2022-2023學年中考物理二輪培優(yōu)訓練：專題21 光路圖 （解析版）

專題21光路圖題型一：平面鏡成像1．在圖中利用平面鏡成像特點畫出物體AB在平面鏡中的像?！敬鸢浮俊驹斀狻扛鶕矫骁R成像的特點，先作出物體AB的端點A、B在平面鏡中的對稱點A′、B′，連接A′、B′點即為物體AB在平面鏡中的像，注意輔助線和像用虛線，如圖所示：2．在圖示中作出從S發(fā)出的一條光線經平面鏡反射后過A點的光路圖【答案】見解析【詳解】過鏡面作出點S的對稱點S′,即為點光源S在平面鏡中的像，連接S′A與鏡面交于O點，即為入射點(反射點)，連接SO就得到入射光線，連接AO即為反射光線，如下圖所示：3．如圖所示，物體AB在平面鏡上方，一束由B發(fā)出的光入射到平面鏡表面O點。（1）畫出物體AB在平面鏡中的像A′B′；（2）畫出入射光線BO的反射光線并標出反射角的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）先作出端點A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為物體AB的像，如下圖所示（2）因為入射光線與鏡面的夾角是40°，所以入射角為根據光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也為50°，首先過入射點O畫出法線，然后根據反射角等于入射角在法線右側畫出反射光線，反射光線與法線的夾角為反射角；如下圖所示4．如圖所示，請畫出人眼暗從A點看到物體S在平面鏡中的像S′的光路圖．【答案】【分析】根據平面鏡的特點畫出光路圖．【詳解】根據平面鏡成像的特點，先畫出物體s在平面鏡中的像，連接A，與鏡面的焦點為0點．連接S0，為入射光線，OA為反射光線．如圖所示：5．下圖AB為平面鏡前的物體,請根據平面鏡成像特點,作出AB在平面鏡中的像；()【答案】【詳解】先作出物體AB的端點A、B在平面鏡中的對稱點、，連接、點即為物體AB在平面鏡中的像，注意輔助線和像用虛線，如圖所示：6．如圖（a）所示，為平面鏡，試作出一條過點的入射光線，經平面鏡反射的光線恰好經過點．()【答案】【詳解】根據平面鏡成像特點，過鏡面作出點P的對稱點P′，用虛線連接和兩點，與平面鏡相交于點；連接與即可得到入射光線和反射光線，光路如下圖所示：7．一條光線照射到水面發(fā)生反射和折射，這條光線經水面折射后的光線如圖所示．請在圖中畫出它的入射光線和反射光線的大致方向．()【答案】【詳解】光由空氣斜射進入液體中時，折射光線向靠近法線方向偏折，根據折射角小于入射角畫出入射光線；由光的反射定律的內容，首先過入射點畫出法線，法線與界面垂直（虛線），根據反射角等于入射角畫出反射光線；如圖所示：8．小黃坐的位置與電視機紅外線接收窗口之間剛好有張椅子，如圖所示。若不移動位置仍要遙控電視，在圖中畫出遙控器發(fā)出紅外線傳播到電視機紅外線接收窗口的光路?！敬鸢浮俊驹斀狻科交瑝γ婵煽醋髌矫骁R，先作出紅外線發(fā)射窗口的像，再將像與電視機紅外線接收窗口連接，與墻面的交點即為入射點，然后完成光路，如圖所示：考點：作光的反射光路圖點評：會靈活應用光的反射定律進行畫光路圖9．作出圖中物體AB在平面鏡中的像。【答案】【詳解】由平面鏡成像規(guī)律可知，像和物關于平面鏡對稱，故先作出端點A和B關于平面鏡的對稱點A′和B′，用虛線連接A′B′，即為物體AB在平面鏡中所成的像，如圖所示：10．一圓形蓄水池裝滿水，水面與地面相平，在池的中心正上方B處懸掛著一盞燈，一人站在岸邊，設A處為人眼，作出燈發(fā)出的光經過水面反射后進入人眼的反射光線。（保留輔助線）【答案】【詳解】據平面鏡成像的規(guī)律，像與物關于鏡面對稱，作出點光源B在關于水面的對稱點B′，即像點。連接B′A，與水面的交點O即為反射點，連接OA即為反射光線，連接BO即為入射光線。如圖：11．畫出圖中物體AB在平面鏡中所成的像?！敬鸢浮俊驹斀狻糠謩e做出物體AB端點、關于平面鏡的對稱點、，用虛線連接、即為在平面鏡中的像，如圖12．根據平面鏡成像特點，在圖中畫出物體AB在平面鏡MN中的像。