1 如图所示是一个蜡烛AB和一个小孔成像装置，请在图中半透明纸上画出蜡烛AB的像A'B'.

【分析】
要画出蜡烛AB在半透明纸上的像，需依据小孔成像的原理：光在同种均匀介质中沿直线传播。蜡烛上任意一点发出的光线沿直线传播，经过小孔后会在半透明纸上形成对应像点，最终组成倒立的实像。具体思路是：分别确定蜡烛A、B两点的光线经过小孔后的传播路径，找到对应像点，再连接像点得到完整的像。
【解析】
根据光的直线传播规律，小孔成像是倒立的实像，作图步骤如下：
1. 连接蜡烛A点与小孔，将这条直线延长，与半透明纸相交得到A点的像A'；
2. 连接蜡烛B点与小孔，将这条直线延长，与半透明纸相交得到B点的像B'；
3. 用直线连接A'和B'，即为蜡烛AB在半透明纸上的像A'B'。
【答案】

【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题考查小孔成像的作图，核心是应用光的直线传播规律，属于光学基础作图题，是对光的直线传播知识点的常规考查。
【难度系数】
0.7

2 如图所示，枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”，请利用光路图画出青蛙（眼睛用点O表示）通过井口能观察到的范围.

根据光的直线传播,沿井的两个边缘连接O点,并由O向两个边缘延长,两条射线间的范围为青蛙能观察到的范围.

【分析】
要确定青蛙通过井口能观察到的范围，需依据光的直线传播原理：青蛙能看到物体，是因为物体发出或反射的光沿直线传播进入青蛙的眼睛。因此，从青蛙的眼睛O点出发，连接井口的左右两个边缘，再将这两条线向井外延长，两条延长线之间的区域就是青蛙能观察到的范围，只有该区域内的光线能沿直线到达O点，被青蛙感知。
【解析】
根据光的直线传播规律，解题步骤如下：
1. 找到青蛙眼睛的位置O，以及井口的两个边缘端点；
2. 用直线分别连接O点与井口的左边缘、右边缘；
3. 将上述两条直线从O点向井外方向延长，得到两条射线；
4. 这两条射线所夹的区域，即为青蛙通过井口能观察到的范围，对应光路图如参考答案所示。
【答案】

【知识点】
光的直线传播
【点评】
本题结合“坐井观天”的常见现象，考查光的直线传播的应用，属于基础光学题，只要理解光沿直线传播的原理，就能轻松解决。
【难度系数】
0.7

3 如图所示，甲、乙两人分别站立于一面墙的两边，若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身，利用光学知识画出所需的最小窗位置的光路图，并标出最小窗位置范围MN.

根据光在同种均匀介质中沿直线传播,过乙头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛,过甲头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛,因为要满足两人彼此都能看到对方的全身,所以取这四条直线与墙的交点中距离最远的两个点,用线段连接起来,就是所需最小窗位置范围MN.
易错警示 要满足两人彼此都能看到对方的全身,乙头顶和脚底的光线要能进入甲的眼睛;甲头顶和脚底的光线也要能进入乙的眼睛,再根据光在同种均匀介质中沿直线传播作图.

【分析】要使甲、乙两人彼此都能看到对方的全身，需依据光在同种均匀介质中沿直线传播的原理作图。具体思路是：分别作出乙的头顶、脚底发出的光线经墙后到达甲眼睛的两条直线，以及甲的头顶、脚底发出的光线经墙后到达乙眼睛的两条直线；这四条直线与墙相交，其中位置最靠上和最靠下的两个交点之间的线段，就是满足条件的最小窗位置，因为该范围能同时让两人看到对方全身，且是最小的窗。
【解析】1. 利用光的直线传播，连接乙的头顶与甲的眼睛，得到一条直线，该直线与墙交于一点；连接乙的脚底与甲的眼睛，得到另一条直线，与墙交于一点。2. 同样，连接甲的头顶与乙的眼睛，得到直线与墙交于一点；连接甲的脚底与乙的眼睛，得到直线与墙交于一点。3. 观察这四个交点，选取在墙上位置最高和最低的两个交点，两点间的线段MN就是所需的最小窗位置，此范围可保证两人的光线都能通过，实现彼此看到对方全身，且是最小的窗。
【答案】
【知识点】光的直线传播
【点评】本题考查光的直线传播的实际应用，核心是理解“彼此看到对方全身”需要双方上下部位的光线都能通过窗到达对方眼睛，作图时需准确利用直线传播确定交点，属于光学基础应用题型，难度适中。
【难度系数】0.5

4 请根据平面镜成像特点，画出钟表在平面镜中的像.(只要求画时针、分针即可，并保留作图痕迹)

本题是已知物体画虚像,利用平面镜成像特点作图即可.根据平面镜成像的特点:像与物大小相等、像与物的连线与镜面垂直、像与物到平面镜的距离相等、像与物关于平面镜对称,利用这些关系根据已知物体作出虚像.另外要注意画虚像用虚线.平面镜成像的作图方法有两种:一种是按平面镜成像特点来作图,另一种是用光的反射定律来作图.此类题型若题目没有特殊要求,按平面镜成像特点作图更为简单.

【分析】要画出钟表在平面镜中的像，需依据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点。先确定时针、分针、圆心的位置，分别作出它们关于平面镜的对称点，再用虚线连接对应点，即可得到时针和分针的像，注意虚像需用虚线表示。
【解析】作图步骤：
1. 确定平面镜的位置（图中竖直带斜线的直线）；
2. 分别过时针端点A、分针端点B、圆心O作平面镜的垂线，延长垂线至平面镜另一侧，使各对称点到平面镜的距离与对应物点到平面镜的距离相等，得到A、B、O的对称点A'、B'、O'；
3. 用虚线连接A'O'（时针的像）和O'B'（分针的像），完成作图。
【答案】
【知识点】平面镜成像特点、平面镜成像作图
【点评】本题考查平面镜成像的基础作图，核心是利用“像与物关于镜面对称”的规律，作图时需注意虚像用虚线，是需掌握的常规作图题。
【难度系数】0.6

5 如图所示，A'是物体AB上的A点在平面镜中的像，请作出平面镜及物体AB在平面镜中所成的像A'B'.

