期末总复习高频专题模拟训练：光学作图---2025-2026学年八年级上册物理北师大版

2025-2026学年八年级上册物理北师大版期末总复习高频 专题模拟训练：光学作图 姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．如图甲所示，小磊在路过金沙遗址博物馆门口时，发现地面上出现了太阳神鸟的投影图案。他想用光路图解释这一现象，请在图乙中作出在光源O的照射下，物体AB在地面上形成的影子。 2．实验时，禁止激光直射人眼。是因为激光笔发出的光通过眼睛的晶状体，在视网膜上形成一个很亮的点，易灼伤视网膜。 （1）在眼球图片的虚线框中画出一个适当的透镜。（透镜主光轴已画出） （2）完成以下光路图。 3． (1)2024年1月27日，湘江欢乐海洋公园的巴布亚企鹅来到雪后初霁的湖南南岳衡山，请在下图中画出巴布亚企鹅受到重力的示意图。（O点为重心位置） (2)如图甲所示是小曼利用凸透镜点燃火柴的情景，其光学原理如图乙，请你在图乙中将太阳光经过凸透镜后的折射光线补充完整。（F为凸透镜的焦点） 4．请根据图甲所示光路，在线框内画出一个适当的透镜，小明患有近视，他能清晰得看到近处物体S，请完成图乙中的光路。 5．2024世界机器人博览会亮点纷呈，20余款机器人整机将亮相博览会，图中为其中一款机器人，它的“眼睛”是一个凸透镜，请画出两束来自外界环境的光线经凸透镜后折射光线的传播情况。 6．水墨画是中国传统绘画的代表，如图甲是现藏于中国美术馆的《群鱼竞游》。图乙中字母A表示水中的鱼，字母B表示人眼，请画出岸上的人观察水中鱼的大致光路。（画出一条入射光线和对应的折射光线） 7．今年，哈尔滨冰雪大世界的冰冻玫瑰再次带给人们美的享受，如图甲所示，请在图乙中大致画出人们看到冰中玫瑰的光路图。（其中S点代表看到的玫瑰） 8．如图所示，小明在清澈的湖边看到水中有一条小鱼，若实际小鱼的位置为S点。请根据光的折射原理，画出法线、小明眼睛看到小鱼的虚像S'和大致的入射光线。 9．“墙上的立体纸蝴蝶随灯光翻飞，光的摇曳赋予了它们新的生命。”如图甲，是最近网上流行的光影蝴蝶，将蝴蝶的轮廓画出、剪下，再将轮廓剪成两半，立于墙上。打开灯光，蝴蝶的影子便与立着的纸蝴蝶构成了完整的蝴蝶。改变光源的位置，影子的位置也随之改变，看起来好像蝴蝶随灯光起舞一样。某时刻，蝴蝶A和B（用标杆表示）及它们的影子A'和B'如图乙所示，请在乙图中通过作图找到光源的位置P。 10．按要求作图： (1)在甲图中画出路灯S下小明的影长。 (2)如乙图所示，请根据反射光线画出入射光线并标出入射角的大小。 (3)丙图中，平面镜后有一不透光的挡板，画出物体AB在平面镜中所成的像。 (4)丁图中，小河同学正站在一面平面镜前试穿鞋子。如图所示，她通过镜子的反射，清晰地看到了自己脚上的鞋子（用点A表示）。请你根据平面镜成像的原理，在图中准确地画出光线从鞋子反射至镜子，再由镜子反射进入小河同学眼睛的光路图。 11．请作出水族箱前站立的小女孩看到水中鱼眼点S的成像光路图。 12．晚上小红与爸爸一起散步。当他们一前一后经过某路灯附近时，他俩在地面上的影子如图所示。如果将路灯视为一个发光的点，请你用作图的方法画出路灯S的位置。 13．(1)在图1中，用箭头表示火焰，请画出火焰发出的光经过小孔到达半透明膜的光路及火焰在半透明膜上的像 。成像原理是： ； (2)如图2所示，入射光线与镜面成，请按照要求作图：①画反射光线；②标出反射角。 14．如图是某博物馆“风情三峡”展厅中的一个场景。游客通过一块倾斜的半透明玻璃观看独具风土人情的陈列物品时，看到了“民俗人物”通过半透明玻璃所成的像叠加在物品上，大大增强了游客的临场体验．小明发现“民俗人物”的像来自上方隐藏的显示屏，请在图中作出游客通过半透明玻璃看到A的光路图。 15．“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”描绘了壮美而又静谧的画面，图甲是小川拍摄的一张照片，“孤鹜”和它的倒影正一同飞翔，请你在图乙的简化图中作出小川看到水中“孤鹜”的倒影（用点A表示）的示意图。 16．在未来的太空探索中，卫星之间可以建立激光通信。如图所示，卫星A和卫星B之间的通信被太空碎片遮挡，工程师计划在空间站外侧安装一块反射装置C，使两卫星重新连通，请根据光学知识画出卫星A向卫星B传输激光信号的原理图。 17．如图是一间舞蹈教室的布局图，教室中间有隔墙，将教室分为内外两间，北面墙上有块大镜子。