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1 新情境 北极熊“身首异处” (2023·常州中考)海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱内.头在水面上，身体在水面下.水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景，如图所示，游客看到熊身体的光路图是(
A
水
空气
B
水
空气
C
水
空气
D
水
空气
A
).A
水
空气
B
水
空气
C
水
空气
D
水
空气
答案
1.A [解析]游客看到熊身体是熊身体反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看，看到的是熊身体的虚像. 故A正确，B、C、D错误. 故选A.
解析
【分析】
要解决这道题，需明确游客看到水中北极熊身体的原理：游客看到水中的物体，是物体反射的光线从水中斜射入空气中，发生折射后进入人眼，人眼逆着折射光线形成虚像。解题时需先确定光线的传播方向（从水到空气），再结合光的折射规律（光从光密介质水斜射入光疏介质空气时，折射角大于入射角）判断光路是否正确。
【解析】
游客看到水中的北极熊身体，是熊身体反射的光线从水中斜射入空气中，发生折射后进入人眼，因此光线传播方向应为从水指向空气，排除传播方向错误的选项C；根据光的折射规律，光从水斜射入空气时，折射角应大于入射角，选项B中折射角等于入射角（不符合斜射的折射规律），选项D中光线沿直线传播（未发生折射，无法形成虚像），均错误；只有选项A符合光线从水斜射入空气、折射角大于入射角的规律，故A正确。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题结合生活中的奇异现象考查光的折射规律的应用，将物理知识与实际情境结合，需明确光线传播方向及折射角与入射角的关系，是基础的光学应用题。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需明确游客看到水中北极熊身体的原理：游客看到水中的物体，是物体反射的光线从水中斜射入空气中，发生折射后进入人眼，人眼逆着折射光线形成虚像。解题时需先确定光线的传播方向（从水到空气），再结合光的折射规律（光从光密介质水斜射入光疏介质空气时，折射角大于入射角）判断光路是否正确。
【解析】
游客看到水中的北极熊身体，是熊身体反射的光线从水中斜射入空气中，发生折射后进入人眼，因此光线传播方向应为从水指向空气，排除传播方向错误的选项C；根据光的折射规律，光从水斜射入空气时，折射角应大于入射角，选项B中折射角等于入射角（不符合斜射的折射规律），选项D中光线沿直线传播（未发生折射，无法形成虚像），均错误；只有选项A符合光线从水斜射入空气、折射角大于入射角的规律，故A正确。
【答案】
A
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题结合生活中的奇异现象考查光的折射规律的应用，将物理知识与实际情境结合，需明确光线传播方向及折射角与入射角的关系，是基础的光学应用题。
【难度系数】
0.7
2 如图所示，水槽内装满水，槽底有一点光源S，紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜.S发出的一条光线经水面折射，又经平面镜反射后过P点.
(1)画出P点在平面镜中所成的像$P'$.
(2)将S点到P点的光路图补充完整.
(1)画出P点在平面镜中所成的像$P'$.
(2)将S点到P点的光路图补充完整.
