专题11 中考光学作图类问题（原卷版+解析版）--【夺分宝典】声光知识体系必考重点（专练）

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1．如图所示，一束光线与镜面成30°角射向平面镜。请作出反射光线并标出反射角的度数。
【答案】如图所示：
【解析】要解决此题，需要掌握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”。
要掌握入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。
图中法线已经画出，根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线，
入射光线与平面镜的夹角为30°，所以入射角为90°﹣30°＝60°，故反射角也为60°。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，并要注意入射角与反射角的概念。
2.（2023湖北宜昌） 航关员舱外作业时，宽厚的航天服限制了他的视野，为了看清胸前的操作面板，可以通过手腕处的小镜子（如图甲）进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛，B点代表胸前某一按钮，C点是小镜子的位置，请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。（保留作图痕迹）

【答案】如图所示.

【解析】如图所示，根据光的反射规律：反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，可以得出：法线在由入射光线和反射光线组成的角平分线上；因为法线是垂直于镜面的，所以用虚线做出法线后，过入射点做法线的垂线，镜面就在这条垂线上，镜面要朝向入射光线和反射光线的一侧。
因为反射光线与竖直面的夹角为50°，入射光线与竖直面的夹角为70°，所以反射角与入射角之和为60°，则反射角等于入射角等于30°，所以可以得出反射光线与镜面的夹角为60°，则镜面与竖直面的夹角为
60°-50°=10°，
则光路图如下图所示：

3. （2023湖北随州）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】如图所示.

【解析】根据平面镜成像的规律，过M点作垂直于镜面的法线，量出入射角的大小，作反射光线MN，光线MN是另一个平面镜的入射光线，根据另一个平面镜的反射光线，作出此时入射光线和反射光线夹角的角平分线，即是另一个平面镜的法线，过N点作法线的垂线，即是另一个平面镜所在的位置，用段斜线标出非反射面，如图所示。
4. 如图， A为暗室中的点光源， B为不透光薄板， B与上方水平放置的平面镜左边缘对齐，请画出B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】如图所示。

【解析】先作出点光源A关于平面镜的像点 ； 连接A与平面镜的左端，交平面镜于点 C的入射光线，作出入射光线AC和反射光线CE；连接A与挡光板的最上边缘，交平面镜于点D的入射光线，作出入射光线AD和反射光线DF；则水平地面被光照亮的区域为EF，如图所示。
5. （2023山东枣庄）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】如图所示.

【解析】如图过入射点作镜面S1的垂线为法线，根据反射角等于入射角做出反射光线，反射光线与平面镜S2的交点作为入射点，再重复上述过程，做出反射光线，最后的反射光线与射向S1的入射光线平行，具体作图如图所示。
6. （2023山东济宁）按照题目要求作图：在图中画出AB在平面镜中所成的像。
【答案】如图所示.
【解析】分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示。
7. （2023山东东营）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】如图所示.

【解析】根据平面镜成像特点：等大、等距、垂直、对称、虚像。分别作O、B关于平面镜对称的点O'和B'，分别用虚线连接OO'和BB'，画好垂足符号，再用虚线连接OB'，B'端画上箭头，如图所示。
8. （2023黑龙江哈尔滨）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】如图所示。

【解析】由平面镜成像的特点可知，物与像关于平面镜对称，像距等于物距，故可据此确定点光源S的位置如图所示。
9. （2023山东泰安）如图所示，从光源S发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后过A点，请作出这条入射光线并完成光路图。

【答案】如图所示.

【解析】平面镜成像中，像与物关于平面镜对称，应用光的反射定律，光的反射光线的延长线过像点。先做S点关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′A，S′A与平面镜的交点为入射点，连接入射点与S点，即得入射光线，如图所示。
10. （2023江苏泰州）如图所示，请作出物体AB在平面镜MN中所成的像。

【答案】如图所示。

【解析】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为AB在平面镜中的像。如图所示。
11.（2023四川广元） 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】如图所示.

【解析】作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′P交平面镜于点O，则O为入射点，沿OP画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示.
12. （2023山西）古诗词是中华文化的瑰宝，“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图，其中A'点表示水中“蜻蜓”的位置。

【答案】如图所示。

【解析】由题意知，是蜻蜓在水中的像，此时的水面相当于平面镜。连接与眼睛的直线，直线与水面的交点为入射点，入射点到眼睛的线为反射光线，过作水面的垂线，据平面镜的成像特点：像与物到镜面的距离相等，作出A点，即蜻蜓所在的位置，连接入射点与A点，这条线为入射光线。
13. 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】如图所示。
【解析】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。
14. 一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。
【答案】如图所示.
【解析】过入射点O的垂直于界面是法线，根据反射角等于入射角等于53°画出反射光线；反射光线与界面的夹角为
90°-53°=37°
光从空气斜射向某透明介质，折射角小于入射角画出折射光线，折射光线与反射光线垂直，则折射光线与界面之间的夹角为
90°-37°=53°
折射角为
90°-53°=37°
如图所示：
15. （2023江苏宿迁）如图所示，一束光沿AO从空气斜射入水中，请画出折射光线的大致方向。
【答案】如图所示。
【解析】首先过入射点O垂直于水面画出法线，然后根据折射规律画出折射光线；光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，如图所示。
16. （2023福建省）如图所示，光从空气斜射入玻璃，请在图中画出反射光线和折射光线的大致位置。
【答案】如图所示.
【解析】首先过入射点垂直于界面作出法线，然后在空气中法线的另一侧作出反射光线，注意反射角等于入射角；再在玻璃中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图。
17. （2023苏州）图中，光线AO自空气斜射向水面，画出其反射光线和折射光线的大致位置；