【答案】【詳解】先作出端點A.B關于平面鏡的對稱點A′、B′,用虛線連接A′、B′即為物體AB的像，如圖所示：13．請用“鏡像法”作出圖中物體AB在平面鏡中的像A'B'【答案】【詳解】作A點關于鏡面的對稱點A′（需標出垂直符號），作B點關于鏡面的對稱點B′，用虛線連接A′B′，則A′B′就是AB在平面鏡中的像。如圖所示：14．根據平面鏡成像特點,畫出如圖中物體在平面鏡中所成的像；【答案】【分析】平面鏡成像的特點：像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直，即像物關于平面鏡對稱，據此作出AB的像【詳解】分別作出物體AB端點A、B關于平面鏡的對稱點A′、B′，用虛線連接A′、B′即為AB在平面鏡中的像．如圖：15．按照題目要求作圖（1）圖中光與鏡面成30度角射在平面鏡上，請畫出反射光線并標出反射角的大小；（2）請根據平面鏡成像規(guī)律，在圖中畫出AB在平面鏡中的像A′B′；（3）如圖所示，夜晚路燈下站著爸爸和小明兩人，地上留下了他們的影子AB和CD，請通過作圖確定路燈燈泡S的位置?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）由圖得，入射光線與鏡面的夾角為30°，則入射角為光反射中且入射光線、反射光線、法線分居法線兩側，先作出法線，再根據反射角等于入射角作出反射光線，如圖所示：（2）平面鏡成像中，像與物關于平面鏡對稱，用虛線分別過AB兩點作平面鏡的垂線，再分別取像距等于物距，得到像點A′、B′，用虛線連接像點A′、B′，再在A′上打上箭頭，如圖所示：（3）人的影子是光沿直線傳播的結果，光線被人體擋住，留下的影子。夜晚路燈下站著爸爸和小明兩人，地上留下了他們的影子AB和CD，分別連接爸爸頭頂與B點、小明頭頂與D點的連線，再將兩條線反向延長，則延長線的交點為路燈S的位置，如圖所示：題型二：光的折射16．平靜水面上方的小鳥和水中的小魚，某時刻的實際位置A、B如圖所示，C點的人恰好看到它們在水中的像A′、B′重合【答案】【詳解】作出小鳥A點關于水面的對稱點A′，即小鳥的像位置。因為C點人看到小鳥和小魚的像重合，即A'點也是小魚的像B′的位置，連接BO即為入射光線，如圖所示：17．一束光線從空氣射入玻璃時，界面MN上的反射光線如圖所示，請畫出對應的入射光和大致的折射光線。（保留作圖痕跡）【答案】【詳解】圖中法線已經畫出，根據反射角等于入射角在法線下側的空氣中畫出入射光線；光從空氣斜射入玻璃時，折射角小于入射角，據此在玻璃內部法線的上側作出折射光線；如圖所示。18．如圖所示，請在圖中畫出光線AO從空氣斜射向水中時反射光線和折射光線的大致位置?！敬鸢浮俊驹斀狻吭瓐D中的虛線為法線，法線與水和空氣的界面垂直，根據反射角等于入射角畫出反射光線OB，即；根據光從空氣斜射入水中時折射角小于入射角畫出折射光線OC，即，如圖19．在圖中畫出反射光線，標出反射角，畫出大致的折射光線．【答案】【詳解】當光線射向兩種介質的界面上時,會同時發(fā)生反射和折射;入射光線與水面夾角50°,則入射角等于90°?50°=40°，過入射點作出法線，由反射角等于入射角確定反射光線，當光從空氣中斜射入水中時，折射光線將向靠近法線的方向偏折，即折射角小于入射角，如下圖所示：20．一束光從空氣斜射到某液面上發(fā)生反射和折射，入射光線與液面成30°角（如圖），反射光線與折射光線的夾角為80°，則反射角的大小為________，折射角的大小為________?！敬鸢浮?/p>

60°

40°【詳解】[1][2]由題意知道，入射光線與液面成30°角，則入射角是反射光線與折射光線的夾角為80°，反射光線與液面也成30°角，故折射角為21．有一塊上下兩面MN與EF相平行的均勻玻璃磚，現(xiàn)有入射光線AB斜射到玻璃磚上，經玻璃磚兩次折射后，出射光線為CD，且AB、CD與玻璃磚的夾角均為α，如圖所示。(1)畫出光線在玻璃磚內的傳播路徑；(2)證明：出射光線CD與入射光線AB相平行。【答案】(1)；(2)見解析【詳解】(1)先過入射點B垂直玻璃磚上表面作出法線，再在玻璃磚內部法線的另一側作出折射光線，注意折射角小于入射角，并且最后的折射光線CD與玻璃磚上表面的入射光線AB平行，如圖所示：(2)延長AB，反向延長CD，如下圖：因為∠1＝∠α，∠2＝∠α，所以∠1＝∠2，因為MN∥EF，所以∠NBC＝∠ECB，即∠1+∠3＝∠2+∠4所以∠3＝∠4，所以AB∥CD。22．如圖，岸邊樹梢C處有一鳥巢，水中B處有一條魚，人眼在A點看到水中出現(xiàn)“魚鉆鳥巢”的景象，請作出人眼看到這種景象的光路圖。()【答案】【詳解】水平面相當于平面鏡，由平面鏡成像特點可知，像和物到平面鏡的距離相等，像和物連線與平面鏡垂直，所以C處的一鳥巢在水面中的倒影在C′處，由光的折射定律可知，當光從水中斜射入空氣中時，折射光線遠離法線，射入人的眼睛，而人由于錯覺，認為光始終沿直線傳播，逆著光的方向看上去而形成的虛像，所以看到的是魚的虛像，在B′處，比魚的實際位置高，如圖所示：23．如圖所示，一束光線AO從玻璃中斜射到空氣中，請在圖中畫出入射光線AO的折射光線并標出折射角【答案】【詳解】經過入射點O作垂直于界面的法線，根據折射角大于入射角畫出折射光線．如圖所示：【點睛】根據入射光線、折射光線以及法線在同一平面內，折射角大于入射角，確定折射光線的方向．24．如圖所示，一束光線AB射向豎直的平面鏡，并最終在水底形成一個光斑，請作出水底形成光斑的光路圖?！敬鸢浮俊驹斀狻抗饩€經過平面鏡后將在平面鏡的入射點處經平面鏡反射，根據光的反射規(guī)律反射角等于入射角，作出反射光線；反射光線斜射向水面時將在水面發(fā)生折射，根據光的折射規(guī)律：光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角，作出折射光線即可，如下圖所示：25．如圖，S為發(fā)光點，試作出三條射向水面的入射光線SO、SA和SB的折射光線．并說明折射光線反向延長交點的意義．【答案】折射光線反向延長交點的意義是讓人們知道折射后像的位置要比物體本身位置高【詳解】分別過入射點A、B作法線，然后根據折射角小于入射角作出其折射光線，折射角隨入射角的增大而增大，光線SB比光線SA的入射角大，因此光線SB比光線SA的折射角大；光線SO垂直入射傳播方向不改變，圖示如下：折射光線反向延長交點的意義是讓人們知道折射后像的位置要比物體本身位置高．故答案為（1）（2）折射光線反向延長交點的意義是讓人們知道折射后像的位置要比物體本身位置高．【點睛】在光路圖中，法線要畫成虛線，畫折射光路時，一定注意光從密介質進入疏介質，還是從疏介質進入密介質．26．畫出圖中折射光線對應的入射光線。【答案】【詳解】過折射點做出法線，因為折射光線在水中，所以入射光線在空氣中，光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角，根據折射光線與入射光線分居法線兩側，在法線左側的空氣中畫出入射光線，如圖27．一束光從空氣射入玻璃時的反射光線如圖所示，請畫出入射光線和大致的折射光線．【答案】【詳解】圖中法線已經畫出，根據光的反射定律，反射角等于入射角在法線下側畫出入射光線；根據光從空氣斜射入玻璃時，折射角小于入射角，在玻璃內部發(fā)現(xiàn)上側作出折射光線；如圖所示：28．如圖所示，一束光斜射到空氣和玻璃磚的交界面上，畫出光經過玻璃磚并再次進入空氣中的大致光路?！敬鸢浮俊驹斀狻肯犬嫵龇ň€，當光從空氣斜射入玻璃時，折射光線和入射光線分居法線的兩側，折射角小于入射角。當光從玻璃斜射入空氣時，折射光線和入射光線分居法線的兩側，折射角大于入射角。據此完成光路圖，如下圖所示：29．如圖所示，已知反射光線，作出入射光線和折射光線?！敬鸢浮俊驹斀狻肯犬嫵鋈肷涔饩€，入射光線與反射光線分居法線兩側，反射角等于入射角；再在與入射光線異側的空氣中畫出折射光線，折射角大于入射角，折射光線向遠離法線的方向偏折，故作光路圖如下：30．一束光從空氣射入水中，用箭頭標出光前進的方向，注明入射光線和折射光線__?！