11. (2025长沙)傍晚时分,在水面平静的池塘边,小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),发现可以用两种不同的方式实现。请在图ZT-2-11中画出这两种方式的光路图(保留作图痕迹)。

图 ZT-2-11

11.

【分析】要画出照亮B点的两种光路，需明确两种方式：①光在同种均匀介质中沿直线传播，可直接从A点沿直线到B点；②利用光的反射，水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点，物和像关于镜面对称，作B点关于水面的对称点B'，连接A与B'，与水面交于入射点O，再连接AO（入射光线）和OB（反射光线），即可通过水面反射照亮B点。
【解析】1. 直接传播的光路：用直线连接A、B，在线段上标上从A指向B的箭头，即为第一种光路；2. 反射光路：①过B点作水面的垂线，延长至水面另一侧，使垂线上B到水面的距离等于B'到水面的距离，得到B的像点B'；②用直线连接A和B'，与水面交于点O；③分别连接AO、OB，在线段AO上标从A指向O的箭头，线段OB上标从O指向B的箭头，即为第二种光路。
【答案】
【知识点】光的直线传播、光的反射、平面镜成像
【点评】本题结合实际场景考查光学作图，需掌握光的直线传播和光的反射（平面镜成像）的作图方法，是光学基础作图题，难度适中。
【难度系数】0.5

12. “仙女飞天”魔术表演中，位于$P$点的观众看到云雾中曼舞的仙女$A'$，实质是挡板后的演员$A$在平面镜中的虚像，如图ZT-2-12所示。请作出平面镜的位置，并完成$P$点观众看到仙女的光路图。

12.

【分析】本题是平面镜成像的作图题，解题思路：根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，先确定平面镜的位置；再结合光的反射规律，完成从演员A到平面镜反射后进入观众P点的光路图。具体步骤：①连接物A和像A'，作线段AA'的垂直平分线，即为平面镜的位置；②连接P与A'，该直线与平面镜的交点为入射点O；③连接A与O，标上箭头（方向从A指向O，为入射光线）；④连接O与P，标上箭头（方向从O指向P，为反射光线），这样就完成了光路，观众看到的是A经平面镜成的虚像A'。
【解析】1. 确定平面镜位置：连接A、A'两点，作线段AA'的垂直平分线，该垂直平分线就是平面镜的位置（反射面朝向A和P一侧）；2. 确定入射点：连接观众P和像A'，这条线与平面镜的交点即为光线的入射点O；3. 画入射光线：连接A和O，光线方向从A指向O（箭头指向O）；4. 画反射光线：连接O和P，光线方向从O指向P（箭头指向P），完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题考查平面镜成像作图及光的反射光路绘制，需运用像物对称特点确定平面镜，再按光路方向完成作图，是光学基础作图题。
【难度系数】0.5

13. (2024 广安)如图 ZT-2-13 所示,请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。

13.

【分析】
要作出光从三棱镜斜面射出的折射光线，需依据光的折射规律：当光从玻璃（三棱镜）斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线。具体思路为：先确定光在斜面上的入射点，过该点作垂直于斜面的法线（虚线），再根据折射规律在法线另一侧的空气中画出折射光线，使其远离法线即可。
【解析】
1. 确定入射点：光从三棱镜内部射向斜面的交点即为入射点；
2. 作法线：过入射点作垂直于斜面的虚线，作为折射时的法线；
3. 画折射光线：光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，因此折射光线在法线另一侧的空气侧，且远离法线，最终折射光线符合规律。
【答案】

【知识点】
光的折射规律、三棱镜折射
【点评】
本题考查光的折射规律在三棱镜中的应用，关键是明确光从玻璃斜射入空气时折射角与入射角的关系，需准确绘制法线并判断折射方向，属于基础光学作图题，难度适中。
【难度系数】
0.5

14. (2025 巴中)如图 ZT-2-14 甲所示为小猫叉鱼的情景,可简化为图乙所示,其中 S 为鱼的实际位置,$S'$为鱼像的位置,A 点为小猫眼睛的位置,请在图乙中画出小猫看到鱼的光路图。

图 ZT-2-14

14.