老师推门进来后，站在图中的位置，请在图中画出隔墙右面通过镜子能看到老师的范围，并完成光路图，说明只有乙同学能看见老师。 18．科学家设想建立一座利用高级反射材料收集恒星能量的发电站，将恒星（我们称之为“X星”）照射到反射材料上的光精确引导至一个能量收集器（A点）。请在图中完成“X星”发出的光经反射材料反射到达收集器的光路图。（保留作图痕迹） 19．“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色”是《滕王阁序》中的名句，描绘出一幅江水与天空相连一片、浑然一色的壮丽景象，如图甲所示。请你在图乙中作出诗人在滕王阁上看到“水天一色”景象的原理光路图（其中A点代表落霞中的一点，B点代表诗人的眼睛）。 20．下图是一段光纤放大图，AO是一束入射到光纤上的激光，请画出激光在光纤内壁上反射的大致光路。（完成一次反射即可） 21．请按要求完成下列光路。 (1)已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜，请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点F的位置。 (2)根据光的传播路径，在图中的虚线框内，填入符合要求的透镜。 (3)完成光路图，根据图中的入射光线或折射光线作出相应折射光线或入射光线。 (4)如图所示，请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线。 22． (1)汽车平视显示系统HUD（如图甲所示）利用了平面镜成像原理，它将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头就可以看到车辆显示器上的信息，从而避免分散对前方道路的注意力。请你根据平面镜成像特点在图乙中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'； (2)如图所示，光线AB、CD均平行于主光轴，请补全光路图。 23．图甲为昆虫观察盒，请在图乙画出观察到昆虫像的大致位置和虚实（AB代表昆虫）。 24．按要求完成下列作图； (1)如图所示，从水中向空气中发出一条光线，折射光线为OA，OA又刚好射向凹透镜另一侧的虚焦点。请作出水中的入射光线和经过凹透镜后的折射光线。 (2)如图甲中，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。 (3)请利用平面镜成像的特点在图中作出AB物体在平面镜中的像，保留作图痕迹。 25．按要求作图。 (1)如图甲所示，点E为青蛙的眼睛，请你利用所学知识，画出青蛙“坐井观天”能够看到天空最大范围的示意图； (2)如图乙所示，让一束光从空气经O点斜射入水中，请画出反射光线和大致的折射光线，并标出反射角的大小（入射角为45°）； (3)如图丙所示，O点为凸透镜的光心，F为凸透镜的焦点，请在图中画出光线a的折射光线和光线b的入射光线。 26．按要求作图： (1)在图中，根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜MN中所成的像。（保留作图痕迹） (2)圭表是一种利用日影进行测量的古代天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成，如图甲所示。圭表通过垂直于地面立一根杆，观察记录正午时影子的长短变化来确定季节的变化，它是中国古代观测天象的重要工具。请在图乙中画出表在圭上形成的影子。 (3)我国西汉时期的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图所示，假设F为冰透镜的焦点，请将图中光路补充完整。 27．某天中午，太阳光几乎直射大地。阿瑞坐在自家汽车里，无论与前车距离如何，前车后窗的阳光都会直射入眼睛（反射光线几乎与地面平行）。请你画图标注前车后窗与水平面的夹角。（标注锐角角度，保留必要的作图痕迹） 28．小宇居住小区的地下车库设计有天窗，但是由于位置问题，阳光无法竖直射入天窗内，小宇利用所学的光学知识，通过平面镜反射，把太阳光竖直反射到天窗内。请画出平面镜所在位置。 29．如图所示，有一块平面镜、凸透镜和凹透镜，凸透镜和凹透镜的主光轴在同一直线上，平面镜平行于透镜的主光轴，凸透镜的一个焦点和凹透镜的一个虚焦点均位于图中的点 F。