光现象--作图题100题(含答案解析)
更新时间:2023-12-27 23:07:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明 评卷人 得分 一、选择题(题型注释)
评卷人 得分 二、双选题(题型注释)
评卷人 得分
三、多选题(题型注释)
试卷第1页,总78页
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 四、填空题(题型注释)
评卷人 得分 五、实验题(题型注释)
评卷人 得分 六、作图题(题型注释)
1.潭清疑水浅,安全记心间。如图,A 是水池底某点,请作出光线AO 的折射光线以及人从岸上看到A 的像A′。
【答案】光路图如下图所示
【解析】 试题分析:根据光的折射规律作出光线AO 的折射光线,然后把两条折射光线反向延长,交于一点,这一点就是人眼所看到的A 的像A′。 【考点定位】光的折射规律
2.如图所示,在水池里有一个点光源S,SP是它发出的一条光线,在SP的传播方向上有一块平面镜,QM是SP经此平面镜反射后的反射光线。请你画出平面镜的准确位置和光线QM进入空气后的大致传播方向。 M Q
【答案】如下图所示
试卷第2页,总78页
S P
M Q
S P
【解析】
试题分析:把反射光线反向延长与入射光线的延长线交于一点,这一点在平面镜上,过交点作出入射光线与反射光线所夹锐角的平分线就是法线,然后过该交点作法线的垂线就是平面镜的位置;光线由水斜射向空气时,折射角大于入射角。 【考点定位】光的反射和光的折射
3.根据平面镜成像特点,在图甲中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
【答案】如下图所示
【解析】 试题分析: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.如上图所示。 考点:平面镜成像
4.如图所示,人看到了水中的鱼,请用作图法确定哪条鱼是真正的鱼。
空气 水
【答案】如图所示
空气 水
试卷第3页,总78页
【解析】光从水中射入空气中,发生光的折射,根据光的折射定律可知,空气中的角大,所以下面的鱼是真实的鱼。
5.在图5中的画出该光线的反射光线使光路图完整.
【答案】略
【解析】分析:根据反射定律作图:反射角等于入射角. 解答:解:
点评:本题考查了光的反射定律的作图:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角. 6.(2分)在题15(l)图中画出反射光线并标出反射角。(在答题卡相应的位置上画出原图并作答)
【答案】如图所示
【解析】 试题分析:根据光的反射定律作图:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.入射光线与镜面成30°,故入射角是60°,所以反射角也是60°.首先做出法线,入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角是90°-30°=60°.根据反射定律,反射角等于入射角也为60°.如下图所示:
考点:光的反射作图
7.如图所示,ABCD是一间不透光的房间,墙AB是平面镜,房中S处有一个正在发光的电灯,CD墙上有一个小孔P,在墙外不远处的另一白墙EF上得到两个亮点.图中已经画出了一个亮点M及其光路,请把另一个亮点N及其光路图画出来.
试卷第4页,总78页
【答案】
【解析】 试题分析:以平面镜为对称轴,做点S的对称点S′,即灯泡在平面镜中的像;连接PS′,其与平面镜的交点即为入射点0,连接SO,得到入射光线;连接OP,得到反射光线;OP交EF与点N,即为第二个亮点. 答案如上图所示
考点:平面镜成像作图
点评:首先要明确第二个亮点是由电灯发出的光线经过平面镜反射后过P点形成的.因此确定这条光线的入射点是解决此题的关键.
光线是由电灯发出,经过平面镜反射后,反射光线的反向延长线都要过灯泡在平面镜中的像,因此可知,点P与平面镜中灯泡的像以及入射点都在一条直线上,由此可以确定入射点.
8.按要求完成下列光路图.
(1)如图甲所示水面上方有一发光点A1,水中另有一发光点A2.人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置。画出:A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图;A2发出的光进入人眼的光路图。
(2)请在图乙中画出入射光线或折射光线。
试卷第5页,总78页
范围 A’ B’ S’ S 图丙
【解析】 试题分析:(1)根据光的直线传播规律,分别连接两个丼沿和点A,得到最边缘的两条能射入青蛙眼中的光线,两条光线之间的范围为青蛙能看到的范围;(2)平面镜成的虚像与物关于平面镜对称,根据对称性作像A’B’,物像连线用虚线,虚像用虚线;(3)平面镜所成的虚像是所有反射光线反向延长线的交点,所以反向延长两条反射光线,它们的交点即为虚像S’的位置,再根据对称性画出发光点S的位置,分别连接S和两个入射点,是两条入射光线。 考点:光现象
13.按要求完成下列各图.
(1)如图所示,画出光经过透镜后的折射光线.
(2)如图所示,一个重可以忽略的气球用绳子系住浸在水中,气球对绳子的拉力3N.试用力的示意图表示气球所受浮力和绳子对小球的作用力.
