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凸透镜的特殊光线作图典型考点 归纳练
2025年中考物理二轮复习备考
一、单选题
1.下列光学作图中,正确的是( )
A.图甲中,光与镜面成角射在平面镜上,反射角等于
B.图乙中,一束光射向玻璃砖进入玻璃和离开玻璃的光路
C.图丙中,一束光通过凸透镜的光路
D.图丁中,一束光通过凹透镜的光路
2.如图表示的是两条光线经过凸透镜和凹透镜的光路图,其中画法正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图是光通过透镜前、后的光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
4.光通过透镜的光路如图所示,正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图,光路图正确的是( )
A.丙和丁 B.甲和丙 C.乙和丁 D.甲和丁
6.一束光通过透镜的光路如图所示,其中正确的光路图是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,F1、F2是凸透镜的焦点,AB 是放在凸透镜前的物体,A′B′是 AB 经凸透镜所成的像。下列四个图中,其中关于 AB 所成的像情况正确图是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示,点光源S发出的光,经凸透镜折射后会聚成像点S'。若让光源S沿平行于主光轴的方向远离透镜移动,像S'移动的情况是( )
A.沿主光轴方向靠近透镜 B.沿O与S'连线方向远离透镜
C.沿F2与S'连线方向靠近透镜 D.沿F1与S'连线方向远离透镜
二、填空题
9.①光线经过虚线框内的透镜折射后如图所示,请判断虚线框内的透镜是哪种透镜 ?(选填“凹透镜”“凸透镜”)
②F是凸透镜的焦点,在图中画出光线a、b经凸透镜后的折射光线 。
10.如图所示,物体MN放在凸透镜前,“0”cm处为凸透镜光心,来自M点的光线a平行于主光轴。完成以下填空:
①凸透镜的焦距为 cm;
②要使光线a通过凸透镜后经过K点,应使凸透镜沿主光轴水平向 平移。(选填“右”或“左”)
11.如图,L表示凸透镜,MN为主光轴。O为光心,F为焦点。从S点发出两条光线,一条经过光心,另一条平行于主光轴,请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线 。
三、作图题
12.如图所示,F为凸透镜的焦点,O为光心,请分别画出两条入射光线经过凸透镜后的折射光线。
13.如图所示,物体AB在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,请在图中利用作光路图的方法作出物体AB经凸透镜折射所成的像A'B'。(请保留作图痕迹)
14.如图所示,S表示一个点光源,请在图中标出点光源S经凸透镜折射后所成像的位置(用表示像),并完成光路图。
15.如图所示,是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好平行于凸透镜的主光轴。请画出:
(1)光源位置并完成光路;
(2)经过凸透镜后的折射光线。
16.如图所示,MN为凸透镜的主光轴,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,将点燃的蜡烛放在凸透镜的二倍焦距处,烛焰S点发出两条光线SA、SO。请你在图中作出S的像点,并完成光路。
17.如图是投影仪的简化结构图。请在图中画出入射光线经凸透镜折射及再经平面镜反射后的光路图。
18.如图所示是一条经平面镜反射后的光线,再射向前方的凸透镜。请画出经平面镜反射前的入射光线以及经过凸透镜折射后的折射光线。
19.完成光路。(F1、F2分别为凹透镜、凸透镜的右焦点)
参考答案
1.C
A.光与镜面成30°角射在平面镜上,则入射角为60°,由反射定律可得,其反射角也是60°,故A错误;
B.当光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角(正确);但是当光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,图中,折射角小于入射角,故B错误;
C.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,故C正确;
D.指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴,图中,过凹透镜焦点的光线不属于特殊光线,经凹透镜折射后应该变得发散,不是平行于凹透镜的主光轴,故D错误。
故选C。
2.C
A.过焦点的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴,故A错误;
B.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,故B错误;
C.延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,故C正确;
D.过虚焦点的光线经凹透镜折射后将发散出去,而图中的折射光线是会聚,故D错误。
故选C。
3.A
A.平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,故A正确;
B.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后应过焦点,故B错误;
C.这条入射光线不属于凹透镜的特殊光线,经凹透镜后应该变得远离主光轴,故C错误;
D.通过焦点的光线经凸透镜折射后应平行于主光轴,故D错误。
故选A。
4.B
AB.平行于凸透镜主光轴的光线,经透镜折射后过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后,平行于主光轴,故A错误,B正确;
C.平行于凹透镜主光轴的光线,经透镜折射后变得发散,发散光线的反向延长线过虚焦点,故C错误;
