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1[2025广东清远期末,中]如图所示,前后两块相邻透镜的焦点恰好重合,从光源S点向右发出一条与主光轴平行的光线,先后经两个凸透镜和一个凹透镜折射,在A、B、C、D四段光线中,描绘错误的是 (
A.A段光线
B.B段光线
C.C段光线
D.D段光线
D
)A.A段光线
B.B段光线
C.C段光线
D.D段光线
答案
1.D 【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点,故A、B段光线正确;过焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴,故C段光线正确;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另一侧的焦点,故D段光线错误。故选D。
解析
【分析】要判断各段光线是否正确，需牢记透镜的三条特殊光线规律：①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点；②过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；③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。我们逐一分析A、B、C、D四段光线：A段是光源S发出的平行于主光轴的入射光线，未经过透镜折射，描绘正确；B段：平行主光轴的光线经第一个凸透镜O₁，折射后应过焦点F₁，图中B段光线确实过F₁，正确；C段：B段光线过第二个凸透镜O₂的焦点F₂（相邻透镜焦点重合，F₁=F₂），根据凸透镜规律，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，故C段光线平行主光轴，正确；D段：C段平行主光轴的光线入射到凹透镜O₃，根据凹透镜规律，平行主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线应过凹透镜左侧的虚焦点，而图中D段光线指向右侧的F₃，不符合规律，错误。
【解析】根据透镜特殊光线的折射规律逐一判断：
1. A段光线：是光源S发出的平行于主光轴的入射光线，未经过透镜折射，描绘正确；
2. B段光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，图中光线过第一个凸透镜的焦点F₁，故B段描绘正确；
3. C段光线：B段光线到达第二个凸透镜时，恰好经过其焦点F₂（题目中相邻透镜焦点重合，F₁=F₂），根据凸透镜规律，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，因此C段光线平行于主光轴，描绘正确；
4. D段光线：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应过凹透镜的虚焦点（虚焦点在入射光线一侧，即凹透镜左侧），但图中D段光线指向凹透镜右侧的F₃，不符合凹透镜的折射规律，描绘错误。
综上，描绘错误的是D段光线，故选D。
【答案】D
【知识点】透镜的特殊光线、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，需熟练掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线的折射规律，逐一分析各段光线的折射情况即可判断，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】根据透镜特殊光线的折射规律逐一判断：
1. A段光线：是光源S发出的平行于主光轴的入射光线，未经过透镜折射，描绘正确；
2. B段光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，图中光线过第一个凸透镜的焦点F₁，故B段描绘正确；
3. C段光线：B段光线到达第二个凸透镜时，恰好经过其焦点F₂（题目中相邻透镜焦点重合，F₁=F₂），根据凸透镜规律，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，因此C段光线平行于主光轴，描绘正确；
4. D段光线：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应过凹透镜的虚焦点（虚焦点在入射光线一侧，即凹透镜左侧），但图中D段光线指向凹透镜右侧的F₃，不符合凹透镜的折射规律，描绘错误。
综上，描绘错误的是D段光线，故选D。
【答案】D