有一个位于透镜主光轴上的点光源S向平面镜发射了一条光线，该光线经过平面镜反射和凸透镜折射后，在凸透镜和凹透镜之间形成了一条平行于透镜主光轴的光线。请在图中画出：（保留作图痕迹） (1)凸透镜的入射光线； (2)凹透镜的折射光线； (3)点光源S的位置。 30．图中为烛焰顶端点的像，请通过作图画出凸透镜、标出凸透镜右侧焦点的位置并完成光路图。 第1页，共3页 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末总复习高频专题模拟训练：光学作图---2025-2026学年八年级上册物理北师大版》参考答案 1． 【详解】利用光的直线传播原理来作图，从光源O出发，作经过物体顶端A的光线，该光线与地面交于点A′；从光源O出发，作经过物体底端B的光线，该光线与地面交于点B′；线段A′B′即为物体AB在地面上形成的影子。如图所示： 2． 【详解】[1]凸透镜对光有会聚作用，激光笔发出的光通过眼睛的晶状体，在视网膜上形成一个很亮的点，故虚线内为凸透镜。 [2]平行光经凸透镜折射后会聚在视网膜上，如下所示： 3．(1) (2) 【详解】（1）重力的方向是竖直向下的，过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）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，如图所示： 4． 【详解】图甲中右侧折射光线与入射光线比较发散一些，说明该透镜对光有发散作用，该透镜是凹透镜，如图所示： 他能清晰得看到近处物体S，所以，成像正好在视网膜上，如图所示： 5． 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过凸透镜焦点的光线其折射光线与主光轴平行，如图所示： 6． 【详解】人观察水中鱼，光线从水里斜射入空气中发生偏折，且折射角大于入射角，折射角与入射角分居法线两侧，且在不同界面，如图： 7． 【详解】人们看到冰中的玫瑰是因为玫瑰反射的光从冰中射向空气，再射入人的眼睛。当光从冰中斜射入空气中时发生折射现象，折射角大于入射角。已知S点代表看到的玫瑰，故先连接S点和眼睛，与界面的交点即为入射点O，O点和眼睛的连线即为折射光线，过点O垂直于界面画出法线，再根据折射角大于入射角画出入射光线的大致位置即可，如图所示： 8． 【详解】图中画出的两条光线是折射光线，折射光线与水面的交点为入射点，过入射点垂直于水面画虚线，就是法线；把两条折射光线反向延长，延长线画虚线，延长线的交点就是像点，再从S点到入射点画出带箭头的入射光线，光路如图。 9． 【详解】根据光的直线传播原理，光源发出的光沿直线传播，照射到物体上形成影子。所以，连接A与A′并反向延长，连接B与B′并反向延长，两条延长线的交点就是光源的位置P，如图所示： 10．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）根据光的直线传播原理可知，光源S发出的光线和小明的顶端的连线与地面相交于一点，这点到小明的距离就是影长，如图所示： （2）过反射点画出法线，反射光线与镜面的夹角是50°，所以反射角为90°-50°=40° 根据反射角等于入射角作出入射光线，入射角也为40°，如图所示： （3）分别画出A与B关于平面镜的对称点A'与B'，虚线连接点A'与B'，即为物体AB在平面镜中所成的像，如图所示： （4）先根据物像关于平面镜对称作出点A的对称点A'，即为A的像；连接A'、眼睛交平面镜于点O，O为入射点，连接AO即为入射光线，连接О、眼睛为反射光线，如图所示： 11． 【详解】观察水中鱼眼S时，鱼眼S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上去，人看到的“鱼眼”在点，比鱼眼S的实际位置偏高，如图所示： 12． 【详解】根据光的直线传播可知，影子是一种由物体阻挡光线所形成的暗区，所以将小红爸爸和小红的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，点S就是光源的位置，故路灯S的位置如下图所示： 13．(1) 光在同种介质中沿直线传播 (2) 【详解】（1）[1]从火焰A、B两点分别发出的光经过小孔后在半透明膜上会聚成像，如下图所示： [2]光线经过小孔时沿直线传播，小孔成像的原理是光在同种介质中沿直线传播。 （2）入射光线与镜面成，过入射点做垂直镜面的法线ON，入射角为 根据反射角等于入射角，画出反射光线OB，反射角，如下图所示： 14． 【详解】根据平面镜成像的特点可知，先作像点关于平面镜的对称点A，就是A点的实际位置，连接与眼睛相交于半透明玻璃的点就是入射点O，连接AO就是入射光线，连接O点与眼睛就是反射光线。如图所示： 15． 【详解】以水面为对称轴作出“孤鹜”的真实位置，连接像点与人眼，与水面的交点即为反射点，连接与反射点即为入射光线，反射点到人眼为反射光线。如图所示： 16． 【详解】根据平面镜成像特点和原理进行作图，将反射装置C用虚线延长，过卫星A向平面镜作垂线，测量卫星A到反射装置延长线的距离，在另一侧截取相同的距离即为卫星A的像的位置Aʹ，用虚线连接Aʹ和卫星B的位置，连线与反射装置的交点即为入射点，用实线连接卫星A和入射点，画出箭头指向入射点即为入射光线，用实线将入射点和卫星B相连，画出箭头指向卫星B即为反射光线，如图所示： 17． 【详解】根据平面镜成像特点，同学看到的是老师在镜子里的虚像，所以有反射光线能进入学生的眼睛，学生就能看到老师镜子里的虚像。首先根据像物以镜面对称的特点，先作出老师在镜子里的像A，由于墙的关系，连接A与墙的最高点则与北面墙相交B点，最靠近同学甲的反射光线为AB的延长线，但AB延长线并没进入同学甲的眼睛，所以同学甲看不到老师；连接A与同学乙所在点，入射点恰好与镜子相交C点，AC的延长线即进入同学乙眼睛的反射光线，所以同学乙能看到老师；连接A与同学丙所在点的直线与北面墙相交D点，但此处没有镜面不能形成反射光线，故此同学丙看不到老师的像。如图所示： 18． 【详解】光发生反射时，其反射光线的反向延长线经过光源在镜中的像。作X星关于反射材料的对称点即为X星的像，连接X星的像与A点，交反射材料于O点，则XO即为入射光线，OA为反射光线，如图所示： 19． 【详解】“水天一色”景象是由于镜面反射形成的，原理是光的反射。根据光的反射定律，像和物关于水面对称。先过A点做水面的对称点，连接和B点，交水面于点O，则OB为反射光线，连接AO即为入射光线。光路图如下所示： 20． 【详解】光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。根据光的反射定律先作出法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线。如图所示： 21．(1)    (2) (3) (4) 【详解】（1）图中已给出了凹透镜的主光轴，且射出黑箱的光线平行于主光轴，则射向凹透镜的光线延长后过其焦点，所以，可以先利用平面镜反射光，光线再射向凹透镜，且这条光线延长后与凹透镜的主光轴相交（交点即为凹透镜的焦点F）。画出射入黑箱的光线，在黑箱左侧适当位置垂直于主光轴画出平面镜，入射光线与平面镜的交点为入射点，垂直于平面镜作出法线，根据反射角等于入射角作出反射光线；反射光线与射出黑箱的折射光线的延长线的交点为射向凹透镜的入射点，由此画出凹透镜，延长射向凹透镜的光线与主光轴的交点即为焦点F，如图所示： （2）图中入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜，如图所示： （3）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变，过二倍焦距处的折射光线的入射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处，如图所示： （4）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧作出反射光线，如图所示： 22．(1) (2) 【详解】（1）在平面镜成像中，像与物体的连线与镜面垂直，分别过A、B两点作镜面的垂线，且像与物体的距离相等，据此确定像点A′、B′，连接A′B′得到对应的像，作图如下： （2）平行于主光轴入射的光线，经凸透镜后，折射光线过焦点；从焦点射出的光线经凸透镜后，折射光线平行于主光轴。作图如下： 23． 【详解】在A点反射的光线中，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过光心的光线其传播方向不变；两条折射光线的反向延长线的交点为A点的像A'，从A'垂直主光轴画出AB的像A'B'，像A'B'是折射光线的反向延长线汇聚成的，为虚像，如图所示： 24．