【分析】小猫看到水中的鱼，是鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线进入小猫的眼睛；由于光的折射，小猫逆着折射光线看去，会认为光沿直线传播，因此看到的是鱼的虚像S'，虚像S'在实际鱼S的上方。解题时需先确定光的入射点：连接小猫眼睛A和虚像S'，与水面的交点即为入射点O；再分别画出入射光线（从S到O）和折射光线（从O到A），并标注光线方向。
【解析】步骤如下：
1. 连接A点与虚像S'，该直线与水面交于点O，O即为光从水中射入空气的入射点；
2. 连接S点与O点，标注箭头，方向从S指向O，此为入射光线；
3. 连接O点与A点，标注箭头，方向从O指向A，此为折射光线，完成光路图。
【答案】
【知识点】光的折射现象、光的折射规律
【点评】本题结合生活实例（小猫叉鱼）考查光的折射作图，核心是理解虚像的形成原理，属于光学基础作图题，需掌握折射光线与虚像的对应关系。
【难度系数】0.6

15.（2024威海）如图ZT-2-15所示，游泳池底安装一支射灯，当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A；当向池内注水至图中虚线位置时，会在右侧池壁上形成一个亮斑B，请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。

15.

【分析】
本题考查光的直线传播和光的折射规律的应用。解题思路分两步：①池内无水时，光在同种均匀介质（空气）中沿直线传播，据此确定无水时亮斑A的位置；②池内注水后，光从水斜射入空气，根据折射规律（折射角大于入射角），画出折射光线，确定注水后亮斑B的位置，B在A的下方。
【解析】
1. 无水时：光沿直线传播，连接射灯与右侧池壁，直线与池壁的交点为亮斑A；
2. 注水后：过水面的入射点作垂直于水面的法线，光从水斜射入空气，折射角大于入射角，画出折射光线，折射光线与右侧池壁的交点为亮斑B，B位于A的下方。
【答案】

【知识点】
光的直线传播、光的折射规律
【点评】
本题结合泳池场景，考查光的直线传播和折射的实际应用，需准确掌握两种情况下光的传播特点，作图时要明确法线的作用及折射角与入射角的关系，属于基础作图题。
【难度系数】
0.6

16. (2024常州)激光束AO由空气斜射向水面，请在图ZT-2-16中画出对应的反射光线和折射光线(保留作图痕迹)。图ZT-2-16 图ZT-2-17

16.

【分析】
本题为光的反射与折射作图题，解题思路：①牢记光的反射定律（反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角）和光的折射定律（光从空气斜射入水中时，折射光线与入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角）；②确定入射点为O，图中已给出垂直于水面的法线；③根据反射定律，在法线另一侧的空气中画反射光线，使反射角等于入射角，光线箭头背离O点；④根据折射定律，在法线另一侧的水中画折射光线，使折射角小于入射角，光线箭头背离O点指向水中，保留作图痕迹。
【解析】
作图步骤：1. 以O为入射点，利用图中已有的法线；2. 画反射光线：在法线右侧的空气中，作光线与法线的夹角等于入射光线与法线的夹角，箭头背离O点；3. 画折射光线：在法线右侧的水中，作光线与法线的夹角小于入射光线与法线的夹角，箭头背离O点指向水中。
【答案】

【知识点】
光的反射定律、光的折射定律
【点评】
本题考查光学基础作图，核心是掌握反射和折射定律，需注意光线方向与角度关系，是学生应熟练掌握的基础题型。
【难度系数】
0.3

17.（2025福建）在图ZT-2-17中，画出入射光线的反射光线和折射光线的大致位置。

17.

