专题04 光学作图-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（安徽专用）

专题04 光学作图 1. （2024·安徽·统考中考真题）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。 2．（2022·安徽·统考中考真题）光线是表示光的传播路径和方向的物理模型。如图甲所示， 一束光从空气斜射到玻璃砖表面， 一部分光射进玻璃中， 另一部分光返回到空气中，请在图乙中大致画出该入射光的折射光线和反射光线。 3．（2020·安徽·统考中考真题）图中MN为平面镜，OB为入射光线AO的反射光线。请在图中画出光线AO并标出入射角的度数。 1．（2024·安徽宿州·模拟预测）凸透镜对光线有会聚作用。某同学在图甲中练习作光路图，将折射光线b画成平行于主光轴，经检查发现这种画法错误。若入射光线位置不变，b的位置应该向上或向下偏一点，请在图乙中大致画出折射光路。 2．（2024·安徽合肥·模拟预测）合肥逍遥津公园改造完成了，周末小鸣和家人一起去公园游览，如图，是他们看到的水池中的观赏鱼的位置，请找出鱼大致的位置（保留作图痕迹）。    3．（2024·安徽蚌埠·三模）将一根笔直的筷子斜放在装有清水的碗里，看到筷子没入水中的部分向上翘起，如图甲所示。来自筷子A点的光AO和AO′从水斜射入空气时发生偏折，如图乙所示，请大致做出AO′的折射光线O′C，并标出像A′的位置。      4．（2024·安徽蚌埠·一模）水槽中盐水的密度从下往上逐渐减小，当用激光笔照射时，光路发生了如图甲所示的弯曲。小明利用光线作图来解释此现象，在图乙中，AB为两种均匀介质的分界面，上方介质的密度小于下方介质的密度，CO为入射光线，请大致做出折射光线OD。      5．（2024·安徽滁州·一模）小明用激光笔、玻璃砖等器材，在做“光的反射和折射实验”时，根据实际光路进行描点，画出了光由空气进入玻璃中时发生反射和折射的光路图，如图所示。 （1）请你帮助小明补画出该光路图中的法线和界面； （2）当光垂直射到交界面时，反射光、折射光与入射光在同一条直线上，这时的反射角是多少度。    6．（2024·安徽合肥·三模）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。 7．（2024·安徽蚌埠·二模）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。 8．（2024·安徽·一模）小明在一只不透明的杯子底部放入一枚硬币，从杯子左上方能看到硬币，他慢慢向后退，直至刚好看不见杯底的硬币时即站住不动，如图甲所示。此时请另一位同学向杯子里缓慢注水，当水达到一定深度时，原先看不到的硬币恰好又能看见了（如图乙中的虚线位置），请在图乙中画出此时人眼看到“硬币”的折射光路。（保留作图痕迹）    9．（2024·安徽淮南·三模）如图所示，人眼在水下E点处看到水面上方物体P所成的像在，请在图上完成光线从P射到E点的光路图（需画出法线）。 10．（2024·安徽·模拟预测）如图是点光源S 发出的一条入射光线和另一条入射光线经平面镜反射后的反射光线，请确定点光源 S 的位置并完成光路图。 11．（2024·安徽合肥·三模）如图，L表示凸透镜，O为光心，F为焦点。实验发现：物体AB位于焦点处不能通过凸透镜成像。从A点发出两条光线，AO经过光心，AC为不平行于主光轴的任意光线，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。      12．（2024·安徽合肥·二模）凸透镜成像情况如图所示，AC是从物点A发出的一束射到凸透镜上的光，A′B′是AB的像，请作出AC经凸透镜折射后的光线。    13．（2024·安徽合肥·模拟预测）在图中，A'是物体A经过凸透镜所成的像，试用作图法确定凸透镜右侧焦点的位置。    14．（2024·安徽蚌埠·模拟预测）如图所示，一束光线射入水中，请大致画出与该光线关联的光路图。    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 光学作图 1. （2024·安徽·统考中考真题）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】根据凸透镜对光的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜后向焦点会聚，如图所示： 2．