(3)如图所示,如图所示是一个已知N、S极的通电螺线管,在图中标出通电螺线管外部磁感线(虚线)的方向和电源的正、负极.
【答案】略 【解析】(1)凹透镜有三条特殊光线:平行于主光轴的;过光心的;射向另一个焦点的.掌握这三条特殊光线中入射光线和对应的折射光线的特征,即可根据入射光线画出对应的折射光线或者根据折射光线画成对应的入射光线.(2)气球受到的浮力和绳子的拉力,
试卷第11页,总78页
作用点都画在重心上,根据平衡力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,浮力方向竖直向上,绳子对小球的拉力竖直向下;(3)在磁体的外部,磁感线都是从磁体的N极出来回到S极,所以磁感线方向都向右.根据安培定则,大拇指指向N极,四指的指向即为电流方向,所以在外部电流方向向上,即电源右端为正极,左端为负极. 14.如图已给出了折射光线,请你结合光的折射规律大致画出对应的入射光线.
【答案】
【解析】光从水中斜射入空气中时,会向远离法线的方向偏折,即折射角大于入射角 15.如图所示,AO、OB分别为人射光线和反射光线,它们的夹角是120°,在图中确定平面镜放置的位置。
【答案】
【解析】
试题分析:过入射点做人射光线和反射光线夹角的角平分线(虚线)便是法线,过O点做法线的垂线便是镜面。
考点:光的反射作图
16.(4分)按照题目要求完成下列作图
(1)在图中填上反射光线并标明反射角(2分);
(2)如图所示,A'B'为物体AB在平面镜中所成的像,利用平面镜成像特点作出物体AB的位置.(2分)
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【答案】(1)如图所示:
(2)如图所示:
【解析】 试题分析:(1)过入射点作出法线,在法线右侧画出反射光线,反射光线与法线之间的夹角为反射角,度数等于入射角为90°-40°=50°,如图所示:
(2)先根据像与物关于平面镜对称,作出像点A′、B′在平面镜前的物点A、B,用线连接A、B即为物体AB如图所示:
考点:光的反射;平面镜成像的光路图
点评:知道光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;平面镜成像的特点:像物大小相等、连线与镜面垂直、到平面镜的距离相等、左右互换,即像物关于平面镜对称。 17.(1)请在下左图中画出对应的反射光线和折射光线。
(2)如下图所示,有一物体AB置于平面镜前,请作出它在平面镜中的像。
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(3)完成下列透镜的光路;
【答案】(见解析) 【解析】 试题分析:(1)根据光的折射规律,光由空气斜射进入玻璃中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角.如下图所示:
(2)根据平面镜成像特点,先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
(3)(1)凸透镜三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。(2)凹透镜三条特殊光线:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。如图:
考点:利用光的反射定律、折射规律、平面镜成像特点作图 18.按照题目要求作图:
(1)如图所示,物体A置于小车上随小车一起在平直路面上向右做匀速直线运动。请
试卷第14页,总78页
在图中画出这一过程中物体A所受力的示意图(忽略空气阻力)。
(2)在图中,一束光从空气斜射入水中,在水面处同时发生了反射和折射,OB是其一条 反射光线,在图中画出其对应的入射光线和折射光线的大致方向。
(3)如图,带有风叶的小电动机1只,电热丝1根,开关两只(S1、S2),插头1只,导线若干。请你利用这些器材连成一个有冷、热两挡风的电路。要求:只闭合S1时吹冷风,只闭合S2时既无风又不发热,同时闭合S1、S2时吹热风。请用笔画线作导线按要求将虚线框中的元件连接起来。
【答案】
【解析】(1)如图,物体受到重力G和支持力F的作用,二者是一对平衡力.
(2)若OB是反射光线,根据光的反射定律,反射角等于入射角等于60°,画出空气中的入射光线;再根据光从空气斜射入水中时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角,画出水中的折射光线. 如下图所示:
(3)只闭合S1时吹冷风,只闭合S2时既无风又不发热,同时闭合S1、S2时吹热风,所以S1为干路开关,S2控制电热丝,如图所示. 19..如图所示,Sˊ为点光源S在平面镜MN中的像,SA为光源S发出的一条光线,请画出平面镜MN,并完成光线SA的光路。
【答案】
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【解析】
试题考查知识点:物体成像作图
思路分析:分析:根据平面镜成像的特点:像物关于平面镜对称,作出平面镜的位置;再由光的反射定律或根据反射光线反向延长过像点作出入射光线SA的反射光线. 具体解答过程:解答:解:连接SS′,作出SS′的垂直平分线既为平面镜的位置,SA交于平面镜点A,连接S′A并延长,作出SA的反射光线AB,如图:
试题点评:本题主要考查了平面镜的成像特点:像物连线与镜面垂直、到平面镜的距离相等、大小相等、左右相反,还考查了反射光线反向延长过像点. 20.如左图,从某一角度透过玻璃砖看紧贴在砖后的钢笔,中间一段笔杆好像错位了.为分析错位原因,选取笔杆与砖面接触处的一点S,用右图研究(已画出S及人眼的位置),请画出像点S′及成像光路图.
