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5.请将图中透镜的入射光线和折射光线补充完整。
答案
5.
、
解析
【分析】
要补充透镜的入射和折射光线，需利用凸透镜和凹透镜的特殊光线规律：①凸透镜：平行于主光轴的入射光线，折射后过另一侧焦点；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。解题时先区分透镜类型，再按对应规律作图即可。
【解析】
1. 凸透镜部分：
平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线指向右侧的焦点；
过凸透镜光心O的入射光线，传播方向不变，沿原方向射出。
2. 凹透镜部分：
AB是平行于主光轴的入射光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过右侧的焦点，据此画出折射光线；
过凹透镜光心O的入射光线C，传播方向不变，沿原方向射出。
【答案】
5.、
【知识点】
透镜特殊光线、凸透镜光路、凹透镜光路
【点评】
本题考查透镜特殊光线的作图，核心是牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线的传播规律，属于基础作图题，需准确把握光线的折射特点。
【难度系数】
0.6
要补充透镜的入射和折射光线，需利用凸透镜和凹透镜的特殊光线规律：①凸透镜：平行于主光轴的入射光线，折射后过另一侧焦点；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。解题时先区分透镜类型，再按对应规律作图即可。
【解析】
1. 凸透镜部分：
平行于主光轴的入射光线，经凸透镜折射后，折射光线指向右侧的焦点；
过凸透镜光心O的入射光线，传播方向不变，沿原方向射出。
2. 凹透镜部分：
AB是平行于主光轴的入射光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过右侧的焦点，据此画出折射光线；
过凹透镜光心O的入射光线C，传播方向不变，沿原方向射出。
【答案】
5.
、【知识点】
透镜特殊光线、凸透镜光路、凹透镜光路
【点评】
本题考查透镜特殊光线的作图，核心是牢记凸透镜和凹透镜的三条特殊光线的传播规律，属于基础作图题，需准确把握光线的折射特点。
【难度系数】
0.6
6.把一个透明且均匀的玻璃球切成a、b、c、d、e五块，其截面如图所示，其中能够使平行光发散的（
A.只有b
B.只有a、c、d、e
C.只有a、b
D.a、b、c、d、e均可
A
）A.只有b
B.只有a、c、d、e
C.只有a、b
D.a、b、c、d、e均可
答案
6.A
解析
【分析】
要解决本题，需明确不同光学元件对平行光的作用：凸透镜（中间厚、边缘薄）会聚光线，凹透镜（中间薄、边缘厚）发散光线，平行玻璃砖（厚度均匀）对平行光既不会聚也不发散，仅使光线侧移。观察图形可知，a、c、d、e的两个面是同圆心的圆弧，厚度均匀，属于平行玻璃砖；中间的b截面为中间薄、边缘厚，属于凹透镜，据此判断即可。
【解析】
1. 分析a、c、d、e：这四块的两个面是同圆心的圆弧，厚度均匀，属于平行玻璃砖，平行玻璃砖对平行光无发散或会聚作用，因此不能使平行光发散。
2. 分析b：b的截面中间薄、边缘厚，属于凹透镜，凹透镜对平行光有发散作用，因此能使平行光发散。
综上，只有b能使平行光发散，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凹透镜的光学性质；透镜对光线的作用
【点评】
本题考查透镜对光线的作用，核心是区分平行玻璃砖、凹透镜的形状特点及光学特性，需准确判断各部分的光学属性，避免混淆不同元件的作用。
【难度系数】
0.3
要解决本题，需明确不同光学元件对平行光的作用：凸透镜（中间厚、边缘薄）会聚光线，凹透镜（中间薄、边缘厚）发散光线，平行玻璃砖（厚度均匀）对平行光既不会聚也不发散，仅使光线侧移。观察图形可知，a、c、d、e的两个面是同圆心的圆弧，厚度均匀，属于平行玻璃砖；中间的b截面为中间薄、边缘厚，属于凹透镜，据此判断即可。
【解析】
1. 分析a、c、d、e：这四块的两个面是同圆心的圆弧，厚度均匀，属于平行玻璃砖，平行玻璃砖对平行光无发散或会聚作用，因此不能使平行光发散。
2. 分析b：b的截面中间薄、边缘厚，属于凹透镜，凹透镜对平行光有发散作用，因此能使平行光发散。
综上，只有b能使平行光发散，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
凹透镜的光学性质；透镜对光线的作用
【点评】
本题考查透镜对光线的作用，核心是区分平行玻璃砖、凹透镜的形状特点及光学特性，需准确判断各部分的光学属性，避免混淆不同元件的作用。
【难度系数】
0.3
7.(长沙模拟)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（
A.这是光的反射现象