【答案】如图所示。

【解析】在空气中法线的另一侧作出反射光线，注意反射角等于入射角；在水中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示。
18. （2023新疆）请在图中画出光线AO从空气斜射入水中时的折射光线。

【答案】如图所示。

【解析】首先过入射点O画出法线，然后根据光的折射规律：折射角小于入射角画出折射光线，如图所示。
19. （2023湖北鄂州）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：
（1）S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】如图所示.
【解析】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。作图如图。
20. （2023山东潍坊）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】如图所示.
【解析】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，根据平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等，则水面在BC的中点处，根据BC长度为
30.0cm-10.0cm=20.0cm
则水面在20.0cm刻度处，如图所示，同时看到水中D点的像也位于C点，连接AC与水面相交点O是入射点，连接DO是入射光线，OA是折射光线，如图所示。
21. （2023四川成都）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。

【答案】如图所示.

【解析】凸透镜能将平行光会聚到焦点，所以平行于主光轴的光线a经过凸透镜后，会聚于焦点；先过入射点做法线垂直于平面镜，由光的反射定律可得，反射角等于入射角，做出反射光线，如图所示.
22.（2023四川眉山） 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】如图所示.

【解析】凸透镜中，过焦点的光线平行于主光轴射出；平面镜中，垂直于镜面入射的光线，反射光线垂直镜面，与入射光线重合，如图所示.
23. 如图所示，请分别画出AB的入射光线和CO的折射光线。
【答案】如图所示。
【解析】根据凹透镜的三条特殊光线可知，延长线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；过凹透镜光心的光线经凹透镜折射后，传播方向不变，据此完成AB的入射光线和CO的折射光线，如图所示。
24. 如图，L表示凸透镜，MN为主光轴。O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线。
【答案】如图所示。
【解析】通过光心后传播方向不变，故将SO延长，并标上向下的箭头，平行于主光轴后，过焦点，故将折射点与焦点用实线连接，并标上向下的箭头，故如图所示。
25.如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。
【答案】如图所示
【解析】要解决此题，需要掌握三条特殊的光线：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点；过光心的方向不变；从焦点发出的光线，过凸透镜后平行于主光轴。要知道由物体经过凸透镜的光线会聚到像点。
从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。
由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。
从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再从B的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置。
26.如图，一束光线竖直向上射向平面镜，经反射后又射向透镜，请完成光路图。
【答案】如图所示
【解析】由图知道，入射光线垂直于凸透镜的主光轴斜射到平面镜上，与平面镜夹角为45°，所以，其入射角为90°-45°=45°，
所以，反射角也为45°，即反射光线会与主光轴平行。
首先过入射点作出法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线；再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，折射光线过焦点，作出折射光线.
27.如图所示，凸透镜主光轴与水面重合，即：上半部分在空气中，下半部分在水中，请作出通过凸透镜的入射光线，以及折射入水后的光线（方向大致符合物理规律即可）。
【答案】如图所示：
【解析】（1）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，由此可以画出
这条折射光线对应的入射光线。
（2）过入射点垂直于水面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线。
28. （2023四川内江）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】如图所示.

【解析】近视眼看不清楚远处的物体，若不佩戴眼镜，远处射来的平行光经过晶状体后会聚于视网膜前方，所以近视眼需要佩戴凹透镜制成的眼镜，先对光线进行发散，使远处射来的平行光经过晶状体后正好汇聚于视网膜上，如图所示.
29.（2023四川遂宁） 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】如图所示.

【解析】经凸透镜折射后的光线过焦点，说明入射光线平行于主光轴，据此作出凸透镜的入射光线；先过平面镜的入射点垂直于镜面作出法线，再根据反射角等于入射角在法线右侧作出反射光线，如图.
30. （2023湖南邵阳）请将所示光路补充完整。

【答案】如图所示.

【解析】如图所示，图中是一个凸透镜，凸透镜对光有会聚的作用，当光平行于主光轴射入，经凸透镜折射后，折射光线必过透镜焦点的位置；当光直接射向凸透镜的光心，则光的传播方向不改变。补充完整的凸透镜的光路图如图所示。
31．白光通过棱镜后会产生色散现象，在光屏上出现颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七彩光带。如图所示，一束白光沿直角三棱镜abc的一个直角边ac上A点垂直入射，从直角三棱镜的斜边ab上某点B射出并投射到竖直光屏上，形成由C（红）→D（紫）的彩色光带；已知紫光的偏折程度最大，红光的偏折程度最小；请在图中画出白光通过棱镜的光路图，并在光屏上用C、D标出彩色光带顺序。
【答案】如图所示。
【解析】光垂直于三棱镜入射时，光的传播方向不变；太阳光经过棱镜时，在光屏上看到七种色光的色带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，紫光的偏折程度最大，红光的偏折程度最小，因此A光屏上方是红光，下方是紫光.