10. (古代典籍)[西安期中]《淮南万毕术》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”其描述的现象如图所示，下列说法正确的是（）

A.“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜
B.“举以向日”指的是将冰透镜平行于地面放置
C.“以艾承其影”的“影”指冰透镜的焦点
D.“则火生”是因为冰透镜能反射太阳光

10. C

【分析】首先，“削冰令圆”制成的冰透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。逐一分析各选项：A选项中冰透镜类型判断错误；B选项中冰透镜放置方式错误；C选项结合凸透镜会聚光线的特点，“影”对应焦点；D选项中光的作用原理错误，据此得出正确选项。
【解析】
1. 判断冰透镜类型：“削冰令圆”制成的冰透镜中间厚、边缘薄，是凸透镜，不是凹透镜，故A错误；
2. 判断冰透镜放置方式：“举以向日”是让冰透镜正对太阳光（使太阳光平行于透镜主光轴入射），并非平行于地面放置，故B错误；
3. 分析“影”的含义：凸透镜对平行于主光轴的太阳光有会聚作用，会聚后光线会集中在焦点处，焦点处温度很高，能使艾绒燃烧，因此“以艾承其影”的“影”指冰透镜的焦点，故C正确；
4. 分析光的作用：冰透镜对太阳光的作用是折射，不是反射，“则火生”是因为凸透镜会聚太阳光使焦点处温度升高，故D错误。
【答案】C
【知识点】凸透镜的会聚作用、焦点
【点评】本题结合古代典籍中的光学现象，将物理知识与传统文化结合，考查凸透镜的应用，体现了物理知识的实用性，需要掌握凸透镜对光线的会聚作用及相关概念。
【难度系数】0.7

11.（教材习题改编[济南期中]矿井中所使用的矿灯（如图），优点是光柱射出去后非常集中，几乎相当于平行光，要使小灯泡发出的光变成平行光，则该灯头的镜头镜片应选择（选填“凸透镜”或“凹透镜”），小灯泡应放在该透镜的位置上。

11. 凸透镜；焦点

【分析】要使小灯泡发出的光变成平行光，需先明确两种透镜对光线的作用：凹透镜对光线有发散作用，无法将点光源的光变为平行光；凸透镜对光线有会聚作用，存在特殊光线——从凸透镜焦点发出的光线，经凸透镜折射后会平行于主光轴射出，据此可确定镜片类型和小灯泡的位置。
【解析】根据透镜的光学性质：凸透镜对光线有会聚作用，当小灯泡位于凸透镜的焦点位置时，小灯泡发出的光线经凸透镜折射后会平行于主光轴射出，从而形成平行光；凹透镜对光线有发散作用，不能实现点光源到平行光的转换，因此灯头的镜头镜片应选择凸透镜，小灯泡应放在该透镜的焦点位置上。
【答案】凸透镜；焦点
【知识点】凸透镜的光学性质、透镜的应用
【点评】本题考查凸透镜特殊光线的实际应用，属于光学基础题，结合透镜对光线的作用即可解答，难度较低。
【难度系数】0.7

12. [南京期末节选] 某同学为判别直径相同的两透镜的类型，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示$(d_1 ＜ d ＜ d_2)$，形成甲光斑的是（选填“凸”或“凹”）透镜，形成乙光斑的（选填“一定”“可能”或“一定不”）是凹透镜。

12. 凸；可能 【点拨】因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，根据图示可知，甲一定是透镜对光线起了会聚作用形成的，而乙可能是透镜对光线起了发散作用形成的，也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，形成放大的光斑，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凹透镜也可能是凸透镜。