【分析】
要完成该作图，需依据平面镜成像的核心性质：像与物体关于镜面对称。首先连接物点A和像点A'，作线段AA'的垂直平分线，这条垂直平分线就是平面镜的位置；再根据对称原理找到B点的像点B'，最后连接A'B'，即可得到AB的像。
【解析】
1. 连接A、A'两点，作线段AA'的垂直平分线，该垂直平分线即为平面镜的位置（平面镜成像中，像与物的连线垂直于镜面，且到镜面距离相等，故镜面是像物连线的垂直平分线）；
2. 过点B作平面镜的垂线，在垂线上截取与B到镜面距离相等的点，得到B的像点B'；
3. 连接A'和B'，线段A'B'就是物体AB在平面镜中所成的像。
【答案】

【知识点】
平面镜成像、轴对称
【点评】
本题考查平面镜成像的作图，核心是利用像与物关于镜面对称的性质，作图步骤明确，属于基础作图题，需准确掌握对称点的作法。
【难度系数】
0.6

6 如图所示，AB、CD是同一发光点S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，请你根据平面镜成像规律，确定发光点S的位置并完成光路图。

先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S',再作出S'的对称点S,即为发光点的位置,并连接入射点画出入射光线.
知识拓展 当光从物体射向镜面时,所有反射光线严格遵循反射定律,尽管光线实际源于镜面反射,但人眼会基于光沿直线传播的认知惯性,将反射光线反向延长至其反向延长线的交点,从而在视觉中形成与实物对称的虚像.

【分析】要确定发光点S的位置，需利用平面镜成像的规律：反射光线的反向延长线会交于发光点的虚像，且像与物关于镜面对称。解题思路是先将两条反射光线反向延长找到虚像点，再通过对称关系确定发光点，最后补全入射光线完成光路。
【解析】1. 将反射光线AB、CD分别反向延长，两条线的交点即为发光点S的虚像S'；2. 过S'作平面镜的垂线，在垂线上截取S到平面镜的距离等于S'到平面镜的距离，得到发光点S；3. 连接S与AB的入射点、S与CD的入射点，画出对应的入射光线，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规律的应用，核心是利用反射光线反向延长找虚像，再根据像物对称确定发光点，属于光学基础作图题，需掌握平面镜成像的基本特点。
【难度系数】0.6

7 如图所示，a、b是平面镜MN前一点光源S射向镜面的两条入射光线，请在图中标出点光源和像点$S'$的位置，并完成光路图（保留作图痕迹）。

【分析】要确定点光源S，需将入射光线a、b向镜面方向延长，两入射光线的交点即为点光源S；再根据平面镜成像规律，像与物关于镜面对称，作出S的像点S'；最后连接像点S'与入射光线和镜面MN的交点，得到对应的反射光线，完成光路图。
【解析】1. 延长入射光线a、b，两条光线的交点就是点光源S；2. 过点S作平面镜MN的垂线，在垂线的另一侧（镜后）取点S'，使S'到MN的距离等于S到MN的距离，得到像点S'；3. 分别连接S'与a、b和MN的交点，延长连线，标出反射光线的方向，完成光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像作图、光的反射光路
【点评】本题考查平面镜成像的基础作图，需掌握物像对称的特点，以及利用入射光线确定点光源的方法，属于常规作图题。
【难度系数】0.6

8 如图所示，ABCD是一间不透光的房间，墙AB是平面镜，房间中S处有一个正在发光的小蜡烛，CD墙上有一个小孔P，在墙外不远处的另一白墙EF上会得到上下两个亮点，请在图中分别画出这两个亮点及其光路，上下亮点分别用M和N表示.（保留作图痕迹）

根据光的直线传播原理,光源S发出的光经过小孔P后直接射在白墙上,形成一个亮点M;连接SP并延长,交EF于一点,即为亮点M.光源S发出的光线经过平面镜反射后从小孔P处射出,射到白墙上,即为另一光点N;根据平面镜成的像和物体关于镜面对称作作出光源S的像,即作S关于AB的对称点S',即为像的位置;连接PS',与AB的交点即为入射点,连接入射点与S即为入射光线,延长S'P交EF于一点,即为另一亮点N.

【分析】
要得到EF上的两个亮点，需明确它们的形成原理：一个是光源S发出的光沿直线传播，经小孔P射到EF上形成；另一个是光源S发出的光经平面镜AB反射后，再经小孔P射到EF上形成。解题时，先利用光的直线传播确定第一个亮点，再利用平面镜成像特点确定反射光路，进而找到第二个亮点。
【解析】
1. 画直接传播的光路：用直线连接S和小孔P，将该直线向EF方向延长，与EF的交点即为直接形成的亮点M，依据是光的直线传播。
2. 画反射形成的光路：根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，作出S关于AB的对称点S'（即S的像）；用直线连接S'和P，该直线与AB的交点为光线在平面镜上的入射点；再连接S与该入射点得到入射光线；将S'P向EF方向延长，与EF的交点即为反射形成的亮点N。
【答案】

【知识点】
光的直线传播、平面镜成像
【点评】
本题结合光的直线传播和平面镜成像规律，考查光路作图的应用，需区分两种不同的光路形成方式，是光学基础作图题。
【难度系数】
0.5