（2022·安徽·统考中考真题）光线是表示光的传播路径和方向的物理模型。如图甲所示， 一束光从空气斜射到玻璃砖表面， 一部分光射进玻璃中， 另一部分光返回到空气中，请在图乙中大致画出该入射光的折射光线和反射光线。 【答案】 【解析】过入射点做界面的垂线，即为法线，根据反射角等于入射角画出反射光线，光从空气中斜射入玻璃，根据折射角小于入射角，画出折射光线，故如图所示： 3．（2020·安徽·统考中考真题）图中MN为平面镜，OB为入射光线AO的反射光线。请在图中画出光线AO并标出入射角的度数。 【答案】 【解析】经过反射点作出法线。因为反射光线与镜面的夹角是，所以反射角为 根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数。如下图所示 1．（2024·安徽宿州·模拟预测）凸透镜对光线有会聚作用。某同学在图甲中练习作光路图，将折射光线b画成平行于主光轴，经检查发现这种画法错误。若入射光线位置不变，b的位置应该向上或向下偏一点，请在图乙中大致画出折射光路。 【答案】 【解析】从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴，根据图示可知，从焦点左侧发出的光线经过凸透镜后会向主光轴靠拢，如图所示： 2．（2024·安徽合肥·模拟预测）合肥逍遥津公园改造完成了，周末小鸣和家人一起去公园游览，如图，是他们看到的水池中的观赏鱼的位置，请找出鱼大致的位置（保留作图痕迹）。    【答案】   【解析】人看到的鱼在水中，光是从水中斜射入空气中进入了人的眼睛，当光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角，岸边的人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从像点处来的，连接人眼与即为折射光的位置，与界面的交点为入射点，像在实际鱼的上方，故鱼在像点的下方点S处，连接S到入射点即为入射光线，如图所示：    3．（2024·安徽蚌埠·三模）将一根笔直的筷子斜放在装有清水的碗里，看到筷子没入水中的部分向上翘起，如图甲所示。来自筷子A点的光AO和AO′从水斜射入空气时发生偏折，如图乙所示，请大致做出AO′的折射光线O′C，并标出像A′的位置。    【答案】   【解析】分别过O′和O点作法线，根据光的折射定律，光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，入射角变大、折射角也变大，故A点反射的光AO′从水斜射入空气时，对应的折射角大于光AO斜射入空气时的折射角，折射光线O′C较OB远离法线；反向延长OB和O′C的交点就是像A′的位置，如下图所示：    4．（2024·安徽蚌埠·一模）水槽中盐水的密度从下往上逐渐减小，当用激光笔照射时，光路发生了如图甲所示的弯曲。小明利用光线作图来解释此现象，在图乙中，AB为两种均匀介质的分界面，上方介质的密度小于下方介质的密度，CO为入射光线，请大致做出折射光线OD。      【答案】   【解析】AB为两种均匀介质的分界面，上方介质的密度小于下方介质的密度，CO为入射光线，入射角大于折射角，故折射光线偏向法线，如下图所示    5．（2024·安徽滁州·一模）小明用激光笔、玻璃砖等器材，在做“光的反射和折射实验”时，根据实际光路进行描点，画出了光由空气进入玻璃中时发生反射和折射的光路图，如图所示。 （1）请你帮助小明补画出该光路图中的法线和界面； （2）当光垂直射到交界面时，反射光、折射光与入射光在同一条直线上，这时的反射角是多少度。    【答案】（1）  ；（2）0 【解析】（1）光从空气斜射入水时，在空气与水的界面上，光会发生反射现象与折射现象，法线与界面垂直。由光的反射定律知：入射光线与反射光线在界面的同侧，在同一种介质中，入射光线与反射光线位于法线的两侧，入射光线射向界面，反射光线背离界面射出。由折射定律知：光从空气斜射入水时，入射光线与折射光线在界面的两侧，入射光线与折射光线位于法线的两侧，折射角小于入射角。