【知识点】透镜的特殊光线、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，需熟练掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线的折射规律，逐一分析各段光线的折射情况即可判断，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
2[2025山东菏泽期末,中]如图所示,A是一只水平放置的长方体暗盒,盒内有水平向右的平行光,B为暗盒右侧平面上的一个圆孔,C是一个与暗盒右侧平面平行的相隔一定距离的光屏,若在外径与圆孔B内径相同的平板玻璃、凹透镜、凸透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔B中,发现在光屏C上会呈现一个比圆孔大的圆形光斑,则嵌入圆孔B的那个光学器件是 (
A.平板玻璃、凹透镜、凸透镜都有可能
B.只能是凸透镜
C.可能是凹透镜或凸透镜
D.只能是平板玻璃
（第2题图） （第3题图）
C
)A.平板玻璃、凹透镜、凸透镜都有可能
B.只能是凸透镜
C.可能是凹透镜或凸透镜
D.只能是平板玻璃
（第2题图） （第3题图）
答案
2.C 【解析】当在B处嵌入一个凹透镜时,因为凹透镜对光线有发散作用,所以,呈现的光斑要比圆孔B大。当在B处嵌入一个焦距较小的凸透镜时,因为凸透镜对光线有会聚作用,所以光线在BC之间会聚,之后光继续传播,则得到的光斑可能比圆孔B大。当在B处嵌入一个平板玻璃时,平行光垂直射到平板玻璃上,传播方向不改变,所得的光斑大小应与圆孔B一样大。故选C。
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确平板玻璃、凹透镜、凸透镜对平行光的作用，再逐一分析嵌入圆孔B后光屏C上的光斑大小：
1. 平板玻璃：平行光垂直入射时，传播方向不变，光斑大小与圆孔B相同；
2. 凹透镜：对光线有发散作用，平行光经凹透镜后向外发散，光斑会比圆孔B大；
3. 凸透镜：对光线有会聚作用，平行光经凸透镜后会聚到焦点，若光屏在焦点外，光线会聚后继续传播会发散，形成的光斑比圆孔B大。
因此，可能的器件是凹透镜或凸透镜。
【解析】
1. 嵌入平板玻璃时：平行光垂直射入平板玻璃，根据光的折射规律，垂直入射时光线传播方向不改变，因此光屏C上的光斑大小与圆孔B的内径相等，不会比圆孔大，不符合要求；
2. 嵌入凹透镜时：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后，光线会向外发散，在光屏C上形成的圆形光斑会比圆孔B大，符合要求；
3. 嵌入凸透镜时：凸透镜对光线有会聚作用，平行光经过凸透镜后会会聚到焦点处，若光屏C位于焦点之外，光线会聚后继续传播会向外发散，此时形成的光斑会比圆孔B大，因此凸透镜也可能形成符合要求的光斑。
综上，嵌入圆孔B的光学器件可能是凹透镜或凸透镜，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
透镜对光线的作用、光的折射规律
【点评】
本题考查不同光学器件对平行光的光学特性，需区分平板玻璃、凹透镜、凸透镜的作用，易错点在于忽略凸透镜会聚后光线继续传播会发散，在焦点外时光斑会变大的情况，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先明确平板玻璃、凹透镜、凸透镜对平行光的作用，再逐一分析嵌入圆孔B后光屏C上的光斑大小：
1. 平板玻璃：平行光垂直入射时，传播方向不变，光斑大小与圆孔B相同；
2. 凹透镜：对光线有发散作用，平行光经凹透镜后向外发散，光斑会比圆孔B大；
3. 凸透镜：对光线有会聚作用，平行光经凸透镜后会聚到焦点，若光屏在焦点外，光线会聚后继续传播会发散，形成的光斑比圆孔B大。
因此，可能的器件是凹透镜或凸透镜。
【解析】
1. 嵌入平板玻璃时：平行光垂直射入平板玻璃，根据光的折射规律，垂直入射时光线传播方向不改变，因此光屏C上的光斑大小与圆孔B的内径相等，不会比圆孔大，不符合要求；
2. 嵌入凹透镜时：凹透镜对光线有发散作用，平行光经过凹透镜后，光线会向外发散，在光屏C上形成的圆形光斑会比圆孔B大，符合要求；
3. 嵌入凸透镜时：凸透镜对光线有会聚作用，平行光经过凸透镜后会会聚到焦点处，若光屏C位于焦点之外，光线会聚后继续传播会向外发散，此时形成的光斑会比圆孔B大，因此凸透镜也可能形成符合要求的光斑。
综上，嵌入圆孔B的光学器件可能是凹透镜或凸透镜，答案选C。
【答案】
C
【知识点】
透镜对光线的作用、光的折射规律
【点评】
