10 如图所示，小华将两条平行于主光轴的光线射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚于点F，若①②两条光线分别向靠近主光轴的方向平移一段距离，则经凸透镜折射后的会聚点（选填“向左移动”“向右移动”或“保持原位置不变”）。小华取点光源放在A点处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴远离透镜的过程中，纸上的光斑大小（选填“变大”“变小”或“不变”）。

10.保持原位置不变 变大

【分析】
要解决这道题，需结合凸透镜的光学性质分析：
1. 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，必然会聚到焦点F；当两条平行光线向主光轴平移后，它们仍平行于主光轴，因此折射光线的会聚点不变。
2. 点光源在A点，A位于凸透镜和焦点F之间（物距小于焦距），点光源发出的光线经凸透镜折射后是发散的；当白纸沿主光轴远离透镜时，发散光线的扩散范围变大，光斑随之变大。
【解析】
1. 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线通过焦点F。①②两条光线向主光轴平移后，仍平行于主光轴，因此它们的折射光线仍会聚到原焦点F，故会聚点保持原位置不变。
2. 点光源在A点（一倍焦距以内），其发出的光线经凸透镜折射后呈发散状态。当白纸沿主光轴远离透镜时，发散光线在白纸上的覆盖范围增大，因此光斑大小变大。
【答案】
保持原位置不变；变大
【知识点】
凸透镜光学性质；凸透镜焦点；凸透镜光线折射
【点评】
本题考查凸透镜的基础光学规律，核心是理解平行光线的折射特点和一倍焦距内点光源的光线传播情况，属于基础应用类题目，难度不大。
【难度系数】
0.5

11 [2025驻马店期末]如图，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现白纸上与空气泡相对应的位置较（选填“亮”或“暗”），这是因为太阳光射向空气泡和它下方的水后，出射光线会被（选填“发散”或“会聚”）。

11.暗 发散

【分析】
要解决这个问题，需先明确空气泡处的光学结构：试管内的空气泡会让其周围的水形成中间薄、边缘厚的结构，这类结构属于凹透镜，而凹透镜对光线有发散作用，据此可判断白纸上对应位置的明暗情况。
【解析】
1. 识别透镜类型：注有清水的试管中，空气泡的存在使得空气泡下方的水形成“中间薄、边缘厚”的形态，符合凹透镜的特征。
2. 分析光线变化：凹透镜对光线具有发散作用，太阳光经过该凹透镜（空气泡下方的水）后，出射光线会被发散，导致白纸上与空气泡相对应的位置获得的光线减少，因此该位置较暗。
【答案】
暗；发散
【知识点】
凹透镜对光线的作用、透镜的分类
【点评】
本题结合试管的特殊结构考查透镜对光线的作用，核心是正确识别空气泡处对应的光学元件为凹透镜，避免混淆凸透镜的会聚作用，需结合结构特点分析光学性质。
【难度系数】
0.5

12 新趋势 创新实验 如图所示,平行光通过图中左侧虚线框(其中放置一块透镜)后,在右侧光屏上形成一个圆形光斑,该光斑的直径比透镜大。请你判断虚线框中是否为凸透镜,写出接下来的操作及判断方法。(不添加其他器材)

(1)操作:将光屏。
(2)判断方法:
。

12.(1) 向左移动 (2) 若光斑一直变小,则为凹透镜;若光斑先变小后变大,则为凸透镜

【分析】要判断虚线框内透镜的类型，需利用凸透镜和凹透镜对光线的作用差异：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。当前平行光经透镜后，光屏上光斑直径比透镜大，无法直接判断透镜类型，可通过移动光屏观察光斑的变化来区分透镜种类。
【解析】(1)操作：将光屏向左移动，靠近透镜；(2)判断方法：若移动过程中光斑一直变小，说明光线经透镜后是发散的，该透镜为凹透镜；若移动过程中光斑先变小，到某一位置后再变大，说明光线先被会聚后发散，该透镜为凸透镜。
【答案】(1)向左移动 (2)若光斑一直变小，则为凹透镜；若光斑先变小后变大，则为凸透镜
【知识点】透镜对光线的作用
【点评】本题考查透镜的光学性质，通过移动光屏观察光斑变化判断透镜类型，需理解凸透镜会聚、凹透镜发散的特点，是基础光学实验题，难度适中。
【难度系数】0.5

