2023年中考物理高频考点突破——光学作图(含答案)考试试卷

2023年中考物理高频考点突破——光学作图
1．如图所示，凸透镜的主光轴与容器内的水面平行，F为焦点，容器底有一块平面镜MN，一条平行于主光轴的光线射向凸透镜。请画出：
(1)该入射光线经凸透镜射向水面的光线；
(2)射入水中的折射光线；
(3)经水中平面镜反射后的反射光线。
2．如图所示，s点发出的一条光线经平面镜反射后，再经凸透镜折射，折射光线平行于主光轴射出。请画出：
(1)S点发出的入射光线；
(2)经平面镜的反射光线；
(3)凸透镜左侧焦点的位置。
3．苹果受充足的阳光照射才会变红，有此部位阳光照射不到，因此苹果通常不是全红。小亮在苹果树下铺设一层银色地膜，如图甲所示。利用光的反射使苹果能接受更多的光照，大部分苹果会整个变红，甜度也会增加，这样的苹果市场价格变高，易于销售。这项小创意使他家苹果收益大幅提升。请你在图乙中画出一束太阳光经银色地膜反射至苹果的光路图。
4．如图所示，有一条经过平面镜反射过点P的反射光线且平行于主光轴入射到凹透镜上，S'为像点，请确定点光源S的位置，并补全光路图。
5．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。
6．如图所示，一束光从水中斜射向水面，入射光线及法线已画出，在图中画出这条入射光线的反射光线和折射光线的大致方向。
7．小明站在池水旁观赏游鱼，恰好看见一架飞机飞过，分别用 A 代表小明的眼睛、B 代表看到的鱼、C 代表看到的飞机，请画出小明看见鱼和飞机的光路图，并用“D”大致标出鱼在池水里的实际位置。（保留必要的作图痕迹）
8．请作出图中与凸透镜折射光线对应的入射光线。
9．（1） 请画出图中对应的折射光线；
（2）请画出图中小球受到的重力示意图。
10．如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线，经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置。
11．如图是自行车尾灯的示意图。光线射向尾灯，请画出其中一条光线经尾灯反射的完整光路图。
12．请画出发光点S经平面镜MN反射后过P点的光路图，并画出过P点的反射光线在水面发生折射时，折射光线的大致方向。
13．图中物体AB在凸透镜两倍焦距以外，请画出AB经凸透镜所成像A'B′的大致位置。
14．如图所示在水面上方有一发光点S，发出两束光线分别射到容器底上的A点和B点，以及经水面反射后到达容器右侧壁上的C点（C点未标出），已知A点在S点的正下方，B点在A点的右侧，请根据光的折射、反射规律画出这三条光线到达A、B、C三点的传播路径并标出C点。
15．完成图中光路。
16．如图，一条光线经平面镜反射后射向凹透镜，反射光线恰好与凹透镜的主光轴平行。请在图中画出：
（1）射向平面镜的入射光线，标出入射角的度数；
（2）经过凹透镜的折射光线。
17．如图所示，S′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恰好经过凸透镜左侧焦点F。要求:（1）画出点光源S；（2）补充入射光线；（3）画出反射光线经过凸透镜的折射光线。
18．根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′（保留作图痕迹）。
19．如图所示，某清澈池塘底部有一物体A，站在岸边的小明（假设小明的眼睛在C处）看到物体在B处，请画出小明看到物体A的光路图。
20．如图所示，物体AO放置在水平面上，A'O是AO在平面镜中的像，且A'O垂直于AO。请在图中画出平面镜的位置，并标出镜面与水平面夹角的大小。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．
【详解】(1)平行于主光轴的光线穿过凸透镜经过凸透镜的焦点；
(2)光线与水面有一个交点，过交点作水面的法线，光从空气射入到水中时，折射角小于入射角；
(3)入射光线与水平镜面有一个交点，过交点作垂直于平面镜的发现，入射角等于反射角。作图如图所示：
。
2．
【详解】通过平面镜作出S的对称点S′，即为光源S的像位置，连接S′与凸透镜的入射点，即反射光线，反射光线与主光轴的交点即凸透镜的焦点F。
3．
【详解】过地膜面作出太阳的对称点，连接与地膜面的交点为入射点，连接得到入射光线，为反射光线，如下图所示。
4．
【详解】根据平面镜成像的规律：像与物关于镜面对称，作出像点S'关于平面镜的对称点即为点光源S，反射光线与平面镜的交点O即为入射点，连接SO即为入射光线；对于凹透镜，平行于主光轴的光线通过凹透镜折射后光线反向延长通过虚焦点；补全光路图如图所示：
。
5．
