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7. 如图4-6所示，O点为半圆柱玻璃砖横截面的圆心，一束单色光从空气中与界面成$30°$角斜射到O点，发生了反射和折射，请在图中画出反射光线和折射光线。
图4-6
图4-6
答案
如图所示
解析
【分析】
要画出反射光线和折射光线，需结合光的反射定律和折射定律分步操作：首先确定法线（垂直于界面的辅助线），再计算入射角，根据反射定律确定反射光线，最后根据折射定律确定折射光线。
【解析】
1. 过O点作垂直于水平界面的竖直虚线作为法线；
2. 入射光线与界面夹角为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，在法线右侧的空气中画出反射光线，使反射光线与法线的夹角为60°；
3. 根据光的折射定律，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，在玻璃内部法线另一侧画出折射光线，方向向法线偏折。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题是光学基础作图题，考查反射定律和折射定律的应用，核心是明确入射角、反射角、折射角与法线的关系，难度较低，属于学生需掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
要画出反射光线和折射光线，需结合光的反射定律和折射定律分步操作：首先确定法线（垂直于界面的辅助线），再计算入射角，根据反射定律确定反射光线，最后根据折射定律确定折射光线。
【解析】
1. 过O点作垂直于水平界面的竖直虚线作为法线；
2. 入射光线与界面夹角为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，在法线右侧的空气中画出反射光线，使反射光线与法线的夹角为60°；
3. 根据光的折射定律，光从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，在玻璃内部法线另一侧画出折射光线，方向向法线偏折。
【答案】
如图所示
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题是光学基础作图题，考查反射定律和折射定律的应用，核心是明确入射角、反射角、折射角与法线的关系，难度较低，属于学生需掌握的基础题型。
【难度系数】
0.6
8. 请在图4-7中画出A点在平面镜中的像，并画出眼睛B通过平面镜“看见”A点的光路图。
答案
如图所示
解析
【分析】要画出A点在平面镜中的像，需依据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点；要画出眼睛B看见A点的光路，需结合光的反射规律，利用像点确定反射光线：先作A的像点，再连接像点与眼睛找到入射点，最后画出入射光线和反射光线，注意光线箭头方向。
【解析】1. 作A点的像：过A点作平面镜的垂线，延长垂线至平面镜另一侧，使像点A'到镜面的距离等于A到镜面的距离，A'即为A在平面镜中的像。2. 确定入射点：连接眼睛B与像点A'，该连线和平面镜的交点O就是光线的入射点。3. 画光路：连接A和O，箭头方向从A指向O（入射光线）；连接O和B，箭头方向从O指向B（反射光线），完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像特点、光的反射定律
【点评】本题考查光学基础作图，核心是利用像的对称性和反射光线的确定方法，需掌握作图的规范要求。
【难度系数】0.6
【解析】1. 作A点的像：过A点作平面镜的垂线，延长垂线至平面镜另一侧，使像点A'到镜面的距离等于A到镜面的距离，A'即为A在平面镜中的像。2. 确定入射点：连接眼睛B与像点A'，该连线和平面镜的交点O就是光线的入射点。3. 画光路：连接A和O，箭头方向从A指向O（入射光线）；连接O和B，箭头方向从O指向B（反射光线），完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像特点、光的反射定律
【点评】本题考查光学基础作图，核心是利用像的对称性和反射光线的确定方法，需掌握作图的规范要求。
【难度系数】0.6
9. 小丁在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）当烛焰、焦距为10 cm的凸透镜A位于图4-8甲中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、
（2）保持蜡烛位置不变，小丁用焦距为5 cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A，要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向
（3）如图4-8乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏
（1）当烛焰、焦距为10 cm的凸透镜A位于图4-8甲中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、
缩小
（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。（2）保持蜡烛位置不变，小丁用焦距为5 cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A，要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向
靠近
