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2021年初中科学二轮复习专题13：光的折射 凸透镜成像 (含解析)
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这是一份2021年初中科学二轮复习专题13：光的折射 凸透镜成像 (含解析)，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2021年初中科学中考二轮复习13 - 光的折射 凸透镜成像
一、单选题
1.一烛焰到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上成一个放大的实像，若将烛焰沿主轴E移到离凸透镜45cm处，那么成像的情况是（ ）
A. 成放大的实像面 B. 成缩小的实像 C. 成等大的实像 D. 以上三种情况都有可能
2.下图中的四幅图，分别表示远视眼成像情况和矫正做法的是( )
A. ②① B. ③① C. ②④ D. ③④
3.下列关于图中所示光学现象的描述或解释不正确的是（ ）
A. 图甲中，凹透镜对光有发散作用
B. 图乙中，小孔成像的原理是光的直线传播
C. 图丙中，漫反射的光线虽杂乱无章，但是仍遵循光的反射定律
D. 图丁中，如果逐渐减小入射角，则折射光线将逐渐远离法线
4.白天，小枫同学在老师的指导下做了一个有趣的实验：找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水．把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示．如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，会看到什么现象？小枫记录了这个过程中所看到的现象，其中有错误的是（ ）
A. 会看到铅笔尖逐渐变长 B. 会看到至某一位置时，铅笔尖突然改变方向
C. 会看到铅笔上有一条红、绿、蓝彩色光带 D. 会看到铅笔倒立缩小的实像
5.以下为某地区中小学生2001年与2009年近视率调查分析表：
年份
小学阶段
初中阶段
高中阶段
检查
人数
近视
人数
近视
率％
检查
人数
近视
人数
近视
率％
检查
人数
近视
人数
近视
率％
2001
15377
994
6.5
19401
4091
21.1
6483
3370
52.0
2009
24748
2315
9.4
19251
8379
43.5
16767
12131
72.4
则下列说法正确的是（ ）
A. 近视是先天性疾病，由遗传决定
B. 两次调查比较可知，检查人数越多，近视率越高
C. 两次调查比较可知，初中生的近视率增加幅度最大
D. 矫正近视的方法是配戴凸透镜片的眼镜
6.以下仪器或装置中用到透镜放大原理的是（ ）
A. 汽车车前灯 B. 体温计 C. 汽车观后镜 D. 电压表
7. 如图所示，关于光现象的说法中，正确的是（ ）
A. 平面镜成正立等大的虚像 B. 放大镜成倒立放大的实像
C. 人在阳光下的影子是由于光的折射形成的 D. 看见勺子在水面处“折断”是光的反射现象
8.手电筒发出的光向下照射到一个空烧杯底部，光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如下图中虚线所示)，若再向烧杯中注水到一定高度时，烧杯底部的光斑(如图中阴影部分所示)会变为下图中的( )
A. B. C. D.
9.如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的( )
A. B. C. D.
10.在做凸透镜成像实验时，把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，像及像距的变化情况是（ ）
A. 像逐渐变小，像距逐渐变小 B. 像逐渐变小，像距逐渐变大
C. 像逐渐变大，像距逐渐变大 D. 像逐渐变大，像距逐渐变小
11.如图，容器底有一探照灯 S 发出一束光线投射到 MN 木板上，在 B 点形成一光斑，当向容器中注水时，光斑 B 将移向( )
A. B 的上方 B. B 的下方 C. B 的左边 D. B 的右边
12.一个物体在凸透镜前20 cm处时，在透镜另一侧上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距符合( )
A. 10 cm＜f＜20 cm B. f＞10 cm C. f＜10 cm D. f＞20 cm
二、填空题
13.如左图为某银行人脸识别时的场景。假设机器上有一凸透镜检测人脸，则人脸在经凸透镜折射后所成的像性质为________。对油菜花繁衍起最重要结构是________（填右图中序号）。
14.一束平行光照射到凸透镜上，在离透镜15cm处的光屏上得到一个亮斑，当物体位于透镜前20cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到 ________ 、________ 的________ 像。
15. 如图所示，在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像，所成的像是倒立________ （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像．现将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动，要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像，则光屏应沿主光轴向________ （填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动．
16.雁荡山以山水奇秀闻名，素有“海上名山，寰中绝胜”之誉。
（1）如图是摄影爱好者拍摄的“雁荡三绝”之一——大龙湫，该照片的成像原理与右图的________图相同。
（2）雁荡山是火山喷发形成的，火山是________运动的表现形式。
17.如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光会聚于点B，则该透镜起到________(选填“会聚”或“发散”)作用，是________透镜。
三、实验探究题
18.小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，当装置如图甲所示时，烛焰在光屏上成清晰的像。
（1）图甲中光屏离凸透镜的距离可能是 （填序号）
A.28cm
B.18cm
C.8cm
