10.[晋中模拟] 为防止交通事故的发生,驾驶员要时刻注意观察四周及后视镜。如图是司机在倒车时通过右后视镜(看作平面镜)看到右后方的行人A的示意图,P点表示司机的眼睛,请你画出司机看到行人A的光路图。

答案
10.
解析
【分析】要画出司机看到行人A的光路,需利用平面镜成像原理:司机看到A,是A的光经平面镜反射后进入眼睛P。解题思路为:先确定A关于平面镜的对称点A'(像点),连接P与A',与平面镜的交点即为入射点O;再连接A与O(入射光线)、O与P(反射光线),标注光线方向即可完成光路。
【解析】步骤:
1. 作行人A关于右后视镜(平面镜)的对称点A';
2. 连接P和A',与平面镜交于点O(确定入射点,OP为反射光线路径);
3. 连接A与O,标注箭头(方向A→O,入射光线);连接O与P,标注箭头(方向O→P,反射光线),完成光路图。
【答案】(对应光路图:包含A的像点A'、入射点O,入射光线AO、反射光线OP,与题目给出的第二幅图一致)
【知识点】平面镜成像、光的反射光路作图
【点评】本题考查平面镜成像光路的基础作图,核心是利用“像与物关于镜面对称”确定入射点,再结合光的反射规律画光线,属于常规基础题型,侧重对作图方法的掌握。
【难度系数】0.6
【解析】步骤:
1. 作行人A关于右后视镜(平面镜)的对称点A';
2. 连接P和A',与平面镜交于点O(确定入射点,OP为反射光线路径);
3. 连接A与O,标注箭头(方向A→O,入射光线);连接O与P,标注箭头(方向O→P,反射光线),完成光路图。
【答案】(对应光路图:包含A的像点A'、入射点O,入射光线AO、反射光线OP,与题目给出的第二幅图一致)
【知识点】平面镜成像、光的反射光路作图
【点评】本题考查平面镜成像光路的基础作图,核心是利用“像与物关于镜面对称”确定入射点,再结合光的反射规律画光线,属于常规基础题型,侧重对作图方法的掌握。
【难度系数】0.6
11. 如图所示,在平静的湖面上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。

答案
11.
解析
【分析】要画出水下E处潜水员看到路灯的光路,需明确:潜水员看到路灯,是路灯的光线经水面折射后进入E处眼睛。根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,且人眼逆着折射光线看去,会形成比实际位置偏高的虚像(即图中的B点)。作图思路为:先确定折射光线的反向延长线对应的虚像B,连接E和B,与水面交于入射点O;再连接实际路灯A与O,得到入射光线;连接O与E,得到折射光线,标注箭头方向即可。
【解析】作图步骤:
1. 连接虚像点B和水下E点,直线与水面的交点为光的入射点O;
2. 连接实际路灯A与入射点O,作为入射光线,箭头方向从A指向O;
3. 连接入射点O与E,作为折射光线,箭头方向从O指向E;
4. 折射光线的反向延长线用虚线连接至B,体现虚像的形成。
【答案】
【知识点】光的折射作图、光的折射规律
【点评】本题考查光的折射规律的实际应用,属于基础作图题,核心是理解人眼看到虚像的原理,即逆着折射光线判断光源位置。
【难度系数】0.6
【解析】作图步骤:
1. 连接虚像点B和水下E点,直线与水面的交点为光的入射点O;
2. 连接实际路灯A与入射点O,作为入射光线,箭头方向从A指向O;
3. 连接入射点O与E,作为折射光线,箭头方向从O指向E;
4. 折射光线的反向延长线用虚线连接至B,体现虚像的形成。
【答案】
【知识点】光的折射作图、光的折射规律
【点评】本题考查光的折射规律的实际应用,属于基础作图题,核心是理解人眼看到虚像的原理,即逆着折射光线判断光源位置。
【难度系数】0.6
12.(航天科技)[湖北模拟] 神舟二十号载人飞船携带有6条斑马鱼,在实验柜的特制透明容器中开展为期约30天的在轨实验,如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置,S'表示航天员看到的斑马鱼的像,不考虑容器壁对光线的影响)。