(1) (2) (3) 【详解】（1）先过折射点O画出法线，在法线左侧的水中，根据折射角大于入射角画出入射光线；根据凹透镜的特殊光线特点，可知延长线通过凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴射出，如图所示： （2）光在平面镜表面发生镜面反射，结合平面镜成像的特点先作出牙齿关于平面镜的对称点，即牙齿的像的位置，连接像和人眼与平面镜交于一点，即为入射点，连接牙齿和入射点为入射光线，连接入射点和人眼为反射光线，如图所示： （3）根据平面镜成像的特点，像与物到平面镜的距离相等，像与物之间的连线与镜面垂直，平面镜所成的像是虚像。因此作A、B两点关于镜面的对称点A'、B'，连接A'、B'可得到物体AB的像，如图所示： 25．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据光沿直线传播，青蛙的视野范围由井口边缘与眼睛 E 的连线决定。用直线连接 E 与井口的左右两个上边缘，两条直线之间的区域即为青蛙能看到的天空范围，如图所示： （2）反射光线：根据光的反射定律，反射角等于入射角。已知入射角为45°（入射光线与法线的夹角），因此反射角也为45°。折射光线：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，画出折射光线。如图所示： （3）光线 a 的折射光线：平行于主光轴的光线（光线 a）经凸透镜折射后，折射光线过焦点 F。 光线 b 的入射光线：过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变。如图所示： 26．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据平面镜成像特点可知，物与像关于平面镜对称，过A点作平面镜的垂线，找到A点的对称点点，过B点作平面镜的垂线，找到B点的对称点点，将点和点用虚线连接起来，即为像，如图所示： （2）光在同种均匀介质中沿直线传播，光在传播过程中，被杆遮挡住，在杆的背面就会有阴影区，这就是影子，如图所示： （3）平行于主光轴的光线，经过凸透镜折射后，折射光线会经过焦点，在光的折射中，光路也是可逆的，光线通过透镜后过焦点，则光线是平行于主光轴入射的，如图所示： 27． 【详解】第一步：确定太阳光和反射光的夹角，根据题意，太阳光和反射光的夹角为90°，这是由于反射光线几乎与地面平行，而太阳光直射大地。第二步：计算入射角和反射角，根据光的反射定律，入射角等于反射角。由于太阳光和反射光的夹角为90°，所以入射角和反射角均为45°，；第三步：确定法线位置，法线是入射角和反射角的角平分线，因此法线与太阳光和反射光的夹角平分，即法线与水平面的夹角为45°。第四步：计算前车后窗与水平面的夹角。由于镜面与法线垂直，所以前车后窗与水平面的夹角等于法线与水平面的夹角，即45°，。如图所示： 28． 【详解】先做出入射光线与反射光线所成的角的角平分线，即为法线，镜面过入射点与法线垂直，如图所示： 29．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据凸透镜的三条特殊光线可知，过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴，由此作出凸透镜的入射光线，如图所示： （2）根据凹透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凹透镜后，折射光线的反向延长线会通过另一侧的焦点，由此作出凹透镜的折射光线，如图所示： （3）根据光的反射可知，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，由此作出法线与入射光线，入射光线与主光轴的交点即为点光源S的位置，如图所示： 30． 【详解】连接点、，与主光轴交于点，点即为凸透镜的光心，过点垂直于主光轴作出凸透镜；由点发出的平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后将会聚到点上，此时折射光线与主光轴的交点便是凸透镜右侧的焦点，如图所示： 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $