一、作图题
1.(2025·青海)在图中,根据人射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数。
2.(2025·辽宁)如图,根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出一个透镜。
3.(2025·长沙) 傍晚时分,在水面平静的池塘边,小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图(保留作图痕迹)。
4.(2025·吉林) 如图所示,请画出折射光线的大致位置。
5.(2025·广东)
(1)如题图,苹果静止在水平面上,请在0点画出苹果所受重力G和支持力F的示意图
(2)请在题图中画出平行于主光轴的两条入射光线经过透镜后的光线
(3)小明家的智能门锁,可通过指纹识别开关S或密码识别开关S控制电动机开锁.请在题图中完成其简化电路设计
6.(2025·宜宾) 一束阳光斜射入房中,小明在A点用平面镜把该光竖直反射向房顶,请在图中画出平面镜的位置和反射光线。
7.(2025·贵州) 如图所示,一束阳光经窗玻璃反射进入眼睛,请画出图中反射光线对应的入射光线。
8.(2025·广西)
(1)请在图中画出竖直悬挂着的粽子所受重力的示意图。
(2)我们应该警惕“光污染”。请在图中画出太阳光线A、B照射到玻璃幕墙后的反射光线。
(3)如图,某同学正确运用右手螺旋定则(安培定则)判断通电螺线管的磁极,请在图中标出流入螺线管的电流方向和通电螺线管的极。
9.(2025·眉山) 根据透镜对光的作用,完成下列光路图。
10.(2025·绥化) 如图,小宇看到水中有一条鱼,A、B两点中有一点是鱼的实际位置,另一点是像的位置,请在图中画出他看到鱼的光路图(保留作图痕迹)。
11.(2025·陕西)
(1)如图-1,请根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
(2)如图-2,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:小灯泡L1与L2串联,电压表测量小灯泡L1两端的电压。
12.(2025·湖北)如图甲为校园摄影展中小芳的作品,太阳在湖中的倒影“镶嵌”在湖边的路灯中。为解释通过路灯的空隙看到太阳的像,请在图乙中画一条太阳光经水面反射到人眼的光路.(保留作图痕迹)
13.(2025·福建) 在下图中,画出入射光线的反射光线和折射光线的大致位置。
14.(2025·乐山) 如图甲所示,塔式太阳能电站是把许多平面镜按照一定的规律排列起来,把太阳光反射后汇聚到同一位置。请根据图乙中的光路,画出平面镜的位置并标出入射角(平面镜用“”表示,入射角用“i”表示)。
15.(2025·扬州)按照题目要求作图.
(1)如图1,苹果静止在水平桌面上,作出苹果的受力示意图.
(2)如图2,根据小磁针静止时N极的指向,标出A 处的磁感线方向和电源正、负极.
(3)如图3,卫生间吸顶灯从A 点发出的一束光射向平面镜上的O点,画出入射光线和反射光线.
16.(2025·凉山) 如图所示,一条光线从空气斜射向水面时发生了反射与折射,OA为反射光线。请在图中画出:①入射光线;②折射光线的大致位置。
17.(2025·成都) 按要求完成作图;
(1)图甲是医生通过平面镜观察患者口腔的情景。图乙示意图中,EF为平面镜,B点为医生眼睛所在位置,A'表示医生通过平面镜看到患处A的像点,O点为入射点,OB为反射光线。请在图乙中完成作图∶①根据平面镜成像特点画出A的位置;②画出入射光线AO。(保留作图痕迹)
(2)图甲是小周和小方模拟马德堡半球实验的示意图。他们对半球施加力的方向相反且作用在同一水平直线上,此时他们相对地面静止。图乙中,O点是小方的重心,A点为小方前脚所受地面摩擦力的作用点。请在图乙中画出∶①小方所受重力G的示意图;②小方前脚所受摩擦力f的示意图。
18.(2025·自贡) 图甲为车内后视镜,请在图乙中画出司机的眼睛C通过后视镜MN看见后排座椅上A点的光路图。
19.(2025·南充)如图所示,左图是人在岸边观察水中鱼时的情景,在右图中完成光路图。(其中 A 表示鱼的位置,A'表示鱼像的位置,B表示人眼位置,可以不画法线,保留作图痕迹)
20.(2025·苏州)按要求作图。
(1)图甲中,光线 AO斜射到镜面上,画出其反射光线 OB;
(2)图乙中,小球在空中运动,画出它在图示位置受到的重力G;
(3)图丙中,地上的人用滑轮组提升重物,画出最省力的绳子绕法;
(4)图丁中,根据安全用电规范,在两个虚线框内分别画出开关和灯泡的电路元件符号。
21.(2025·上海市) 在下图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
一、作图题
1.(2024·通辽)一束光从玻璃斜射入空气中时,在玻璃与空气的交界面上发生了反射和折射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向。
2.(2024·淄博)眼睛是心灵的窗户,我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路,请在方框内画出矫正视力的透镜,并画出两条光线经晶状体折射后的光线。
3.(2024·日照)物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜,其横截面为直角三角形ABC,如图所示,其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜,经过BC面一次反射后,从AC面的P点出射。请在答题卡的图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。
4.(2024·海南)根据要求规范作图。
(1)请在图中画出光线OB对应的入射光线AO;
(2)如图所示,和串联,用电压表测量两端的电压,请将电路图补充完整。
5.(2024·泰安)如图所示,一束光从水中斜射入空气,请作出折射光线的大致位置。
6.(2024·威海)游泳池底安装一支射灯,当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A;当向池内注水至图中虚线位置时,会在右侧池壁上形成一个亮斑B,请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。
7.(2024·南通)(1)如图,磁性地球仪悬停于底座上方,作出地球仪的受力示意图。
(2)如图,一束光从空气斜射入水中,画出其反射光线和大致的折射光线。
(3)如图,将插座和控制插座的开关正确接入电路。
8.(2024·巴中)作图题
(1)如图,请画出入射光线经凸透镜折射后的光线。
(2)图甲为人用手提物体时的情境。手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图乙,请在图乙中作出力F的力臂L及物体所受重力的示意图。
9.(2024·凉山州)与主光轴平行的光线AB是凹透镜的一条折射光线,经过平面镜反射之后反射光线为BC,请画出折射光线AB的人射光线及平面镜的位置。
10.(2024·宿迁)按要求作图:
(1)如图甲所示,一束光经黑板反射进入眼睛,请画出入射光线;
(2)如图乙所示,用弹簧测力计测量物体的重力,请画出物体此时的受力示意图;
(3)如图丙所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极.
11.(2024·潍坊)如图所示,水槽内装满水,槽底有点光源S,紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜,S发出的一条光线经水面折射,又经平面镜反射后过P点。
⑴画出P点在平面镜中所成的像P';
⑵将S点到P点的光路图补充完整。
12.(2024·菏泽)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站,装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱,如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置,表示宇航员看到的斑马鱼像的位置,不考虑容器壁对光线的影响)。
13.(2024·辽宁) 如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:入射光线a经凸透镜的折射光线;折射光线b对应的入射光线。
14.(2024·定西)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用表示)在塑料膜上成的像(用箭头表示)及光路图。
15.(2024·枣庄) 如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
16.(2024·无锡) 在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
17.(2024·绥化)(1)请作出杠杆上动力F的力臂l。
(2)请根据平面镜成像特点,作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图(保留作图痕迹)。
18.(2024·广西)(1)请在图中画出无人机在空中时所受重力G的示意图;
(2)了解水深,防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A, 感觉该点的位置升高,池水看起来比实际的浅。请在图乙中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。
19.(2024·河南)如图,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射人空气,折射光线为OA`。若另一红光沿BO方向从水射人空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r
20.(2024·福建) 在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
21.(2024·扬州)按照题目要求作图.
(1)如图,向碗中加水至图示位置,请画出人眼刚好看到硬币上P点的光路图.
(2)如图,请标出电源正负极和磁感线的方向.
(3)如图,请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图.
22.(2024·安徽)据晋代张华的(博物志)记载:削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。“这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示、若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光.冰透镜的焦点为F.请在图中完成光路。
23.(2024·成都) 如图甲,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图:①画出反射光线OB;②根据光的反射定律画出镜面。(镜面用表示,保留作图痕迹)
24.(2024·广安) 如图所示,请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。
25.(2024·宜宾)如图所示,根据透镜对光的作用,将图中三条光线补充完整。
26.(2024·泸州)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
27.(2024·自贡)(1)如图所示,S'是某一发光点S在平面镜里的像,Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点,请在图中找到S的位置,并完成光路图。
(2)如图所示,请用笔画线表示导线,将插座、开关和电灯接入家庭电路中。
28.(2024·南充)2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,如图甲所示。一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,是反射光线,请画出其入射光线并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
一、作图题
1.(2023·广安)如图所示,一束光从水里斜射入空气中,请在图中画出反射光线和大致的折射光线。
2.(2023·遂宁) 请根据图中凸透镜折射后的光线,作出凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的光线。
3.(2023·邵阳)请将所示光路补充完整。
4.(2023·潍坊)为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,同时看到水中D点的像也位于C点。请据此:(1)用虚线画出水面位置;(2)完成看到D点的光路图。
5.(2023·阜新)在探究凸透镜成像规律的实验中,小新透过凸透镜看到烛焰S的像点S ,画出光路图确定像点S 的位置,图中O为光心,F为焦点(保留必要的作图痕迹)。
6.(2023广西·中考真题)图是经平面镜反射后的反射光线,请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。
7.(2023·眉山)物理课上,罗老师在水平桌面上放置一块平面镜,用一支带凸透镜的手电筒竖直向下照射在平面镜上,侧面的同学几乎不能看到经平面镜反射后的光,同学们通过作图明白了其中的道理。如图所示,F为凸透镜的焦点,一条光线经过焦点F射向凸透镜。请在图中画出该条光线经过凸透镜后的折射光线和经过平面镜后的反射光线。
8.(2023·菏泽)室内有一吸顶灯S,人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。
9.(2023·长汀)图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
10.(2023·东营)如图所示,OB是平面镜前的一个物体。请根据平面镜成像特点画出OB在平面镜中成的像。
11.(2023·哈尔滨)如图所示,S′为点光源S在平面镜中所成的像,点光源S为图中平面镜左侧三点中的某一点,请利用平面镜成像特点作图确定点光源的位置并标出S。
12.(2023·日照)一个底面镀银的球冠形玻璃球放置在水平桌面上,其横截面如图所示。一条光线从玻璃球冠上表面的M点通过球心O射到球冠的底面N点。虚线PN为底面AB的法线。画出该光线经底面AB反射后在球冠形玻璃球内外的光路图。
