28. 如图所示，S是一个发光点，S发出的一条光线经竖直放置的平面镜反射后，反射光线的一部分如图中AB所示，请在图中画出平面镜的位置和完整的光路图。
（第28题）
（第28题）答案：解：
作图步骤如下：
1. 沿反射光线传播的反方向延长AB（从B向A方向延长），得到反射光线所在的直线。
2. 过发光点S作水平直线（平面镜竖直放置，物与像的连线与镜面垂直，因此连线为水平线），该直线与上述反射光线的延长线交于点S'，S'即为S通过平面镜所成的虚像点。
3. 作线段SS'的垂直平分线，这条竖直直线就是平面镜的位置，在平面镜的非反射面一侧画出短斜线标识。
4. 标记平面镜与反射光线的交点为入射点O，连接S、O，SO即为入射光线，在SO上标注指向O的入射箭头，补全OA段反射光线，标注指向A的反射箭头，得到完整光路。
作图步骤如下：
1. 沿反射光线传播的反方向延长AB（从B向A方向延长），得到反射光线所在的直线。
2. 过发光点S作水平直线（平面镜竖直放置，物与像的连线与镜面垂直，因此连线为水平线），该直线与上述反射光线的延长线交于点S'，S'即为S通过平面镜所成的虚像点。
3. 作线段SS'的垂直平分线，这条竖直直线就是平面镜的位置，在平面镜的非反射面一侧画出短斜线标识。
4. 标记平面镜与反射光线的交点为入射点O，连接S、O，SO即为入射光线，在SO上标注指向O的入射箭头，补全OA段反射光线，标注指向A的反射箭头，得到完整光路。
解析：
【分析】
本题需利用平面镜成像规律（反射光线反向延长线过发光点的虚像，物与像关于镜面对称）作图。解题思路：先延长反射光线AB得到其所在直线，再作发光点S的虚像S'，使S与S'关于镜面对称，进而确定平面镜位置，最后找到入射点补全入射光线，完成完整光路。
【解析】
作图步骤如下：
1. 沿反射光线AB的传播反方向延长AB（从B向A方向延长），得到反射光线所在的直线；
2. 根据“物像关于镜面对称”，过S作直线垂直于反射光线的延长线，该直线与反射光线延长线的交点即为S的虚像S'，镜面为SS'的垂直平分线；
3. 作线段SS'的垂直平分线，这条竖直直线就是平面镜的位置，在平面镜非反射侧画出短斜线标识；
4. 平面镜与反射光线延长线的交点为入射点O，连接S与O得到入射光线SO，标注SO上指向O的箭头；补全OA段反射光线，标注OA上指向A的箭头，完成光路。
【答案】
（按上述步骤画出的图形：延长AB得反射光线直线，作S的像S'，SS'的垂直平分线为平面镜，连接S与入射点O，补全OA段并标注箭头）
【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题是基础光学作图题，核心考查平面镜成像规律的应用，需掌握“反射光线反向延长线过像点”“物像对称”的作图方法，步骤清晰易操作。
【难度系数】
0.6
本题需利用平面镜成像规律（反射光线反向延长线过发光点的虚像，物与像关于镜面对称）作图。解题思路：先延长反射光线AB得到其所在直线，再作发光点S的虚像S'，使S与S'关于镜面对称，进而确定平面镜位置，最后找到入射点补全入射光线，完成完整光路。
【解析】
作图步骤如下：
1. 沿反射光线AB的传播反方向延长AB（从B向A方向延长），得到反射光线所在的直线；
2. 根据“物像关于镜面对称”，过S作直线垂直于反射光线的延长线，该直线与反射光线延长线的交点即为S的虚像S'，镜面为SS'的垂直平分线；
3. 作线段SS'的垂直平分线，这条竖直直线就是平面镜的位置，在平面镜非反射侧画出短斜线标识；
4. 平面镜与反射光线延长线的交点为入射点O，连接S与O得到入射光线SO，标注SO上指向O的箭头；补全OA段反射光线，标注OA上指向A的箭头，完成光路。
【答案】
（按上述步骤画出的图形：延长AB得反射光线直线，作S的像S'，SS'的垂直平分线为平面镜，连接S与入射点O，补全OA段并标注箭头）
【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题是基础光学作图题，核心考查平面镜成像规律的应用，需掌握“反射光线反向延长线过像点”“物像对称”的作图方法，步骤清晰易操作。