敬鸢浮俊驹斀狻恳驗榭諝庵杏袃蓷l光線，因此空氣中的兩條光線分別為入射光線和反射光線，則水中的光線一定為折射光線，根據折射光線可以確定空氣中左邊的光線為入射光線，右邊光線為反射光線。題型三：凸透鏡成像31．如圖所示，一條光線經平面鏡反射后，過凸透鏡的焦點F射向凸透鏡。請在圖中畫出射向平面鏡的入射光線和經凸透鏡后的折射光線?！敬鸢浮俊驹斀狻窟^平面鏡的反射點垂直鏡面作出法線，因為反射光線與鏡面的夾角為30°，則反射角為90°﹣30°＝60°則入射角也為60°，根據入射角等于60°在法線右側作出入射光線。過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸；如圖所示。32．在圖方框中畫一個合適的透鏡，并補充完整透鏡左側的光路圖?！敬鸢浮俊驹斀狻咳鐖D分析，入射前下側光線折射后在主光軸上方，入射前上側光線折射后在主光軸下方，所以經過該透鏡折射后的光線較折射前更收斂，可知該透鏡具有聚光作用，故該透鏡為凸透鏡，且入射的兩條光線過焦點后射向透鏡在折射，如圖所示33．如圖所示，OB是平面鏡上的一條反射光線，請畫出反射光線OB的入射光線AO。()【答案】【詳解】過O點做垂直于平面鏡的法線，在法線右側畫出入射光線，使反射角等于入射角，如下圖所示：34．完成下列光路圖【答案】【詳解】試題分析：①凸透鏡中，入射光線與主光軸平行，則折射光線過焦點．②凸透鏡中，入射光線過焦點，折射光線與主光軸平行則．③凹透鏡中，平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點．如圖所示：35．畫出下列光線的折射光線?！敬鸢浮俊驹斀狻科叫杏谥鞴廨S的光照射到凹透鏡后，折射光線的反向延長線將過凹透鏡的虛焦點，如圖所示根據光的折射定律，光從空氣中斜射入水中時，折射角小于入射角，過入射點作界面的垂線，再畫折射光線，使折射角小于入射角，如圖所示36．按要求完成下列光路圖.（1）如圖甲所示水面上方有一發(fā)光點A1，水中另有一發(fā)光點A2．人在空氣中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置．畫出：A1發(fā)出的光經水面反射進入人眼的光路圖；A2發(fā)出的光進入人眼的光路圖．（2）請在圖乙中畫出入射光線或折射光線．（3）如圖丙所示，平面鏡前有一線狀發(fā)光物體AB，請作出AB在平面鏡中所成的像．【答案】【詳解】試題分析:（1）根據折射的規(guī)律作圖，在折射現(xiàn)象中空氣那一側的角是大角．（2）平行于主光軸的光線折射光線的反向延長線過焦點，過光心的光線傳播方向不變（3）根據平面鏡成像的特點作圖，注意所成的像是虛像．考點:本試題考查的是光學的作圖．點評：對于此類試題，學生應把握光學作圖所依據的規(guī)律和原理．作圖時要規(guī)范認真．37．如圖所示，c圖中折射光線過光心；d圖中折射光線與主光軸平行，請在甲、乙兩圖中分別畫出入射光線.【答案】；【詳解】根據凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線作圖．如左圖中，折射光線與凹透鏡的主光軸平行，則入射光線的延長線過焦點，據此畫出入射光線，如圖：右圖中，折射光線過光心，根據過光心的光線傳播方向不變作出入射光線，如圖：【點睛】涉及凸透鏡或凹透鏡的光路作圖，應牢記凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線，在畫圖中靈活運用，像這一類的作圖即可迎刃而解．38．如圖所示，請畫出燭焰上的S點發(fā)出的三條光線（中間一條光線平行于主光軸）經凸透鏡后的出射光線，并確定其像的位置S′．()【答案】【分析】凸透鏡的三條特殊光線：平行于主光軸的光線通過凸透鏡后經過焦點，經過焦點的光線通過凸透鏡后平行于主光軸，經過光心的光線傳播方向不改變；凸透鏡成像的原理是光的折射，像是由折射光線的延長線或折射光線的反向延長線會聚而成的．【詳解】對于凸透鏡，入射光線平行于主光軸，則經凸透鏡折射后將過焦點；過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變，當物體成實