答案
12.
解析
【分析】航天员看到水中的斑马鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气中发生折射,折射光线进入眼睛,人眼逆着折射光线会看到虚像S'。作图时,先确定入射点:连接眼睛与虚像S',该线与水和空气的分界面(容器壁)的交点即为入射点;再画入射光线(从实际鱼S指向入射点)和折射光线(从入射点指向眼睛),并标注光线方向。
【解析】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,折射光线远离法线。具体作图步骤:1. 连接眼睛和S',与容器壁交于点O(入射点);2. 连接S与O,箭头指向O(入射光线,代表鱼反射的光线);3. 连接O与眼睛,箭头指向眼睛(折射光线,进入人眼),完成光路图。
【答案】
【知识点】光的折射、光路图
【点评】本题结合航天实验情境,考查光的折射作图,关键是明确虚像的形成与折射光线的关系,属于光学基础作图题。
【难度系数】0.5
【解析】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,折射光线远离法线。具体作图步骤:1. 连接眼睛和S',与容器壁交于点O(入射点);2. 连接S与O,箭头指向O(入射光线,代表鱼反射的光线);3. 连接O与眼睛,箭头指向眼睛(折射光线,进入人眼),完成光路图。
【答案】
【知识点】光的折射、光路图
【点评】本题结合航天实验情境,考查光的折射作图,关键是明确虚像的形成与折射光线的关系,属于光学基础作图题。
【难度系数】0.5
13. 如图所示,OP为手电筒的一束光线射进池底的折射光线。若光线射入方向不变,当往池中灌水到B水位时,画出这束光线的折射光线O'P'的大致位置。

答案
13.
解析
【分析】
要画出水位升至B水位时的折射光线,需先确定新的入射点O',过O'作垂直于水面的法线;由于入射光线方向不变,根据光的折射规律(光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角),折射光线会向法线偏折,据此画出折射光线O'P'即可。
【解析】
1. 确定入射点:当水位上升到B水位时,光线的入射点变为O';
2. 作法线:过O'点作垂直于水面的虚线(法线);
3. 画折射光线:入射光线方向不变,根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,因此在水中画出向法线偏折的折射光线,连接O'到池底的P',即为所求的折射光线O'P'。
【答案】

【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的实际应用,核心是根据水位变化确定新入射点,再利用折射定律作图,需理解折射角与入射角的关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
要画出水位升至B水位时的折射光线,需先确定新的入射点O',过O'作垂直于水面的法线;由于入射光线方向不变,根据光的折射规律(光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角),折射光线会向法线偏折,据此画出折射光线O'P'即可。
【解析】
1. 确定入射点:当水位上升到B水位时,光线的入射点变为O';
2. 作法线:过O'点作垂直于水面的虚线(法线);
3. 画折射光线:入射光线方向不变,根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,因此在水中画出向法线偏折的折射光线,连接O'到池底的P',即为所求的折射光线O'P'。
【答案】
【知识点】
光的折射规律
【点评】
本题考查光的折射规律的实际应用,核心是根据水位变化确定新入射点,再利用折射定律作图,需理解折射角与入射角的关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
14. 如图OB是一束光线自空气中斜射入水中时的反射光线,请画出对应的入射光线和折射光线。

答案
14.
解析
【分析】
要完成本题作图,需依据光的反射定律和折射定律:首先确定垂直于界面的法线;反射光线OB在空气中,根据反射定律,反射角等于入射角,入射光线与反射光线关于法线对称,位于法线另一侧的空气区域,箭头指向O点;光从空气斜射入水中时,折射光线在水中,根据折射定律,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,位于法线另一侧的水区域,箭头指向O点下方。
【解析】
步骤1:过入射点O作垂直于界面的法线(图中已给出法线);
步骤2:根据光的反射定律,反射角等于入射角,在法线左侧的空气中画出入射光线AO,箭头指向O点(入射光线与反射光线OB关于法线对称);
步骤3:根据光的折射定律,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,在法线右侧的水中画出折射光线OC,箭头指向O点下方(折射光线靠近法线)。
【答案】

【知识点】
光的反射定律、光的折射定律
【点评】
本题为基础光学作图题,考查光的反射与折射规律的应用,需明确入射、反射、折射光线的位置关系及角度规律,难度适中。
【难度系数】
0.6
要完成本题作图,需依据光的反射定律和折射定律:首先确定垂直于界面的法线;反射光线OB在空气中,根据反射定律,反射角等于入射角,入射光线与反射光线关于法线对称,位于法线另一侧的空气区域,箭头指向O点;光从空气斜射入水中时,折射光线在水中,根据折射定律,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,位于法线另一侧的水区域,箭头指向O点下方。
【解析】
步骤1:过入射点O作垂直于界面的法线(图中已给出法线);
步骤2:根据光的反射定律,反射角等于入射角,在法线左侧的空气中画出入射光线AO,箭头指向O点(入射光线与反射光线OB关于法线对称);
步骤3:根据光的折射定律,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,在法线右侧的水中画出折射光线OC,箭头指向O点下方(折射光线靠近法线)。
【答案】
【知识点】
光的反射定律、光的折射定律
【点评】
本题为基础光学作图题,考查光的反射与折射规律的应用,需明确入射、反射、折射光线的位置关系及角度规律,难度适中。
【难度系数】
0.6
15. (古代典籍)墨家学派在其所著《墨经》中首先研究了光的反射。《经说》:“景:日之光,反烛人,则景在日与人之间”。说的是通常日光照人,人的影子在来光方向的另一侧,但当日光经平面镜反射之后再照人,则其影子在太阳与人之间,如图所示,请根据以上资料信息和图中人的影子AB的位置,画出一条来自平面镜CD右侧的入射光线及其反射光线,来表示影子AB是如何形成的。