（2）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向________（填“左”或“右”）调节；
（3）若步骤（2）中未调节光屏的位置，则需在凸透镜前加一个________（填“凸”或“凹”）透镜，才能在光屏上得到清晰倒立的像；
（4）若将印有字母“F”的纸片（图乙）放在离凸透镜5cm的地方，我们能看到的清晰的像是丙图中的________（填序号）。
19.晓彤和小雪在复习光学知识时，回想起利用激光笔可以做许多光学实验，于是找来了激光笔进行了如下探究。
（1）在探究“光总是沿直线传播吗”的实验中，晓彤进行了如图甲所示三个实验，由此可以得到的结论是________。
（2）小雪利用激光笔让光线逆着反射光线的方向射向镜面，可以看到如图乙所示的现象，该现象说明________。
（3）晓彤利用多个激光笔组成平行光源，将平行光射在物体表面上，反射光束与入射光束呈现如图丙所示的现象，这说明物体表面发生的是________反射。
（4）小雪将光束从空气斜射入水中的现象如图丁所示，当入射角逐渐增大时，折射角将________。该实验还可以得到的规律是________。
20.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10 cm。用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度，将透镜固定在50 cm处，实验装置如图所示。
（1）当把点燃的蜡烛放在20 cm刻度处时，为了找到清晰的像，应将光屏在光具座上移到________cm的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
（2）当把蜡烛移到35 cm刻度处时，移动光屏可得到一个倒立、放大的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像规律相同的是________。小明做完实验后，想进一步研究透镜成像的情况。他又在透明的玻璃板上用黑色笔画了个表盘及指针的位置，然后把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像应是图中的________。
四、解答题
21.请按下列要求作图：
（1）图甲中平面镜前有一点光源S，S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图。
（2）请在图乙中画出光线AO经空气射向水面时，反射光线和折射光线的大致位置。
（3）将图丙的光路补充完整。
22.科学兴趣小组想知道某凸透镜的焦距f的大小，及其成像规律，做了以下实验：
（1）他们将镜面垂直于阳光，在凸透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜中心与白纸的间距s与对应的白纸被引燃的时间t，绘制了图线甲。由图甲可判断该凸透镜的焦距f为________厘米。
（2）接着将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图乙），做成像实验，记录每次成实像时的物距u，像距v，物体与光屏之间的距离L，绘出图线丙（以f为长度单位）。由图可知，要想成实像，物体与光屏间的距离L应满足的条件是________。
（3）兴趣小组经“百度”发现，科学中有一个凸透镜成像的新概念：放大率（用字母n表示），放大率等于像的大小与物的大小的比值，也等于像距与物距的比值。结合乙、丙两图，当物距u=1.5f时，n=________。
23.如图，把一支钢笔放在玻璃砖的背面，我们可以看到“钢笔错位了”，这其实是光的折射现象。
（1）请作出光线经过玻璃砖的的光路图。
（2）证明经过两次折射后的折射光线与最初的入射光线平行。
答案解析部分
一、单选题
1. D
解析：首先根据物距u=30cm结合实像的特点对凸透镜的焦距范围进行判断，然后计算出凸透镜二倍焦距的范围；最后将物距u'=45cm与其进行比较，根据比较的结果判断成像的特点。
解答：u=30cm，成放大的实像，所以f<30cm<2f，因此15cm
2. C
解析：远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方；远视眼需要佩戴凸透镜将光线会聚一些，这样像可以成在视网膜上。
解答：由于经过晶状体的折射后，近处的物体的像没有成在视网膜上，而是成在了视网膜的后面，这说明晶状体对光线的会聚能力在下降，这是远视眼，也就是图②；由于人的眼睛对光线的会聚能力变弱，为了光线会聚在视网膜上，就需要对光线提前会聚一下，所以戴一个对光线有会聚作用的凸透镜，加以矫正，也就是图④ 。
故答案为：C
3. D
解析：利用凹透镜对光的作用，小孔成像，漫反射，光折射时的规律可判断。
解答：甲图中，平行光线经过凹透镜后向两侧发散，正确；乙图中，蜡烛发出的光经小孔后在光屏上成倒立的实验，原理是光的直线传播，正确；丙图中，光线发生了漫反射，漫反射同样遵循光的反射定律，正确；图丁中，由空气射入水中，入射角大于折射角，当入射光线靠近法线时，折射光线也靠近法线，不正确，D选项符合
故选D
4. C
解析：由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像．此题主要考查凸透镜成像规律的应用，涉及到光的反射、光的折射、凸透镜成像的规律等知识，属于一道光学综合题．此实验最好亲自做一下比较好．
解答：解：玻璃瓶相当于一个柱面透镜．当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，透过透镜会看到铅笔尖逐渐变长，到达某一位置时，铅笔尖忽然改变方向；
利用凸透镜做实验，当铅笔由靠近凸透镜的位置逐渐远离的过程中，透过透镜会看到铅笔逐渐变大，但形状保持不变，到达某一位置时，铅笔尖也会改变方向．
玻璃瓶相当于一个柱面透镜，相当于凸透镜，因此不会看到铅笔上有一条红、绿、蓝彩色光带，故C错误；
故选C．
5. C
解析：（1）根据近视的成因分析；
（2）根据公式近视率=近视人数调查人数×100%分析；
（3）将三个年龄阶段2001年到2009年的增幅进行比较即可；
（4）近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正。
解答：A.近视是由于后天用眼习惯不正常所致，与遗传没有必然联系，故A错误；
B.根据公式近视率=近视人数调查人数×100%可知，近视率由近视人数和调查人数两个因素决定，并不是检查人数越多，近视率就越高，故B错误；
C.小学阶段近视率的增幅为：9.4%-6.5%=2.8%，初中阶段为：43.5%-21.1%=22.4%，高中阶段为：72.4%-52.0%=20.4%，因此初中生的近视率增加幅度最大，故C正确；