B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用
D.“水晶饼”对光有发散作用
C
）A.这是光的反射现象
B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用
D.“水晶饼”对光有发散作用
答案
7.C
解析
【分析】
要解决这道题，首先明确“水晶饼”的结构：中部鼓起的透明圆饼，属于凸透镜。解题思路是：结合光的反射、折射、色散的概念，以及凸透镜和凹透镜对光的作用，逐一分析选项，排除错误选项后选出正确答案。
【解析】
1. 明确透镜属性：中部鼓起的透明圆饼相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
2. 逐一分析选项：
A选项：光的反射是光在不同介质分界面返回原介质的现象，“水晶饼生火”是光透过水晶饼发生折射，并非反射，A错误。
B选项：光的色散是复色光分解为单色光的现象（如三棱镜分光），该过程未出现光的分解，B错误。
C选项：凸透镜对光有会聚作用，能将平行太阳光会聚到焦点，使焦点处温度升高，达到艾的着火点从而生火，符合题意，C正确。
D选项：对光有发散作用的是凹透镜，与“水晶饼”的凸透镜属性不符，D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜对光的会聚作用、光的折射现象
【点评】
本题结合古代文物的光学应用，考查基础光学概念，将物理知识与古代科技结合，既贴近生活又体现学科应用，需要学生准确区分光的反射、折射、色散，以及透镜对光的作用，属于基础题。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先明确“水晶饼”的结构：中部鼓起的透明圆饼，属于凸透镜。解题思路是：结合光的反射、折射、色散的概念，以及凸透镜和凹透镜对光的作用，逐一分析选项，排除错误选项后选出正确答案。
【解析】
1. 明确透镜属性：中部鼓起的透明圆饼相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
2. 逐一分析选项：
A选项：光的反射是光在不同介质分界面返回原介质的现象，“水晶饼生火”是光透过水晶饼发生折射，并非反射，A错误。
B选项：光的色散是复色光分解为单色光的现象（如三棱镜分光），该过程未出现光的分解，B错误。
C选项：凸透镜对光有会聚作用，能将平行太阳光会聚到焦点，使焦点处温度升高，达到艾的着火点从而生火，符合题意，C正确。
D选项：对光有发散作用的是凹透镜，与“水晶饼”的凸透镜属性不符，D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜对光的会聚作用、光的折射现象
【点评】
本题结合古代文物的光学应用，考查基础光学概念，将物理知识与古代科技结合，既贴近生活又体现学科应用，需要学生准确区分光的反射、折射、色散，以及透镜对光的作用，属于基础题。
【难度系数】
0.6
8.(易错题)在一个长方体玻璃块中,有一个呈凸透镜形状的空穴,如图所示,则一束平行光通过这块玻璃时,射出光的情况是 (
A.保持平行
B.变成会聚光束
C.变成发散光束
D.以上三种情况都有可能
C
)A.保持平行
B.变成会聚光束
C.变成发散光束
D.以上三种情况都有可能
答案
8.C
解析
【分析】本题的核心是判断该空穴等效的透镜类型，不能仅依据“凸透镜形状”直接判断。透镜对光线的作用由形状和周围介质共同决定：普通玻璃凸透镜是中间厚、边缘薄，周围为空气，对光线有会聚作用；而本题中，长方体玻璃内的空穴是空气，周围为玻璃，相当于形成了“中间薄、边缘厚”的等效凹透镜，凹透镜对平行光线具有发散作用，据此推导结果。
【解析】长方体玻璃中的凸透镜形状空穴，介质为空气，周围是玻璃（光密介质），与普通玻璃凸透镜的介质分布相反。普通玻璃凸透镜因中间厚边缘薄，对光线有会聚作用；本题中，该空穴的玻璃部分呈现中间薄、边缘厚的特征，整体等效为凹透镜，凹透镜对平行光线具有发散作用，因此平行光通过后会变成发散光束，对应选项C。
【答案】C
【知识点】透镜对光线的作用、凹透镜的发散作用
【点评】本题为易错题，学生易受“凸透镜形状”的惯性思维影响，忽略透镜周围介质的变化，误判为会聚作用。解题关键是明确透镜的作用由形状和介质共同决定，需仔细分析等效透镜类型，避免出错。
【难度系数】0.5
【解析】长方体玻璃中的凸透镜形状空穴，介质为空气，周围是玻璃（光密介质），与普通玻璃凸透镜的介质分布相反。普通玻璃凸透镜因中间厚边缘薄，对光线有会聚作用；本题中，该空穴的玻璃部分呈现中间薄、边缘厚的特征，整体等效为凹透镜，凹透镜对平行光线具有发散作用，因此平行光通过后会变成发散光束，对应选项C。
【答案】C
【知识点】透镜对光线的作用、凹透镜的发散作用
【点评】本题为易错题，学生易受“凸透镜形状”的惯性思维影响，忽略透镜周围介质的变化，误判为会聚作用。解题关键是明确透镜的作用由形状和介质共同决定，需仔细分析等效透镜类型，避免出错。
【难度系数】0.5