答案
15.
解析
【分析】
要画出符合要求的入射光线和反射光线,需结合光的反射定律和影子的形成原理:影子是光沿直线传播被物体遮挡产生的,本题中反射光线需照射到人的头顶,被人遮挡形成影子;根据光的反射定律,反射光线与入射光线关于法线(垂直于平面镜的直线)对称,因此先确定反射点,再依次画出反射光线、法线,最后画出对称的入射光线即可。
【解析】
1. 选取反射点:在平面镜CD上任意选取一点O作为反射点;
2. 绘制反射光线:连接O点与人的头顶,得到反射光线,该光线方向指向人(反射光照射到人,被人遮挡形成影子);
3. 作法线:过O点作CD的垂线,即为法线;
4. 绘制入射光线:根据反射角等于入射角,在法线的另一侧(平面镜右侧)作与反射光线关于法线对称的直线,方向指向O点,即为来自平面镜右侧的入射光线,完成作图。
【答案】

【知识点】
光的反射定律、影子的形成
【点评】
本题以古代光学典籍为背景,考查光的反射定律的应用,将物理知识与传统文化结合,需要理解影子形成的原理,结合反射定律完成作图,难度适中,能较好地考查学生对光学知识的运用能力。
【难度系数】
0.5
要画出符合要求的入射光线和反射光线,需结合光的反射定律和影子的形成原理:影子是光沿直线传播被物体遮挡产生的,本题中反射光线需照射到人的头顶,被人遮挡形成影子;根据光的反射定律,反射光线与入射光线关于法线(垂直于平面镜的直线)对称,因此先确定反射点,再依次画出反射光线、法线,最后画出对称的入射光线即可。
【解析】
1. 选取反射点:在平面镜CD上任意选取一点O作为反射点;
2. 绘制反射光线:连接O点与人的头顶,得到反射光线,该光线方向指向人(反射光照射到人,被人遮挡形成影子);
3. 作法线:过O点作CD的垂线,即为法线;
4. 绘制入射光线:根据反射角等于入射角,在法线的另一侧(平面镜右侧)作与反射光线关于法线对称的直线,方向指向O点,即为来自平面镜右侧的入射光线,完成作图。
【答案】
【知识点】
光的反射定律、影子的形成
【点评】
本题以古代光学典籍为背景,考查光的反射定律的应用,将物理知识与传统文化结合,需要理解影子形成的原理,结合反射定律完成作图,难度适中,能较好地考查学生对光学知识的运用能力。
【难度系数】
0.5
16. 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)水中小鱼的大致位置C及看到小鱼的光路图。