【分析】
本题为光的反射与折射作图题，解题思路：①确定界面与法线：图中竖直直线是玻璃和空气的分界面，水平虚线为法线；②画反射光线：依据光的反射定律，反射光线与入射光线在同种介质（玻璃）中，反射角等于入射角，在法线另一侧的玻璃区域画出反射光线；③画折射光线：依据光的折射规律，光从玻璃斜射入空气时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，在空气区域画出大致的折射光线，且折射光线与入射光线分居法线两侧。
【解析】
步骤1：确定入射光线、界面与法线：入射光线在玻璃中，指向界面的入射点，竖直直线为玻璃与空气的分界面，水平虚线为法线；
步骤2：作反射光线：根据反射角等于入射角，在玻璃中，法线的另一侧，画出与入射光线关于法线对称的反射光线，箭头指向入射点；
步骤3：作折射光线：根据光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，在空气侧、法线另一侧，画出远离法线的折射光线，箭头背离入射点，符合折射规律的大致位置。
【答案】

【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题考查光学基础作图，需牢记反射定律与折射规律，明确光线的介质分布和角度关系，属于常规作图题。
【难度系数】
0.5

18.（2024日照）物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜，其横截面为直角三角形ABC，如图ZT-2-18所示，其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜，经过BC面一次反射后，从AC面的P点出射。请在图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。


图ZT-2-18
图ZT-2-19

18.

【分析】要画出光线在棱镜内的光路，需利用平面镜成像原理：BC面镀银相当于平面镜，反射光线的反向延长线过物点的像点。具体思路是：先确定入射点O关于BC的像点，连接像点与出射点P，与BC的交点即为反射点，再依次连接O到反射点、反射点到P，即可得到完整光路。
【解析】作图步骤如下：
1. 作O点关于BC面的对称点O'（即O在平面镜BC中的像）；
2. 连接O'和P，该线段与BC面交于点Q（光线在BC面上的反射点）；
3. 连接OQ，为光线从O入射后射向BC面的入射光线；
4. 连接QP，为光线经BC面反射后从P出射的反射光线，完成光路图。
【答案】
【知识点】光的反射定律、平面镜成像应用
【点评】本题考查光学作图中平面镜成像原理的应用，核心是利用对称法确定反射点，属于基础光学作图题，难度适中，需掌握平面镜成像在光路分析中的应用。
【难度系数】0.6

19. 小明用手机给水中的小鱼拍照，发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合，图ZT-2-19中A点表示小明眼睛的位置，$B'$点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出：
(1)手机的位置$B$；
(2)小明看到手机的像的光路图；
(3)水中鱼的大致位置$C$及看到鱼的光路图。

19.

【分析】
本题考查光的反射（平面镜成像）与光的折射的应用，解题思路分三步：①手机的像属于平面镜成像，利用“像与物关于镜面对称”确定手机位置；②根据光的反射定律画出手机到眼睛的光路；③水中鱼的像由光的折射形成，利用折射规律确定鱼的实际位置并画出折射光路。
【解析】
1. 确定手机位置B：水面相当于平面镜，手机的像B'是平面镜成的虚像，根据平面镜成像特点“像与物关于镜面对称”，过B'作水面的垂线，在水面上方截取与B'到水面距离相等的点，即为手机位置B。
2. 画手机的光路：连接B与入射点O，BO为入射光线；连接O与眼睛A，OA为反射光线；过O作垂直于水面的虚线为法线，此时入射角等于反射角，符合光的反射定律。
3. 确定鱼的位置C及光路：水中鱼的像B'是光从水斜射入空气折射形成的虚像，根据光的折射规律“光从水斜射入空气时，折射角大于入射角”，实际鱼的位置C在B'的正下方；连接C与O，CO为入射光线，OA为折射光线，法线不变，折射角大于入射角，符合折射规律。
【答案】

【知识点】
光的反射、光的折射
【点评】
本题结合生活场景考查光学作图，需区分平面镜成像与折射成像的特点，是光学基础综合题，注重规律的实际应用。
【难度系数】
0.5