13.(2023·大庆) 如图,为暗室中的点光源,为不透光薄板,与上方水平放置的平面镜左边缘对齐,请画出薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图只考虑直接经平面镜到达地面光线。
14.(2023·丹东)如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
15.(2023·抚顺)如图所示,S 是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出:
⑴光源S的位置;
⑵反射光线a对应的入射光线;
⑶光线a经凸透镜折射后的折射光线。
16.(2023·鄂州)如图所示,水池边有一路灯S,路灯上方有一平面镜,S发出的光能经反射后射入水中,请画出:①S在平面镜中所成的像;②经反射后过A点的反射光线;③照射到水池底的光路图。
17.(2023·赤峰)如图所示,请根据平面镜成像特点,作出鸟喙上A点通过水面成的像A'。
18.(2023·深圳)画出两条光线经透镜折射后的光路。
19.(2023·滨州)请利用平面镜成像的特点,在图乙中作出物体AB在平面镜中的像,保留作图痕迹。
20.(2023·内江)如图是近视眼矫正的示意图,请大致画出图中两条平行光线经过晶状体后的折射光线。
21.(2023·随州)王叔叔在理发店理发后想看看后脑勺的头发长短情况,他向服务员要来一面小镜子,如图他背朝墙上的大镜子手握小镜子(未画出)略微仰头,当小镜子处于额头斜上方时他看到了自己的后脑勺。假设一条光线从后脑勺的A点射向大镜子上的M点,反射到小镜子上的N点又反射到人眼。请画出M到N之间的光线、小镜子上的法线以及小镜子的镜面(注意角度)。
22.(2023·上海)在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
23.(2023·宜宾)冰墩墩是2022年北京冬奥会吉祥物。请在图中画出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。
24.(2023·枣庄)自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生,它由多组“直角反射器”组成,其中一组“直角反射器”如图所示,一束光射向平面镜S1,请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。
25.(2023·凉山)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
26.(2023·重庆)在如图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线。
27.(2023·成都)
(1)如图甲所示是博物馆内“刘充国印”的展台,上方是凸透镜,透过它能看到放大的印章;下方是平面镜,通过它能看到印章底部的字。图乙是其示意图,F为凸透镜的焦点,O为凸透镜的光心,光线a平行于凸透镜的主光轴(图中虚线)。请在图乙中画出:①光线a经过凸透镜折射后的光线;②光线b经过平面镜反射后的光线。
(2)植树节当天,学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图乙中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F的力臂L。
28.(2023·泰州)在图中,画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
29.(2023·长沙)在课后实践活动中,小明自制了一个如图甲所示的手电筒,他将小灯泡放在凸透镜的焦点处,请在图乙中画出光通过凸透镜后的光线。
30.(2023·广元)如图所示。从S点向平面镜发出一条光线,经平面镜反射后,反射光线到达光屏上的P点。请你作出此过程的光路图(保留作图痕迹)。
一、作图题
1.(2022·巴中)下图中已标出了反射光线OB,请画出对应的入射光线AO和折射光线的大致方向OC。
2.(2022·威海)如图所示,激光笔从A点发出激光,在平面镜上留下一个红色亮点O,请画出激光入射到镜面和离开镜面后的径迹。
3.(2022·东营)如图所示,S是发光点,请画出S在平面镜中的像的位置,并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。
4.(2022·遵义)某同学用激光笔照射玻璃砖探究光学规律时,观察到光在玻璃砖中的传播路径,如图所示。请画出入射光线AO的反射光线和折射光线的大致位置。
5.(2022·黔西)阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射角的度数。
6.(2022·湘西)太阳光经书本反射后进入我们眼睛的光路如图所示,请画出入射光路图。
7.(2022·鞍山)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水中有一平面镜。一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经过水中的平面镜反射后恰好过P点。请画出:
⑴经过凸透镜的折射光线;
⑵进入水中的折射光线;
⑶经平面镜后的反射光线。
8.(2022·河池)如图所示,请完成光线通过透镜后的光路。
9.(2022·泰州)如图,请完成图中光通过透镜后的光路。
10.(2022·随州)小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去,常言道“眼见为实”,在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A,在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”,如图所示。请画出造成这种现象的光路图(只需用一条光线的光路示意即可,并保留作图痕迹)。
11.(2022·广州)如图,一条光线垂直界面AC进入玻璃砖后,在界面AB上只发生反射,在图中画出该光线经界面AB反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线。
12.(2022·广州)如图,凸透镜的焦点为F,光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行,在图中画出上述光路。
13.(2022·潍坊)如图所示,水池边有一路灯S,路灯上方有一平面镜,S发出的光能经反射后射入水中,请画出:
⑴S在平面镜中所成的像;
⑵经反射后过A点的反射光线;
⑶照射到水池底的光路图。
14.(2022·菏泽)在防溺水教育活动中,老师告诉学生,池塘里水的实际深度比看起来的深度要大不能贸然下水游泳。下图为解释这一现象的情景,其中A为水底的物体,A′是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出过O点的入射光线和折射光线。
15.(2022·丹东)如图甲所示,用跳棋子完成“探究平面镜成像的特点”的实验后,小辉偶然发现在镜前某一角度,棋子A的像恰好被棋子B“挡住”了;图乙为该场景的简图,图中C为小辉眼睛的位置,请根据平面镜成像的特点完成符合题意的光路图。
16.(2022·攀枝花)一束平行于主光轴的光线,射向凸透镜后再经平面镜反射,请完成光路图。
17.(2022·铜仁)
(1)如图(a)所示,一束光斜射向玻璃砖,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线);
(2)如图(b)所示为一根“ ”形杠杆,O为支点,左端悬挂一重物M,现要在A端施加一个最小的力,使M在图示位置保持平衡。某同学在A点画出了最小力F的示意图,请对该同学的作图结果予以评价(用作图方式体现);
(3)如图(c)所示,根据小磁针的指向,用物理符号标出螺线管左端和电源左端极性。
18.(2022·阜新)小丽站在落地镜前看到了自己的全身像。根据平面镜成像特点,画出她的眼睛E通过平面镜看到自己右脚上P点像的光路图。
19.(2022·鄂州)游泳是一项有益身心健康和健美体型的运动,但同时存在安全隐患。如图所示,某游泳馆救生员在泳池边的高椅子上注视着泳池中的动向。他发现由于泳池边缘的阻挡,池底有一块视觉盲区监管不到。请画出一条光线从池底盲区边缘处刚好射入救生员眼睛的光路图。
20.(2022·玉林)小明同学不注意用眼卫生,造成了高度近视,请在图中画出远处物体发出的两入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
21.(2022·梧州)如图,小玲利用一块平面镜,将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道内,请在图中画出平面镜的位置。
22.(2022·抚顺)承德避暑山庄湖景如画,如图甲所示。小玉同学在岸边,通过平静的湖面,既可看到建筑物的倒影,又可看到水中的鲤鱼。图乙中,A点代表建筑物的顶点,B点代表小玉看到的鱼,C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出:
⑴A点在水中的像A';
⑵小玉看到A'的光路;
⑶鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
23.(2022·锦州)如图所示,S′是光源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恰好经过凸透镜左侧焦点F。请你画出:
⑴光源S的位置;⑵经过凸透镜的折射光线。
24.(2022·泸州)一束与水面成60°角的光线从水中射向空气,在水面处同时发生了反射和折射,请在图中标出反射角及其度数,并画出折射光线的大致方向。
25.(2022·本溪)用一条光线照射凸透镜,折射光线a恰好经过凸透镜另一侧焦点。然后经水平地面上的平面镜反射,在墙壁上形成一个光点A.请在图中画出:
⑴a的入射光线;
⑵光点A的位置;
⑶标出反射角度数。
26.(2022·大庆)甲图是近视眼的成像示意图,其中晶状体相当于凸透镜,平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜,并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
27.(2022·河南)图是某戏曲演员在平面镜前化妆的情景。请在图中画出演员头饰中弧线AB段在平面镜中的像,并画出演员通过平面镜看见头饰上A点的光路图。
28.(2022·岳阳)小猫叉不着鱼,作图可解释。请完成小猫看见鱼(图中A点)的折射光路图。
29.(2022·成都)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),国乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
30.(2022·自贡)如图一束光线斜射入玻璃砖中,请画出光线经过玻璃砖的光路图。
一、作图题
1.(2021·兰州)小美去鞋店买鞋,如图所示是她站在镜前试鞋的情景。请画出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。
2.(2021·青海)如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的两个焦点,请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S′.
3.(2021·鄂州)如图,光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后,射入游泳池中,刚好被正在游泳的小明看到。请完成光路图。
4.(2021·河池)请在图中作出物体AB在平面镜中的像(请保留作图痕迹)。
5.(2021·宜昌)小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像,请你在下图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心,F为其焦点。
6.(2021·潍坊)如图甲所示,一束光斜射人盛有水的容器中,在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变,向容器中缓慢加水,光斑移到P2位置时,请在图中画出此时的折射光线及水面位置。
7.(2021·衡阳)舞蹈教室有一面平面镜,四位学生在平面镜前排练舞蹈,请你根据平面镜成像的特点,在图中分别用 , 标出 , 两位学生像的位置。
8.(2021·广安)如图所示,入射光线与镜面成30°角,请画出反射光线并标出反射角及度数。
9.(2021·河南)图甲为开封铁塔及其倒影的美景。请在图乙中画出光从塔尖经水面反射进入人眼的光路图,其中A点表示水中“塔尖”的位置。
10.(2021·菏泽)小明驾车通过小区道路转弯处时,通过转弯处的镜子 (可看作平面镜)看到了行人,他及时采取避让措施保证了行安全。下图为转弯时的俯视图,其中 是车内小明的眼睛, 为行人,请作出小明看到行人的光路图。
11.(2021·淄博)“珍爱生命,注意安全”是我们应具备的安全意识。由于光的折射,池水看起来比实际的浅,夏季要特别注意防范溺水事故。用A、A'分别表示池底和看到的“池底”,请在图中画出人眼看到的池底的光路图。
12.(2021·梧州)如图所示,某喷水池的池底安装有一只射灯,射灯射出一束光在水面发生折射,请在图中画出这束光的折射光线大致位置。
13.(2021·广东)
(1)如图所示,物体A静止在斜面上,画出A所受重力G和支持力FN的示意图。
(2)如图为冰箱工作时的部分电路示意图.冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制.根据题意,将图连接完整,并符合安全用电原则。
(3)如图所示,蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外。
①根据凸透镜成像规律,在图甲中标出A所成的像A′的大致位置。
②借助辅助线或光路图,在图乙中找到A所成的像A′的确切位置,保留作图痕迹。
14.(2021·凉山)请在下图的方框内画出合适的光学元件。
15.(2021·南京)按要求作图(请保留作图痕迹)。
(1)图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
(2)图丙中,轻拉弹簧,水平面上的物体A和B处于静止状态,画出物体A的受力示意图.