9.(物理学与日常生活)烈日下,汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干,这是由于小水珠相当于一个
凸
(选填“凸”或“凹”)透镜,对太阳光有会聚
(选填“会聚”或“发散”)作用,可能使车内某处温度升高而导致火灾。答案
9.凸 会聚
解析
【分析】
要解答本题，需掌握透镜的分类及不同透镜对光线的作用：首先观察小水珠的形状，小水珠中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特征；再回忆透镜的光学性质，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。结合题目中“使车内某处温度升高”的描述，即可判断小水珠的类型和作用。
【解析】
1. 透镜类型判断：小水珠中间厚、边缘薄，因此相当于凸透镜；
2. 光线作用判断：根据凸透镜的光学性质，凸透镜对太阳光有会聚作用，会聚的光线会使局部温度升高，可能引发火灾，所以需尽快擦干小水珠。
【答案】
凸；会聚
【知识点】
凸透镜的定义，凸透镜对光线的作用
【点评】
本题结合日常生活场景，考查凸透镜的基础性质，属于光学核心知识点，难度较低，侧重考查学生对基础概念的识记与应用。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需掌握透镜的分类及不同透镜对光线的作用：首先观察小水珠的形状，小水珠中间厚、边缘薄，符合凸透镜的特征；再回忆透镜的光学性质，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。结合题目中“使车内某处温度升高”的描述，即可判断小水珠的类型和作用。
【解析】
1. 透镜类型判断：小水珠中间厚、边缘薄，因此相当于凸透镜；
2. 光线作用判断：根据凸透镜的光学性质，凸透镜对太阳光有会聚作用，会聚的光线会使局部温度升高，可能引发火灾，所以需尽快擦干小水珠。
【答案】
凸；会聚
【知识点】
凸透镜的定义，凸透镜对光线的作用
【点评】
本题结合日常生活场景，考查凸透镜的基础性质，属于光学核心知识点，难度较低，侧重考查学生对基础概念的识记与应用。
【难度系数】
0.8
10.如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是
0.6
m,该凸透镜的焦距是0.2
m。答案
10.0.6 0.2
解析
【分析】
要解决本题，需结合凸透镜的光学性质与平面镜成像特点：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会会聚到焦点上；反射光线的反向延长线形成的像与物关于平面镜对称，因此M点是凸透镜焦点在平面镜中的像，据此可计算相关距离。
【解析】
1. 确定凸透镜焦点的位置：平行光线经凸透镜折射后，反射光线的反向延长线从M点发散，说明M是凸透镜焦点F经平面镜所成的像，根据平面镜成像规律，F到平面镜的距离等于M到平面镜的距离，均为0.3m。
2. 计算光束会聚处（焦点F）与M点的距离：F在平面镜左侧，距离平面镜0.3m，M在平面镜右侧，距离平面镜0.3m，因此两者距离为0.3m + 0.3m = 0.6m。
3. 计算凸透镜的焦距：凸透镜到平面镜的距离为0.5m，焦点F到平面镜的距离为0.3m，所以凸透镜的焦距f = 0.5m - 0.3m = 0.2m。
【答案】
0.6；0.2
【知识点】
凸透镜的焦点、平面镜成像特点
【点评】
本题综合考查凸透镜光学性质与平面镜成像规律，需理解折射光线经平面镜反射后形成的像与凸透镜焦点的对应关系，是光学知识的典型综合应用。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合凸透镜的光学性质与平面镜成像特点：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会会聚到焦点上；反射光线的反向延长线形成的像与物关于平面镜对称，因此M点是凸透镜焦点在平面镜中的像，据此可计算相关距离。
【解析】
1. 确定凸透镜焦点的位置：平行光线经凸透镜折射后，反射光线的反向延长线从M点发散，说明M是凸透镜焦点F经平面镜所成的像，根据平面镜成像规律，F到平面镜的距离等于M到平面镜的距离，均为0.3m。
2. 计算光束会聚处（焦点F）与M点的距离：F在平面镜左侧，距离平面镜0.3m，M在平面镜右侧，距离平面镜0.3m，因此两者距离为0.3m + 0.3m = 0.6m。
3. 计算凸透镜的焦距：凸透镜到平面镜的距离为0.5m，焦点F到平面镜的距离为0.3m，所以凸透镜的焦距f = 0.5m - 0.3m = 0.2m。
【答案】
0.6；0.2
【知识点】
凸透镜的焦点、平面镜成像特点
【点评】
本题综合考查凸透镜光学性质与平面镜成像规律，需理解折射光线经平面镜反射后形成的像与凸透镜焦点的对应关系，是光学知识的典型综合应用。
【难度系数】
0.5
11.如图所示,画出了光线通过某一透镜前、后的方向,请在图中虚线框内画出相应的透镜。
答案
11.