【答案】
【解析】
S在玻璃砖内沿直线传播,当到玻璃与空气的界面时,发生折射,过入射点垂直下表面作出法线,在玻璃砖表面下侧空气法线的另一侧画出折射光线,注意折射角大于入射角,反向延长折射光线,即为像点S′的位置.
人眼看到物体,是因为光线进入了人眼,注意箭头的方向不要画反了。 21.(9分)根据要求作图
⑴根据平面镜成像特点,在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像。
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⑵如图所示,一束与水平面成30°夹角的太阳光经平面镜反射后竖直射入井中,在图中画出反射光线和平面镜的位置。
⑶如图所示,一束光线垂直射到玻璃砖的一个面上,请你作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹.
⑷如图,请画出从光源S发出的三条光线,经透镜折射后的传播方向
【答案】
【解析】
试题分析:第一小题,用对称的方法做出物体在平面镜中所成的像。由于物体在平面镜中成的是虚像,像要用虚线表示。
第二小题,要将光线竖直照向井底,可以先画出反射光线。法线是反射光线和入射光线的角平分线,平面镜和法线相垂直。 第三小题,光从空气垂直射入玻璃,光的传播方向不变。当光从玻璃射出时,发生折射,折射光线偏离法线。
第四小题,透镜的特殊光线。对于凸透镜,经过焦点的光线,经过凸透镜后将平行于主光轴。平行于主光轴的光线经过凸透镜后将经过焦点。对于凹透镜,延长线经过焦点的光线,经过凹透镜后,将平行于主光轴。 考点:光路图 22.(3分)如图所示,利用平面镜成像特点画出物体AB在平在镜MN中所成的像.
【答案】如图
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【解析】
试题分析:平面镜成像的特点是:像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,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:
考点: 平面镜成像特点
23.如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内.请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数.
【答案】见下图
【解析】
试题分析: 根据光的反射定律,入射角等于反射角,即入射光线和反射光线的角平分线即法线,所以先做出法线,找到入射角即入射光线和反射光线夹角的一般即600,根据法线与平面镜垂直,做出平面镜的位置如图。 考点:光的反射 24.(1)在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的虚像。
(2)光从某种透明的物体射入空气,已知入射角为30°,折射角为44°,请你画出它
的反射光线和折射光线,并把折射角的度数标在图上.
(3)完成凸透镜中的光路图.
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【答案】
【解析】(1)根据平面镜成像的特点:像与物大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,左右相反;先作出端点A、B的像点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB的像;先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′.用虚线连接A′、B′,得到物体AB的像A′B′,如图所示:
(2)要想作出折射光线,标出折射角,必须知道光由水斜射入空气发生折射所遵循的规律:光由水或玻璃斜射入空气时,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,由入射角为30°,折射角与入射角两者相差15°,因为光从某种透明的物体射入空气,折射角大于入射角,所以可得折射角为30°+15°=45°,如下图所示:
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(3)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
25.老师在做三棱锥实验时,为了增加可见度,请小博在窗口内A处安装一个平面镜,把斜射进教室的太阳光反射到讲台上的B处,请你在图中画出光路图以及平面镜.
【答案】
【解析】
试题分析:①确定入射点为A, ②确定反射光线为AB,
③画出入射光线和反射光线夹角的角平分线,可得法线(用虚线), ④过入射点O作法线的垂线,可得镜面,如图所示:
考点:作光的反射光路图
点评:在光的反射中记住法线的特征:一是入射光线和反射光线夹角的角平分线,二是过入射点的镜面的垂线
26.根据图中平面镜成像特点,AB像已作出,试作出AB实物图。
【答案】如下图
试卷第20页,总78页
考点: 光的反射,力臂的画法,家庭电路连接。 34.(6分)(1)如图(1),一束光线与水平面成30°角斜射到水面上,同时发生反射和折射,请在图中画出反射光线和折射光线的大致方向,标出反射角的度数. (2)如图(2),小磁针保持静止,通电螺线管的磁性有无可以很方便地控制.请在图中标出通电螺线管的N、S极,标出电源正、负极,在虚线框内添加必要元件将电路补充完整.
【答案】如图
【解析】 试题分析:(1)图中入射光线与界面的夹角是30°,而入射角是入射光线与法线的夹角,所以入射角是
90°﹣30°=60°;反射角是反射光线与法线的夹角,根据光的反射定律,反射角等于入射角也为60°;
光由空气斜射进入水中时,折射角小于入射角,如下图所示:
(2)小磁针静止时N极向左,则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为S极,右侧为N极;由安培则可知电流由右侧流入螺线管,即电源右侧为正极;右通电螺线管的磁性有无可可以电流的通断来控制,可确定添加的必要元件是开关,如下图所示.