本题考查不同光学器件对平行光的光学特性，需区分平板玻璃、凹透镜、凸透镜的作用，易错点在于忽略凸透镜会聚后光线继续传播会发散，在焦点外时光斑会变大的情况，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
3[2025河北石家庄质检,中]如图所示装有水的圆柱形试管内留有一稍大空气泡,将试管水平放在白纸上方,让太阳光竖直照射到试管上,可以发现白纸上与空气泡相对应的位置上,有一椭圆,而其他部分是一条与试管平行的亮线,下列分析错误的是 (
A.该现象是因为光的折射
B.试管中充满水的部分相当于凸透镜
C.白纸上椭圆部分比周围亮
D.把白纸从贴近试管位置向下移动到较远处的过程中,亮线先变细后变粗
C
)A.该现象是因为光的折射
B.试管中充满水的部分相当于凸透镜
C.白纸上椭圆部分比周围亮
D.把白纸从贴近试管位置向下移动到较远处的过程中,亮线先变细后变粗
答案
3.C 【解析】圆柱形试管充满水的地方,中间比边缘厚,相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;由于气泡的存在,气泡周边的水形成中间薄、边缘厚的凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,所以白纸上椭圆部分比周围暗,该现象可以用光的折射来解释,故AB正确,C错误。试管中充满水的部分相当于凸透镜,亮线最细的位置相当于焦点的位置,如果把白纸从贴近试管向下移动的过程中,经过焦点时亮线最细,从焦点处向下继续移动时,亮线变粗,故D正确。故选C。
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确试管不同区域的光学性质：试管充满水的部分中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对光线有会聚作用；气泡周边的水中间薄、边缘厚，相当于凹透镜，对光线有发散作用。再逐一分析选项：A选项，透镜的光学原理是光的折射，该现象由光的折射形成，正确；B选项，充满水的部分符合凸透镜“中间厚边缘薄”的特征，相当于凸透镜，正确；C选项，气泡周边是凹透镜，会发散光线，所以椭圆部分（对应气泡处）比周围暗，而非亮，错误；D选项，白纸靠近试管时，凸透镜会聚光线，到焦点处亮线最细，远离焦点后光线发散，亮线变粗，故亮线先变细后变粗，正确。
【解析】
圆柱形试管充满水的区域，中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特点，凸透镜对光线有会聚作用；试管内空气泡周边的水，中间薄、边缘厚，相当于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。
选项A：透镜的光学现象本质是光的折射，该现象由光的折射形成，A正确；
选项B：充满水的部分中间厚、边缘薄，确实相当于凸透镜，B正确；
选项C：气泡周边的凹透镜会发散光线，因此白纸上对应气泡的椭圆部分光线更弱，比周围暗，而非亮，C错误；
选项D：凸透镜的焦点处光线最集中，亮线最细；白纸从贴近试管向下移动时，先经过焦点（亮线最细），过焦点后光线发散，亮线变粗，故亮线先变细后变粗，D正确。
【答案】
C
【知识点】
光的折射；凸透镜；凹透镜
【点评】
本题结合装水试管的光学现象，考查透镜对光线的作用，需准确区分试管不同区域的光学性质，易错点是误判气泡周边的透镜类型，需结合透镜结构与光学作用分析。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先明确试管不同区域的光学性质：试管充满水的部分中间厚、边缘薄，相当于凸透镜，对光线有会聚作用；气泡周边的水中间薄、边缘厚，相当于凹透镜，对光线有发散作用。再逐一分析选项：A选项，透镜的光学原理是光的折射，该现象由光的折射形成，正确；B选项，充满水的部分符合凸透镜“中间厚边缘薄”的特征，相当于凸透镜，正确；C选项，气泡周边是凹透镜，会发散光线，所以椭圆部分（对应气泡处）比周围暗，而非亮，错误；D选项，白纸靠近试管时，凸透镜会聚光线，到焦点处亮线最细，远离焦点后光线发散，亮线变粗，故亮线先变细后变粗，正确。
【解析】
圆柱形试管充满水的区域，中间厚、边缘薄，符合凸透镜的结构特点，凸透镜对光线有会聚作用；试管内空气泡周边的水，中间薄、边缘厚，相当于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用。
选项A：透镜的光学现象本质是光的折射，该现象由光的折射形成，A正确；
选项B：充满水的部分中间厚、边缘薄，确实相当于凸透镜，B正确；
选项C：气泡周边的凹透镜会发散光线，因此白纸上对应气泡的椭圆部分光线更弱，比周围暗，而非亮，C错误；