答案
2. 光路图见
解析
【分析】
要完成光路图，需分两步：①根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，先画出P点在平面镜中的像P'；②结合平面镜成像原理，反射光线的反向延长线过像点，连接P'与水面和平面镜的交点A，交水面于O点，O即为光线在水面的入射点；再分别连接S与O（水中入射光线）、O与A（水面折射光线）、A与P（平面镜反射光线），即可补充完整光路。
【解析】
1. 画P点的像P'：过P点作右侧平面镜的垂线，延长垂线至平面镜另一侧，使P到平面镜的距离等于P'到平面镜的距离，得到P'，即为P在平面镜中的像。
2. 确定入射点O：连接P'和A点（水面与平面镜的交点），该线段与水面交于O点，O是光线在水面的折射点。
3. 补充光路：连接S和O，得到从S发出的水中入射光线；连接O和A，得到光线在水面的折射光线；连接A和P，得到光线经平面镜反射后的反射光线，完成整个光路图。
【答案】
光路图见
【知识点】
平面镜成像特点，光的折射规律，光的反射定律
【点评】
本题综合考查光学作图的核心知识点，需结合平面镜成像的对称性、光的折射与反射规律分析，是光学部分的典型作图题，能有效考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
要完成光路图，需分两步：①根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，先画出P点在平面镜中的像P'；②结合平面镜成像原理，反射光线的反向延长线过像点，连接P'与水面和平面镜的交点A，交水面于O点，O即为光线在水面的入射点；再分别连接S与O（水中入射光线）、O与A（水面折射光线）、A与P（平面镜反射光线），即可补充完整光路。
【解析】
1. 画P点的像P'：过P点作右侧平面镜的垂线，延长垂线至平面镜另一侧，使P到平面镜的距离等于P'到平面镜的距离，得到P'，即为P在平面镜中的像。
2. 确定入射点O：连接P'和A点（水面与平面镜的交点），该线段与水面交于O点，O是光线在水面的折射点。
3. 补充光路：连接S和O，得到从S发出的水中入射光线；连接O和A，得到光线在水面的折射光线；连接A和P，得到光线经平面镜反射后的反射光线，完成整个光路图。
【答案】
光路图见
【知识点】
平面镜成像特点，光的折射规律，光的反射定律
【点评】
本题综合考查光学作图的核心知识点，需结合平面镜成像的对称性、光的折射与反射规律分析，是光学部分的典型作图题，能有效考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.5
3 小明同学拿一透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧来回移动，发现在某一个位置时，白纸上将会出现一个最小、最亮的光斑，则以下说法中错误的是（
A.此透镜可能是凹透镜
B.此透镜对光具有会聚作用
C.可认为光斑与透镜中心的距离是该透镜的焦距
D.如果时间较长，将会看到光斑处的纸变焦
A
）.A.此透镜可能是凹透镜
B.此透镜对光具有会聚作用
C.可认为光斑与透镜中心的距离是该透镜的焦距
D.如果时间较长，将会看到光斑处的纸变焦
答案
3.A
解析
【分析】
要解决本题，需明确不同透镜对光线的作用，以及焦距的定义：平行于主光轴的光线经透镜后，若会聚成最小最亮的光斑，说明透镜对光线有会聚作用，为凸透镜；凹透镜对光线有发散作用，无法会聚成该光斑。再逐一分析选项判断对错。
【解析】
1. 选项A：凹透镜对光线有发散作用，太阳光经过凹透镜后会被发散，无法形成最小、最亮的光斑，因此该透镜不可能是凹透镜，A说法错误。
2. 选项B：该透镜能将太阳光会聚成最小、最亮的光斑，说明此透镜对光具有会聚作用，符合凸透镜的光学性质，B说法正确。
3. 选项C：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚在焦点上，这个最小、最亮的光斑就是凸透镜的焦点，焦点到透镜中心的距离即为该透镜的焦距，C说法正确。
4. 选项D：太阳光会聚在光斑处，能量集中，若时间较长，光斑处的纸会因温度升高而变焦，D说法正确。
综上，错误的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜会聚作用；焦距概念；凹透镜发散作用
【点评】
本题考查透镜的光学性质及焦距的基础概念，需准确区分凸透镜和凹透镜对光线的不同作用，理解焦点与焦距的定义，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决本题，需明确不同透镜对光线的作用，以及焦距的定义：平行于主光轴的光线经透镜后，若会聚成最小最亮的光斑，说明透镜对光线有会聚作用，为凸透镜；凹透镜对光线有发散作用，无法会聚成该光斑。再逐一分析选项判断对错。
【解析】
1. 选项A：凹透镜对光线有发散作用，太阳光经过凹透镜后会被发散，无法形成最小、最亮的光斑，因此该透镜不可能是凹透镜，A说法错误。
2. 选项B：该透镜能将太阳光会聚成最小、最亮的光斑，说明此透镜对光具有会聚作用，符合凸透镜的光学性质，B说法正确。
3. 选项C：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚在焦点上，这个最小、最亮的光斑就是凸透镜的焦点，焦点到透镜中心的距离即为该透镜的焦距，C说法正确。
4. 选项D：太阳光会聚在光斑处，能量集中，若时间较长，光斑处的纸会因温度升高而变焦，D说法正确。
综上，错误的说法是A。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜会聚作用；焦距概念；凹透镜发散作用
【点评】
本题考查透镜的光学性质及焦距的基础概念，需准确区分凸透镜和凹透镜对光线的不同作用，理解焦点与焦距的定义，属于光学基础题，难度适中。
【难度系数】
0.4
4 根据要求作图.
(1)如图所示,把小灯泡放在凸透镜的焦点上,请画出从小灯泡发出的两条光线经凸透镜折射后的光线.
(2)如图所示,一束光经平面镜反射后,平行于凹透镜的主光轴射向透镜,请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线.
(1)如图所示,把小灯泡放在凸透镜的焦点上,请画出从小灯泡发出的两条光线经凸透镜折射后的光线.
(2)如图所示,一束光经平面镜反射后,平行于凹透镜的主光轴射向透镜,请画出平面镜和经过凹透镜后的折射光线.
答案
4.(1) 光路图见
[解析]通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.
(2) 光路图见
[解析]由平面镜成像原理可知，反射角等于入射角，由此作出法线，根据法线垂直于平面镜可确认平面镜的位置；再根据平行于主光轴的光线经凹透镜折射后其反向延长线过焦点画出折射光线.
解析
【分析】
(1) 需利用凸透镜的特殊光线规律：从焦点发出的光线，经凸透镜折射后会平行于主光轴，因此从小灯泡所在的焦点F发出的两条光线，折射后均平行于主光轴。
(2) 分两步作图：① 先确定入射光线与反射光线，根据光的反射定律，入射光线和反射光线的角平分线为法线，平面镜与法线垂直，据此画出平面镜；② 利用凹透镜的特殊光线规律：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焦点，据此画出折射光线。
【解析】
(1) 根据凸透镜的光学性质：过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，因此从小灯泡所在的焦点F发出的两条光线，经凸透镜折射后，均平行于主光轴，完成光路图。
(2) ① 作入射光线与反射光线的角平分线作为法线，由于平面镜与法线垂直，据此画出平面镜；② 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，其反向延长线过凹透镜的焦点，据此画出经过凹透镜后的折射光线。
【答案】
(1) 光路图见；(2) 光路图见
【知识点】
凸透镜光路、凹透镜光路、光的反射定律
【点评】
本题考查光学基础作图，涉及透镜特殊光线规律和光的反射定律，是光学部分的核心基础题型，需熟练掌握相关规律。
【难度系数】
0.5
(1) 需利用凸透镜的特殊光线规律：从焦点发出的光线，经凸透镜折射后会平行于主光轴，因此从小灯泡所在的焦点F发出的两条光线，折射后均平行于主光轴。
(2) 分两步作图：① 先确定入射光线与反射光线，根据光的反射定律，入射光线和反射光线的角平分线为法线，平面镜与法线垂直，据此画出平面镜；② 利用凹透镜的特殊光线规律：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焦点，据此画出折射光线。
【解析】
(1) 根据凸透镜的光学性质：过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，因此从小灯泡所在的焦点F发出的两条光线，经凸透镜折射后，均平行于主光轴，完成光路图。
(2) ① 作入射光线与反射光线的角平分线作为法线，由于平面镜与法线垂直，据此画出平面镜；② 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，其反向延长线过凹透镜的焦点，据此画出经过凹透镜后的折射光线。
【答案】
(1) 光路图见
；(2) 光路图见【知识点】
凸透镜光路、凹透镜光路、光的反射定律
【点评】
本题考查光学基础作图，涉及透镜特殊光线规律和光的反射定律，是光学部分的核心基础题型，需熟练掌握相关规律。
【难度系数】
0.5