(3)图丁中,将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
16.(2021·锦州)如图所示,一束光线在空气和水的交界面处发生反射和折射,已知折射光线为OC,请画出大致的入射光线AO和反射光线OB。
17.(2021·阜新)甲图是渔民叉鱼的场景,请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图,同时标出入射角i;其中B代表渔民看到的鱼,A代表鱼的实际位置。
18.(2021·玉林)如图所示,请在图中画出近视眼能看清近处物体发出的两束入射光线经晶状体折射后对应的光线。
19.(2021·安顺)如图甲所示是我国首创的“吸毒人员瞳孔检测鉴定仪”,它主要对眼球经凸透镜成的像进行分析,从而为辨别吸毒人员提供了依据。如图乙所示是一束来自眼球表面的光,请画出此光线经凸透镜后折射光线的大致位置。
20.(2021·贵港)
(1)请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图。(F为焦点)
(2)某科技小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关S1或S2,护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮,同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
(3)如图所示一个鸡蛋在水中下沉,请作出鸡蛋所受力的示意图。(不考虑鸡蛋与水之间的摩擦)
21.(2021·成都)
(1)日晷(guǐ)是古代的一种“时钟”,利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻(如图)。请根据指针的影子AB,画出此时太阳光的传播方向(太阳光视为平行光);
(2)由于土壤松动,一颗珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住,通过山体固定,对古树展开救助。如图所示,把古树视为杠杆,O点为支点,A点为古树重心位置。请画出:①古树受到的重力G的示意图;②绳子拉力的力臂l。
22.(2021·德阳)如图所示
A'O'是AO在平面镜中的像,根据平面镜成像特点画出平面镜及其位置
23.(2021·眉山)如图所示,从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后,反射光线射向凹透镜的焦点方向。
(1)画出平面镜;(2)作出反射光线经凹透镜折射后的光线。
24.(2021·绥化)
(1)请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中的像。(保留作图痕迹)
(2)一小朋友沿滑梯下滑,请作出滑梯所受压力F的示意图。
25.(2021·仙桃)如图,一束光AB射向平面镜MN,经MN反射后的光线射向另一平面镜 (图中未画出),再经 反射后沿 射出, 。
①请完成光线 经 反射的光路图(保留作图痕迹);
②画出平面镜 ;
③标出两平面镜夹角的度数。
26.(2021·吉林)
(1)如图所示,画出大象所受重力的示意图;
(2)如图所示,在图中画出光线 从水中射入空气时折射光线的大致位置;
(3)如图所示,根据磁感线的方向,标出磁体 端的磁极名称和小磁针的 极。
27.(2021·鄂尔多斯)
(1)图甲中,请利用平面镜成像特点画出烛焰S点的像S',并画出眼睛A点看到像S'的光路图;
(2)图乙是一款升降座椅装置,其简图如图丙、请在图丙中画出滑轮组的绕线情况,要求绳子的末端绕至按钮处。
28.(2021·淮安)按照题目要求作图。
(1)请根据光的反射定律,在图甲中画出入射光线。
(2)请画出图乙中茶杯所受重力的示意图。
(3)请在图丙中画出拉力F的力臂ll(O为支点)。
(4)请在图丁括号中标出小磁针左端的磁极名称。
29.(2021·昆明)读数与作图。
(1)图甲中,体温计的示数是 ℃;
(2)图乙中,是一个重力为G的足球正在空中飞行,请在图中画出它所受重力的示意图;
(3)图丙中的, , 是物体AB经过平面镜M后所成的像,请在图中画出该物体。
30.(2021·孝感)如图所示,F处的点光源发出的任意一条光线FO经凹面镜反射后沿与主光轴CC'平行的方向射出。现有一条与CC'平行的光线AO'射向凹面镜。请作出AO'的反射光线,并用“r”标出其反射角。“中国天眼”就是利用这种原理接收来自宇宙的电磁波的。
1 / 1一、作图题
1.(2025·青海)在图中,根据人射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数。
【答案】
【解析】【解答】反射现象中,反射角等于入射角,反射角为50°,所以入射角为50°,据此作图:
【分析】反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
2.(2025·辽宁)如图,根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出一个透镜。
【答案】
【解析】【解答】 根据图片可知,虚线框内的透镜对光线有会聚作用,为凸透镜,如下图所示:
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,根据图示折射光线与入射光线的关系画入适当的透镜。
3.(2025·长沙) 傍晚时分,在水面平静的池塘边,小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】【解答】照亮苹果,可以使用光在同种介质中直线传播,也可以通过光的反射照亮苹果,苹果B在湖面中反射遵循平面镜成像的规则,物像关于平面镜对称,据此做出B的像,连接A和B的像即可,据此作图:
【分析】平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像;
光的直线传播:光在同种均匀介质中传播的现象,如激光射线、影子的形成、日食、小孔成像。
4.(2025·吉林) 如图所示,请画出折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】【解答】光从空气斜射水中,折射光线靠近法线,据此作图:
【分析】折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
5.(2025·广东)
(1)如题图,苹果静止在水平面上,请在0点画出苹果所受重力G和支持力F的示意图
(2)请在题图中画出平行于主光轴的两条入射光线经过透镜后的光线
(3)小明家的智能门锁,可通过指纹识别开关S或密码识别开关S控制电动机开锁.请在题图中完成其简化电路设计
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1)苹果静止在水平面上,受到平衡力的作用,重力和支持力大小相等,方向相反; 重力的方向是竖直向下的,支持力的方向是竖直向上的,作用点均在重心O点,如图所示:
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点,如图所示:
(3)由题意可知,可通过指纹识别开关S或密码识别开关S控制电动机开锁,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而控制电动机开锁,所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上,如图所示:
【分析】(1)苹果在水面桌面上静止时受到一对平衡力的作用,根据力的示意图画出重力G和支持力F;
(2)根据凸透镜三条特殊光路作图:过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,过光心的光线传播方向不变;
(3)串联电路的特点是各用电器之间相互影响,并联电路的特点是互不影响。根据通过指纹识别开关S或密码识别开关S控制电动机开锁判断两开关的关系,并画出正确的电路图。
6.(2025·宜宾) 一束阳光斜射入房中,小明在A点用平面镜把该光竖直反射向房顶,请在图中画出平面镜的位置和反射光线。
【答案】如图所示
【解析】【解答】由题意可知反射光线竖直向上,作出反射光线与入射光线的角平分线,即为法线,过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置,如图所示:
【分析】先作出反射光线的大致位置,再作出反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,画出法线,然后根据法线与平面镜垂直的关系画出平面镜。
7.(2025·贵州) 如图所示,一束阳光经窗玻璃反射进入眼睛,请画出图中反射光线对应的入射光线。
【答案】
【解析】【解答】根据反射角等于入射角,在法线的上侧画出入射光线,如图所示:
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,据此进行作图。
8.(2025·广西)
(1)请在图中画出竖直悬挂着的粽子所受重力的示意图。
(2)我们应该警惕“光污染”。请在图中画出太阳光线A、B照射到玻璃幕墙后的反射光线。
(3)如图,某同学正确运用右手螺旋定则(安培定则)判断通电螺线管的磁极,请在图中标出流入螺线管的电流方向和通电螺线管的极。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1)重力方向竖直向下,据此作图:
(2)平面镜反射遵循反射射角等于入射角,据图可知反射光线已知,过反射点做垂直平面镜的法线,据此做出反射光线。
(3)据图可知,大指拇指向即为N极,其余4指的方向为电流方向,据此作图:
【分析】通电螺线管:由通电线圈组成,磁性方向可通过安培定则判断:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极,磁性与电流、线圈匝数有关。
反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
9.(2025·眉山) 根据透镜对光的作用,完成下列光路图。
【答案】
【解析】【解答】凸透镜对光线有会聚作用,经过焦点的光线会平行射出,凹透镜对光线有发散作用,平行入射的光线,反向延长线会经过虚焦点,据此作图:
【分析】透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
凹透镜成像的特点发散光线,平行光入射凸透镜会发散,入射光线的延长线经过交点,反射光线平行射出,经过光心的光线不发生偏折。
10.(2025·绥化) 如图,小宇看到水中有一条鱼,A、B两点中有一点是鱼的实际位置,另一点是像的位置,请在图中画出他看到鱼的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】【解答】 连接A点与眼睛,与水面的交点即为入射点O,连接点O与眼睛即是折射光线,连接BO就是入射光线,如图所示:
【分析】 光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,人在空气中逆着光的传播方向看到鱼的像会比鱼本身偏高一点,所以A是鱼的虚像点,B是鱼的位置,据此作图。
11.(2025·陕西)
(1)如图-1,请根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
(2)如图-2,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:小灯泡L1与L2串联,电压表测量小灯泡L1两端的电压。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)过AB两点做关于平面镜对称的A'B',连接A'B'即为AB在平面镜中的像。
(2)两灯泡串联,所以首尾依次相连,电压表测量 L1两端的电压 ,所以和其并联,据此作图:
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
12.(2025·湖北)如图甲为校园摄影展中小芳的作品,太阳在湖中的倒影“镶嵌”在湖边的路灯中。为解释通过路灯的空隙看到太阳的像,请在图乙中画一条太阳光经水面反射到人眼的光路.(保留作图痕迹)
【答案】
【解析】【解答】 太阳在湖中的倒影“镶嵌”在湖边的路灯中的A点,作出A点的对称点B,
根据通过路灯的空隙看到太阳的像,由于光的直线传播,则眼睛与路灯的空隙连线与水面的交点为反射点,连接该点与眼睛为反射光线,△AOB与△SOS'全等,则S点为光源的位置,如下图所示:
【分析】 通过路灯的空隙看到太阳的像,根据光的直线传播,则眼睛与虚像路灯的空隙的连线与水面的交点为反射点(入射点)O,然后可确定入射光线。
13.(2025·福建) 在下图中,画出入射光线的反射光线和折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】【解答】 根据反射角等于入射角,在法线上侧的玻璃中作出反射光线;当光由玻璃斜射进入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,在法线上侧的空气中作出折射光线,如下图所示:
【分析】根据光的反射定律和折射规律完成作图。
14.(2025·乐山) 如图甲所示,塔式太阳能电站是把许多平面镜按照一定的规律排列起来,把太阳光反射后汇聚到同一位置。请根据图乙中的光路,画出平面镜的位置并标出入射角(平面镜用“”表示,入射角用“i”表示)。
【答案】
【解析】【解答】 由光的反射定律知,反射角等于入射角,因此反射光线与入射光线的夹角的平分线为法线的位置,过入射点O作出法线的垂线,就是平面镜所在的位置,入射角为入射光线与法线的夹角,如图所示:
【分析】根据光的反射定律知,反射角等于入射角,故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置,再过入射点作出法线的垂线,就是平面镜所在的位置,入射角为入射光线与法线的夹角。
15.(2025·扬州)按照题目要求作图.
(1)如图1,苹果静止在水平桌面上,作出苹果的受力示意图.
(2)如图2,根据小磁针静止时N极的指向,标出A 处的磁感线方向和电源正、负极.
(3)如图3,卫生间吸顶灯从A 点发出的一束光射向平面镜上的O点,画出入射光线和反射光线.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1)图1中,苹果在水平桌面静止,受到平衡力,苹果受到竖直向下的重力,受到竖直向上的支持力,作用点在重心,两个力在同一直线上,分别画出竖直向下的重力G,竖直向上的支持力F,如图 ;
(2)图2中,小磁针的N极在左侧,则右侧是S极,根据磁极间相互作用,通电螺线管的左侧是N极,磁体的外部,磁场方向从N极指向S极,A点磁场方向指向右;根据安培定则,右手大拇指在通电螺线管的左侧,四指方向为电流方向,则电源的右侧是正极,左侧是负极,如图 ;
(3)图3中,光线从A点射向O点,连接AO为入射光线,过O作平面镜的垂线为法线,反射光线和入射光线在法线两侧,反射角等于入射角,画出反射光线,如图。
【分析】(1)静止的苹果受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,二力平衡时,力的大小相等;
(2)根据磁极间相互作用,判断通电螺线管的磁极位置,磁体外部的磁场方向从N极指向S极;根据安培定则判断通电螺线管的电流方向;
(3)光在反射时,反射角等于入射角。
16.(2025·凉山) 如图所示,一条光线从空气斜射向水面时发生了反射与折射,OA为反射光线。请在图中画出:①入射光线;②折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】【解答】如图所示,当一束光线从空气斜射到水面时发生反射与折射;先作出法线,然后据反射角等于入射角,作出入射光线;根据折射角小于入射角,作出折射角,如下图:
【分析】当光线射向两种介质的界面上时,会同时发生反射和折射,光的反射中,反射角等于入射角;当光从空气斜射入水中时,折射光线将向靠近法线的方向偏折,即折射角小于入射角。
17.(2025·成都) 按要求完成作图;
(1)图甲是医生通过平面镜观察患者口腔的情景。图乙示意图中,EF为平面镜,B点为医生眼睛所在位置,A'表示医生通过平面镜看到患处A的像点,O点为入射点,OB为反射光线。请在图乙中完成作图∶①根据平面镜成像特点画出A的位置;②画出入射光线AO。(保留作图痕迹)
(2)图甲是小周和小方模拟马德堡半球实验的示意图。他们对半球施加力的方向相反且作用在同一水平直线上,此时他们相对地面静止。图乙中,O点是小方的重心,A点为小方前脚所受地面摩擦力的作用点。请在图乙中画出∶①小方所受重力G的示意图;②小方前脚所受摩擦力f的示意图。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1) 由平面镜成像特点作出像点A'的对称点,即为A的位置,与镜面的交点为入射点O,连接AO,AO为入射光线,OB为反射光线。如图所示:
(2) ①重力的方向是竖直向下的,从物体重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
②小周和小方模拟马德堡半球实验,由图可知,小方有向左运动趋势,所以前脚所受摩擦力向右,如图所示:
【分析】(1) 根据平面镜成像的特点可知,物与像关于镜面对称,由此作出A的位置,并完成光路。
(2)①根据重力的方向是竖直向下的,从物体重心做竖直向下的力即可。
②物体受到摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反,由此画出小方前脚所受摩擦力f的示意图。
18.(2025·自贡) 图甲为车内后视镜,请在图乙中画出司机的眼睛C通过后视镜MN看见后排座椅上A点的光路图。
【答案】
【解析】【解答】 先作出后排座椅上A点关于平面镜MN的对称点A',即为像点,连接CA'交平面镜于点O,连接AO可得入射光线,连接OC可得反射光线,如图所示:
【分析】 根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称,作出车内装饰物关于平面镜的对称点,即为像点,连接像点、眼睛交平面镜于点O,可得入射点,进而画出入射光线、反射光线。
19.(2025·南充)如图所示,左图是人在岸边观察水中鱼时的情景,在右图中完成光路图。(其中 A 表示鱼的位置,A'表示鱼像的位置,B表示人眼位置,可以不画法线,保留作图痕迹)
【答案】
【解析】【解答】 先连接人眼和虚像,即连接B与A',找到折射点,A处的光射到折射点进入人眼,如图所示:
【分析】人能够看到水中的虚像,那么人眼和虚像肯定在同一直线上,先连接人眼和虚像,找到折射点,再连接物体到折射点,从而画出折射光路图。
20.(2025·苏州)按要求作图。
(1)图甲中,光线 AO斜射到镜面上,画出其反射光线 OB;
(2)图乙中,小球在空中运动,画出它在图示位置受到的重力G;
(3)图丙中,地上的人用滑轮组提升重物,画出最省力的绳子绕法;
(4)图丁中,根据安全用电规范,在两个虚线框内分别画出开关和灯泡的电路元件符号。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】【解答】(1) 首先过入射点O做出法线,根据反射角等于入射角在法线的右侧做出反射光线,如图所示:
(2) 重力的方向是竖直向下的,从小球重心(球心)画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
(3) 地上的人用滑轮组提升重物,因人站在地面上,故人只能用下用力,绳子有效段数为2,如下所示:
(4) 火线首先进入开关,然后接到灯泡,再零线,这样在更换灯泡时更安全。如图所示:
【分析】(1) 光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”.
