光线，同时确定F₂。
【解析】作图步骤：
1. 反向延长折射光线AB，可知其反向延长线过凹透镜左侧焦点F₁，根据凹透镜的特殊光线规律：折射光线的反向延长线过焦点时，入射光线平行于主光轴，因此入射到凹透镜的光线（即凸透镜的折射光线）平行于主光轴，画出该光线（从凹透镜入射点向左，平行于主光轴）；
2. 该平行于主光轴的光线是凸透镜的折射光线，根据凸透镜的特殊光线规律：从凸透镜左侧焦点发出的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴，因此连接S点与凸透镜左侧的点F₂，使该光线经过凸透镜后成为上述平行于主光轴的光线，这条光线即为S发出的经凸透镜折射后的光线，F₂就是凸透镜左侧的焦点。
【答案】作图结果如题目所给的参考答案图（即标注第3题的图）所示。
【知识点】凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线、透镜作图
【点评】本题考查透镜的特殊光线作图，需熟练掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线规律，是光学作图的基础题型，重点考查对透镜特殊光线的理解与应用。
【难度系数】0.5

4.[广州模拟]如图中，$A'B'$为工匠师通过透镜观察到的物体$AB$的像，$O$为透镜的光心，$F$为焦点，$MN$为主光轴，请通过作图完成下列要求：
①在如图虚线框中画出相应的透镜。
②确定物体$AB$所在的位置(保留作图痕迹)。

4. 作图结果如所示。
【点拨】①工匠师通过透镜观察物体AB,该透镜为放大镜,为凸透镜,光心为O。②从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过光心的光线传播方向不改变。连接像点A'、焦点F,与凸透镜左边缘的交点为从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线的入射点C,过C画平行于凸透镜主光轴的直线,与A'、O的连线的交点为A的位置,垂直于主光轴画出AB。

【分析】首先，观察到像$A'B'$是正立、放大的虚像，说明该透镜为凸透镜，光心为$O$，因此虚线框内应画出凸透镜。要确定物体$AB$的位置，需利用凸透镜的两条特殊光线：过光心的光线传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，通过这两条光线的交点即可找到物体上的$A$点，进而确定$AB$的位置。
【解析】1. 画透镜：根据像的性质（正立放大虚像），判断虚线框内为凸透镜，光心$O$为凸透镜的中心，画出凸透镜。2. 确定$A$点：①连接像点$A'$与光心$O$，得到过光心的折射光线，对应入射光线为过$A$且经过$O$的直线；②连接像点$A'$与焦点$F$，该线与凸透镜交于入射点$C$，过$C$作主光轴$MN$的平行线（平行于主光轴），此为平行于主光轴的入射光线；③两条入射光线的交点即为物体上的$A$点。3. 确定$B$点：过$A$作主光轴$MN$的垂线，垂足为$B$，$AB$即为物体，保留所有作图痕迹。
【答案】
【知识点】凸透镜成像、透镜的特殊光线
【点评】本题考查凸透镜成像规律及特殊光线的应用，通过作图确定物体位置，需掌握凸透镜的特殊光线特点，是光学作图的典型基础题。
【难度系数】0.5

5.[德州模拟] 小明坐在书桌前，利用桌上的光学元件做一项有趣的物理实验，通过调整光学元件使太阳光平行入射到凸透镜上。请画出光学元件所在的位置和经过凸透镜后的折射光线。

5. 作图结果如所示。

【分析】
要完成作图，需明确两个核心规律：①竖直入射的太阳光要变为水平平行光，需利用平面镜的反射作用，平面镜应与水平方向成45°角，使竖直光线经反射后沿水平方向传播；②凸透镜对平行于主光轴的光线，折射后会通过焦点。据此先确定方框内的光学元件，再画出凸透镜的折射光线。
【解析】
1. 确定光学元件：在方框内放置一块平面镜，平面镜与水平方向成45°角，竖直向上入射的太阳光经平面镜反射后，变为水平向右的平行光线，射向凸透镜；
2. 画折射光线：根据凸透镜的光学规律，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会会聚到主光轴上的焦点F，因此画出两条入射光线经凸透镜后的折射光线，指向右侧的F点，完成作图。
【答案】
5. 作图结果如所示。
【知识点】
光的反射定律；凸透镜的折射规律
【点评】
本题结合平面镜反射和凸透镜的光学性质考查作图能力，需掌握两种光学元件的光线传播规律，属于基础作图题，难度适中。
【难度系数】
0.6