D.矫正近视的方法是佩戴凹透镜片的眼睛，故D错误。
故选C。
6. B
解析：在生活中许多仪器和装置包含着许多科学知识，放大镜就是根据凸透镜成正立、放大虚像的原理工作的。
解答：A．汽车车前灯，车前灯的对光的会镜是利用了凹面镜对光的会聚作用，A错误；
B．体温计，体温计是三棱形的，读取体温计时慢慢转动体温计到某一角度可看到体温计内液柱、刻度均被放大，体温计用到了透镜放大原理，B正确；
C．汽车观后镜，汽车观后镜使用平面镜或凸面镜，利用的是光的反射，C错误；
D．电压表，是平板透明玻璃没有用到透镜放大原理，D错误。
故选B
7. A
【解析】解答：解：
A、平面镜成正立、等大的虚像，所以A正确．
B、放大镜成正立、放大的虚像，所以B错误．
C、阳光照射下，地面上呈现电线杆的影子是由光的直线传播形成的，属于光的直线传播现象，所以C错误．
D、勺子“弯折”了是由于水面下的勺子反射的光进入空气时反生折射，折射角大于入射角而造成的．所以属于光的折射，所以D错误．
故选A．
分析：（1）平面镜成正立、等大的虚像；
（2）透镜成像的规律及应用：当u＜f时，成正立、放大的虚像．放大镜就是根据这个原理制成的；
（3）光在同一均匀介质中是沿直线传播的，光的直线传播现象有：小孔成像、影子的形成、日食和月食现象；
（4）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生改变，这就是光的折射，光的折射现象有：透镜的应用、池水变浅了、水中的筷子折断了等．
8. C
解析：根据光的折射规律完成光路图，然后判断看到光斑的形状。
解答：当光从空气中射到水中时，折射角小于入射角，即折射光线靠近法线偏折，如下图所示：
那么烧杯底部光斑比原来的光斑要小。
故选C。
9. B
解析：根据凸透镜成像规律：物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距．对各个选项逐一分析即可。
解答：解：当U＞f时，物距减小，像距变大像变大．圆柱体的左边在2f处，所成的像是倒立等大的；圆柱体的右边在2f以内，所成的像是倒立放大的，且右边的像距比左边的像距远．符合要求的只有B图．
故选B．
10. C
解析：（1）凸透镜成像时像的大小由物距大小决定。①成实像时，物距变小、像距增大、像变大；②成虚像时，物距变小、像距变小，像变小。（2）首先判断出物体在凸透镜的焦点以外所成像的性质，再判断出物体从2倍焦距外向焦点移动的过程中物距的变化，从而可以判断出像距和像的变化。掌握凸透镜的动态成像规律是解答此类题目的关键，可概括为：成实像时，满足：物近像远像变大；成虚像时，满足：物近像近像变小．这条结论经常用到，要熟练应用。
解答：
物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，物距大于一倍焦距，所以成实像，
而移动时，物距逐渐变小，则像距逐渐变大，像逐渐变大。
故答案为：C
11. B
解析：根据光的折射规律可知，光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线。
解答：当向容器中注水时，在水面发生光的折射，空气中的折射角大于水中的入射角，折射光线远离法线，光斑 B 将移向B的下方。
故答案为：B。
12. C
解析：根据凸透镜的成像规律判断。
解答：当u>2f时，成倒立、缩小的实像，那么20cm>2f，即f<10cm，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
二、填空题
13. 倒立、缩小的实像；③④
解析：（1）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的；
（2）花的雄蕊和雌蕊是繁衍的重要结构。
解答：如左图为某银行人脸识别时的场景。假设机器上有一凸透镜检测人脸，则人脸在经凸透镜折射后所成的像性质为倒立、缩小的实像。对油菜花繁衍起最重要结构是雄蕊和雌蕊，即③和④。
14. 倒立；放大；实
解析：一束平行光正对凸透镜照射，在离透镜15厘米处的光屏上得到一个亮点，由此可以确定该凸透镜的焦距为15厘米。当物体在镜前20厘米时，此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距。
解答：根据题意焦距f=15cm，物距u=20cm时，则f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律可知只能成倒立放大的实像。
故答案为：倒立 ；放大；实
15. 放大 ；靠近
【解析】解答：解：由图知：f物距小于相机，此时光屏上成倒立放大的实像．
当将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动时，物距变大，像距变小，光屏上得到的像变小．因此要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像，则光屏应沿主光轴向靠近凸透镜的方向移动．
故答案为：放大；靠近．
分析：根据图中蜡烛、透镜、光屏的位置关系判断像的特点，成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小．
16. （1）甲
（2）地壳
解析：（1）照相机就是利用将景物放在离凸透镜2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像的原理。
（2）地壳变动是在地球内力的作用下形成的，地震和火山是地壳变动的主要表现形式。
解答：（1）照相机所成的是倒立、缩小的实现，此时物距大于2倍焦距，像距在1倍和2倍焦距之间，即像距大于物距，符合这一要求的是甲。
（2）火山是地壳运动的表现形式之一。
故答案为：（1）甲；（2）地壳
17. 发散；凹
解析：对于透镜来说，如果折射光线远离主光轴，那么光线发散；如果折射光线靠近主光轴，那么光线会聚，据此判断透镜的种类。
解答：根据图片可知，一束光经过透镜后，折射光线比对应的入射光线向远离主光轴的方向偏折，即使光线发散了，那么该透镜肯定是凹透镜，
三、实验探究题
18. （1）A
（2）左
（3）凹
（4）A
解析：凸透镜成像规律：规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。规律2：当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。规律3：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。规律4：当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。规律5：当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。根据成像规律可以归纳出以下一些特点：一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小；物进像退，像越退越大，大像总在小像后，同向移动。