【分析】
要判别透镜类型，需依据凸透镜对光线的会聚作用、凹透镜对光线的发散作用分析：甲的光斑直径小于透镜直径，说明光线被透镜会聚；乙的光斑直径大于透镜直径，需考虑两种透镜的不同光学效果，避免片面判断。
【解析】
1. 甲光斑：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。甲的光斑直径$d_1 ＜$透镜直径$d$，说明光线经过透镜后被会聚，使光斑缩小，因此形成甲光斑的是凸透镜。
2. 乙光斑：乙的光斑直径$d_2 ＞$透镜直径$d$。若透镜是凹透镜，其发散作用会使光斑变大；若透镜是凸透镜，当光线经凸透镜会聚到焦点后继续传播，也会形成比透镜大的光斑。因此形成乙光斑的可能是凹透镜，也可能是凸透镜。
【答案】
凸；可能
【知识点】
透镜对光线的作用
【点评】
本题考查凸透镜和凹透镜的光学特性，核心是理解凸透镜在焦点前后形成的光斑特点，需全面分析两种透镜的作用，不能仅通过光斑大小单一判断透镜类型。
【难度系数】
0.5

13. ★★（教材习题改编）小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。

(1)(质疑意识)小明的操作方案如图甲所示，他的方案（选填“合理”或“不合理”），原因是。
(2)(真实情境)改正后调整凸透镜与纸的距离，当纸上呈现的光斑时，用直尺进行测量（图乙），该凸透镜的焦距$f_1$是cm。
(3)保持透镜到纸的距离不变，换用一个更薄的凸透镜，对应焦距$f_2$（选填“＞”“＜”或“=”）$f_1$，此时白纸上的光斑（选填“变大”“变小”或“不变”）。

13.(1)不合理；太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射
(2)最小最亮；13.20
(3)＞；变大

【分析】
测量凸透镜焦距时，需让平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会聚到焦点，焦点到透镜的距离为焦距。第(1)问中，小明的操作未让太阳光平行于凸透镜主光轴入射，无法准确确定焦点，因此方案不合理；第(2)问，正确操作是当纸上出现最小最亮的光斑时，该光斑为焦点，测量透镜到白纸的距离即为焦距；第(3)问，更薄的凸透镜会聚能力弱，焦距更大，保持透镜到纸的距离不变时，焦距变大则光斑会变大。
【解析】
(1) 测量凸透镜焦距的原理是平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚到焦点，焦点与透镜的距离为焦距。图甲中，太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射，无法准确找到焦点，因此方案不合理。
(2) 改正操作后，调整凸透镜与白纸的距离，当纸上出现最小最亮的光斑时，该光斑是平行光经凸透镜会聚的焦点，此时测量凸透镜到白纸的距离就是焦距。由图乙可知，该距离为13.20 cm，故焦距$f_1=13.20$ cm。
(3) 凸透镜的厚薄影响焦距，更薄的凸透镜对光线的会聚能力更弱，焦距更大，因此$f_2＞f_1$；保持透镜到纸的距离不变，换用焦距更大的凸透镜，平行光经透镜后的会聚点在白纸后方，所以白纸上的光斑会变大。
【答案】
(1) 不合理；太阳光没有平行于凸透镜的主光轴入射
(2) 最小最亮；13.20
(3) ＞；变大
【知识点】
凸透镜焦距测量；凸透镜光学性质
【点评】
本题考查利用太阳光测量凸透镜焦距的实验操作，以及凸透镜焦距与厚薄的关系，需掌握实验操作要点，理解凸透镜会聚能力与焦距的联系。
【难度系数】
0.5

14.[广州中考] 如图,光线a(图中未画出)射到平面镜上,其反射光线b平行凸透镜的主光轴,b经凸透镜折射后,射到屏上的A点。
(1)画出光线a。
(2)画出光线b经凸透镜折射后的光路,并标出凸透镜右侧的焦点F。
(3)保持光线a不变,若平面镜转动角度小于90°,则(选填“顺时针”或“逆时针”)转动平面镜,可使a的反射光线通过凸透镜光心O。

14.(1)(2)如图所示
(3)顺时针
【点拨】(3)保持光线a不变，若平面镜转动角度小于90°，若逆时针转动平面镜，则入射角增大，反射角增大，则反射光线向上远离凸透镜，反射光线不会通过凸透镜光心O；若顺时针转动平面镜，则入射角减小，反射角减小，则反射光线向下靠近凸透镜的光心，转过一定角度时，反射光线会通过凸透镜光心O。