考点:光的反射作图、安培定则的应用。
35.如图甲所示,画出物体AB在平面镜中所成的像.
试卷第26页,总78页
【答案】如图所示
【解析】
试题分析:平面镜成像的特点是:平面镜所成的是虚像,像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物的大小相等,像与物左右相反,即像与物关于平面镜对称;先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点B,连接两个对称点,即为物体AB在平面镜中的像,注意辅助线和像用虚线,如图所示:
考点:平面镜成像作图 36.(3分)(2014秋?张掖校级期末)如图所示,由发光点S射到平面镜上某处的一束光,发生反射,反射光线经过P点,试在图中画出光路图.
【答案】
【解析】
试题分析:先根据平面镜成像的特点作出S的像;再根据平面镜成像原理可知,反射光线所有的反向延长线都会过S的像;连接像点与A点,则与平面镜的交点为入射点,再完成光路即可.
解:先通过平面镜作出发光点S的对称点S′即为S的像;连接S′P交平面镜于点O,SO为入射光线,OP为反射光线;如图所示:
试卷第27页,总78页
点评:本题利用了平面镜成像特点和原理来完成光路.一定要注意物与像关于镜面是对称的. 37.(4分)(1)如图甲所示,物体A在斜面上匀速滑下,请画出物体A所受力的示意图。
(2)如图乙所示,请画出光线自空气中射入水面后的光路图。
【答案】
【解析】 试题分析:(1)物体受到重力G、支持力N、摩擦力f的作用,重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直于斜面向上,摩擦力的方向平行于斜面向上。如图甲所示. (2)由光的反射定律的内容,首先过入射点画出法线,法线与界面垂直(虚线),根据反射角等于入射角画出反射光线;光由空气斜射进入液体中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角.如图乙所示。
考点:力的示意图 光路图
38.要求:用刻度尺和圆规规范作图(保留作图痕迹)
试卷第28页,总78页
(1)如图1,完成下面的光路图并标出入射角大小. (2)如图2,作出物体AB在平面镜中的像. 【答案】
【解析】 试题分析:(1)根据光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,先画法线,再画出入射光线并标出入射角.
(2)平面镜成像的特点是:像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像. 解:(1)题目已经过入射点垂直镜面作出法线,已知反射角为30°所以入射角为30°,根据反射角等于入射角,在法线左侧画出入射光线,如图所示:
(2)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:
点评:(1)此题主要考查了反射光路的画法,关键是掌握光的反射定律的内容,特别是反射角与入射角之间的关系.
(2)在平面镜成像作图中,若作出物体在平面镜中所成的像,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像.
39.如下图所示,发光点S发出的一条光线经平面镜反射后经过A点,试确定这条光线在平面镜上的入射点,并画出光路图。
试卷第29页,总78页
【答案】如图
【解析】
’ ’
试题分析:过S点作镜面的垂线并延长至S使S到镜面的距离等于S到镜面的距离,
’
连接SA,和镜面的交点O即为入射点,连接SO、OA标上箭头,即完成了光路图。 考点:光的反射 40.(1)如图是一束射向水面的入射光线,请画出反射光线和折射光线,并标出反射角的大小。
(2)请在图中,作出静止在斜面上重为5N的物体所受重力的示意图。 ..
(3)在图中,根据通电螺线管的N、S极,分别标出电源的正负极和两小磁针静止时的N、S极。(3分)
试卷第30页,总78页
【答案】
【解析】 试题分析:(1)由图知道入射角为60°,过入射点作出法线。根据光的反射规律:反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.可以做出对应的反射光线,根据光的折射规律:光从空气斜射入水中,折射光线与入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角,由此可以画出对应的折射光线。如图所示;
(2)物体受重力作用点(重心)在物体的几何中心上,重力的方向是竖直向下,在重力的方向画一带箭头的线段,表示出重力的作用点和方向。如图所示。
(3)根据异名磁极相互吸引的规律可知,通电螺线管靠近小磁针N极的一端为S极,所以通电螺线管的左端是N极.根据右手定则,伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的N极,则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流由螺线管的右端流入,即电源的右端为正极,电源左端是负极,如图所示。
试卷第31页,总78页
考点:光的反射定律和折射规律 重力 右手定则
41.从空气射向水面的入射光线,在水面发生反射和折射现象,下图给出了反射光线,请你在图中画出入射光线和大致的折射光线。
【答案】
【解析】先过反射点垂直界面画出法线,在法线左侧向反射点画出入射光线,注意入射角等于45°;
在法线右侧的水中从O点画出折射光线,注意折射角小于45°,如图所示:
42.在图中画出物体AB的平面镜中所成像;
【答案】
【解析】
试题分析:平面镜成像特点,物与像大小相等,物与像到平面镜的距离相等,物与像连线与镜面垂直,平面镜中成的是虚像.即像与物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像.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′、
试卷第32页,总78页
B′即为AB在平面镜中的像.如图:
考点:平面镜成像的相关作图
43.如图所示,SA表示从空气斜射向水面的一束光线,请在图中画出这束光线射入水中的折射光线(大致方向)。
【答案】 【解析】分析:光由空气斜射入水中,发生折射,折射光线和入射光线也分居法线两侧,分居在两种介质中,折射角小于入射角.