(1)手机的位置B。
(2)小明看到手机的像的光路图。
(3)水中小鱼的大致位置C及看到小鱼的光路图。
答案
16.
解析
【分析】要解决本题,需结合光的反射和折射规律:①水面相当于平面镜,手机的像与手机关于水面对称,因此先确定A与B'连线和水面的交点(入射点),再根据对称找到手机位置B;②水中小鱼的像B'是虚像,实际小鱼在B'下方,光从水斜射入空气时折射角大于入射角,据此确定小鱼位置C并画光路。
【解析】1. 找入射点:连接A、B',与水面交于点O,该点为光线的入射点。2. 画手机位置B:过B'作水面的垂线,在水面上方的垂线上取点B,使B到水面的距离等于B'到水面的距离,B即为手机位置。3. 画手机光路:连接B与O,标箭头(方向B→O,入射光线);连接O与A,标箭头(方向O→A,反射光线)。4. 画小鱼的位置C及光路:在B'正下方的水中取点C(实际小鱼位置);连接C与O,标箭头(方向C→O,入射光线);连接O与A,标箭头(方向O→A,折射光线),注意折射角大于入射角,符合光从水斜射入空气的折射规律。
【答案】
【知识点】光的反射、平面镜成像、光的折射
【点评】本题结合实际拍照场景,考查光的反射和折射的作图应用,需区分平面镜成像(反射)和水中看物(折射)的原理,关键是确定入射点,利用对称和折射规律完成作图,是光学作图的基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】1. 找入射点:连接A、B',与水面交于点O,该点为光线的入射点。2. 画手机位置B:过B'作水面的垂线,在水面上方的垂线上取点B,使B到水面的距离等于B'到水面的距离,B即为手机位置。3. 画手机光路:连接B与O,标箭头(方向B→O,入射光线);连接O与A,标箭头(方向O→A,反射光线)。4. 画小鱼的位置C及光路:在B'正下方的水中取点C(实际小鱼位置);连接C与O,标箭头(方向C→O,入射光线);连接O与A,标箭头(方向O→A,折射光线),注意折射角大于入射角,符合光从水斜射入空气的折射规律。
【答案】
【知识点】光的反射、平面镜成像、光的折射
【点评】本题结合实际拍照场景,考查光的反射和折射的作图应用,需区分平面镜成像(反射)和水中看物(折射)的原理,关键是确定入射点,利用对称和折射规律完成作图,是光学作图的基础题型。
【难度系数】0.5
17. 如图所示,水池边有一个路灯S,路灯上方有一块平面镜MN,S发出的光能经平面镜MN反射后射入水中。请画出:
(1)S在平面镜中所成的像S'。
(2)经平面镜MN反射后,过A点的反射光线OA。
(3)OA照射到水池底的光路图。

(1)S在平面镜中所成的像S'。
(2)经平面镜MN反射后,过A点的反射光线OA。
(3)OA照射到水池底的光路图。
答案
17.
解析
【分析】
要完成题目要求的三个作图,需结合光学相关规律分步骤思考:
1. 平面镜成像:根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,因此可通过作S关于平面镜MN的对称点得到像S'。
2. 反射光线OA:根据光的反射规律,反射光线的反向延长线会经过像点,因此连接像点S'与A点,该线段与MN的交点即为反射点O,OA就是经平面镜反射后过A点的反射光线。
3. 水中折射光路:光线从空气斜射入水中时会发生折射,折射角小于入射角,因此先过A点作水面的法线,再根据折射规律画出指向水池底的折射光线。
【解析】
1. 平面镜成像作图:依据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,过S作MN的垂线,延长垂线至MN另一侧,使像到MN的距离等于物到MN的距离,得到S在平面镜中的像S'。
2. 反射光线OA作图:连接像点S'和A点,S'A与平面镜MN交于点O,OA即为经MN反射后过A点的反射光线(原理:反射光线的反向延长线过像点)。
3. 水中折射光路作图:过A点作垂直于水面的法线,光线从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,在水中法线的另一侧画出折射光线,使其指向水池底,符合“光从空气斜射入水时,折射角小于入射角”的规律。
【答案】
(对应正确光路图,即题目中给出的第二幅标准作图)
【知识点】
平面镜成像、光的反射、光的折射
【点评】
本题综合考查了平面镜成像、光的反射和光的折射的作图,需要熟练掌握各光学规律,步骤清晰,是光学作图的典型应用题目。
【难度系数】
0.5
要完成题目要求的三个作图,需结合光学相关规律分步骤思考:
1. 平面镜成像:根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,因此可通过作S关于平面镜MN的对称点得到像S'。
2. 反射光线OA:根据光的反射规律,反射光线的反向延长线会经过像点,因此连接像点S'与A点,该线段与MN的交点即为反射点O,OA就是经平面镜反射后过A点的反射光线。
3. 水中折射光路:光线从空气斜射入水中时会发生折射,折射角小于入射角,因此先过A点作水面的法线,再根据折射规律画出指向水池底的折射光线。
【解析】
1. 平面镜成像作图:依据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,过S作MN的垂线,延长垂线至MN另一侧,使像到MN的距离等于物到MN的距离,得到S在平面镜中的像S'。
2. 反射光线OA作图:连接像点S'和A点,S'A与平面镜MN交于点O,OA即为经MN反射后过A点的反射光线(原理:反射光线的反向延长线过像点)。
3. 水中折射光路作图:过A点作垂直于水面的法线,光线从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,在水中法线的另一侧画出折射光线,使其指向水池底,符合“光从空气斜射入水时,折射角小于入射角”的规律。
【答案】
(对应正确光路图,即题目中给出的第二幅标准作图)
【知识点】
平面镜成像、光的反射、光的折射
【点评】
本题综合考查了平面镜成像、光的反射和光的折射的作图,需要熟练掌握各光学规律,步骤清晰,是光学作图的典型应用题目。
【难度系数】
0.5
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