【分析】
要解决本题，需分三步思考：①画光线a：依据光的反射定律，反射角等于入射角，结合反射光线b与平面镜的夹角，确定入射光线a的方向；②画凸透镜折射光路：利用凸透镜“平行于主光轴的光线折射后过焦点”的特殊规律，画出折射光线并标出焦点；③判断平面镜转动方向：分析平面镜转动时反射光线的变化，结合反射光线与平面镜转动的关系，确定使反射光线过光心的转动方向。
【解析】
(1) 根据光的反射定律，反射角等于入射角。已知反射光线b与平面镜夹角为45°，则入射光线a与平面镜夹角也为45°，结合反射光线b水平向右，画出竖直向上的光线a（如图所示）。
(2) 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过凸透镜的焦点F。因此，从光线b与凸透镜的交点出发，画一条指向凸透镜右侧主光轴上F点的折射光线，延长至屏上A点，标出焦点F（如图所示）。
(3) 保持光线a不变，要使反射光线通过凸透镜光心O，需让反射光线向下偏转靠近主光轴。当平面镜顺时针转动时，入射角减小，反射角随之减小，反射光线向下偏转，转过一定角度后可通过光心O；若逆时针转动，反射光线会向上偏转，无法通过光心O。故应顺时针转动平面镜。
【答案】
(1)(2) 如图所示；(3) 顺时针
【知识点】
光的反射定律，凸透镜的特殊光线，平面镜转动的光学效应
【点评】
本题结合光的反射和凸透镜的光学性质，考查了反射定律应用、凸透镜特殊光线作图，以及平面镜转动时反射光线的变化规律，需学生掌握相关知识点并灵活运用。
【难度系数】
0.5

15. （科学推理）如图所示，MN为透镜L的主光轴，AB为一条从左边射向透镜后折射的光线，由此可以判定（）


A.若L是凸透镜，B点一定是L的焦点
B.若B点是L的焦点，则L一定不是凸透镜
C.若B点是L的焦点，AB的入射光线一定平行于主光轴
D.若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，则L一定不是凹透镜

15. D 【点拨】若L是凸透镜，入射光线平行于主光轴，则B点为凸透镜的焦点，若入射光线不平行于主光轴，则折射光线不会通过焦点，即B点不是焦点，A错误。若B点是L的焦点(可以是实焦点，也可以是虚焦点)，L可能为凸透镜，也可能为凹透镜。当L为凸透镜时，AB的入射光线一定平行于主光轴；当L为凹透镜时，AB的入射光线一定不平行于主光轴，BC错误；若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的，L若是凹透镜，折射后，光线将变得发散，不会折射到B点，所以L一定不是凹透镜，D正确。

【分析】
本题考查凸透镜和凹透镜对光线的折射规律，需结合焦点的概念逐一分析选项：首先明确，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过虚焦点；从无穷远处主光轴上一点发出的光线（平行光），经凹透镜折射后会发散，无法会聚到某一点。需根据各选项的条件，判断透镜类型与光线的关系。
【解析】
逐个分析选项：
选项A：若L是凸透镜，只有当入射光线平行于主光轴时，折射光线AB才会经过焦点B；若入射光线不平行于主光轴，折射光线不会通过焦点，因此B点不一定是焦点，A错误。
选项B：若B点是焦点，凸透镜的实焦点可由平行于主光轴的入射光线折射得到，凹透镜的虚焦点可由折射光线的反向延长线得到，因此L可能是凸透镜，也可能是凹透镜，B错误。
选项C：若B点是焦点，当L为凸透镜时，入射光线平行于主光轴；当L为凹透镜时，入射光线并非平行于主光轴，因此C错误。
选项D：若AB的入射光线是从无穷远处主光轴上一点发出的（即入射光线平行于主光轴），若L是凹透镜，平行于主光轴的光线经凹透镜折射后会发散，折射光线无法会聚到B点，因此L一定不是凹透镜，D正确。
【答案】
D
【知识点】
透镜折射规律，凸透镜与凹透镜的焦点
【点评】
本题需准确掌握凸透镜和凹透镜对光线的作用，以及焦点的定义，易混淆不同透镜下焦点的形成条件，需结合选项条件细致分析。
【难度系数】
0.5