解析
【分析】要判断虚线框内的透镜，需依据透镜对光线的作用：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。观察左图，平行入射的光线经透镜后向外发散，说明该透镜对光线有发散作用，应为凹透镜；观察右图，平行入射的光线经透镜后会聚到主光轴上的F点，说明该透镜对光线有会聚作用，应为凸透镜。
【解析】平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后会向外发散，经凸透镜折射后会会聚到焦点上。左图中平行光线经透镜后发散，故虚线框内画凹透镜；右图中平行光线经透镜后会聚到F点，故虚线框内画凸透镜。
【答案】
【知识点】透镜对光线的作用、凹透镜、凸透镜
【点评】本题考查透镜对光线的作用，是光学基础题型，需牢记凸透镜会聚、凹透镜发散的光学特点。
【难度系数】0.6
【解析】平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后会向外发散，经凸透镜折射后会会聚到焦点上。左图中平行光线经透镜后发散，故虚线框内画凹透镜；右图中平行光线经透镜后会聚到F点，故虚线框内画凸透镜。
【答案】
【知识点】透镜对光线的作用、凹透镜、凸透镜
【点评】本题考查透镜对光线的作用，是光学基础题型，需牢记凸透镜会聚、凹透镜发散的光学特点。
【难度系数】0.6
12.如图所示，一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上，请在图中画出射向凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的反射光线，并标出反射角的度数。
答案
12.
解析
【分析】
要完成该作图题，需分两步：①画凸透镜的入射光线：利用凸透镜的特殊光线规律，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过焦点，已知折射光线过右侧焦点F，因此入射光线应平行于主光轴；②画平面镜的反射光线：先确定平面镜的法线（垂直于水平镜面的竖直虚线），计算入射角，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出反射光线并标注反射角。
【解析】
1. 画入射光线：根据凸透镜的光学性质，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。已知折射光线经过凸透镜右侧的焦点F，因此射向凸透镜的入射光线是平行于主光轴的水平光线，从左侧射向凸透镜。
2. 画反射光线：平面镜的镜面是水平的，法线为垂直于镜面的竖直虚线。入射到平面镜的光线（即凸透镜的折射光线）与水平面的夹角为30°，因此入射角为90°-30°=60°。根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角为60°。在法线的另一侧画出反射光线，使反射光线与法线的夹角为60°，并标注反射角的度数“60°”。
【答案】
【知识点】
凸透镜的特殊光线、光的反射定律
【点评】
本题结合凸透镜的光学性质和光的反射定律作图，考查学生对光学规律的应用能力，属于基础作图题，需牢记相关规律准确完成作图。
【难度系数】
0.5
要完成该作图题，需分两步：①画凸透镜的入射光线：利用凸透镜的特殊光线规律，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过焦点，已知折射光线过右侧焦点F，因此入射光线应平行于主光轴；②画平面镜的反射光线：先确定平面镜的法线（垂直于水平镜面的竖直虚线），计算入射角，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出反射光线并标注反射角。
【解析】
1. 画入射光线：根据凸透镜的光学性质，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。已知折射光线经过凸透镜右侧的焦点F，因此射向凸透镜的入射光线是平行于主光轴的水平光线，从左侧射向凸透镜。