依据这样的分析来作图,涉及的角都是光线和法线的夹角.
解答:解:过入射点A作垂直于分界面的虚线,作为法线;依据折射角小于入射角,在法线的另一侧水中画折射光线,标上箭头.见答图所示
44.如图乙所示,SA表示从空气斜射向平行玻璃砖上表面的一束光,请画出这束光在玻璃砖中的折射光线(大致方向)。
【答案】
【解析】1、光的折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角.
根据光由空气斜射进入玻璃砖时:折射光线向法线偏折,折射角小于入射角可以画出折射光线.从折射点A在法线右侧的玻璃砖中画出折射光线,使折射角小于入射角。 考点:光的折射
点评:本题考查了根据光的折射定律作图,是比较基本的考查类型,也是中考考查的热点问题.
45.画出光线通过三棱镜的光路图。2分
试卷第33页,总78页
【答案】
【解析】分析:根据光的折射规律可知,在斜射时,总是空气中的角较大,作出法线,确定光是从空气射入介质还是从介质射入空气,确定折射角与入射角谁大谁小,最后确定折射光线的大致传播方向.
解答:解:光先从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,光线会靠近法线;当光线从玻璃中射向空气时,折射角大于入射角,光线会远离法线.如图所示:
46.要使光线AO的传播方向改变120°,试在图乙中画出反射光线和平面镜的位置
【答案】
【解析】
试题分析:使光线AO的传播方向改变120°,那么反射光线与光线AO的夹角应为(180°-120°),然后做入射光线和反射光线夹角的角平分线,然后过入射点作垂直于法线的夹角,即为平面镜的位置.由分析知:入射光线和反射光线的夹角为:180°-120°=60°;
先作出反射光线MB和法线,然后根据法线和镜面的垂直关系确定平面镜的位置,作图如下:
试卷第34页,总78页
考点:本题考查作光的反射光路图
点评:解决本题的关键是熟知光的反射定律,以及会熟练应用。
47. 一束光从AO从空气斜射入水中,请在图中画出它的反射光线以及折射光线的大致方向.
【答案】
【解析】
试题分析:过入射点作出法线,然后在空气中法线的另一侧作出反射光线,使反射角等于入射角。再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,在光线上标出箭头表示光传播的方向,如图所示:
考点:光的反射和折射
48.如图所示,是一条光线由空气射入水中后的折射光线,在图中大致画出这条入射光线及其反射光线.
【答案】
【解析】
试卷第35页,总78页
试题分析:反射和折射是在两种介质的界面上同时发生的现象,反射遵从反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;折射遵从折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;据此画图.
因为折射光线在水中,所以入射光线在空气中,先过折射点(入射点)画出法线,根据折射角小于入射角画出入射光线,再根据反射角等于入射角画出反射光线,如图所示:
考点:作光的反射光路图;作光的折射光路图 点评:在作光的折射光路图时要注意:不管光从哪种介质斜射向哪种介质,在光疏质(密度比较小的物质)里面的角(入射角或折射角)较大;在光密质(密度比较大的物质)里面的角(入射角或折射角)较小,即“疏大密小”.角度越小,光线越靠近法线 49.按照题目中的要求作图如图甲所示,一束平行太阳光垂直水平地面MN射下,A为小铁球。
(1)标出小铁球A在甲图中位置时,其影子A′在地面MN上的位置(用黑点表示即可)
(2)若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动,请在图乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹。
【答案】
【解析】 试题分析:(1)根据光的直线传播画出小球的影子A′;(2)小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动时,影子A′在地面上沿图中线段做往复运动。如图所示。
试卷第36页,总78页
考点:光的直线传播,运动轨迹的投影。
50.作出图中物体AB在平面镜中的像(2分)
【答案】答案如图所示:
【解析】
试题分析:平面镜成像的原理是光的反射,所成的是正立的等大的虚像,物像关于镜面对称,应用平面镜成像的特点作图时,所用的对称线、像都用虚线表示,故物体AB在平面镜中的像如图所示。 考点:平面镜成像的特点作图
51.如图一束水平光线射向两面夹角为45°的平面镜上,被这两面平面镜反射,请画出这束光线经这两面平面镜反射的完整光路图。 .....