（选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动。（3）如图4-8乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏
靠近
（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。答案
9.（1）缩小 （2）靠近 （3）靠近
解析：（1）由题图甲可知，此时物距大于像距，故由凸透镜成像的规律可知，此时凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像。
（2）用焦距为5 cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A后，凸透镜对光的偏折能力增强，此时光线会聚点将位于光屏左侧，故要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜B的方向移动。
（3）近视眼镜对光线具有发散作用，取下眼镜后，光线会聚点将向靠近凸透镜的方向移动，故要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。
解析：（1）由题图甲可知，此时物距大于像距，故由凸透镜成像的规律可知，此时凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像。
（2）用焦距为5 cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A后，凸透镜对光的偏折能力增强，此时光线会聚点将位于光屏左侧，故要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜B的方向移动。
（3）近视眼镜对光线具有发散作用，取下眼镜后，光线会聚点将向靠近凸透镜的方向移动，故要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。
解析
【分析】
本题围绕凸透镜成像规律及透镜对光线的作用展开，需结合物距、焦距的关系判断成像特点，以及透镜的光学性质分析像的位置变化。
（1）先确定物距与焦距的关系，结合凸透镜成像规律判断成像性质；
（2）更换焦距更小的凸透镜，其会聚光线的能力增强，物距不变时像距会减小，据此判断光屏移动方向；
（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，放上时使像延后会聚，取下后光线会聚提前，据此判断光屏移动方向。
【解析】
（1）由图甲可知，蜡烛到凸透镜的距离（物距）$ u = 50\,\mathrm{cm} - 15\,\mathrm{cm} = 35\,\mathrm{cm} $，已知凸透镜焦距$ f = 10\,\mathrm{cm} $，满足$ u ＞ 2f $，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；
（2）焦距为5 cm的凸透镜B比原凸透镜A的焦距小，对光线的会聚能力更强，蜡烛位置不变（物距不变）时，像会成在光屏左侧，因此需将光屏向靠近凸透镜B的方向移动，才能得到清晰的像；
（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，放上近视眼镜时，光线被发散，像成在光屏后方；取下眼镜后，光线会聚能力恢复，像成在光屏前方，因此要重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。
【答案】
（1）缩小；（2）靠近；（3）靠近
【知识点】
凸透镜成像规律；透镜对光线的作用；近视眼的矫正
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题，结合透镜焦距变化、凹透镜的发散作用考查学生对成像规律的理解，属于实验类基础题，需准确把握物距、焦距与像距的关系，以及不同透镜的光学特性。
【难度系数】
0.7
本题围绕凸透镜成像规律及透镜对光线的作用展开，需结合物距、焦距的关系判断成像特点，以及透镜的光学性质分析像的位置变化。
（1）先确定物距与焦距的关系，结合凸透镜成像规律判断成像性质；
（2）更换焦距更小的凸透镜，其会聚光线的能力增强，物距不变时像距会减小，据此判断光屏移动方向；
（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，放上时使像延后会聚，取下后光线会聚提前，据此判断光屏移动方向。
【解析】
（1）由图甲可知，蜡烛到凸透镜的距离（物距）$ u = 50\,\mathrm{cm} - 15\,\mathrm{cm} = 35\,\mathrm{cm} $，已知凸透镜焦距$ f = 10\,\mathrm{cm} $，满足$ u ＞ 2f $，根据凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；
（2）焦距为5 cm的凸透镜B比原凸透镜A的焦距小，对光线的会聚能力更强，蜡烛位置不变（物距不变）时，像会成在光屏左侧，因此需将光屏向靠近凸透镜B的方向移动，才能得到清晰的像；
（3）近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，放上近视眼镜时，光线被发散，像成在光屏后方；取下眼镜后，光线会聚能力恢复，像成在光屏前方，因此要重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜。
【答案】
（1）缩小；（2）靠近；（3）靠近
【知识点】
凸透镜成像规律；透镜对光线的作用；近视眼的矫正
【点评】
本题是凸透镜成像规律的基础应用题，结合透镜焦距变化、凹透镜的发散作用考查学生对成像规律的理解，属于实验类基础题，需准确把握物距、焦距与像距的关系，以及不同透镜的光学特性。
【难度系数】
0.7