【详解】根据光的反射定律，两角相等，即反射角和入射角相等，故入射光线和反射光线的夹角的角平分线即为法线，再过P点做法线的垂线，即为平面镜的位置，指向凹透镜虚焦点的入射光线，将平行主光轴射出，故过折射点做主光轴的平行线，并标上向右的箭头，故如下图所示：
。
6．
【详解】首先用量角器量出入射角大小，即入射光线与法线的夹角，光线在水面上会发生反射，根据光的反射定律可知：反射角等于入射角，在法线左边的水中作出反射光线，并标上箭头。经水斜射入空气中时光线会发生折射，由光的折射定律可知，光从水中射向空气中，折射角大于入射角，在法线左边的空气中作出折射光线，并标上箭头，如下图所示
7．
【详解】C点是飞机，A点是人眼，人眼看到飞机即飞机发出的光线直接进入人眼，故连接AC，并标上箭头，箭头指向人眼；人看到水里的鱼在B处，认为鱼就在B，即鱼的像发出的光线进入人眼，该直线与水面的交界点即为折射点O，该直线的水面以上即为折射光线，连接AD由于从一种介质进入到另外一种介质时，会发生光的折射，即水面以上即为折射光线，是折射光线的延长线，人眼逆着折射光线看到鱼的像在B处，故水面以下的是虚线，连接DO，即入射光线，并标上箭头，箭头指向O点，故如下图所示
8．
【详解】经过凸透镜光心的入射光线经凸透镜折射后传播方向不改变，经过焦点的入射光线经凸透镜折射后折射光线与主光轴平行，如下图所示：
9．（1） ；（2）
【详解】（1）由图示知，入射光线过焦点，则通过凸透镜的折射光线平行于主光轴，作图如下：
（2）小球所受的重力方向竖直向下，作用在重心上，作图如下：
10．
【详解】根据光的反射定律，做两条光线的反向延长线，交点即为点光源S的像点 ，再根据平面镜成像特点，像和物关于镜面对称，做出像点关于镜面的对称点S，即为点光源S，如图
11．
【详解】根据光的反射定律，当光线入射到自行车尾灯上时，反射角等于入射角，两次反射的光路如图，可以看到最后的反射光线与入射光线平行，如图
12．
【详解】根据平面镜成像时，物与像关于平面镜对称作发光点S的像，连接与平面镜相交与入射点O，则SO为入射光线，OP为反射光线，延长反射光线OP与水面相交与折射点，根据光从空气斜射入水中时发生折射，折射角小于入射角，作出大致折射光线。如图所示
13．
【详解】画出从A点发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点、通过光心的光线传播方向不变，折射光线的交点可得A点的像，垂直主光轴画出像A′B′。
14．
【详解】当光线从空气中垂直入射到水中时，光线不会发生偏折；当光线从空气中斜射入水中时，折射光线会向法线方向偏折，折射角会小于入射角；根据光的反射定律可知，反射角等于入射角、三线共面、两线分居，据此可以作出图象，如图所示：
15．
【详解】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点，故连接焦点和入射光线与凹透镜的交点，并延长即为入射光线的折射光线，因过凹透镜光心的光线传播方向不变，据此作出入射光线，如下图所示：
16．
【详解】（1）由图可知，凹透镜的主光轴与镜面夹角为45°，因反射光线与凹透镜的主光轴平行，则反射光线与镜面夹角也为45°，反射角为
90°-45°=45°
根据反射定律，反射角等于入射角，则入射角大小也为45°。过入射点垂直于镜面作出法线，根据反射角等于入射角作出入射光线，并标出反射角为45°。如下图：
（2）因平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线过虚焦点，故用虚线连接左侧虚焦点与凹透镜入射点，并以实线延长，即为经过凹透镜的折射光线。如图：
17．
【详解】通过平面镜作出S′的对称点S，即为光源S的位置，连接S与反射光线和平面镜交点E，则SE即为反射光线EF的入射光线；由图可知，光线EF过凸透镜左侧焦点F，则该光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，如图所示
18．
【详解】先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′，连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像，注意辅助线和像用虚线表示，如下图所示：
19．
【详解】来自物体A的光线斜射向眼睛时在水面发生折射，因折射角大于入射角，折射光线会偏向界面，人逆着折射光线看去，看到的是比实际位置偏高的虚像（B点）。故连接眼睛C点和像B点，与水面的交点即为入射点O，则AO为入射光线，OC为折射光线，如图：
20．
【详解】根据平面镜成像规律，像与物关于镜面对称，故作的角平分线即为镜面的位置，因A'O垂直于AO，故镜面与水平面夹角的大小为
如下图所示：