解答：（1）从图甲的物距大于像距可知成缩小的实像，此时物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。因为焦距是10cm，物距要大于2倍焦距所以A选项正确；（2）像与物是同向移动的，蜡烛向左调节一段距离像也向左移动，所以光屏要向左调节；（3）若步骤（2）中未调节光屏的位置，像将成在光屏的前面，这和近视眼成像在视网膜的前方相同，近视眼通过配戴凹透镜的眼镜使像重新成在视网膜上，所以这里可以在凸透镜前加一个凹透镜，在光屏上可以重新得到清晰倒立的像；（4）将字母“F”的纸片放在离凸透镜5cm的地方时，符合规律当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。所以此时看到的是正立、放大的虚像，A图所示正确。
故答案为：（1）A；（2）左；（3）凹；（4）A
19. （1）光不都是沿直线传播的
（2）在光的反射现象中，光路是可逆的
（3）镜面
（4）逐渐增大；折射光线与入射光线分居在法线两侧
【解析】
分析：（1）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般发生变化。
（2）在光的反射和折射过程中，光路是可逆的。
（3）光的反射包括两种：镜面反射和漫反射。
（4）发生光的折射时，折射角随入射角的增大而增大；折射光线与入射光线分居于法线两侧。
解答：由图知：
（1）光在均匀的空气和玻璃砖中是沿直线传播的，但从空气到玻璃砖，在界面处发生偏折；在密度不均匀的糖水中传播方向多次改变．所以得出结论：光不都是沿直线传播的。
（2）一束光线沿AO方向射向平面镜，经平面镜反射后沿OB方向反射；若沿BO方向射向平面镜，经平面镜反射后沿OA方向反射，说明在反射现象中，光路是可逆的。
（3）一束平行光线射向平面镜，经平面镜反射后平行射出，说明发生的是镜面反射。
（4）在折射现象中，入射角增大，折射角也随着增大；折射光线与入射光线分居于法线两侧。
故答案为：
（1）光不都是沿直线传播的；
（2）在光的反射现象中，光路是可逆的；
（3）镜面；
（4）逐渐增大；折射光线与入射光线分居在法线两侧。
20. （1）60～70
（2）投影仪；A
解析：（1）由凸透镜成像规律可知，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距；
（2）照相机成缩小的实像，投影仪成放大的实像，放大镜成放大的虚像。凸透镜成像中的“倒立”，即包括水平方向上的颠倒，还包括竖直方向上的颠倒。
解答：(1)当蜡烛在20cm刻度线时，此时的物距u=50cm-20cm=30cm。因为凸透镜的焦距f=10cm，所以此时u>2f，成倒立、缩小的实像，像距应该在1倍焦距和2倍焦距之间，则应将光屏在光具座上移到（50cm+10cm=60cm）～（50cm+20cm=70cm）的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(2)当蜡烛在35 cm处，则物距为u=50 cm－35 cm＝15 cm，即f＜u＜2f，所以成倒立、放大的实像，根据这个原理制成了投影仪。因为凸透镜成倒立的实像，不仅左右相反，而且上下相反，所以表盘在光屏上成的像应该是图中的A。
四、解答题
21. （1）解：如图所示
（2）解：如图所示
（3）解：如图所示
解析：（1）将A点看作一只眼睛，既然S的反射光线经过A点，说明人眼能够看到S在镜面中所成的像，据此可以确定入射点的位置，然后画出入射光线和反射光线即可；
（2）在光的发射现象中，反射角等于入射角；当光线从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从水或其它透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
（3）与主轴平行的光线经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点；从焦点射出的光线经过凸透镜后，折射光线与主轴平行；经过光心的光线经过凸透镜后传播方向不变。
解答：（1）首先通过S点作镜面的垂线，然后在镜面的左侧根据“物像等距”确定S的虚像S'的位置，接下来连接S’A，与镜面的交点就是入射点。将S点和入射点相连就是入射光线，而入射点和A的连线就是反射光线，如下图：
（2）根据“反射角等于入射角”画出反射光线，根据“当光线从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角”作出折射光线，如下图：
（3）与主轴平行的光线经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点；从焦点射出的光线经过凸透镜后，折射光线与主轴平行，作图如下：
故答案为：（1）同解析；（2）同解析；（3）同解析
22. （1）8
（2）L≥4f
（3）2
解析：（1）阳光越会聚，白纸上的光点越小，温度越高，那么白纸被引燃的时间越短；而凸透镜的焦点就是所有光线都汇集的地方；
（2）根据图像丙，物体与光屏之间的距离L最小值为4f，这时物体在二倍焦距上，分析其它位置时L与4f的大小关系即可；
（3）从丙图中，找到u=1.5f时物体与光屏间的距离L的数值，根据v=L-u计算出这时的像距v，最后根据放大率n=vu计算即可。
解答：（1）当凸透镜的焦点正好在白纸上时，温度最高，引燃时间最短；据甲图可知，当透镜中心与白纸的间距s为8cm时，引入时间最短，说明凸透镜的焦距四8cm；
（2）分析丙图可知，当凸透镜成实像时，物体与光屏间的距离L的最小值是4f，那么成实像的条件为：L≥4f；
（3）据丙图可知，当u=1.5f时，L=4.5f，那么像距v=L-u=4.5f-1.5f=3f，那么放大率为：n=vu=3f1.5f=2。
23. （1）
（2）∵AB∥CD且a⊥AB,b⊥CD
∴a∥b
∴∠1=∠2
∵出路可道
∴∠3=∠4
∴∠5=∠6
∴∠7=∠8
∴∠c=∠d
解析：（1）当光线从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从水或其它透明介质斜射入空气时，折射角大于入射角；
（2）可根据数学中“同位角相等，两直线平行”证明即可。
解答：（1）①光从空气进入玻璃，首先通过入射点作法线a，然后根据“折射角小于入射角”在玻璃里面法线右侧作出折射光线；