2. 画反射光线：平面镜的镜面是水平的，法线为垂直于镜面的竖直虚线。入射到平面镜的光线（即凸透镜的折射光线）与水平面的夹角为30°，因此入射角为90°-30°=60°。根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角为60°。在法线的另一侧画出反射光线，使反射光线与法线的夹角为60°，并标注反射角的度数“60°”。
【答案】
【知识点】
凸透镜的特殊光线、光的反射定律
【点评】
本题结合凸透镜的光学性质和光的反射定律作图，考查学生对光学规律的应用能力，属于基础作图题，需牢记相关规律准确完成作图。
【难度系数】
0.5
13.(南京期末)兴趣小组在课余时间利用太阳光测量某一凸透镜的焦距$f$，同学们将凸透镜正对着太阳，再把一张纸放在它的下方，如图所示，在纸上呈现一个并非最小的光斑，测得这个光斑到凸透镜的距离为$l$。将凸透镜向远离纸的方向移动，发现光斑先变小后变大，则下列关于$l$和$f$的关系正确的是（
A.$l=f$
B.$l＞f$
C.$l＜f$
D.$l≥ f$
C
）A.$l=f$
B.$l＞f$
C.$l＜f$
D.$l≥ f$
答案
13.C
解析
【分析】首先明确，太阳光可看作平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜折射后会会聚到焦点，焦点处的光斑是最小最亮的。题目中，当凸透镜向远离纸的方向移动时，光斑先变小后变大，需结合这个动态变化判断初始时光斑到透镜的距离$ l $与焦距$ f $的关系：若初始时$ l ＜ f $，说明纸在透镜和焦点之间，光线还未会聚到焦点；当透镜远离纸时，纸到透镜的距离逐渐增大，靠近焦点，光斑会变小，到达焦点时光斑最小，继续远离则纸到透镜的距离超过$ f $，光线过焦点后发散，光斑变大，正好符合题目描述。若$ l ＞ f $，纸在焦点外侧，光线已发散，透镜远离纸时光斑会一直变大，不符合；若$ l=f $，光斑是最小的，移动透镜不会出现先变小后变大的情况，由此得出结论。
【解析】太阳光为平行光，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点处的光斑最小最亮。
当凸透镜向远离纸的方向移动时，光斑先变小后变大，分析如下：
1. 若$ l ＜ f $：纸位于透镜与焦点之间，光线尚未会聚到焦点；透镜远离纸时，纸到透镜的距离增大，逐渐靠近焦点，光斑变小；当透镜到达焦点位置时，光斑最小；继续远离，纸到透镜的距离超过$ f $，光线过焦点后开始发散，光斑变大，与题目现象一致。
2. 若$ l ＞ f $：纸位于焦点外侧，光线已过焦点发散，透镜远离纸时，纸到透镜距离增大，光斑会持续变大，不符合“先变小后变大”的现象。
3. 若$ l = f $：此时光斑为最小最亮的，移动透镜时光斑不会出现先变小后变大的情况，不符合题意。
因此，$ l ＜ f $，答案选C。
【答案】C
【知识点】凸透镜的会聚作用；焦距；平行光测焦距
【点评】本题结合动态变化考查凸透镜焦距的测量原理，核心是理解平行光经凸透镜会聚的过程，以及光斑大小随透镜位置的变化规律，需要学生具备一定的逻辑分析能力，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
【解析】太阳光为平行光，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点处的光斑最小最亮。
当凸透镜向远离纸的方向移动时，光斑先变小后变大，分析如下：
1. 若$ l ＜ f $：纸位于透镜与焦点之间，光线尚未会聚到焦点；透镜远离纸时，纸到透镜的距离增大，逐渐靠近焦点，光斑变小；当透镜到达焦点位置时，光斑最小；继续远离，纸到透镜的距离超过$ f $，光线过焦点后开始发散，光斑变大，与题目现象一致。
2. 若$ l ＞ f $：纸位于焦点外侧，光线已过焦点发散，透镜远离纸时，纸到透镜距离增大，光斑会持续变大，不符合“先变小后变大”的现象。
3. 若$ l = f $：此时光斑为最小最亮的，移动透镜时光斑不会出现先变小后变大的情况，不符合题意。
因此，$ l ＜ f $，答案选C。
【答案】C
【知识点】凸透镜的会聚作用；焦距；平行光测焦距
【点评】本题结合动态变化考查凸透镜焦距的测量原理，核心是理解平行光经凸透镜会聚的过程，以及光斑大小随透镜位置的变化规律，需要学生具备一定的逻辑分析能力，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5