【难度系数】
0.6
29. 根据图中光的折射情况，在虚线框内画上凸透镜或凹透镜。
答案：解：
将入射光线沿传播方向正向延长，对比折射光线可得：折射光线相对于入射光线的原直线传播路径，向远离主光轴的方向偏折，该透镜对光线有发散作用，因此虚线框内为凹透镜，在框内画出中间薄、边缘厚的凹透镜，使主光轴穿过透镜中心即可。
答：虚线框内所填透镜为凹透镜。
将入射光线沿传播方向正向延长，对比折射光线可得：折射光线相对于入射光线的原直线传播路径，向远离主光轴的方向偏折，该透镜对光线有发散作用，因此虚线框内为凹透镜，在框内画出中间薄、边缘厚的凹透镜，使主光轴穿过透镜中心即可。
答：虚线框内所填透镜为凹透镜。
解析：
【分析】
要判断虚线框内的透镜类型，需对比入射光线的原直线传播路径与经过透镜后的折射光线，观察光线是被会聚还是发散。若折射光线相对于入射光线的原路径向远离主光轴的方向偏折，说明透镜对光线有发散作用，对应凹透镜；若向靠近主光轴方向偏折，则为凸透镜。本题中折射光线的偏折符合发散特征，据此判断透镜类型。
【解析】
1. 延长入射光线，得到入射光线未经过透镜时的原直线传播路径；
2. 对比折射光线与原入射路径，发现折射光线相对于原路径向远离主光轴的方向偏折，说明该透镜对光线有发散作用；
3. 根据透镜的光学性质，凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用，因此虚线框内应画凹透镜，画出中间薄、边缘厚的凹透镜，使主光轴穿过透镜中心即可。
【答案】
虚线框内为凹透镜，画出中间薄、边缘厚的凹透镜（主光轴穿过透镜中心）。
【知识点】
透镜对光线的作用、凹透镜的光学性质
【点评】
本题考查透镜类型的判断，核心是通过对比入射光线原路径与折射光线，判断透镜的发散/会聚作用，属于光学基础题，需掌握透镜的基本光学性质。
【难度系数】
0.6
要判断虚线框内的透镜类型，需对比入射光线的原直线传播路径与经过透镜后的折射光线，观察光线是被会聚还是发散。若折射光线相对于入射光线的原路径向远离主光轴的方向偏折，说明透镜对光线有发散作用，对应凹透镜；若向靠近主光轴方向偏折，则为凸透镜。本题中折射光线的偏折符合发散特征，据此判断透镜类型。
【解析】
1. 延长入射光线，得到入射光线未经过透镜时的原直线传播路径；
2. 对比折射光线与原入射路径，发现折射光线相对于原路径向远离主光轴的方向偏折，说明该透镜对光线有发散作用；
3. 根据透镜的光学性质，凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用，因此虚线框内应画凹透镜，画出中间薄、边缘厚的凹透镜，使主光轴穿过透镜中心即可。
【答案】
虚线框内为凹透镜，画出中间薄、边缘厚的凹透镜（主光轴穿过透镜中心）。
【知识点】
透镜对光线的作用、凹透镜的光学性质
【点评】
本题考查透镜类型的判断，核心是通过对比入射光线原路径与折射光线，判断透镜的发散/会聚作用，属于光学基础题，需掌握透镜的基本光学性质。
【难度系数】
0.6
四、探究和实验题(共26分)
30. (8分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,将蜡烛、焦距等于10 cm的凸透镜、光屏放在光具座上,如图所示,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心至同一高度,把凸透镜固定在50 cm处。
(1) 将蜡烛放在A处,光屏放在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向
(2) 依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直至找到清晰的像。记录的数据如下表。
① 在第①次至第④次实验中,所成的像为倒立、
② 第⑥次实验中所成的像比第⑤次中的
(3) 将蜡烛放在C点,观察到烛焰的正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,则应将蜡烛向