②光从玻璃进入空气，将这条折射光线看作入射光线，通过入射点作法线b，根据“折射角大于入射角”在空气里面法线右侧作出对应的折射光线，如下图：
（2）如下图所示，
∵a和b都是法线，
∴a⊥AB，b⊥CD；
∵AB∥CD，
∴a∥b；
∵折射光路可逆，
∴∠3=∠2；
∵对顶角相等，
∴∠1=∠2；
∴∠3=∠1；
∵a∥b，
∴c∥d。
2021年初中科学中考二轮复习13 - 光的折射 凸透镜成像
一、单选题
1.一烛焰到凸透镜的距离是30cm时，在光屏上成一个放大的实像，若将烛焰沿主轴E移到离凸透镜45cm处，那么成像的情况是（ ）
A. 成放大的实像面 B. 成缩小的实像 C. 成等大的实像 D. 以上三种情况都有可能
2.下图中的四幅图，分别表示远视眼成像情况和矫正做法的是( )
A. ②① B. ③① C. ②④ D. ③④
3.下列关于图中所示光学现象的描述或解释不正确的是（ ）
A. 图甲中，凹透镜对光有发散作用
B. 图乙中，小孔成像的原理是光的直线传播
C. 图丙中，漫反射的光线虽杂乱无章，但是仍遵循光的反射定律
D. 图丁中，如果逐渐减小入射角，则折射光线将逐渐远离法线
4.白天，小枫同学在老师的指导下做了一个有趣的实验：找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水．把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示．如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，会看到什么现象？小枫记录了这个过程中所看到的现象，其中有错误的是（ ）
A. 会看到铅笔尖逐渐变长 B. 会看到至某一位置时，铅笔尖突然改变方向
C. 会看到铅笔上有一条红、绿、蓝彩色光带 D. 会看到铅笔倒立缩小的实像
5.以下为某地区中小学生2001年与2009年近视率调查分析表：
年份
小学阶段
初中阶段
高中阶段
检查
人数
近视
人数
近视
率％
检查
人数
近视
人数
近视
率％
检查
人数
近视
人数
近视
率％
2001
15377
994
6.5
19401
4091
21.1
6483
3370
52.0
2009
24748
2315
9.4
19251
8379
43.5
16767
12131
72.4
则下列说法正确的是（ ）
A. 近视是先天性疾病，由遗传决定
B. 两次调查比较可知，检查人数越多，近视率越高
C. 两次调查比较可知，初中生的近视率增加幅度最大
D. 矫正近视的方法是配戴凸透镜片的眼镜
6.以下仪器或装置中用到透镜放大原理的是（ ）
A. 汽车车前灯 B. 体温计 C. 汽车观后镜 D. 电压表
7. 如图所示，关于光现象的说法中，正确的是（ ）
A. 平面镜成正立等大的虚像 B. 放大镜成倒立放大的实像
C. 人在阳光下的影子是由于光的折射形成的 D. 看见勺子在水面处“折断”是光的反射现象
8.手电筒发出的光向下照射到一个空烧杯底部，光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如下图中虚线所示)，若再向烧杯中注水到一定高度时，烧杯底部的光斑(如图中阴影部分所示)会变为下图中的( )
A. B. C. D.
9.如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的( )
A. B. C. D.
10.在做凸透镜成像实验时，把物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，像及像距的变化情况是（ ）
A. 像逐渐变小，像距逐渐变小 B. 像逐渐变小，像距逐渐变大
C. 像逐渐变大，像距逐渐变大 D. 像逐渐变大，像距逐渐变小
11.如图，容器底有一探照灯 S 发出一束光线投射到 MN 木板上，在 B 点形成一光斑，当向容器中注水时，光斑 B 将移向( )
A. B 的上方 B. B 的下方 C. B 的左边 D. B 的右边
12.一个物体在凸透镜前20 cm处时，在透镜另一侧上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距符合( )
A. 10 cm＜f＜20 cm B. f＞10 cm C. f＜10 cm D. f＞20 cm
二、填空题
13.如左图为某银行人脸识别时的场景。假设机器上有一凸透镜检测人脸，则人脸在经凸透镜折射后所成的像性质为________。对油菜花繁衍起最重要结构是________（填右图中序号）。
14.一束平行光照射到凸透镜上，在离透镜15cm处的光屏上得到一个亮斑，当物体位于透镜前20cm处时，在凸透镜的另一侧可以得到 ________ 、________ 的________ 像。
15. 如图所示，在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像，所成的像是倒立________ （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像．现将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动，要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像，则光屏应沿主光轴向________ （填“远离”或“靠近”）凸透镜的方向移动．
16.雁荡山以山水奇秀闻名，素有“海上名山，寰中绝胜”之誉。
（1）如图是摄影爱好者拍摄的“雁荡三绝”之一——大龙湫，该照片的成像原理与右图的________图相同。
（2）雁荡山是火山喷发形成的，火山是________运动的表现形式。
17.如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光会聚于点B，则该透镜起到________(选填“会聚”或“发散”)作用，是________透镜。
三、实验探究题
18.小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，当装置如图甲所示时，烛焰在光屏上成清晰的像。
（1）图甲中光屏离凸透镜的距离可能是 （填序号）
A.28cm
B.18cm
C.8cm
（2）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向________（填“左”或“右”）调节；
（3）若步骤（2）中未调节光屏的位置，则需在凸透镜前加一个________（填“凸”或“凹”）透镜，才能在光屏上得到清晰倒立的像；
（4）若将印有字母“F”的纸片（图乙）放在离凸透镜5cm的地方，我们能看到的清晰的像是丙图中的________（填序号）。