(2)对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(3) 根据人站在地面上确定人的用力方向,从而可知绳子的有效段数,据此连接。
(4) 开关控制灯泡时和灯泡是串联的。火线过开关入灯座,零线直接入灯座。
21.(2025·上海市) 在下图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
【答案】
【解析】【解答】过入射点垂直于反射面作出法线,由图知,入射光线与镜面的夹角是40°,所以入射角为90°﹣40°=50°,由光的反射定律知反射角等于入射角,所以反射角也为50°,在法线的另一侧画出反射光线OB,如图所示:
【分析】根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出反射光线并标出反射角及其度数。
一、作图题
1.(2024·通辽)一束光从玻璃斜射入空气中时,在玻璃与空气的交界面上发生了反射和折射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向。
【答案】
【解析】【解答】根据反射角等于入射角画出入射光线AO,在法线的右侧空气中画出折射光线OB,光从玻璃斜射入空气中时折射角大于入射角,如图所示:
【分析】 根据光的反射定律和折射规律作图即可。
2.(2024·淄博)眼睛是心灵的窗户,我们要有保护视力的意识。如图是李老师戴眼镜矫正视力的部分光路,请在方框内画出矫正视力的透镜,并画出两条光线经晶状体折射后的光线。
【答案】
【解析】【解答】根据图片可知,光线经透镜后比原来的光线发散,说明是矫正透镜为凹透镜。矫正后能够看清物态,即矫正后折射的光线在视网膜上会聚成像,如图所示:
【分析】根据经过透镜后光线会聚还是发散确定透镜的种类,根据“看清物体说明像成在视网膜上”确定光线交点的位置。
3.(2024·日照)物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜,其横截面为直角三角形ABC,如图所示,其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜,经过BC面一次反射后,从AC面的P点出射。请在答题卡的图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。
【答案】
【解析】【解答】根据平面镜成像的对称性可知,作P点关于BC面的对称点,确定虚像P'的位置;连接虚像点P'与O点,与BC面交于O',OO'为经AB面的折射光线,O'P即为反射到P的反射光线,如下图所示:
【分析】P点是经过平面镜反射后形成的出射点,可将其看作一个物体,根据平面镜成像的对称性找到对应的像点,它肯定在从O射出的折射光线上。可将像点与O点相连得到折射光线即可。
4.(2024·海南)根据要求规范作图。
(1)请在图中画出光线OB对应的入射光线AO;
(2)如图所示,和串联,用电压表测量两端的电压,请将电路图补充完整。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)通过凸透镜光心的光线,经凸透镜后传播方向不变,如图所示:
(2)用电压表测量两端的电压,应将电压表与并联,如图所示:
【分析】(1)通过凸透镜光心的光线,传播方向不变;
(2)电压表要与被测用电器并联。
(1)经过凸透镜光心的光线,经凸透镜后传播方向不变,故作图如下:
(2)用电压表测量两端的电压,应将电压表并联在两端,故作图如下:
5.(2024·泰安)如图所示,一束光从水中斜射入空气,请作出折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】【解答】根据图片可知,当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,即折射角大于入射角,如下图所示:
【分析】根据光的折射规律完成作图。
6.(2024·威海)游泳池底安装一支射灯,当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A;当向池内注水至图中虚线位置时,会在右侧池壁上形成一个亮斑B,请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。
【答案】
【解析】【解答】根据光的直线传播,将光线延长与池壁相交为A点:往池内注水,水面升至虚线位置时,发生折射,根据折射定律,折射角大于入射角,偏转后与池壁相交与B点,如图所示:
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,从一种介质进入另一介质时,光的传播方向发生改变,产生折射现象;
(2)水面升至虚线位置时,光从水斜射入空气中时,入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角大于入射角,确定折射光线的方向。
7.(2024·南通)(1)如图,磁性地球仪悬停于底座上方,作出地球仪的受力示意图。
(2)如图,一束光从空气斜射入水中,画出其反射光线和大致的折射光线。
(3)如图,将插座和控制插座的开关正确接入电路。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1)根据题意可知,地球仪处于静止状态,受力平衡,即受到竖直向下的重力G和竖直向上的磁力F,两个力作用在地球仪的重心,如下图所示:
(2)首先通过入射点作垂直分界面的法线,然后根据“反射角等于入射角”在法线右侧画出对应的反射光线。光由空气斜射入水中,折射角小于入射角,如下图所示:
(3)根据题意可知,开关与插座串联,开关应先接火线,开关的另一端连接插座的右孔,插座的左孔连接零线,上孔连接地线,如图所示:
【分析】(1)对地球仪进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可;
(2)根据光的折射规律和反射定律完成作图;
(3)根据安全用电和家庭电路连接的知识分析解答。
(1)地球仪受到竖直向下的重力G和竖直向上的磁力F,两个力作用在地球仪的重心,地球仪处于静止状态,受力平衡,故重力G和磁力F是一对平衡力,两个力大小相等,方向相反,如图所示:
(2)根据反射角等于入射角,在空气中法线的另一侧作出反射光线;在水中法线的另一侧作出折射光线,光由空气斜射入水中,所以应使折射角小于入射角,如图所示:
(3)用开关控制三孔插座,则开关与插座串联,为了用电安全,开关应先接火线,开关的另一端连接插座的右孔,插座的左孔连接零线,上孔连接地线,如图所示:
8.(2024·巴中)作图题
(1)如图,请画出入射光线经凸透镜折射后的光线。
(2)图甲为人用手提物体时的情境。手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图乙,请在图乙中作出力F的力臂L及物体所受重力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)根据图片可知,过光心的光线经凸透镜折射后不改变方向,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后经过焦点,如下图所示:
(2)根据图片可知,物体受到的重力的方向竖直向下,作用点在物体的重心上。O点为杠杆的支点,过支点O做力F的作用线的垂线,该垂线段为F的力臂L,如下图所示:
【分析】(1)根据凸透镜的三条特殊光线完成作图;
(2)对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段。力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
(1)根据凸透镜特殊光线知道,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后经过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后不改变方向
(2)过支点O做力F的作用线的垂线,该垂线段为F的力臂L;重力的方向时竖直向下的,作用点在物体的重心上,据此做出重力的示意图,如下图
9.(2024·凉山州)与主光轴平行的光线AB是凹透镜的一条折射光线,经过平面镜反射之后反射光线为BC,请画出折射光线AB的人射光线及平面镜的位置。
【答案】
【解析】【解答】平行光入射凹透镜折射光线的反向延长线经过焦点,平面镜成像,物像关于平面镜对称,据此作图
【分析】1、凹透镜成像的特点发散光线,平行光入射凸透镜会发散,入射光线的延长线经过交点,反射光线平行射出,经过光心的光线不发生偏折。
2、平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像
10.(2024·宿迁)按要求作图:
(1)如图甲所示,一束光经黑板反射进入眼睛,请画出入射光线;
(2)如图乙所示,用弹簧测力计测量物体的重力,请画出物体此时的受力示意图;
(3)如图丙所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1) 根据“反射角等于入射角”在法线左侧画出入射光线,如图所示:
(2) 由图可知,当物体静止时,它受到重力和拉力为一对平衡力,即物体的重力等于拉力,重力和拉力的作用点在重心,重力方向是竖直向下,拉力的方向是竖直向上,示意图如下:
(3) 根据图片可知,电流从左侧流入,根据安培定则可知,螺线管的左侧为N极,右侧为S极。根据异名磁极相互吸引,遏制,右侧吸引小磁针的N极,故小磁针右侧为N极。如图所示:
【分析】(1)根据光的反射定律作图;
(2) 首先受到弹簧测力计竖直向上的拉力,然后根据二力平衡知物体受到的重力,据此做出力的示意图。
(3) 由右手螺旋定则可知螺线管的磁极,由磁极间的相互作用可知小磁针的磁极。
11.(2024·潍坊)如图所示,水槽内装满水,槽底有点光源S,紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜,S发出的一条光线经水面折射,又经平面镜反射后过P点。
⑴画出P点在平面镜中所成的像P';
⑵将S点到P点的光路图补充完整。
【答案】解:(1)如图,P'如图所示,
(2)光路图补充如下,
【解析】【解答】根据平面镜成像的光路图作图,首先做出PP‘垂直平明镜于点O,做PO=OP’,p‘即为 P点在平面镜中所成的像
光源从水中射向空气中,光线向远离法线方向偏折,据此作图
【分析】根据平面镜成像、光的折射作图
1、光路图的画法:物体在平面镜中的像关于平面镜对称,像发出光线射入人眼。 首先作出P处关于平面镜对称,取P处像到平面镜的距离和灯泡到平面镜的距离相等,连接PP’
2、折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线
12.(2024·菏泽)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站,装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱,如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置,表示宇航员看到的斑马鱼像的位置,不考虑容器壁对光线的影响)。
【答案】
【解析】【解答】 宇航员之所以能看到水中的物体,是由于物体反射的光线斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,眼睛逆着折射光线看去,人看到的“物体”比物体的实际位置靠近水面,故S'点为物体的像的位置,S点为物体的实际位置,
物体的像是人眼逆着折射光线看到的,所以S'与眼睛的连线与水面的交点即为入射点;连接S和入射点即为入射光线,入射点和眼睛的连线即为折射光线,如图所示:
【分析】 水中物体反射的光斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,折射光线进入人的眼睛,人认为光沿直线传播,人看到的物体是折射光反向延长线相交形成的虚像,比物体的实际位置高,所以人看到的是变浅了的物体的虚像。
13.(2024·辽宁) 如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:入射光线a经凸透镜的折射光线;折射光线b对应的入射光线。
【答案】
【解析】【解答】凸透镜对光线有汇聚作用,根据透镜成像特点作图
【分析】根据透镜的光路图作图
透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
14.(2024·定西)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用表示)在塑料膜上成的像(用箭头表示)及光路图。
【答案】
【解析】【解答】A点发出的光经过小孔沿直线传播与光屏相交于A',即为A的像点,B点发出的光经过小孔沿直线传播与光屏相交于B',即为B的像点,连接A'B'即为烛焰在塑料膜上成的像,如下图所示:
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的;小孔成像就是由于光的直线传播形成的,据此组图。
15.(2024·枣庄) 如图所示,一束光射向凹透镜,请画出该光经过凹透镜、凸透镜的折射光路。
【答案】
【解析】【解答】光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线和凹透镜的主光轴平行,光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过焦点,如图 。
【分析】根据凸透镜和凹透镜的特殊光线规律,画出折射光线。
16.(2024·无锡) 在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
【答案】
【解析】【解答】 根据图片可知,分别作出物体端点A、B、C关于平面镜的对称点A'、B'、C',用虚线连接A'、B'和B'、C',即为ABC在平面镜中的像A'B'C',如图所示:
【分析】利用平面镜成像的对称性分析解答。
17.(2024·绥化)(1)请作出杠杆上动力F的力臂l。
(2)请根据平面镜成像特点,作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)过支点O作动力F作用线的垂线段l,即为动力臂,如图所示:
(2)先通过平面镜作出发光点S的对称点S'即为S的像;连接S'A交平面镜于点O,SO为入射光线,OA为反射光线;如图所示:
【分析】(1)根据力臂的画法,过支点O作动力作用线的垂线段即动力臂。
(2)先根据平面镜成像的特点作出S的像;再根据平面镜成像原理可知,反射光线所有的反向延长线都会过S的像;连接像点与A点,则与平面镜的交点为入射点,再完成光路即可。
18.(2024·广西)(1)请在图中画出无人机在空中时所受重力G的示意图;
(2)了解水深,防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A, 感觉该点的位置升高,池水看起来比实际的浅。请在图乙中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】根据重力的特点作图
2)根据光的折射规律作图
【分析】根据重力特点、光的折射作图
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心。
折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅,折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线
19.(2024·河南)如图,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射人空气,折射光线为OA`。若另一红光沿BO方向从水射人空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r
【答案】
【解析】【解答】 根据图片可知,入射光线AO和BO,BO对应的入射角小,所以BO的折射光线OB'的折射角也较小,OB'应画在OA'和法线之间,如图所示:
【分析】在光的折射现象中,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,据此分析解答。
20.(2024·福建) 在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
【答案】
【解析】【解答】过凸透镜光心的光线传播方向不改变;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。如图所示:
【分析】凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
21.(2024·扬州)按照题目要求作图.