【答案】如图
【解析】
试卷第37页,总78页
试题分析:首先画出法线,入射光线与镜面的夹角是45°,所以入射角是90°-45°=45°.根据反射角等于入射角做出第一次的反射光线. 做出第二个镜面的法线,由图知,光线垂直入射到镜面上,反射光线沿原路返回.如图:
考点:作光的反射光路图.
点评:此题主要考查了反射光线的画法,关键是熟练掌握光的反射定律的内容,并搞清反射角与入射角的概念,知道反射角等于入射角.要注意此题中,光线经过两块平面镜要进行两次反射. 52.
(1) 如图所示,AO为入射光线,OB为反射光线,请在图上画出平面镜位置; (2) 如图所示,箱子静止在水平地面上,画出箱子对地面压力的示意图; (3) 如图所示,标出通电螺线管的N极和磁感线A的方向。 【答案】 【解析】 试题分析:(1) 过入射点作入射光线与反射光线夹角的平分线(即法线),再过入射点作垂直于法线的平面镜.如图所示:
(2) 压力的作用点在接触面的中央,过作用点作垂直于水平地面,并指向水平面的力,如图所示:
(3) 由安培定则可知,用手握住导线,让四指指向电流方向时,大拇指指向右则,即右侧为N极,根据磁场的方向由N极出发到S极,所以A磁感线的方向向右,如图:
考点:光的反射作图;力的示意图;磁场方向及右手螺旋定则。
点评:关键是光的反射定律的掌握;注意压力是箱子对地面的力,作用点在地面而不是箱子;右手螺旋定则应用时,注意四指弯曲指向电流方向,而是线圈的绕线方向。
试卷第38页,总78页
53.图中所示平面镜前有一点光源S,S发出的一束光线被平面镜反射后经过A点,请作出该光线的光路图.
【答案】如图所示 S’
【解析】
试题分析:先做出光源S关于平面镜成像S’,因为所以的反射光线其反向延长线都过像点,所以连接S’A,就是反射光线,与平面镜的交点就是入射点,再连接S与入射点就是入射光线。 考点:平面镜成像
54.(1)水中有一盏灯,它发出的光在进入空气时发生了折射.请在图8甲中大致画出其中一束光线AO的折射光线。
(2)根据光线通过透镜前后的方向,在图8乙虚线框中画出适当的透镜
甲 乙
【答案】
【解析】分析:(1)首先画出法线,再根据:当光从水或玻璃等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;作出折射光线;
(2)凸透镜对光具有会聚作用;凹透镜对光具有发散作用;根据入射光线与折射光线的位置关系画出透镜.从图中看出:入射光线经透镜后发散,该透镜为凹透镜. 解答:解:
(1)画出法线;光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线远离法线; 故答案为:
试卷第39页,总78页
(2)与入射光线相比,折射光线远离主光轴,所以该透镜对光具有发散作用,为凹透镜;
故答案为:
55.(5分)完成下列作图题:
(1)将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,如图甲所示,请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图.
(2)如图乙所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力,请在图中画出力F1,F2的力臂L1,L2.
【答案】如图:
【解析】 试题分析:(1)光垂直射到空气和水的界面时,传播方向不变,再射到平面镜上,根据光的反射定律,反射角等于入射角,作反射光线,光又射到水和空气的界面时,发生折射,折射角大于入射角,即折射光线向界面偏折; (2)过支点向两个力的作用线作垂线段,即得力臂。 考点:光学和力学作图
o
56.如图所示,欲使用一平面镜将与水平面夹角为30的入射光线沿水平方向射出,请你用作图的方法确定平面镜的位置(保留作图痕迹)。
【答案】如图(1)或(2)所示
试卷第40页,总78页
【解析】
试题分析:由光反射定律知:光的反射现象中,反射角等于入射角,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可.如图(1)
ooo
所示。由题意知入射光线与反射光线的夹角为180-30=150,所以反射角等于入射角等
o o
于75,用三角板以入射光线为一边,在入射光线与反射光线夹角内作一个角等于75,该角的另一边即为法线,再过入射点作这个角平分线的垂线即可.如图(2)。
考点:根据光的反射定律作光的反射光路图 57.(1)请在图上画出入射光经两个平面镜反射的反射光路。
(2) 在虚线框内完成通电螺线管的电路,要既能改变其磁性强弱,又符合图中标定的N极。
(3)如图丙所示,用螺丝刀撬图钉,O为支点,请画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
【答案】 【解析】 试题分析:(1)先过第一次入射点垂直镜面作出法线,再根据反射角等于入射角画出反射光线;反射光线到达第二个反射面,同理先作法线,再作反射光线,注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行,如图所示:
试卷第41页,总78页
(2)在电磁铁匝数一定情况下,要改变电磁铁的磁性强弱,就只能改变其电流大小.就要求电路中接入滑动变阻器.而符合图中标定的通电螺线管的N极,则由安培定则可知,电源的正极在左边.如图:
(3)由图可知,支点是O,先作出动力F1的作用线,由支点向力的作用线引垂线,支点到垂足的距离就是动力臂l1,图钉对螺丝刀的力是阻力F2,方向垂直接触面向下,如图所示:
考点:光的反射作图;右手螺旋定则的应用;力臂的画法。
点评:关键是掌握光的反射定律及作图规范;右手螺旋定则的应用关键是注意四指弯曲指向电流的方向而不是线圈的绕向;力臂作图中找准支点,力臂是支点到力的作用线的距离,即垂线段的长度。 58.(8分)(1)完成甲图的光路
(2)在图乙中,作出物体AB在平面镜MN中所成的虚像。 (3).一条光线照射到水面发生反射和折射,这条光线经水面折射后的光线如图所示.请在图丙中画出它的入射光线和反射光线的大致方向.