选项D：凸透镜的焦点处光线最集中，亮线最细；白纸从贴近试管向下移动时，先经过焦点（亮线最细），过焦点后光线发散，亮线变粗，故亮线先变细后变粗，D正确。
【答案】
C
【知识点】
光的折射；凸透镜；凹透镜
【点评】
本题结合装水试管的光学现象，考查透镜对光线的作用，需准确区分试管不同区域的光学性质，易错点是误判气泡周边的透镜类型，需结合透镜结构与光学作用分析。
【难度系数】
0.5
4[中]“安全重于泰山，注意安全，远离危险”。如图所示，农户在由塑料膜组成的棚顶下堆放了一堆干柴，夏天大雨之后的正午，阳光格外强烈。阳光照射一段时间后，干柴
可能
（填“可能”或“不可能”）着火，其原因是雨水和塑料膜相当于一个凸透镜,可以将太阳光会聚于干柴上
。答案
4.可能 雨水和塑料膜相当于一个凸透镜,可以将太阳光会聚于干柴上 【解析】塑料膜和雨水组成中间厚、边缘薄的凸透镜,太阳光通过这个凸透镜发生折射,可能会聚于干柴上,引起干柴着火。
解析
【分析】
要判断干柴是否着火，需先分析塑料膜和雨水组成的结构：塑料膜上的雨水形成中间厚、边缘薄的形状，相当于凸透镜；凸透镜对光线有会聚作用，正午强烈的太阳光经过这个“凸透镜”会聚后，会在干柴处聚集热量，使温度升高，若温度达到干柴的着火点，干柴就可能着火。
【解析】
塑料膜和雨水组成中间厚、边缘薄的凸透镜，凸透镜对太阳光具有会聚作用。夏天正午阳光强烈，太阳光通过该“凸透镜”发生折射，会聚在干柴上，使干柴处的温度升高，当温度达到干柴的着火点时，干柴就可能着火。
【答案】
可能；雨水和塑料膜相当于一个凸透镜，可以将太阳光会聚于干柴上
【知识点】
凸透镜的会聚作用；燃烧的条件
【点评】
本题结合生活实际场景，考查凸透镜的光学性质与燃烧条件，将物理知识应用于生活问题，难度适中，需要学生具备知识迁移能力。
【难度系数】
0.5
要判断干柴是否着火，需先分析塑料膜和雨水组成的结构：塑料膜上的雨水形成中间厚、边缘薄的形状，相当于凸透镜；凸透镜对光线有会聚作用，正午强烈的太阳光经过这个“凸透镜”会聚后，会在干柴处聚集热量，使温度升高，若温度达到干柴的着火点，干柴就可能着火。
【解析】
塑料膜和雨水组成中间厚、边缘薄的凸透镜，凸透镜对太阳光具有会聚作用。夏天正午阳光强烈，太阳光通过该“凸透镜”发生折射，会聚在干柴上，使干柴处的温度升高，当温度达到干柴的着火点时，干柴就可能着火。
【答案】
可能；雨水和塑料膜相当于一个凸透镜，可以将太阳光会聚于干柴上
【知识点】
凸透镜的会聚作用；燃烧的条件
【点评】
本题结合生活实际场景，考查凸透镜的光学性质与燃烧条件，将物理知识应用于生活问题，难度适中，需要学生具备知识迁移能力。
【难度系数】
0.5
5[2026河南郑州模拟,中]如图是投影仪的部分简化结构图,F为透镜焦点。已经画出一条光线,请补充这条光线的入射光线及经平面镜反射的反射光线。
刷素养 走向重高
刷素养 走向重高
答案
5.如图所示
【解析】折射光线平行于主光轴的入射光线过焦点;图中平面镜处的入射角为45°,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线。解析
【分析】要解决本题，需结合凸透镜的特殊光线规律和光的反射定律。首先，对于凸透镜，若折射光线平行于主光轴，则对应的入射光线经过凸透镜的焦点，据此可确定入射光线；其次，根据光的反射定律，反射角等于入射角，结合平面镜处的45°入射角，可画出反射光线。
【解析】1. 绘制凸透镜的入射光线：根据凸透镜的特殊光线规律，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。题目中已画出经凸透镜折射后平行于主光轴的光线，因此入射光线应从透镜上方的焦点F出发，指向透镜，完成入射光线的绘制。2. 绘制平面镜的反射光线：入射到平面镜的光线与垂直平面镜的法线夹角为45°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，据此在法线另一侧画出反射光线，方向沿竖直向下。
【答案】如图所示
【知识点】凸透镜特殊光线、光的反射定律
【点评】本题结合投影仪的光路场景，考查凸透镜特殊光线和光的反射定律的应用，需掌握相关规律并能规范作图，属于中等难度的光路作图题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 绘制凸透镜的入射光线：根据凸透镜的特殊光线规律，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。题目中已画出经凸透镜折射后平行于主光轴的光线，因此入射光线应从透镜上方的焦点F出发，指向透镜，完成入射光线的绘制。2. 绘制平面镜的反射光线：入射到平面镜的光线与垂直平面镜的法线夹角为45°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，据此在法线另一侧画出反射光线，方向沿竖直向下。