19.晓彤和小雪在复习光学知识时，回想起利用激光笔可以做许多光学实验，于是找来了激光笔进行了如下探究。
（1）在探究“光总是沿直线传播吗”的实验中，晓彤进行了如图甲所示三个实验，由此可以得到的结论是________。
（2）小雪利用激光笔让光线逆着反射光线的方向射向镜面，可以看到如图乙所示的现象，该现象说明________。
（3）晓彤利用多个激光笔组成平行光源，将平行光射在物体表面上，反射光束与入射光束呈现如图丙所示的现象，这说明物体表面发生的是________反射。
（4）小雪将光束从空气斜射入水中的现象如图丁所示，当入射角逐渐增大时，折射角将________。该实验还可以得到的规律是________。
20.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距是10 cm。用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度，将透镜固定在50 cm处，实验装置如图所示。
（1）当把点燃的蜡烛放在20 cm刻度处时，为了找到清晰的像，应将光屏在光具座上移到________cm的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
（2）当把蜡烛移到35 cm刻度处时，移动光屏可得到一个倒立、放大的实像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，与这种成像规律相同的是________。小明做完实验后，想进一步研究透镜成像的情况。他又在透明的玻璃板上用黑色笔画了个表盘及指针的位置，然后把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像应是图中的________。
四、解答题
21.请按下列要求作图：
（1）图甲中平面镜前有一点光源S，S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图。
（2）请在图乙中画出光线AO经空气射向水面时，反射光线和折射光线的大致位置。
（3）将图丙的光路补充完整。
22.科学兴趣小组想知道某凸透镜的焦距f的大小，及其成像规律，做了以下实验：
（1）他们将镜面垂直于阳光，在凸透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜中心与白纸的间距s与对应的白纸被引燃的时间t，绘制了图线甲。由图甲可判断该凸透镜的焦距f为________厘米。
（2）接着将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图乙），做成像实验，记录每次成实像时的物距u，像距v，物体与光屏之间的距离L，绘出图线丙（以f为长度单位）。由图可知，要想成实像，物体与光屏间的距离L应满足的条件是________。
（3）兴趣小组经“百度”发现，科学中有一个凸透镜成像的新概念：放大率（用字母n表示），放大率等于像的大小与物的大小的比值，也等于像距与物距的比值。结合乙、丙两图，当物距u=1.5f时，n=________。
23.如图，把一支钢笔放在玻璃砖的背面，我们可以看到“钢笔错位了”，这其实是光的折射现象。
（1）请作出光线经过玻璃砖的的光路图。
（2）证明经过两次折射后的折射光线与最初的入射光线平行。
答案解析部分
一、单选题
1. D
解析：首先根据物距u=30cm结合实像的特点对凸透镜的焦距范围进行判断，然后计算出凸透镜二倍焦距的范围；最后将物距u'=45cm与其进行比较，根据比较的结果判断成像的特点。
解答：u=30cm，成放大的实像，所以f<30cm<2f，因此15cm
2. C
解析：远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方；远视眼需要佩戴凸透镜将光线会聚一些，这样像可以成在视网膜上。
解答：由于经过晶状体的折射后，近处的物体的像没有成在视网膜上，而是成在了视网膜的后面，这说明晶状体对光线的会聚能力在下降，这是远视眼，也就是图②；由于人的眼睛对光线的会聚能力变弱，为了光线会聚在视网膜上，就需要对光线提前会聚一下，所以戴一个对光线有会聚作用的凸透镜，加以矫正，也就是图④ 。
故答案为：C
3. D
解析：利用凹透镜对光的作用，小孔成像，漫反射，光折射时的规律可判断。
解答：甲图中，平行光线经过凹透镜后向两侧发散，正确；乙图中，蜡烛发出的光经小孔后在光屏上成倒立的实验，原理是光的直线传播，正确；丙图中，光线发生了漫反射，漫反射同样遵循光的反射定律，正确；图丁中，由空气射入水中，入射角大于折射角，当入射光线靠近法线时，折射光线也靠近法线，不正确，D选项符合
故选D
4. C
解析：由凸透镜成像的规律知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像；物体在一倍焦距到二倍焦距之间时，得到倒立、放大的实像；物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像．此题主要考查凸透镜成像规律的应用，涉及到光的反射、光的折射、凸透镜成像的规律等知识，属于一道光学综合题．此实验最好亲自做一下比较好．
解答：解：玻璃瓶相当于一个柱面透镜．当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时，透过透镜会看到铅笔尖逐渐变长，到达某一位置时，铅笔尖忽然改变方向；
利用凸透镜做实验，当铅笔由靠近凸透镜的位置逐渐远离的过程中，透过透镜会看到铅笔逐渐变大，但形状保持不变，到达某一位置时，铅笔尖也会改变方向．
玻璃瓶相当于一个柱面透镜，相当于凸透镜，因此不会看到铅笔上有一条红、绿、蓝彩色光带，故C错误；
故选C．
5. C
解析：（1）根据近视的成因分析；
（2）根据公式近视率=近视人数调查人数×100%分析；
（3）将三个年龄阶段2001年到2009年的增幅进行比较即可；
（4）近视眼用凹透镜矫正，远视眼用凸透镜矫正。
解答：A.近视是由于后天用眼习惯不正常所致，与遗传没有必然联系，故A错误；
B.根据公式近视率=近视人数调查人数×100%可知，近视率由近视人数和调查人数两个因素决定，并不是检查人数越多，近视率就越高，故B错误；
C.小学阶段近视率的增幅为：9.4%-6.5%=2.8%，初中阶段为：43.5%-21.1%=22.4%，高中阶段为：72.4%-52.0%=20.4%，因此初中生的近视率增加幅度最大，故C正确；
D.矫正近视的方法是佩戴凹透镜片的眼睛，故D错误。
故选C。
6. B
解析：在生活中许多仪器和装置包含着许多科学知识，放大镜就是根据凸透镜成正立、放大虚像的原理工作的。
解答：A．汽车车前灯，车前灯的对光的会镜是利用了凹面镜对光的会聚作用，A错误；