13 如图所示，在图中画出折射光线对应的入射光线。 第13题图

13.如图所示

【分析】要画出折射光线对应的入射光线，需利用凸透镜和凹透镜的特殊光线规律反向推导：①凸透镜：平行于主光轴的折射光线，入射光线从左焦点发出；过光心的光线传播方向不变。②凹透镜：平行于主光轴的折射光线，入射光线的反向延长线过左焦点；过光心的光线传播方向不变。解题时先区分透镜类型，再根据折射光线特点推导入射光线。
【解析】1. 左侧凸透镜：①平行于主光轴向右的折射光线，对应入射光线从左焦点F出发，连接左F与该折射光线在凸透镜上的入射点，得到入射光线；②过光心O的折射光线，因过光心的光线传播方向不变，入射光线与折射光线共线、方向相反即可。2. 右侧凹透镜：①平行于主光轴向右的折射光线，对应入射光线的反向延长线过左焦点F，连接左F与该折射光线在凹透镜上的入射点，延长得到入射光线；②过光心O的折射光线，同理，入射光线与折射光线共线、方向相反即可。
【答案】
【知识点】凸透镜特殊光线、凹透镜特殊光线
【点评】本题考查透镜特殊光线的应用，需熟练掌握透镜特殊光线规律并反向推导，属于光学作图基础题型。
【难度系数】0.6

14 为了研究凸透镜的焦距与哪些因素有关，某小组同学选择了如图(a)所示的四个透镜，其中A、B和C、D分别是两组厚度相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成。

（1）如果要探究凸透镜的焦距与透镜材料的关系，那么小组应选择图(a)中的做实验。
（2）选择A和C两个透镜还可以探究凸透镜的焦距与的关系，小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图(b)所示。比较两次实验的现象，可以得到的初步结论是。

（3）本实验采用的科学方法是。

14.(1) A和B(或C和D) (2) 厚度 凸透镜的材料相同时，厚度越厚，焦距越小 (3) 控制变量法

【分析】
要探究凸透镜焦距与某一因素的关系，需运用控制变量法，即只改变待探究的变量，控制其他变量相同。（1）探究焦距与材料的关系时，需保证透镜厚度相同，仅材料不同，据此选择对应透镜；（2）A和C透镜材料相同、厚度不同，可探究焦距与厚度的关系，结合平行光会聚的焦点位置判断焦距大小，得出结论；（3）实验中每次仅改变一个变量，符合控制变量法的特征。
【解析】
（1）探究凸透镜焦距与材料的关系，需控制透镜厚度相同、材料不同，图中A、B厚度相同，材料分别为玻璃和塑料；C、D厚度相同，材料分别为玻璃和水晶，因此选A和B（或C和D）。
（2）A和C透镜材料相同，厚度不同，故可探究焦距与厚度的关系；平行光经凸透镜会聚，厚度大的透镜会聚点离透镜更近，焦距更小，因此结论为：凸透镜材料相同时，厚度越厚，焦距越小。
（3）实验中每次只改变一个探究变量，控制其他变量不变，采用的科学方法是控制变量法。
【答案】
14.(1) A和B(或C和D) (2) 厚度；凸透镜的材料相同时，厚度越厚，焦距越小 (3) 控制变量法
【知识点】
凸透镜焦距影响因素、控制变量法
【点评】
本题考查控制变量法在光学实验中的应用，是凸透镜相关的基础实验题，核心是掌握控制变量法的操作逻辑，明确变量与探究目的的对应关系，难度适中。
【难度系数】
0.6

15（易错题）如图，正午时，太阳光直射在水平地面，取一圆形薄透镜正对阳光，在距透镜光心20 cm的地面上得到一个光斑，其直径与透镜直径相等，透镜的焦距是（）

A.10 cm
B.20 cm
C.30 cm
D.40 cm

15.A
易错分析
15. 在距透镜光心 20 cm 的地面上得到一个直径与透镜直径一样大的圆形光斑,这是太阳光经凸透镜折射后经过凸透镜的焦点继续向前传播形成的。解答此类问题关键是要画出光路图。

【分析】
本题需结合凸透镜对平行光的作用分析：平行于主光轴的太阳光经凸透镜后会会聚到焦点，之后光线继续向外发散。已知距透镜20cm处的光斑直径与透镜直径相等，说明光线从焦点发散到地面时，光斑大小等于透镜大小，由此可推导焦距与20cm的关系。
【解析】
平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到透镜光心的距离为焦距$ f $。由于地面上距透镜20cm处的光斑直径与透镜直径相等，说明光线从焦点传播到地面时，发散的光斑大小等于透镜大小，根据光路的相似性，焦点到透镜的距离$ f $等于焦点到地面的距离，因此$ 2f = 20\ \mathrm{cm} $，解得$ f = 10\ \mathrm{cm} $。
【答案】
A
【知识点】
凸透镜的焦点、焦距
【点评】
本题考查凸透镜对平行光的作用，核心是理解平行光经凸透镜会聚后继续传播形成光斑的原理，易错点在于未正确分析光斑与透镜大小相等时的距离关系，需结合光路辅助理解。
【难度系数】
0.5