(4)如图丁,路灯下站着小芳,小刚两人,请根据小芳和小刚的影长,标出图中路灯灯泡S的位置
试卷第42页,总78页
【答案】
【解析】
试题分析:甲:与主光轴平行的光通过凸透镜后射向焦点,通过凹透镜后变得发散,但反向延长线过焦点;
乙:平面镜所成的像与物关于平面镜对称;
丙:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;
丁:连接人和影子的顶端即为最边缘的光线,两条光线的交点就是发光点的位置。 考点:光学作图
59.如图所示,若太阳与水平方向成60°入射,要利用平面镜使太阳光沿竖直照亮井底,请通过作图的
方法确定平面镜位置,并标求出镜面与水平方向的夹角为
【答案】如下图所示 75°或105°
【解析】
试题分析: 过入射点作竖直向下的反射光线,因为入射光线和反射光线的夹角为入射角和反射角之和,而入射角等于反射角,所以作入射光线和反射光线夹角的平分线.如上图所示:因为反射光线与水平面垂直,入射光线与水平面成60°的角,所以入射角等于
60?90=75°,则入射光线与平面镜的夹角为90°-75°=15°,故平面镜与水平2方向的夹角为15°+60°=75°或180°-75°=105°. 考点:由光的反射定律分析镜子位置
试卷第43页,总78页
60.如图所示,物体AB在某一平面镜中所成的像为A′B′。请根据平面镜成像特点,在图14中画出平面镜。
【答案】
【解析】
试题分析:根据平面镜成像规律,将A和A‘用虚线连接,将B和B‘用虚线连接,作出A和A’ 的垂直平分线即为镜面,在右边画出反射面。 【考点定位】平面镜成像规律作图
61.根据右下两图中的入射光线或折射光线,分别作出相应的折射光线或入射光线。
【答案】
【解析】对于凸透镜,入射光线过焦点,则折射光线与主光轴平行. 对于凹透镜,折射光线与主光轴平行,则入射光线的延长线过焦点.
62.如图所示,MN是平面镜,S是镜前的点光源,它发出的光经平面镜反射后有一条光线经过P点,试画出光由S到P的光路图。
试卷第44页,总78页
【答案】如图所示
【解析】
试题分析:由于平面镜成像是反射光线反向延长线的点,所以,先做S点关于平面镜的
///
对称点S,再把S和P两点连接,直线S P与镜面的交点O即为入射点,然后连接SO。如图
考点:平面镜成像的特点;光路图 63.(2分)画出下图所示中入射光线的折射光线(作出法线、标出折射角)
【答案】正确画出法线并标出折射角得1分,正确画出折射光线得1分
【解析】一束光线由空气射到水面时,既要发生反射,又要发生折射,反射角等于入射角,折射角小于入射角.
解答:解:光由水斜射入空气时,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,入射角为入射光线与法线之间的夹角i,折射角为折射光线与法线之间的夹角r,如图:
64.若想将一束与水平面成30角的太阳光竖直射入深井内,请你画出对应的反射光线
0
【答案】
【解析】
试题分析:由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下做出反射光线,如图:
试卷第45页,总78页
考点:作光的反射光路图;光的反射定律.
点评:会确定反射光线和入射光线,会根据反射定律求出入射角和反射角. 65.(8分)按要求完成下列作图题:
(1)如图甲所示,O′是O在平面镜中成的像,请在图中画出平面镜,并根据平面镜成像特点画出物体AB在该平面镜中成的像.
(2)一条光线斜射到水面发生反射和折射,这条光线经水面折射后的光线如图乙所示.请在图中画出它的入射光线和反射光线的大致位置.