6.[汕头一模]如图,请画出光线经过凹透镜后射入水中的光路图。

6. 作图结果如所示。

【分析】
要完成该光路图，需分两步分析：1. 凹透镜的特殊光线：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点（图中上方的F点），据此确定凹透镜后的折射光线方向；2. 光的折射规律：光线从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，需先过水面入射点作法线，再画出水中的折射光线，折射光线向法线偏折。
【解析】
1. 绘制凹透镜的折射光线：入射光线平行于凹透镜主光轴，根据凹透镜的光学性质，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过凹透镜的虚焦点（上方F点），因此连接凹透镜上的入射点与虚焦点的反向延长线方向，画出凹透镜后的折射光线；
2. 绘制水中的折射光线：当上述折射光线到达水面时，过入射点作垂直于水面的法线，由于光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，因此在法线另一侧的水中画出折射光线，使折射光线向法线偏折，完成整个光路图。
【答案】
6. 作图结果如所示。
【知识点】
凹透镜光路、光的折射规律
【点评】
本题结合凹透镜特殊光线和光的折射规律作图，考查光学基本规律的应用能力，需牢记凹透镜的光学性质及光从空气斜射入水中的折射特点。
【难度系数】
0.5

7.[潍坊模拟] 如图所示是伽利略望远镜的原理，请尝试作出人所看到的物体的像。(已知凸透镜的右焦点和凹透镜的右焦点重合，即两透镜间的距离为凸透镜和凹透镜的焦距差)

7. 作图结果如所示。
【点拨】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,据此作出凸透镜的2条入射光线和对应的折射光线;入射光线的延长线过凹透镜的焦点,经凹透镜折射后平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过左侧的焦点,据此作出凹透镜的2条折射光线;而两条折射光线的反向延长线的交点即为像的上端点,再作出所成的虚像。

【分析】
要作出人看到的物体的像，需利用凸透镜和凹透镜的特殊光线作图：伽利略望远镜的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜。首先对凸透镜（物镜）取物体顶端的两条特殊入射光线，根据凸透镜特殊光线画出折射光线；再将这两条折射光线作为凹透镜（目镜）的入射光线，根据凹透镜特殊光线画出凹透镜的折射光线；最后两条折射光线的反向延长线的交点即为物体顶端的像点，连接主光轴得到人看到的虚像。
【解析】
步骤1：从物体顶端引出两条光线，第一条平行于主光轴射向凸透镜，根据凸透镜特殊光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，画出该光线的折射光线（过凸透镜右焦点）；
步骤2：第二条光线从物体顶端出发，经过凸透镜左焦点，根据凸透镜特殊光线：过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，画出该光线的折射光线（平行于主光轴）；
步骤3：上述两条折射光线射向凹透镜，第一条光线的延长线过凹透镜右焦点（题目说明两透镜右焦点重合），根据凹透镜特殊光线：入射光线延长线过凹透镜焦点时，折射光线平行于主光轴，画出该光线经凹透镜后的折射光线；
步骤4：第二条平行于主光轴射向凹透镜的光线，根据凹透镜特殊光线：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过凹透镜左焦点，画出该光线经凹透镜后的折射光线；
步骤5：两条从凹透镜射出的折射光线，它们的反向延长线的交点即为物体顶端的像点，连接主光轴，得到正立的虚像，即为人所看到的物体的像。
【答案】
作图结果如所示
【知识点】
凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线、望远镜成像原理
【点评】
本题考查伽利略望远镜的光路作图，核心是利用透镜的特殊光线规律，理解望远镜的成像过程，是光学作图的典型应用，需掌握透镜的特殊光线，锻炼光路分析能力。
【难度系数】
0.5

8. ★★ 如图所示为一件可发光菊花工艺品经过凸透镜成像的过程(未画出)。凸透镜$L$的焦距为$f$，$F$为焦点，在离透镜$1.5f$处垂直于主光轴放置一平面镜$M$，其中花顶的光源$S$在左侧焦点$F$的正上方。通过作图确定$S$在凸透镜右侧所成像点的位置(要求作出两条光路)。

8. 作图结果如所示。

【分析】
要确定光源S在凸透镜右侧的像，需结合平面镜成像和凸透镜成像规律：S发出的光先经平面镜M反射，反射光线可等效为从S在平面镜中的像S''发出；再将S''作为凸透镜的物，利用凸透镜成像规律即可确定S在凸透镜右侧的像点，需通过两条光路验证成像位置。
【解析】
步骤1：根据平面镜成像特点，作S关于平面镜M的像S''：像与物关于镜面对称，S在O左侧f处，M在O左侧1.5f处，因此S''在M左侧0.5f处，即S''在O左侧2f处。
步骤2：作两条从S''发出的光线经凸透镜的折射光线：
① 平行于主光轴的光线，经凸透镜后过右侧焦点F；
② 过凸透镜光心O的光线，传播方向不变；
两条折射光线的交点即为S在凸透镜右侧的像点S'，位于O右侧2f处。
【答案】
作图结果如所示。
【知识点】
凸透镜成像规律、平面镜成像特点
【点评】
本题综合考查平面镜成像与凸透镜成像的应用，需明确反射光线的等效物，再利用凸透镜成像规律作图，是光学作图的典型题型，能锻炼学生的综合光学作图能力。
【难度系数】
0.5