由光路图及以上光的反射及折射定律可确定法线及界面，MN是法线，PQ是界面；如图所示：    （2）当光垂直射到交界面时，反射光、折射光与入射光和法线重合，入射角等于0°，而反射角等于入射角，也为0°。 6．（2024·安徽合肥·三模）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】 【解析】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： 7．（2024·安徽蚌埠·二模）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】 【解析】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： 8．（2024·安徽·一模）小明在一只不透明的杯子底部放入一枚硬币，从杯子左上方能看到硬币，他慢慢向后退，直至刚好看不见杯底的硬币时即站住不动，如图甲所示。此时请另一位同学向杯子里缓慢注水，当水达到一定深度时，原先看不到的硬币恰好又能看见了（如图乙中的虚线位置），请在图乙中画出此时人眼看到“硬币”的折射光路。（保留作图痕迹）    【答案】   【解析】 当水达到一定深度时，刚刚看不到的硬币又看见了。这是因为光照射到硬币上发生了反射，反射光线由水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线向水面偏折，折射光线进入人的眼睛，看到了“硬币”，看到的硬币实际上是光的折射形成的虚像；如图所示：    9．（2024·安徽淮南·三模）如图所示，人眼在水下E点处看到水面上方物体P所成的像在，请在图上完成光线从P射到E点的光路图（需画出法线）。 【答案】 【解析】根据光的折射规律可知，人眼在水下E处逆着光的传播方向看到物体的像会比物体本身偏高一点，所以P′是物体的虚像点，P是物体的发光点；则连接EP′与界面的交点即为入射点O，过O点垂直于水面作出法线，然后连接PO、OE，则PO为入射光线，OE为折射光线，如图所示： 10．（2024·安徽·模拟预测）如图是点光源S 发出的一条入射光线和另一条入射光线经平面镜反射后的反射光线，请确定点光源 S 的位置并完成光路图。 【答案】 【解析】首先，作出两条光线的法线，然后利用光的反射定律作出对应的入射光线和反射光线，两条入射光线的交点就是点光源S的位置，如下图所示： 11．（2024·安徽合肥·三模）如图，L表示凸透镜，O为光心，F为焦点。实验发现：物体AB位于焦点处不能通过凸透镜成像。从A点发出两条光线，AO经过光心，AC为不平行于主光轴的任意光线，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。    【答案】 【解析】通过光心的光线经凸透镜折射后方向不变，AC为不平行于主光轴的任意光线，因为物体AB位于焦点处，所以光线AC经凸透镜折射后平行经过光心的AO的折射光线，如图所示：    12．（2024·安徽合肥·二模）凸透镜成像情况如图所示，AC是从物点A发出的一束射到凸透镜上的光，A′B′是AB的像，请作出AC经凸透镜折射后的光线。    【答案】   【解析】根据凸透镜成像规律可知，连接CA′，就是入射光线AC经凸透镜后的折射光线；如图所示：    13．（2024·安徽合肥·模拟预测）在图中，A'是物体A经过凸透镜所成的像，试用作图法确定凸透镜右侧焦点的位置。    【答案】   【解析】过做平行于主光轴的光线，交凸透镜于一点，连接该点和，与主光轴的交点即为右侧的焦点，如图所示：    14．（2024·安徽蚌埠·模拟预测）如图所示，一束光线射入水中，请大致画出与该光线关联的光路图。    【答案】   【解析】如图光从空气射入水中时，由于折射角小于入射角，光线向法线靠近；入射光线、折射光线分居在法线两侧；过入射点O做垂直水面的法线ON，在发现左侧画出折射光线的入射光线BO；光线在水面还会发生反射，根据入射光线、反射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，做出反射光线OC，如图    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$