D.过凹透镜虚焦点的光线,经凹透镜折射后变得比原来更发散,故D错误。
故选B。
5.D
凸透镜的三条特殊光线:通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
凹透镜三条特殊光线:延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过凹透镜光心的光线传播方向不改变。
甲图中,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,故甲正确;乙图中,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线将通过凸透镜另一侧的焦点,故乙错误;丙图中,过凹透镜焦点的光线不属于凹透镜的特殊光线,经凹透镜折射后与入射光线相比,远离凹透镜的主光轴,故丙错误;丁图中,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,故丁正确。故ABC错误,D正确。
故选D。
6.D
A.过凸透镜光心的光线传播方向不改变,故A不符合题意;
B.入射光线平行于凸透镜的主光轴,折射光线过另一侧的焦点,故B不符合题意;
C.从凹透镜焦点发出的光线,经凹透镜后应向外偏折,不会平行于主光轴,故C不符合题意;
D.平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后的光线的反射延长线经过凹透镜的焦点,故D符合题意。
故选D。
7.D
A点射出的光线有无数条,其中有一条平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点。还有一条过光心不改变方向的光线,两条折射光线会聚成像点A′。
同理B′点射出的光线有无数条,其中有一条平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点。还有一条过光心不改变方向的光线,两条折射光线会聚成像点B′。
连接A′B′就是AB的像。
故选D。
8.C
点光源发出无数条光线,取其中的两条:①平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后焦点;②过光心入射光线其传播方向不变。两条折射光线的交点即为点光源S通过凸透镜成的像。当光源S沿平行主轴的方向远离透镜移动到A点时,像S′的移动情况是沿F2与S′连线方向靠近透镜移动到S″,如图所示:
故选C。
9. 凹透镜
①[1]由图可知,光线经虚线框内的透镜后变得发散,则虚线框内的透镜为发散透镜,即凹透镜。
②[2]F是凸透镜的焦点,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,过凸透镜光心的光线传播方向不改变,如图所示
10. 3.0 右
(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点,由图示知,刻度尺的分度值为1cm,光线a会聚于3.0cm处,所以凸透镜的焦距为3.0cm。
(2)[2]由图示知,凸透镜沿主光轴水平方向移动时,光线a始终与主光轴平行,光线a经凸透镜折射后要经过焦点,即凸透镜平移后其折射光线与原折射光线平行,过K点画一条与原折射光线平行的光线,延长光线a与平行光线的交点位置即为平移后凸透镜的位置,如图所示,所以应向右移动凸透镜,对应的折射光线才能经过K点。
11.
通过光心后传播方向不变,故将SO延长,并标上向下的箭头,平行于主光轴后,过焦点,故将折射点与焦点用实线连接,并标上向下的箭头,故如下图所示:
。
12.
过光心的光线过凸透镜后传播方向不变;过焦点的光线过凸透镜后平行于主光轴,如图所示:
13.
过A点画平行于主光轴的光线,该光线经凸透镜折射后过焦点;画通过光心的光线,过凸透镜光心的光线传播方向不改变,两条折射光线的交点A′就是A点的像。过A′向主光轴引垂线段,垂足为B′,A′B′即为物体AB经凸透镜折射所成的像。如图所示:
14.
凸透镜的三条特殊光线中,过凸透镜光心的光线传播方向不变,平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过凸透镜另一侧的焦点,两条折射光线的交点,为像的位置,如下图所示:
15.(1)
(2)
(1)(1)作关于平面镜的对称点S,即为光源S的位置;连接S与入射点O,则SO为光线OA的入射光线;如下图所示:
(2)由图可知,光线OA平行于凸透镜的主光轴,该光线经凸透镜折射后将过凸透镜的焦点,如图所示:
16.
蜡烛位于2倍焦距处,根据凸透镜成像规律可知,当物距等于2倍焦距时,像距也为2倍焦距,此时成倒立等大的实像,而过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,过右侧2倍焦距点作垂线,连接SO并延长,交垂线于,另一条光线经凸透镜折射后也与垂线相交于S',即为S的像。如图所示:
17.
过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,入射到平面镜上;过入射点垂直于镜面画出法线,图中平面镜与水平面的夹角为45°,则入射角为
90°-45°=45°
根据反射角等于入射角可知,反射角为45°,画出反射光线,如下图所示:
18.
图中反射光线平行于凸透镜的主光轴,主光轴与平面镜的夹角为45°,则反射光线与平面镜的夹角也为45°,过入射点做出法线,反射角等于
90° 45°=45°
反射角等于入射角,则入射角等于45°,然后画出入射光线。再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出折射光线;如图所示:
19.
指向凹透镜另一侧焦点F1的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴;该光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜后会过凸透镜的焦点F2,如图所示:
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