【答案】如图所示
【知识点】凸透镜特殊光线、光的反射定律
【点评】本题结合投影仪的光路场景，考查凸透镜特殊光线和光的反射定律的应用，需掌握相关规律并能规范作图，属于中等难度的光路作图题。
【难度系数】0.5
6 核心素养 科学思维 [2026云南昭通模拟,中]如图所示,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线,光线a通过透镜之后与MN交于P点,光线b通过透镜之后与MN交于Q点,由图可知 (
A.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距
B.透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距
C.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
D.透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距
A
)A.透镜是凸透镜,距离OP小于焦距
B.透镜是凹透镜,距离OQ小于焦距
C.透镜是凸透镜,距离OP大于焦距
D.透镜是凹透镜,距离OQ大于焦距
答案
6.A 【解析】由题图可知,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线,两条光线的折射光线相对于入射光线都偏向主光轴,说明该透镜对光有会聚作用,由此可判定该透镜为凸透镜。平行于主光轴的光线在a、b两条光线之间,则其折射光线也在a、b两条光线的折射光线之间,其与主光轴的交点在PQ之间,该交点就是该凸透镜的焦点,所以焦距大于OP,小于OQ,故A符合题意,B、C、D不符合题意。
解析
【分析】
要判断透镜类型，需根据光线经过透镜后的偏折方向：若折射光线相对入射光线向主光轴偏折，说明透镜有会聚作用，为凸透镜；若远离主光轴则为凹透镜。接着结合凸透镜的规律：平行于主光轴的光线经凸透镜后会会聚到焦点，由此可确定焦点位置，进而判断焦距与OP的大小关系。
【解析】
1. 判断透镜类型：由题图可知，光线a、b经过透镜后，折射光线相对于入射光线都向主光轴MN偏折，说明透镜对光线有会聚作用，因此该透镜是凸透镜，排除凹透镜相关的B、D选项。
2. 判断焦距与OP的关系：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会会聚到焦点上，在入射光线a、b之间，存在平行于主光轴的光线，其折射光线在a、b的折射光线之间，该折射光线与主光轴的交点（焦点）在P、Q两点之间，因此焦距（焦点到光心O的距离）大于OP，小于OQ，故A选项正确，C选项错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜会聚作用、焦点与焦距
【点评】
本题考查透镜类型判断及焦距的理解，核心是根据光线偏折方向判断透镜类型，再结合平行光线的折射规律确定焦点位置，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断透镜类型，需根据光线经过透镜后的偏折方向：若折射光线相对入射光线向主光轴偏折，说明透镜有会聚作用，为凸透镜；若远离主光轴则为凹透镜。接着结合凸透镜的规律：平行于主光轴的光线经凸透镜后会会聚到焦点，由此可确定焦点位置，进而判断焦距与OP的大小关系。
【解析】
1. 判断透镜类型：由题图可知，光线a、b经过透镜后，折射光线相对于入射光线都向主光轴MN偏折，说明透镜对光线有会聚作用，因此该透镜是凸透镜，排除凹透镜相关的B、D选项。
2. 判断焦距与OP的关系：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会会聚到焦点上，在入射光线a、b之间，存在平行于主光轴的光线，其折射光线在a、b的折射光线之间，该折射光线与主光轴的交点（焦点）在P、Q两点之间，因此焦距（焦点到光心O的距离）大于OP，小于OQ，故A选项正确，C选项错误。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜会聚作用、焦点与焦距
【点评】
本题考查透镜类型判断及焦距的理解，核心是根据光线偏折方向判断透镜类型，再结合平行光线的折射规律确定焦点位置，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.5