B．体温计，体温计是三棱形的，读取体温计时慢慢转动体温计到某一角度可看到体温计内液柱、刻度均被放大，体温计用到了透镜放大原理，B正确；
C．汽车观后镜，汽车观后镜使用平面镜或凸面镜，利用的是光的反射，C错误；
D．电压表，是平板透明玻璃没有用到透镜放大原理，D错误。
故选B
7. A
【解析】解答：解：
A、平面镜成正立、等大的虚像，所以A正确．
B、放大镜成正立、放大的虚像，所以B错误．
C、阳光照射下，地面上呈现电线杆的影子是由光的直线传播形成的，属于光的直线传播现象，所以C错误．
D、勺子“弯折”了是由于水面下的勺子反射的光进入空气时反生折射，折射角大于入射角而造成的．所以属于光的折射，所以D错误．
故选A．
分析：（1）平面镜成正立、等大的虚像；
（2）透镜成像的规律及应用：当u＜f时，成正立、放大的虚像．放大镜就是根据这个原理制成的；
（3）光在同一均匀介质中是沿直线传播的，光的直线传播现象有：小孔成像、影子的形成、日食和月食现象；
（4）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生改变，这就是光的折射，光的折射现象有：透镜的应用、池水变浅了、水中的筷子折断了等．
8. C
解析：根据光的折射规律完成光路图，然后判断看到光斑的形状。
解答：当光从空气中射到水中时，折射角小于入射角，即折射光线靠近法线偏折，如下图所示：
那么烧杯底部光斑比原来的光斑要小。
故选C。
9. B
解析：根据凸透镜成像规律：物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像．
物距等于二倍焦距成倒立等大实像，像距等于二倍焦距．对各个选项逐一分析即可。
解答：解：当U＞f时，物距减小，像距变大像变大．圆柱体的左边在2f处，所成的像是倒立等大的；圆柱体的右边在2f以内，所成的像是倒立放大的，且右边的像距比左边的像距远．符合要求的只有B图．
故选B．
10. C
解析：（1）凸透镜成像时像的大小由物距大小决定。①成实像时，物距变小、像距增大、像变大；②成虚像时，物距变小、像距变小，像变小。（2）首先判断出物体在凸透镜的焦点以外所成像的性质，再判断出物体从2倍焦距外向焦点移动的过程中物距的变化，从而可以判断出像距和像的变化。掌握凸透镜的动态成像规律是解答此类题目的关键，可概括为：成实像时，满足：物近像远像变大；成虚像时，满足：物近像近像变小．这条结论经常用到，要熟练应用。
解答：
物体从2倍焦距外沿主光轴移向焦点的过程中，物距大于一倍焦距，所以成实像，
而移动时，物距逐渐变小，则像距逐渐变大，像逐渐变大。
故答案为：C
11. B
解析：根据光的折射规律可知，光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线。
解答：当向容器中注水时，在水面发生光的折射，空气中的折射角大于水中的入射角，折射光线远离法线，光斑 B 将移向B的下方。
故答案为：B。
12. C
解析：根据凸透镜的成像规律判断。
解答：当u>2f时，成倒立、缩小的实像，那么20cm>2f，即f<10cm，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
二、填空题
13. 倒立、缩小的实像；③④
解析：（1）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的；
（2）花的雄蕊和雌蕊是繁衍的重要结构。
解答：如左图为某银行人脸识别时的场景。假设机器上有一凸透镜检测人脸，则人脸在经凸透镜折射后所成的像性质为倒立、缩小的实像。对油菜花繁衍起最重要结构是雄蕊和雌蕊，即③和④。
14. 倒立；放大；实
解析：一束平行光正对凸透镜照射，在离透镜15厘米处的光屏上得到一个亮点，由此可以确定该凸透镜的焦距为15厘米。当物体在镜前20厘米时，此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距。
解答：根据题意焦距f=15cm，物距u=20cm时，则f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律可知只能成倒立放大的实像。
故答案为：倒立 ；放大；实
15. 放大 ；靠近
【解析】解答：解：由图知：f物距小于相机，此时光屏上成倒立放大的实像．
当将蜡烛沿主光轴向远离凸透镜的方向移动时，物距变大，像距变小，光屏上得到的像变小．因此要使烛焰仍能在光屏上成清晰的像，则光屏应沿主光轴向靠近凸透镜的方向移动．
故答案为：放大；靠近．
分析：根据图中蜡烛、透镜、光屏的位置关系判断像的特点，成实像时的动态变化规律是：物近像远像变大，物远像近像变小．
16. （1）甲
（2）地壳
解析：（1）照相机就是利用将景物放在离凸透镜2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个清晰、倒立、缩小的实像的原理。
（2）地壳变动是在地球内力的作用下形成的，地震和火山是地壳变动的主要表现形式。
解答：（1）照相机所成的是倒立、缩小的实现，此时物距大于2倍焦距，像距在1倍和2倍焦距之间，即像距大于物距，符合这一要求的是甲。
（2）火山是地壳运动的表现形式之一。
故答案为：（1）甲；（2）地壳
17. 发散；凹
解析：对于透镜来说，如果折射光线远离主光轴，那么光线发散；如果折射光线靠近主光轴，那么光线会聚，据此判断透镜的种类。
解答：根据图片可知，一束光经过透镜后，折射光线比对应的入射光线向远离主光轴的方向偏折，即使光线发散了，那么该透镜肯定是凹透镜，
三、实验探究题
18. （1）A
（2）左
（3）凹
（4）A
解析：凸透镜成像规律：规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。规律2：当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。规律3：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。规律4：当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。规律5：当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。根据成像规律可以归纳出以下一些特点：一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小；物进像退，像越退越大，大像总在小像后，同向移动。