30. (8分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,将蜡烛、焦距等于10 cm的凸透镜、光屏放在光具座上,如图所示,调节烛焰、凸透镜和光屏的中心至同一高度,把凸透镜固定在50 cm处。
(1) 将蜡烛放在A处,光屏放在B位置上,为了找到清晰的像,应将光屏向
左
(左/右)移动。(2) 依次改变蜡烛的位置,移动光屏,直至找到清晰的像。记录的数据如下表。
① 在第①次至第④次实验中,所成的像为倒立、
缩小
的实像。② 第⑥次实验中所成的像比第⑤次中的
大
(大/小)。(3) 将蜡烛放在C点,观察到烛焰的正立、放大的虚像后,若希望看到更大的虚像,则应将蜡烛向
左
(左/右)移动。答案：30. (1) 左 (2) ① 缩小 ② 大 (3) 左
解析：
【分析】
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路是：先明确凸透镜的焦距，再根据物距与焦距的关系，结合凸透镜成像规律判断像的特点、像距范围，进而确定光屏移动方向或蜡烛移动方向。
（1）先确定物距与焦距的关系，再依据成像规律的像距要求判断光屏移动方向；
（2）根据物距与2倍焦距的关系判断像的性质，再利用“物近像远像变大”的规律比较像的大小；
（3）根据虚像的变化规律“物远像远像变大”确定蜡烛移动方向。
【解析】
（1）已知凸透镜焦距f=10cm，固定在50cm处。蜡烛在A处时，物距u＞2f（u＞20cm），根据凸透镜成像规律，当u＞2f时，像距v满足f＜v＜2f（10cm＜v＜20cm），因此光屏应在凸透镜右侧10~20cm之间，当前光屏位置偏右，故应将光屏向左移动。
（2）①第①至④次实验中，物距均大于2f，根据成像规律，此时成倒立、缩小的实像；②第⑥次实验的物距小于第⑤次的物距，依据“物近像远像变大”，可知第⑥次的像比第⑤次大。
（3）凸透镜成正立放大虚像时，物距小于焦距，根据虚像“物远像远像变大”的规律，要看到更大的虚像，需增大物距，即蜡烛应向左（远离凸透镜）移动。
【答案】
30. (1) 左 (2) ① 缩小 ② 大 (3) 左
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像的特点
【点评】
本题为凸透镜成像规律的基础实验题，重点考查学生对成像规律的理解与应用，需熟练掌握物距、像距与焦距的关系，以及实像、虚像的变化规律，是光学部分的核心考点。
【难度系数】
0.6
本题考查凸透镜成像规律的应用，解题思路是：先明确凸透镜的焦距，再根据物距与焦距的关系，结合凸透镜成像规律判断像的特点、像距范围，进而确定光屏移动方向或蜡烛移动方向。
（1）先确定物距与焦距的关系，再依据成像规律的像距要求判断光屏移动方向；
（2）根据物距与2倍焦距的关系判断像的性质，再利用“物近像远像变大”的规律比较像的大小；
（3）根据虚像的变化规律“物远像远像变大”确定蜡烛移动方向。
【解析】
（1）已知凸透镜焦距f=10cm，固定在50cm处。蜡烛在A处时，物距u＞2f（u＞20cm），根据凸透镜成像规律，当u＞2f时，像距v满足f＜v＜2f（10cm＜v＜20cm），因此光屏应在凸透镜右侧10~20cm之间，当前光屏位置偏右，故应将光屏向左移动。
（2）①第①至④次实验中，物距均大于2f，根据成像规律，此时成倒立、缩小的实像；②第⑥次实验的物距小于第⑤次的物距，依据“物近像远像变大”，可知第⑥次的像比第⑤次大。
（3）凸透镜成正立放大虚像时，物距小于焦距，根据虚像“物远像远像变大”的规律，要看到更大的虚像，需增大物距，即蜡烛应向左（远离凸透镜）移动。
【答案】
30. (1) 左 (2) ① 缩小 ② 大 (3) 左
【知识点】
凸透镜成像规律、实像与虚像的特点
【点评】
本题为凸透镜成像规律的基础实验题，重点考查学生对成像规律的理解与应用，需熟练掌握物距、像距与焦距的关系，以及实像、虚像的变化规律，是光学部分的核心考点。
【难度系数】
0.6