【答案】
【解析】 试题分析::(1)连接O和O′,作线段OO′的垂直平分线,这就是平面镜的位置,反射面朝向O;
由平面镜成像,像物关于平面镜对称,分别作出A、B关于平面镜的对称点A′、B′,连接A′B′即为物体AB在平面镜中成的像.如图:(2)由图知,光是从空气斜射入水中的,所以入射角大于折射角,从而确定入射光线;根据反射定律,反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.如图所示:
考点:平面镜成像的相关作图;作光的反射光路图;作光的折射光路图 66.(3分)科学家研制出一种新材料(new material),以下简称“N材料”.当光线从空气中以60°入射角倾斜射入“N材料”时,发现折射光线竟然和入射光线位于法线的同侧且此时折射角为45°,同时光路是可逆的.如图,将一块“N材料”板竖直放置,光线PQ以图示角度从空气射入该材料,AB、CD两表面平行.画出光线经“N材料”后,从CD面出射的光路(标明相关角度).
试卷第46页,总78页
【答案】如下图所示
【解析】 试题分析:做法为:过入射点Q作出法线,由图可知,入射光线与N材料的AB面成30°角,则入射角为90°﹣30°=60°,根据当光线从空气中以60°入射角倾斜射入“N材料”时,折射光线和入射光线位于法线的同侧,且此时折射角为45°,在N材料内部作出折射光线,交DE面于点E;再根据光路是可逆的作出从CD面出射的折射光线EF,此时折射角为60°,如上图所示。 【考点定位】光路图的画法 67.按要求完成下列各图.
(1)画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图.(2)如图所示,一束光射向一块玻璃砖.画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹.(3)当给螺线管通电时,小磁针N极的指向如图所示.试在图中标出螺线管的极性及电流方向.
【答案】(1)
(2)
试卷第47页,总78页
(3)
【解析】
试题分析:支点为点O,动力力臂为支点O到F1的作用线的距离;由分析知,先画出法线,然后大致确定折射光线的方向;小磁针静止时N极向右,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则螺线管右侧为S极,左侧为N极;由右手螺旋定则可知电流由右侧流入。
考点:力臂的作图、光的折射光路图、通电螺线管的极性和电流方向的判断、磁极间的相互作用、安培定则
点评:解决力臂问题的关键是正确理解掌握力臂的概念,找到支点和力的作用线;光从空气斜射入玻璃和光从玻璃斜射入空气,入射角和折射角的大小关系是不同的; 68.(4分)按要求作图.
(1)如图a所示,一束太阳光射到竖直的玻璃幕墙上,请作出其反射光线. (2)如图b所示,通过滑轮组向下用力提升重物,请用笔画线组装滑轮组.
【答案】如图
【解析】 试题分析:(1)首先做出法线(虚线),根根据反射角等于入射角做出反射光线.见答案:
(2)通过滑轮组向下用力提升重物,确定绳最后从定滑轮上绕过,然后依次绕线,见答案:
考点:光的反射和滑轮组绕线作图。 69.在下图中,根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中所成的像。(保留作图痕迹)
试卷第48页,总78页
【答案】见图
【解析】
试题分析:平面镜成像的特点:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反,即像与物关于平面镜对称;因此作出两个端点A、B的像点,连接像点即为物体AB在平面镜中的像.
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,如图所示:
考点:平面镜成像的相关作图.
点评:在平面镜成像作图中,若作出物体在平面镜中所成的像,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像. 70.在下图中,请作出入射光线AB由空气斜射入水中后折射光线的大致方向。
【答案】
【解析】
试题分析:光从空气斜射入水或其它透明介质中时,折射角小于入射角,也就是折射光
试卷第49页,总78页
线向发现偏折,如图所示。 考点:光的折射
71.如图所示,考古人员需要对一口古井进行清理,为了解决照明问,请你帮他们把太阳光反射到井里,并能垂直照亮井底。
【答案】如图所示
【解析】光的反射定律: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”。
由以上光的反射定律可知,法线就是入射光线与反射光线夹角的角平分线,镜面与法线垂直。
所以作图时先做入射光线与反射光线夹角的角平分线,(用虚线),再作角平分线的垂线,画上斜线表示镜子的背面。 考点:光的反射作图
点评:本题主要考查光的反射作图,是常见题。注意作图规范性。 72.(1)在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′. (2)如图所示,请画出入射光线经过凹透镜后的折射光线.
(3)在图中画出光线从空气射入玻璃三棱镜后,再从三棱镜射出的大致光路图. (4)如图所示,请画出入射光线经过凸透镜后的折射光线.
F F
(1) (2) (3) (4) 【答案】
【解析】试题分析:对于光路作图题,一定要严格按照光的传播规律来画 考点:光路作图
点评:光的传播规律主要有光的反射和光的折射,要分别记清楚它们各自的规律和画法 73.完成下图中的光路图.(如图7-12)
试卷第50页,总78页
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