解答：（1）从图甲的物距大于像距可知成缩小的实像，此时物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。因为焦距是10cm，物距要大于2倍焦距所以A选项正确；（2）像与物是同向移动的，蜡烛向左调节一段距离像也向左移动，所以光屏要向左调节；（3）若步骤（2）中未调节光屏的位置，像将成在光屏的前面，这和近视眼成像在视网膜的前方相同，近视眼通过配戴凹透镜的眼镜使像重新成在视网膜上，所以这里可以在凸透镜前加一个凹透镜，在光屏上可以重新得到清晰倒立的像；（4）将字母“F”的纸片放在离凸透镜5cm的地方时，符合规律当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。所以此时看到的是正立、放大的虚像，A图所示正确。
故答案为：（1）A；（2）左；（3）凹；（4）A
19. （1）光不都是沿直线传播的
（2）在光的反射现象中，光路是可逆的
（3）镜面
（4）逐渐增大；折射光线与入射光线分居在法线两侧
【解析】
分析：（1）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般发生变化。
（2）在光的反射和折射过程中，光路是可逆的。
（3）光的反射包括两种：镜面反射和漫反射。
（4）发生光的折射时，折射角随入射角的增大而增大；折射光线与入射光线分居于法线两侧。
解答：由图知：
（1）光在均匀的空气和玻璃砖中是沿直线传播的，但从空气到玻璃砖，在界面处发生偏折；在密度不均匀的糖水中传播方向多次改变．所以得出结论：光不都是沿直线传播的。
（2）一束光线沿AO方向射向平面镜，经平面镜反射后沿OB方向反射；若沿BO方向射向平面镜，经平面镜反射后沿OA方向反射，说明在反射现象中，光路是可逆的。
（3）一束平行光线射向平面镜，经平面镜反射后平行射出，说明发生的是镜面反射。
（4）在折射现象中，入射角增大，折射角也随着增大；折射光线与入射光线分居于法线两侧。
故答案为：
（1）光不都是沿直线传播的；
（2）在光的反射现象中，光路是可逆的；
（3）镜面；
（4）逐渐增大；折射光线与入射光线分居在法线两侧。
20. （1）60～70
（2）投影仪；A
解析：（1）由凸透镜成像规律可知，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距；
（2）照相机成缩小的实像，投影仪成放大的实像，放大镜成放大的虚像。凸透镜成像中的“倒立”，即包括水平方向上的颠倒，还包括竖直方向上的颠倒。
解答：(1)当蜡烛在20cm刻度线时，此时的物距u=50cm-20cm=30cm。因为凸透镜的焦距f=10cm，所以此时u>2f，成倒立、缩小的实像，像距应该在1倍焦距和2倍焦距之间，则应将光屏在光具座上移到（50cm+10cm=60cm）～（50cm+20cm=70cm）的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
(2)当蜡烛在35 cm处，则物距为u=50 cm－35 cm＝15 cm，即f＜u＜2f，所以成倒立、放大的实像，根据这个原理制成了投影仪。因为凸透镜成倒立的实像，不仅左右相反，而且上下相反，所以表盘在光屏上成的像应该是图中的A。
四、解答题
21. （1）解：如图所示
（2）解：如图所示
（3）解：如图所示
解析：（1）将A点看作一只眼睛，既然S的反射光线经过A点，说明人眼能够看到S在镜面中所成的像，据此可以确定入射点的位置，然后画出入射光线和反射光线即可；
（2）在光的发射现象中，反射角等于入射角；当光线从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从水或其它透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；
（3）与主轴平行的光线经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点；从焦点射出的光线经过凸透镜后，折射光线与主轴平行；经过光心的光线经过凸透镜后传播方向不变。
解答：（1）首先通过S点作镜面的垂线，然后在镜面的左侧根据“物像等距”确定S的虚像S'的位置，接下来连接S’A，与镜面的交点就是入射点。将S点和入射点相连就是入射光线，而入射点和A的连线就是反射光线，如下图：
（2）根据“反射角等于入射角”画出反射光线，根据“当光线从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角”作出折射光线，如下图：
（3）与主轴平行的光线经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点；从焦点射出的光线经过凸透镜后，折射光线与主轴平行，作图如下：
故答案为：（1）同解析；（2）同解析；（3）同解析
22. （1）8
（2）L≥4f
（3）2
解析：（1）阳光越会聚，白纸上的光点越小，温度越高，那么白纸被引燃的时间越短；而凸透镜的焦点就是所有光线都汇集的地方；
（2）根据图像丙，物体与光屏之间的距离L最小值为4f，这时物体在二倍焦距上，分析其它位置时L与4f的大小关系即可；
（3）从丙图中，找到u=1.5f时物体与光屏间的距离L的数值，根据v=L-u计算出这时的像距v，最后根据放大率n=vu计算即可。
解答：（1）当凸透镜的焦点正好在白纸上时，温度最高，引燃时间最短；据甲图可知，当透镜中心与白纸的间距s为8cm时，引入时间最短，说明凸透镜的焦距四8cm；
（2）分析丙图可知，当凸透镜成实像时，物体与光屏间的距离L的最小值是4f，那么成实像的条件为：L≥4f；
（3）据丙图可知，当u=1.5f时，L=4.5f，那么像距v=L-u=4.5f-1.5f=3f，那么放大率为：n=vu=3f1.5f=2。
23. （1）
（2）∵AB∥CD且a⊥AB,b⊥CD
∴a∥b
∴∠1=∠2
∵出路可道
∴∠3=∠4
∴∠5=∠6
∴∠7=∠8
∴∠c=∠d
解析：（1）当光线从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从水或其它透明介质斜射入空气时，折射角大于入射角；
（2）可根据数学中“同位角相等，两直线平行”证明即可。
解答：（1）①光从空气进入玻璃，首先通过入射点作法线a，然后根据“折射角小于入射角”在玻璃里面法线右侧作出折射光线；
②光从玻璃进入空气，将这条折射光线看作入射光线，通过入射点作法线b，根据“折射角大于入射角”在空气里面法线右侧作出对应的折射光线，如下图：
（2）如下图所示，
∵a和b都是法线，
∴a⊥AB，b⊥CD；
∵AB∥CD，
∴a∥b；
∵折射光路可逆，
∴∠3=∠2；
∵对顶角相等，
∴∠1=∠2；
∴∠3=∠1；
∵a∥b，
∴c∥d。
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