(1)如图,向碗中加水至图示位置,请画出人眼刚好看到硬币上P点的光路图.
(2)如图,请标出电源正负极和磁感线的方向.
(3)如图,请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】 (1)向碗中加水至图示位置时,眼睛恰好能够看到硬币,说明此时的折射光线会沿着杯子右侧的上沿进入人的眼睛,所以连接眼睛和碗右侧的上沿的折射光线已作出,折射光线与水面的交点为折射点,连接P点和折射点可作出入射光线,如图所示:
(2)根据图片可知,右手握住螺线管,大拇指指向左端,弯曲的四指指尖向上,则电流从右端流入,左端流出,那么电源的左端为“-”极,右端为“+”极,如下图所示:
(3)篮球受到的重力竖直向下,作用在篮球的重心上。篮板受到的压力作用在篮板上,方向与篮板垂直,如下图所示:
【分析】(1) 光从一种介质斜射入另一介质时,光的传播方向会发生偏折,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线就看到了物体的虚像。
(2)根据安培定则判断线圈上的电流方向,从而确定电源的正负极方向;
(3)对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
22.(2024·安徽)据晋代张华的(博物志)记载:削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。“这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示、若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光.冰透镜的焦点为F.请在图中完成光路。
【答案】
【解析】【解答】凸透镜正对着太阳光,太阳光可以认为是平行于主光轴的光线,故平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
【分析】在作凸透镜的光路图时,先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
23.(2024·成都) 如图甲,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图:①画出反射光线OB;②根据光的反射定律画出镜面。(镜面用表示,保留作图痕迹)
【答案】
【解析】【分析】由于人眼看到的光是从入射点反射过来的,所以连接OB为反射光线,由光的反射规律可知,反射角等于入射角,所以做∠AOB的角平分线,即为法线,由于法线垂直于镜面,所以过O点做法线的垂线,即为镜面。
24.(2024·广安) 如图所示,请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。
【答案】
【解析】【解答】光从三棱镜斜射入空气中时,折射光线和入射光线位于法线两侧,折射角大于入射角。如图所示
【分析】 光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射,折射时,空气中的角大于在其他介质中的角。
25.(2024·宜宾)如图所示,根据透镜对光的作用,将图中三条光线补充完整。
【答案】
【解析】【解答】①与主轴平行的光线,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线会经过入射光线同侧的虚焦点;
②射向凹透镜光心的光线的传播方向不变;
③射向凹透镜另一侧虚焦点的光线,经过凹透镜后与主轴平行,如下图所示:
【分析】根据凹透镜的特殊光线完成作图。
26.(2024·泸州)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】【解答】画出和竖直平面镜垂直的法线,根据反射角等于入射角,画出第一次反射光线,在水平面上画出法线,同样画出第二次的反射光线,如图 。
【分析】根据反射角等于入射角,画出反射光线。
27.(2024·自贡)(1)如图所示,S'是某一发光点S在平面镜里的像,Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点,请在图中找到S的位置,并完成光路图。
(2)如图所示,请用笔画线表示导线,将插座、开关和电灯接入家庭电路中。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)像和反射光线经过的点在同一直线上,连接S'Q点,交平面镜于O点,作S'点的对称点S为物体的位置,连接SO为入射光线,如图 ;
(2)家庭电路中,灯泡的开关连接灯泡顶端和火线,灯泡侧壁连接在零线上,三孔插座左零右火上接地,如图 。
【分析】(1)像和反射光线经过的点在同一直线上;根据反射点,画出入射光线;
(2)灯泡的开关连接在火线一侧;三孔插座左零右火上接地。
28.(2024·南充)2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,如图甲所示。一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,是反射光线,请画出其入射光线并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】【解答】通过入射点作垂直镜面的法线,然后根据“反射角等于入射角”在法线左侧画出对应的入射光线。
反射光线和镜面的夹角为53°,则反射角为:90°-53°=37°。根据“反射角等于入射角”可知,入射角为37°,如下图所示:
【分析】根据光的反射定律完成作图。
一、作图题
1.(2023·广安)如图所示,一束光从水里斜射入空气中,请在图中画出反射光线和大致的折射光线。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】光从水中折射入空气中时,在空气中的角大,在水面上遵行光的反射。
如图所示:
【分析】折射光线,在空气偏离法线,在水中遵行光的反射。
2.(2023·遂宁) 请根据图中凸透镜折射后的光线,作出凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的光线。
【答案】
【解析】【解答】光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过凸透镜的焦点;光在反射时,反射角等于入射角,画出反射光线,如图 。
【分析】根据凸透镜的平行光线画出折射光线;光在反射时,反射角等于入射角。
3.(2023·邵阳)请将所示光路补充完整。
【答案】
【解析】【解答】如图:
【分析】透镜的三条特殊光线:过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜后会过焦点;过焦点的光线经凸透镜后会平行于主光轴。
4.(2023·潍坊)为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,同时看到水中D点的像也位于C点。请据此:(1)用虚线画出水面位置;(2)完成看到D点的光路图。
【答案】
【解析】【解答】(1)C点为B点的像,则连接BC,找到连线的中点,通过中点作连线的垂线,这就是水面的位置;
(2)连接AC,与水面的交点O为入射点。
(3)连接OA为折射光线,连接DO为入射光线,如下图所示:
【分析】(1)像和物体关于平面镜对称,即平面镜是物像连线的垂直平分线;
(2)物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,即所有的反射光线都经过像点。既然从A点可以看到像,那么A点和像点肯定在同一条反射光线上,即二者的连线与水面的交点就是入射点,然后补充光路图即可;
5.(2023·阜新)在探究凸透镜成像规律的实验中,小新透过凸透镜看到烛焰S的像点S ,画出光路图确定像点S 的位置,图中O为光心,F为焦点(保留必要的作图痕迹)。
【答案】
【解析】【解答】答案如图:
【分析】(1)平行凸透镜的光线经凸透镜折射后过焦点。(2)过光心的光线传播方向不发生改变。
6.(2023广西·中考真题)图是经平面镜反射后的反射光线,请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。
【答案】
【解析】【解答】答案如图:
【分析】光的反射:作出垂直镜面的法线,入射光线与反射光线分局法线两侧,反射角等于入射角;光的折射,垂直入射时,传播方向不发生改变。
7.(2023·眉山)物理课上,罗老师在水平桌面上放置一块平面镜,用一支带凸透镜的手电筒竖直向下照射在平面镜上,侧面的同学几乎不能看到经平面镜反射后的光,同学们通过作图明白了其中的道理。如图所示,F为凸透镜的焦点,一条光线经过焦点F射向凸透镜。请在图中画出该条光线经过凸透镜后的折射光线和经过平面镜后的反射光线。
【答案】
【解析】【解答】①从凸透镜焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
②射到平面镜上的光线与镜面垂直,此时入射角为0°。根据“反射角等于入射角”可知,此时反射角也是0°,即反射光线与入射光线重合,但是方向相反,如下图所示:
【分析】根据光的反射定律和凸透镜的特殊光线完成作图。
8.(2023·菏泽)室内有一吸顶灯S,人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。
【答案】
【解析】【解答】答案如图:
【分析】先做点光源s关于MN对称点。将像点与A连接。连线与MN相交于一点,这一点就是入射点,然后完成光路图。
9.(2023·长汀)图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】画出牙齿关于镜面的对称点即为牙齿在平面镜中所成的像,连接像点和眼睛的直线与平面镜的交点即为入射点,连接入射点和眼睛并标上箭头为反射光线,连接牙齿和入射点标上箭头即为入射光线,如图
【分析】平面镜成像中,像和物体关于平面镜对称;像和反射光线经过的点在同一直线上。
10.(2023·东营)如图所示,OB是平面镜前的一个物体。请根据平面镜成像特点画出OB在平面镜中成的像。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】①通过B点作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在镜面右侧这条直线上找到对应的像点B';
②同理,找到O点对应的像点O';
③连接B"O',得到BO的像,如下图所示:
【分析】根据平面镜成像的特点分析解答。
11.(2023·哈尔滨)如图所示,S′为点光源S在平面镜中所成的像,点光源S为图中平面镜左侧三点中的某一点,请利用平面镜成像特点作图确定点光源的位置并标出S。
【答案】
【解析】【解答】物体在平面镜中成的像与物体关于平面镜对称,即二者连线垂直,距离相等。通过像点S'作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在这条直线上镜面左侧找到对应的像点S,如下图所示:
【分析】根据平面镜成像的特点分析解答。
12.(2023·日照)一个底面镀银的球冠形玻璃球放置在水平桌面上,其横截面如图所示。一条光线从玻璃球冠上表面的M点通过球心O射到球冠的底面N点。虚线PN为底面AB的法线。画出该光线经底面AB反射后在球冠形玻璃球内外的光路图。
【答案】
【解析】【解答】
答案如图:
【分析】
利用光的折射和光的反射画图。
13.(2023·大庆) 如图,为暗室中的点光源,为不透光薄板,与上方水平放置的平面镜左边缘对齐,请画出薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图只考虑直接经平面镜到达地面光线。
【答案】
【解析】【解答】
答案如图:
【分析】
利用光的反射和平面镜成像作图。
14.(2023·丹东)如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
【答案】
【解析】【解答】①通过A点作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在镜面右侧找到对应的像点A';
②连接BA',与镜面的交点为入射点O;
③连接AO为入射光线,连接OB为反射光线,如下图所示:
【分析】平面镜所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,即所有的反射光线都经过像点。既然这条反射光线还经过B点,那么可将B和像点连接,与镜面的交点为入射点,最后补充光路即可。
15.(2023·抚顺)如图所示,S 是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出:
⑴光源S的位置;
⑵反射光线a对应的入射光线;
⑶光线a经凸透镜折射后的折射光线。
【答案】
【解析】【解答】(1)根据平面镜成像的对称性可知,通过像点S'作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在镜面右侧这条直线上找到对应的发光点S;
(2)连接发光点S和入射点得到入射光线;
(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,如下图所示:
【分析】(1)根据平面镜成像的对称性找到对应的发光点;
(2)连接发光灯和入射点得到入射光线;
(3)根据凸透镜的特殊光线完成作图。
16.(2023·鄂州)如图所示,水池边有一路灯S,路灯上方有一平面镜,S发出的光能经反射后射入水中,请画出:①S在平面镜中所成的像;②经反射后过A点的反射光线;③照射到水池底的光路图。
【答案】
【解析】【解答】①通过S点作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在镜面上方这条直线上找到对应的像点S';
②连接S'和A,与镜面的交点O为入射点,连接SO得到入射光线,连接OA得到反射光线;
③光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,如下图所示:
【分析】①物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,即所有的反射光线都经过像点;②既然这条反射光线还经过A点,则可将像点和A点相连,与镜面的交点就是入射点,而入射点与发光点相连得到入射光线,与A点相连得到反射光线;
③根据光的折射规律完成作图。
17.(2023·赤峰)如图所示,请根据平面镜成像特点,作出鸟喙上A点通过水面成的像A'。
【答案】
【解析】【解答】平面镜成像的规律是,关于平面镜对称,物和像到平面镜的距离相等,大小相等,作图如下:
【分析】平面镜成像规律的应用。
18.(2023·深圳)画出两条光线经透镜折射后的光路。
【答案】解;如图所示:
【解析】【解答】光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过焦点;光线过光心,沿直线传播,画出折射光线 。
【分析】光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过焦点;光线过光心,沿直线传播。
19.(2023·滨州)请利用平面镜成像的特点,在图乙中作出物体AB在平面镜中的像,保留作图痕迹。
【答案】
【解析】【解答】①通过A点作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在镜面右侧这条直线上找到对应的像点A';
②同理,找到B点对应的像点B';
③连接A'B',这就是AB的像,如下图所示:
【分析】根据平面镜成像的对称性完成作图。
20.(2023·内江)如图是近视眼矫正的示意图,请大致画出图中两条平行光线经过晶状体后的折射光线。
【答案】
【解析】【解答】近视眼的晶状体偏厚,对光线的会聚能力强,成像在视网膜前。放入凹透镜后,对光线有发散作用,此时像向后移动到光屏上,如下图所示:
【分析】根据近视眼的成因和矫正方法分析解答。
21.(2023·随州)王叔叔在理发店理发后想看看后脑勺的头发长短情况,他向服务员要来一面小镜子,如图他背朝墙上的大镜子手握小镜子(未画出)略微仰头,当小镜子处于额头斜上方时他看到了自己的后脑勺。假设一条光线从后脑勺的A点射向大镜子上的M点,反射到小镜子上的N点又反射到人眼。请画出M到N之间的光线、小镜子上的法线以及小镜子的镜面(注意角度)。
【答案】
【解析】【解答】连接NM,得到小镜子上的入射光线,然后作小镜子上反射光线和入射光线夹角的角平分线,也就是镜面的法线,最后通过入射点作法线的垂线,这就是小镜子的位置,如下图所示:
【分析】在光的反射现象中,法线既是镜面的垂线,又是反射光线与入射光线夹角的角平分线,据此分析解答。
22.(2023·上海)在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】光在反射时,反射角等于入射角,结合反射光线画出入射光线,如图
。
【分析】根据反射角等于入射角,画出入射光线。
23.(2023·宜宾)冰墩墩是2022年北京冬奥会吉祥物。请在图中画出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】解:如图所示:
【解析】【解答】光源在平面镜中的像和物体关于平面镜对称,像和反射经过的点在同一直线上,画出光路图,如图
。
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称。
24.(2023·枣庄)自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生,它由多组“直角反射器”组成,其中一组“直角反射器”如图所示,一束光射向平面镜S1,请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】光遇到直角镜面时,被平行反射回来,作法线垂直于平面镜,入射角等于反射角,
答案为如图:
【分析】
光遇到直角镜面时,被平行反射回来,法线垂直于平面镜,入射角等于反射角。
25.(2023·凉山)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】 由凸透镜折射的规律可知,平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,根据像与物体关于平面镜对称,画出P在平面镜中形成的像P',连接FP',与平面镜交于Q点,FQ是水中的折射光线,也是平面镜的入射光线,连接QP,可得经平面镜反射的反射光线,如图所示:
【分析】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;光线从空气中进入水中,传播方向会发生改变,折射角小于入射角,折射光线的延长线过P在平面镜中像点P',与平面镜的交点为入射点M;连接入射点与点P,QP是平面镜的反射光线。
26.(2023·重庆)在如图中画出入射光线经凹透镜折射后的光线。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】对于凹透镜,光线的延长线过焦点,折射光线和主光轴平行,如图 。
【分析】光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线和主光轴平行。
27.(2023·成都)
(1)如图甲所示是博物馆内“刘充国印”的展台,上方是凸透镜,透过它能看到放大的印章;下方是平面镜,通过它能看到印章底部的字。图乙是其示意图,F为凸透镜的焦点,O为凸透镜的光心,光线a平行于凸透镜的主光轴(图中虚线)。请在图乙中画出:①光线a经过凸透镜折射后的光线;②光线b经过平面镜反射后的光线。
(2)植树节当天,学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作,如图甲,小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆,O为支点,请在图乙中画出:①手在A处施加的最小动力F的示意图;②F的力臂L。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)①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;
②首先通过入射点做垂直镜面的法线,然后根据“反射角等于入射角”在法线下面画出对应的反射光线,如下图所示:
(2)连接OA,通过力的作用点A作OA的垂线,且在向上的方向上标上箭头即可,如下图所示:
【分析】(1)根据凸透镜的特殊光线,结合光的反射的知识完成作图。
(2)当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为力臂时最长,此时最省力。
28.(2023·泰州)在图中,画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】物体AB和像A'B'关于平面镜对称,故过A点做平面镜的垂线,并延长,且物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离确定像点A', 过B点做平面镜的垂线,并延长,且物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离确定像点B',由于成的是虚像,故连接A'B',即为像,故如图所示:
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称。
29.(2023·长沙)在课后实践活动中,小明自制了一个如图甲所示的手电筒,他将小灯泡放在凸透镜的焦点处,请在图乙中画出光通过凸透镜后的光线。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】光线过凸透镜的焦点,折射光线和主光轴平行,如图 ;
【分析】光线过凸透镜的焦点,折射光线和主光轴平行。
30.(2023·广元)如图所示。从S点向平面镜发出一条光线,经平面镜反射后,反射光线到达光屏上的P点。请你作出此过程的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】①通过发光点S作镜面的垂线,然后在镜面下方根据“物像等距”找到对应的像点S';
②连接S'P,与镜面的交点为入射点O;
③连接SO为入射光线,连接OP为反射光线,如下图所示:
【分析】物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,即所有的反射光线都经过像点。既然这条反射光线还经过P点,则可将P和像点连接,与镜面的交点为入射点,最后补充光路图即可。
一、作图题
1.(2022·巴中)下图中已标出了反射光线OB,请画出对应的入射光线AO和折射光线的大致方向OC。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】根据平面镜成像原理入射角等于反射角,故过入射点作垂直于水面的法线,然后作出入射光线OA,并标好入射光的方向。根据折射规律可知从空气中射入水中的发生折射,折射角将小于入射角,折射光线将更靠近法线,由此可作出折射光线OC,如下图
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光在折射时,空气中的角度较大。
2.(2022·威海)如图所示,激光笔从A点发出激光,在平面镜上留下一个红色亮点O,请画出激光入射到镜面和离开镜面后的径迹。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】作出点A关于平面镜的对称点,即为像点A′,连接A′O,沿A′O画出反射光线,连接AO画出入射光线,如图所示:
【分析】平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等;像和物体关于平面镜对称。
3.(2022·东营)如图所示,S是发光点,请画出S在平面镜中的像的位置,并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。
【答案】解:如图所示;
【解析】【解答】作出发光点S关于平面镜的对称点,即为发光点S的像S',连接S'A交平面镜于点O,沿AO画出反射光线,连接SO画出入射光线,如图所示
【分析】平面镜所成的像是正立等大的虚像,像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与平面镜垂直。
4.(2022·遵义)某同学用激光笔照射玻璃砖探究光学规律时,观察到光在玻璃砖中的传播路径,如图所示。请画出入射光线AO的反射光线和折射光线的大致位置。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】先过入射点O垂直于界面作出法线,根据反射角等于入射角在玻璃中法线的上侧作出反射光线OB;光由玻璃砖斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,据此在空气中法线的上侧作出折射光线OC,如图所示:
【分析】光在反射时,反射角等于入射角;光在折射时,空气中的角度偏大。
5.(2022·黔西)阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射角的度数。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】因为太阳光竖直射入深井内,所以反射光线竖直向下,画出法线,过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置;因入射光线与水平面成60°,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射光线的夹角为60°+90°=150°
则入射角、反射角都为
如图所示:
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线与法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 。
6.(2022·湘西)太阳光经书本反射后进入我们眼睛的光路如图所示,请画出入射光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线两侧,作出入射光线,如下图所示:
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,画出入射光线。
7.(2022·鞍山)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水中有一平面镜。一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经过水中的平面镜反射后恰好过P点。请画出:
⑴经过凸透镜的折射光线;
⑵进入水中的折射光线;
⑶经平面镜后的反射光线。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】平行与主光轴的光线经过凸透镜的折射后会聚于焦点F,作光线经过凸透镜后的折射光线;根据平面镜成像的特点,由于光线经过水中的平面镜反射后恰好过P点,故作P点的对称点P',连接FP'交平面镜于A点,则A点为光线的入射点,此时连接FA即为平面镜的入射光线,也是光线经凸透镜折射后进入水中的折射光线,连接AP即为经平面镜后的反射光线。如图所示:
【分析】平行与主光轴的光线经过凸透镜的折射后会聚于焦点;平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等;像和物体的大小相等。
8.(2022·河池)如图所示,请完成光线通过透镜后的光路。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过凹透镜光心的光线传播方向不改变,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,如图所示:
【分析】光线过凹透镜的光心,沿直线传播;光线和凹透镜的主光轴平行,折射光线的反向延长线过焦点。
9.(2022·泰州)如图,请完成图中光通过透镜后的光路。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变,过焦点入射的光线经凸透镜折射后平行与主光轴,如图所示:
【分析】入射光线和凸透镜的主光轴平行,折射光线过焦点;入射光线过焦点,折射光线和主光轴平行。
10.(2022·随州)小聪同学在鱼池边欣赏鱼儿在水中游来游去,常言道“眼见为实”,在这里却是“眼见为虚”。设真实的鱼尾上有一点A,在小聪眼里这一点“跑到了A'的位置”,如图所示。请画出造成这种现象的光路图(只需用一条光线的光路示意即可,并保留作图痕迹)。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】在眼睛看来光是沿直线传播的,所以像点A'与人眼的连线是一条直线,用虚线将像点A'与人眼连起来,与水面的交点即为折射点,在折射点垂直水面画一条虚线,即为法线,再分别用实线连接折射点与A点、折射点与人眼,用箭头表示出光线的方向,从真实的鱼尾A点射向水面,然后从水面折射点射向人眼,如下图所示:
【分析】光在发生折射时,水中斜射入空气中,折射角大于入射角。
11.(2022·广州)如图,一条光线垂直界面AC进入玻璃砖后,在界面AB上只发生反射,在图中画出该光线经界面AB反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】光线由空气垂直射入玻璃时,传播方向不改变,此光线射向AB界面时,发生了全反射,据光的反射定律,作AB的垂线,即法线。因为玻璃砖是一个底角为45度的等腰三角形,AB为底边,那么垂直于腰AC入射的光线与AB的夹角为45度。所以射向AB的光线的入射角为45度。在光的反射现象中,反射角等于入射角,作出反射光线。反射角为45度,此反射光线与AB的夹角也为45度,所以是垂直射向BC,则此反射光线由玻璃射出时,传播方向不改变。作图如下:
【分析】光线和界面垂直时,沿直线传播;光在反射面上发生反射,反射时反射角等于入射角。
12.(2022·广州)如图,凸透镜的焦点为F,光心为O。
①在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线
②S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行,在图中画出上述光路。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过光心的光线,经透镜后传播方向不改变,如图。S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行,故它的入射光线一定过焦点,如图:
【分析】光线过凸透镜的焦点,折射光线和主光轴平行;光线过光心,沿直线传播。
13.(2022·潍坊)如图所示,水池边有一路灯S,路灯上方有一平面镜,S发出的光能经反射后射入水中,请画出:
⑴S在平面镜中所成的像;
⑵经反射后过A点的反射光线;
⑶照射到水池底的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】据平面镜的成像特点,过S作MN垂线,据像到镜面的距离与物到镜面的距离相等,作出像点S′;连接S′A与MN相交于O点,光线OA是S射向MN的光线经反射后的过A点的反射光线;光线OA斜射向水面时发生折射,折射角小于入射角,可大概作出折射光线,且折射光线射向池底的B点。作图如下:
【分析】平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等;像和物体的大小相等;光线OA斜射向水面时发生折射,折射角小于入射角。
14.(2022·菏泽)在防溺水教育活动中,老师告诉学生,池塘里水的实际深度比看起来的深度要大不能贸然下水游泳。下图为解释这一现象的情景,其中A为水底的物体,A′是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出过O点的入射光线和折射光线。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】人在空气中看到A'在水中的位置就是A在水中的像的位置,所以找到A在水中的像的位置,A发出的光经水面折射进入人眼,所以找到此光线的入射点;分别连接A'到人眼找到入射点O,实际是A发光,所以连接AO为入射光线;A'到O是找到入射点所做的辅助线,应用虚线表示。如图所示:
【分析】水中的光线进入空气中,折射光线远离法线偏转。
15.(2022·丹东)如图甲所示,用跳棋子完成“探究平面镜成像的特点”的实验后,小辉偶然发现在镜前某一角度,棋子A的像恰好被棋子B“挡住”了;图乙为该场景的简图,图中C为小辉眼睛的位置,请根据平面镜成像的特点完成符合题意的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】先作出棋子在平面镜中的像,由于被棋子B挡住了,所以A′BC在同一直线上,连接A′C,与平面镜的交点为入射点,连接,则为入射光线,为反射光线,如下图
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,物体的像和反射光线经过的点在同一直线上。
16.(2022·攀枝花)一束平行于主光轴的光线,射向凸透镜后再经平面镜反射,请完成光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,该光线入射到平面镜,画出法线,再根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线,如图所示:
【分析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线。
17.(2022·铜仁)
(1)如图(a)所示,一束光斜射向玻璃砖,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线);
(2)如图(b)所示为一根“ ”形杠杆,O为支点,左端悬挂一重物M,现要在A端施加一个最小的力,使M在图示位置保持平衡。某同学在A点画出了最小力F的示意图,请对该同学的作图结果予以评价(用作图方式体现);
(3)如图(c)所示,根据小磁针的指向,用物理符号标出螺线管左端和电源左端极性。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【解答】(1)过入射点先作法线,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角,由此在法线右侧的玻璃中画出折射光线;当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角,由此在法线右侧的空气中画出折射光线。如图所示:
(2)根据杠杆平衡条件可知,阻力与阻力臂的乘积不变,要使得动力F最小,则动力臂最大,从图看出,连接O点到A点,OA即为动力臂,此线段最长,即动力臂OA最长,作过A与OA垂直的垂线段,根据力的示意图画出F,此时F最小,故该同学的画法不符合题意,应为如图所示:
(3)小磁针静止时,根据磁极间的相互作用规律可知,相互靠近的一定是异名磁极,因此螺线管的右端是S极,左端是N极;根据右手定则,右手握住螺线管,使拇指指向N极。则四指环绕的方向就是电流的方向,可以判断出,电流的整体走向是从螺线管的右端流进,因此电源右端是正极,左端是负极;如图所示:
【分析】(1)光从空气斜射入玻璃中,折射光线靠近法线,光从玻璃斜射入空气中,折射光线远离法线;
(2)杠杆上支点到力的作用点的连线是最大力臂,最小的力和最大的力臂垂直;
(3)根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置。
18.(2022·阜新)小丽站在落地镜前看到了自己的全身像。根据平面镜成像特点,画出她的眼睛E通过平面镜看到自己右脚上P点像的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过物点P作垂直于镜面的直线(虚线)PQ(Q点为垂足),延长PQ到点P′,使
此时P′即是P在平面镜中的像的位置。连接P′E,与镜面的交点为入射点O,再连接PO,即为入射光线,OE为反射光线。如下图所示
【分析】平面镜成时像和物体关于平面镜对称;像和反射光线经过的点在同一直线上,画出入射光线和反射光线。
19.(2022·鄂州)游泳是一项有益身心健康和健美体型的运动,但同时存在安全隐患。如图所示,某游泳馆救生员在泳池边的高椅子上注视着泳池中的动向。他发现由于泳池边缘的阻挡,池底有一块视觉盲区监管不到。请画出一条光线从池底盲区边缘处刚好射入救生员眼睛的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由于光在同种均匀介质中是沿直线传播,根据人的眼睛和泳池边缘作出折射光线可得入射点O,连接O点和盲区左边缘可得入射光线,如下图所示:
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播,在不同介质中会发生折射。
20.(2022·玉林)小明同学不注意用眼卫生,造成了高度近视,请在图中画出远处物体发出的两入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】近视眼看远处的物体时,物体发出或反射的光会会聚在视网膜前面,如图所示:
【分析】近视眼成像时,像在视网膜前。
21.(2022·梧州)如图,小玲利用一块平面镜,将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道内,请在图中画出平面镜的位置。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道,可知入射光线向下、反射光线水平向左,根据光的反射定律可知,法线垂直于平面镜,根据图中法线的位置,过入射点作法线的垂线得到平面镜的位置,如图所示:
【分析】根据入射光线和反射光线,结合法线画出平面镜的位置。
22.(2022·抚顺)承德避暑山庄湖景如画,如图甲所示。小玉同学在岸边,通过平静的湖面,既可看到建筑物的倒影,又可看到水中的鲤鱼。图乙中,A点代表建筑物的顶点,B点代表小玉看到的鱼,C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出:
⑴A点在水中的像A';
⑵小玉看到A'的光路;
⑶鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】(1)作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A',即为建筑物的顶点A在水中的像A'。
(2)连接A'和小玉的眼睛C的连线,交水面于O,OC为反射光线,连接AO为入射光线,即为小玉看到A'的光路。
(3)水中的鱼反射的光线斜射入空气中时,折射角大于入射角;折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线看过去,看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方;连接BC交水面于O',过点O'作法线,O'C为折射光线,根据折射角大于入射角作出入射光线B' O',即为看到B'的光路图,鱼的大致位置B'在B的正下方,如图所示:
【分析】根据光的反射定律及折射规律补全光路图。
23.(2022·锦州)如图所示,S′是光源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恰好经过凸透镜左侧焦点F。请你画出:
⑴光源S的位置;⑵经过凸透镜的折射光线。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过点S′作镜面的垂线,根据“像S′与物S到镜面的距离相等”,在垂线上确定光源S的位置;根据“过焦点的光线通过凸透镜后的折射光线与主光轴平行”,作折射光线,光的传播方向水平向右,如图所示:
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称;光线经过凸透镜的焦点时,折射光线平行于主光轴。
24.(2022·泸州)一束与水面成60°角的光线从水中射向空气,在水面处同时发生了反射和折射,请在图中标出反射角及其度数,并画出折射光线的大致方向。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由图中可知,入射光线与水面的夹角为60°,则入射光线与法线的夹角为30°,即入射角为30°,由光的反射规律可知,反射角等于入射角,等于30°,光线从水中斜射入空气中时,会发生折射,折射光线远离法线,如下图所示
【分析】光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角。
25.(2022·本溪)用一条光线照射凸透镜,折射光线a恰好经过凸透镜另一侧焦点。然后经水平地面上的平面镜反射,在墙壁上形成一个光点A.请在图中画出:
⑴a的入射光线;
⑵光点A的位置;
⑶标出反射角度数。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由凸透镜的三条特殊光线知,入射光线平行于主光轴,折射光线过焦点,作出a光线的入射光线,a光线射到平面镜上发生反射,由图可知,入射角为90°-30°=60°
根据光的反射定律可知,反射角也为60°。故过光线a与平面镜的交点作法线(用虚线),然后画出反射光线,与法线的夹角为60°,与墙壁交于A点,作图如下:
【分析】由凸透镜的三条特殊光线知,入射光线平行于主光轴,折射光线过焦点;光的反射定律:反射光线与入射光线与法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 。
26.(2022·大庆)甲图是近视眼的成像示意图,其中晶状体相当于凸透镜,平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在乙图虚线框内画出适当的透镜,并将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a点。
【答案】解:如图所示
【解析】【解答】图甲是近视眼的成像示意图,需要用凹透镜来矫正,故虚线框内应该画凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,再经过晶状体会聚到视网膜上的a点。如下图所示:
【分析】凹透镜对光有会聚作用;眼睛成像在视网膜上,才能看清楚物体。
27.(2022·河南)图是某戏曲演员在平面镜前化妆的情景。请在图中画出演员头饰中弧线AB段在平面镜中的像,并画出演员通过平面镜看见头饰上A点的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】根据平面镜成像规律可知,像和物关于平面镜对称,画出弧线AB关于平面镜的对称图即AB的像;A点的光线经过平面镜反射进入演员的眼睛。如图:
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称;像和所经过的点在同一直线上,画出反射光线。
28.(2022·岳阳)小猫叉不着鱼,作图可解释。请完成小猫看见鱼(图中A点)的折射光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】从A点反射的光传播到水和空气的交界面处,会发生折射,折射光线偏离法线折射,折射角大于入射角,折射光线的反向延长线的A′点就是虚像的位置,作图如下:
【分析】光从水中斜射入空气中,折射角变大。
29.(2022·成都)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),国乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】光线照射到横梁上,由于光线沿直线传播,光线通过景符上的小孔,照射到“圭”面上,这是小孔成像,在“圭”上形成横梁的像。如图所示:
【分析】光在同种均匀介质中,沿直线传播,小孔成像是光沿直线传播形成的。
30.(2022·自贡)如图一束光线斜射入玻璃砖中,请画出光线经过玻璃砖的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】第一次折射:先过入射点(光线与玻璃上表面的交点),垂直玻璃砖上表面作出法线,再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角;
第二次折射:先过入射点(光线与玻璃下表面的交点),垂直玻璃砖下表面作出法线,再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线,注意折射角大于入射角,折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行,如图所示:
【分析】光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角;光从玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角。
一、作图题
1.(2021·兰州)小美去鞋店买鞋,如图所示是她站在镜前试鞋的情景。请画出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】根据平面镜成像特点,作出鞋面B点在平面镜中所成像B′,眼睛A连接B′,与镜面交点为入射点,连接入射点和A、B点,即为人眼看到鞋面像的光路如图所示:
【分析】光发生反射时,反射光线与法线的夹角为反射角,入射光线与法线的夹角为入射角,两角相等。
2.(2021·青海)如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的两个焦点,请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S′.
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】利用过光心的光线传播方向不改变,平行与主光轴的光通过透镜后会过焦点,这两条折射光线的交点就是像点S′.
【分析】该题目考查的是凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
3.(2021·鄂州)如图,光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后,射入游泳池中,刚好被正在游泳的小明看到。请完成光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】据光的反射定律作出S发出的光线经平面镜的反射光线,反射光线在空气中向前直线传播,斜射入水中,据光的折射定律,作出进入眼睛的折射光线,所以作图如下:
【分析】物体的表面发生光的反射现象,入射角与反射角的大小相等,并且分布在法线的两侧,结合光的反射定律作图即可。
当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图即可。
4.(2021·河池)请在图中作出物体AB在平面镜中的像(请保留作图痕迹)。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体在平面镜中的像。
【分析】结合平面镜成像的特点作图即可。
5.(2021·宜昌)小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像,请你在下图中作光路图确定玩偶S点所成像S′的位置。图中O为老花镜的光心,F为其焦点。
【答案】解:如图所示;
【解析】【解答】老花眼镜是一个凸透镜,玩偶S点位于该透镜的一倍焦距以内,S点发出的无数条光中,照射到透镜上的光都会发生折射,这些折射光线或折射光线的反向延长线的交点就是S的像。作其中的两条特殊光线:过光心的光传播方向不变;平行于主光轴的光经凸透镜折射后折射光线过焦点。这两条光线的反向延长线的交点即S点的像S′,如图所示:
【分析】凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
6.(2021·潍坊)如图甲所示,一束光斜射人盛有水的容器中,在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变,向容器中缓慢加水,光斑移到P2位置时,请在图中画出此时的折射光线及水面位置。
【答案】
【解析】【解答】光斑由P1向P2移动的过程中,入射光线的方向不变,则折射光线的传播方向也不变,那么经过P2的折射光线与经过P1的折射光线平行,所以过P2作平行于过P1的折射光线的射线,此线即水平上升后的折射光线,此折射光线与入射光线的交点即入射点,入射点所在的水平面即上升后的水面,所以作图如下:
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
7.(2021·衡阳)舞蹈教室有一面平面镜,四位学生在平面镜前排练舞蹈,请你根据平面镜成像的特点,在图中分别用 , 标出 , 两位学生像的位置。
【答案】
【解析】【解答】根据平面镜成像特点:平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,作图如下
【分析】平面镜成像作图时,利用物和像关于平面镜对称的性质作图即可。
8.(2021·广安)如图所示,入射光线与镜面成30°角,请画出反射光线并标出反射角及度数。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】先作出法线,根据反射角等于入射角作出反射光线,因为入射光线和平面镜夹角30°,所以入射角为60°,反射角为60°。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,可以作反射光线。
9.(2021·河南)图甲为开封铁塔及其倒影的美景。请在图乙中画出光从塔尖经水面反射进入人眼的光路图,其中A点表示水中“塔尖”的位置。
【答案】解;如图所示:
【解析】【解答】首先找到A关于水面的对称点A’,即为塔尖,连接A和眼睛,与水面的交点O,在水面以下用虚线,水面以上用实线,并标上指向眼睛的箭头,即为反射光线,连接塔尖A’与O点并标上向下的箭头,即为入射光线,故如下图所示:
。
【分析】光发生反射时,反射光线与法线的夹角为反射角,入射光线与法线的夹角为入射角,两角相等。
10.(2021·菏泽)小明驾车通过小区道路转弯处时,通过转弯处的镜子 (可看作平面镜)看到了行人,他及时采取避让措施保证了行安全。下图为转弯时的俯视图,其中 是车内小明的眼睛, 为行人,请作出小明看到行人的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】小明看到行人,是因为行人反射的光经平面镜反射后到达了人的眼睛。过B点作平面镜的垂线,根据平面镜成像的特点:像和物关于平面镜对称,找点B在平面镜中的像B ,连接B A与平面镜的交点即为入射点,再连接入射点和B点找到入射光线,完成光路图,如图所示:
【分析】根据平面镜成像特点在平面镜中作物体的像,像和反射光线经过的点在同一直线上,并作入射光线。
11.(2021·淄博)“珍爱生命,注意安全”是我们应具备的安全意识。由于光的折射,池水看起来比实际的浅,夏季要特别注意防范溺水事故。用A、A'分别表示池底和看到的“池底”,请在图中画出人眼看到的池底的光路图。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】眼睛观察到的池底A'点在池底A点的正上方,连接眼睛与A'点和水面的交点为折射点O,在图中 A'点是A点的像,光由A点发出,经水面射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而射入人眼。 A'就在折射光线的反向延长线上。如图所示
【分析】光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,视线逆着折射光线看到水中物体的虚像。
12.(2021·梧州)如图所示,某喷水池的池底安装有一只射灯,射灯射出一束光在水面发生折射,请在图中画出这束光的折射光线大致位置。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】由题意可知,光从水中斜射入空气中时,会发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,如下图所示:
【分析】光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
13.(2021·广东)
(1)如图所示,物体A静止在斜面上,画出A所受重力G和支持力FN的示意图。
(2)如图为冰箱工作时的部分电路示意图.冰箱内照明灯由开关S1控制,压缩机M由开关S2控制.根据题意,将图连接完整,并符合安全用电原则。
(3)如图所示,蜡烛的烛焰中心A在主光轴上距凸透镜光心O二倍焦距以外。
①根据凸透镜成像规律,在图甲中标出A所成的像A′的大致位置。
②借助辅助线或光路图,在图乙中找到A所成的像A′的确切位置,保留作图痕迹。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【解析】【解答】(1)重力作用在物体的重心上,方向竖直向下;支持力也作用在物体的重心上,方向与斜面垂直向上,如下图所示:
(2)①冰箱内的照明灯损坏了,压缩机照常工作,即二者不相互影响,应该为并联;
②照明灯由开关S1控制,即灯泡与S1串联在同一支路;压缩机由开关S2控制,即压缩机和开关S2串联在同一支路;
③在家庭电路中,为了安全用电,开关必须接在火线上,如下图所示:
(3)①A在凸透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,此时像在一倍焦距和二倍焦距之间,如下图所示:
②a.通过A点作凸透镜主轴的一条垂线段AB,通过B点作平行于主轴的光线,经过凸透镜后通过焦点。
b.再通过A点作通过光心的光线,它的传播方向不变。
c.两条折射光线的交点就是B的像B',最后通过B'作主轴的垂线与主轴相交,交点就是A的像A',如下图所示:
【分析】(1)分析重力和支持力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可;
(2)①用电器相互影响为串联,不相互影响为并联;
②在并联电路中,干路开关控制所有用电器;支路开关只能控制它所在支路上的用电器,据此解答。
(3)①根据图甲确定物体的位置,根据凸透镜成像规律确定像的位置;
②根据凸透镜的三条特殊光线完成作图,确定像的位置。
14.(2021·凉山)请在下图的方框内画出合适的光学元件。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】折射光线比入射光线向主光轴发散一点,该透镜对光线有发散作用,因此填凹透镜,如图所示:
图中的光学元件不能使光线透过,但能改变光路,所以该图中是平面镜,如图所示:
【分析】凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用,结合入射光线和折射光线的方向判断;物体的表面发生光的反射现象,入射角与反射角的大小相等,并且分布在法线的两侧,结合光的反射定律作图即可。
15.(2021·南京)按要求作图(请保留作图痕迹)。
(1)图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
(2)图丙中,轻拉弹簧,水平面上的物体A和B处于静止状态,画出物体A的受力示意图.
(3)图丁中,将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【解析】【解答】(1)画出牙齿关于镜面的对称点即为牙齿在平面镜中所成的像,连接像点和眼睛的直线与平面镜的交点即为入射点,连接入射点和眼睛并标上箭头为反射光线,连接牙齿和入射点标上箭头即为入射光线,如图所示:
(2)对A进行受力分析,A受到重力和支持力,因为A和B间没有相对运动或相对运动趋势,所以A不受摩擦力,如图所示:
(3)三孔插座连接时,左孔接零线,右孔经过开关接火线,开关控制插座,中间孔接地线,如图所示:
【分析】(1)物体的表面发生光的反射现象,入射角与反射角的大小相等,并且分布在法线的两侧,结合光的反射定律作图即可;
(2)作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作支持力的示意图,力的作用点在物体的几何中心上,方向与接触面垂直,指向被支持物体,用字母F表示。
(3)家庭电路中,开关要连在火线上,保险丝和空气开关要连在火线上,三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线,用电器的金属外壳要接地线。
16.(2021·锦州)如图所示,一束光线在空气和水的交界面处发生反射和折射,已知折射光线为OC,请画出大致的入射光线AO和反射光线OB。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】折射光线由入射点射向空气,说明光是由水中射向空气的,折射光线和入射光线在法线两侧,折射角大于入射角;反射光线也在水中,反射光线和入射光线也位于法线两侧,反射角等于入射角,故作图如下:
【分析】平静的水面即可以反射光,也可以折射光,明确入射角、反射角和折射角的大小关系,结合光的折射定律和光的反射定律作图即可。
17.(2021·阜新)甲图是渔民叉鱼的场景,请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图,同时标出入射角i;其中B代表渔民看到的鱼,A代表鱼的实际位置。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】A点鱼发出的光从水中传播到空气中时发生折射,折射角大于入射角,此时人眼逆着折射光线看上去,看到的鱼的位置B比鱼的实际位置A要高,如下图所示:
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图即可。
18.(2021·玉林)如图所示,请在图中画出近视眼能看清近处物体发出的两束入射光线经晶状体折射后对应的光线。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】近视眼能看清近处物体,那么近处物体发出的光线可以会聚在视网膜上,所以作图如下:
【分析】近视眼看近处的物体时,光线经过晶状体,能将像成在视网膜上。
19.(2021·安顺)如图甲所示是我国首创的“吸毒人员瞳孔检测鉴定仪”,它主要对眼球经凸透镜成的像进行分析,从而为辨别吸毒人员提供了依据。如图乙所示是一束来自眼球表面的光,请画出此光线经凸透镜后折射光线的大致位置。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】凸透镜对光有会聚作用,由此确定折射光线的大致位置,如图所示:
【分析】该题目考查的是凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
20.(2021·贵港)
(1)请在图中画出光线经过凹透镜后的光路图。(F为焦点)
(2)某科技小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关S1或S2,护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮,同时听到电铃响起。请用笔画线代替导线在图中连接符合设计要求的电路图。
(3)如图所示一个鸡蛋在水中下沉,请作出鸡蛋所受力的示意图。(不考虑鸡蛋与水之间的摩擦)
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)解:如图所示:
【解析】【解答】(1)平行主光轴的光线射入凹透镜,折射光线的反向延长线直线左侧的虚焦点,故用直线将虚焦点和折射点相连,并延长,标上向上的箭头,即为折射光线,指向虚焦点的将平行主光轴,故过折射点画一条直线,平行主光轴,并在直线上标上箭头,故如下图所示:
。
(2)闭合床头开关S1或S2,护士值班室的护士就能及时看到对应的灯L1或L2亮,同时听到电铃响起,即开关S1控制灯L1,开关S2控制灯L2,且灯泡L1与灯泡L2并联,不论按哪一个开关,电铃都需要响,说明电铃在干路上,故下图所示:
。
(3)在水中鸡蛋受到了重力和浮力,在鸡蛋加速下沉,重力大于浮力,先找到重心,画一条向下的线段,比较长,并在末端标上箭头和G,再过重心画一条竖直方向的线段,比重力短,在末端标上箭头和F浮,故如下图所示:
。
【分析】(1)该题目考查的是凹透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,经过焦点的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜反向延长经过焦点;
(2)电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,两个串联的用电器相互影响,两个并联的用电器互不影响;结