光学作图题.docx
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光学作图题
绝密★启用前
2016-2017学年度?
?
?
学校12月月考卷
试卷副标题
考试范围:
xxx;考试时间:
100分钟;命题人:
xxx
题号
一
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
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
一、作图题
1.如图甲所示,一束光沿水平方向射到平面镜上,请在图中画出这束光的反射光线。
2.
(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.
3.如图所示,F、O分别为凸透镜的焦点和光心,请在图中画出平行立光轴入射的光线经过凸透镜后的折射光线。
4.根据光线通过透镜后的方向,在图中虚线框中画出适当的透镜.
5.如图所示,从光源S发出的两条光线,其中一条平行于凸透镜的主光轴,另一条过凸透镜的焦点,请画出这两条光线透过凸透镜后的折射光线。
6.一束光斜射向玻璃表面,如图所示。
请画出反射光线和折射光线。
7.如图所示是一种称为“角反射器”的光学装置,有一束激光沿a、b方向入射到平面镜S1上.试在图中作出经平面镜S1、S2反射后的光路,并保留必要的作图痕迹.
8.如图所示,一束光从空气射向水面,请画出其反射光线及折射光线。
9.在图中完成光路图,并标出A点的像A
10.根据要求作图:
(1)如图甲所示,光线与镜面成60°角入射,请在图中画出反射光线;
甲
(2)如图乙所示,一束光射向一块玻璃砖。
请在图中画出这束光进入玻璃后的大致径迹(以上两小题应标出法线);
(3)根据入射光线和折射光线在图丙虚线框内画出适当的透镜。
丙
11.在图中完成光路。
12.如图所示,在平面镜右方有一发光点S,OB、O′B′分别是S发出的两条光线经平面镜后的反射光线,作出发光点S的位置(要求保留必要的辅助线)。
13.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.
14.在图中根据方框的入射光线和折射光线,在方框内填上合适的透镜。
15.(3分)试在图乙中画出光线AO经过水面反射后的光路图,并标明入射角和反射角的大小。
16.作图题(6分)
(1)请在图甲中用作图的方法,表示人眼所能看到的档板右侧范围大小,并在此范围中打上阴影线。
(用带有箭头的直线表示光线,箭头方向为光的传播方向)。
(2)如图乙所示,考古人员需要对一口古井进行清理,为了解决照明问题,准备用平面镜把太阳光反射到井里,并能垂直照亮井底。
请你在图中画出符合要求的平面镜(保留作图痕迹)。
(3)如图丙,已知入射光线,请画出经凸透镜、凹透镜折射后的折射光线。
17.如图所示,一束光从空气斜射到玻璃砖上,请画出完整的折射光路的大致方向
。
18.(8分)
(1)根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜MM′中的像A′B′.
(2)从S点发出的两条光线入射到凹透镜上,作出折射光线.
(3)在图中画出茶杯对桌面的压力和桌子对茶杯的支持力的示意图.
(4)如图所示,试画出作用在杠杆A端使杠杆在图示位置平衡的最小动力F的示意图并画出该力的力臂L.
参考答案
1.
【解析】1、根据反射定律:
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,反射角等于入射角作出反射光线.
题干中法线已经画出,在法线另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线,使反射角等于入射角
考点:
光的反射
点评:
本题是光学基本题目,难度一般。
2.
【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:
(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。
3.
【解析】
试题分析:
凸透镜有三条特殊光线:
过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点.由图示可知,折射光线线过焦点,根据折射光线的特点,可以画出对应的入射光线。
折射光线过焦点,则入射光线将平行主光轴入射,由此可以确定该条折射光线对应的入射光线.故画图如下:
考点:
此题考查的是凸透镜的特殊光线。
点评:
关于凸透镜,有三条特殊的入射光线:
①平行于主光轴;②过焦点;③过光心的.每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点.根据两者的对应关系可以告诉入射光线做出折射光线;也可以利用折射光线做出对应的入射光线。
4.
【解析】
试题分析:
凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.根据图示的入射光线和出射光线,可以确定经过透镜折射后是发散了还是会聚了,从而可以确定透镜的种类.入射光线是会聚的,经过透镜折射后,变为了平行光,由此可知该透镜对光线有发散作用,应该是凹透镜.平行光经过透镜折射后会聚与一点,由此可知该透镜对光线有会聚作用,因此是凸透镜.
考点:
凸透镜和凹透镜
5.
【解析】
试题分析:
图示的是一凸透镜,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,如图所示:
考点:
透镜的光路图.
6.答案如图所示
【解析】
试题分析:
在作反射光线时,根据光的反射定律,反射角等于入射角。
在画折射光线时,根据折射规律,当光从空气斜射入水或玻璃中时,折射光线偏向法线,折射角小于入射角。
考点:
光的反射和折射作图
7.
【解析】反射光路关键在于严格遵守反射定律,也就是共面异侧等角,先做法线找到入射角根据等角做出反射光线。
8.
【解析】
试题分析:
先过入射点垂直水面作出法线,在法线右侧空气中画出反射光线,使反射角等于入射角;
在水中法线的另一侧画出折射光线,使折射角小于入射角,如图所示:
考点:
作光的反射光路图;作光的折射光路图.
点评:
在两种透明介质的界面上,折射和反射一般是同时发生的,反射光线与入射光线在同种介质中,分布法线两侧;折射光线和入射光线在两种介质中,分布法线两侧.
9.
【解析】
试题分析:
凸透镜对光线有会聚作用,而且有三条必须记住的特殊光线:
过凸透镜光心的光线其传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴.一条折射光线平行于主光轴,则入射光线是过焦点的,另一条折射光线过焦点,则入射光线平行于主光轴.两条折射光线的交点为像点A′
考点:
本题考查透镜的光路图
点评:
解决本题的关键是熟知凸透镜对特殊光线的折射作用,从而确定发光点的像点的.发光点经过凸透镜折射后,将会聚于像点.
10.
【解析】
试题分析:
(1)首先画出法线,则入射角为90°-60°=30°,所以反射角也为30°.根据反射角与入射角相等,画出反射光线以及反射角,如下图所示;
(2)如图所示,光线先从空气射入玻璃,然后又从玻璃射线空气,根据光的折射定律:
当光从空气斜射入玻璃时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,入射角大于折射角;当光从玻璃斜射入空气时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,入射角小于折射角,如下图所示:
(3)如图所示,光线经透镜后变的会聚一些,所以是凸透镜,如下图所示:
考点:
光的反射作图、光的折射作图、凸透镜的作图
点评:
解决本题的根据是熟知光的反射、光的折射定律,以及知道凸透镜起到会聚作用
11.
【解析】
试题分析:
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点;射向焦点的光线经凹透镜折射后,将平行于主光轴.
考点:
凹透镜的特殊光线作图
点评:
解决本题的关键是熟知凹透镜的三条特殊光线。
12.
【解析】
试题分析:
反向延长OB、O′B′交于S′点,根据平面镜成像特点可知,S′关于平面镜的对称点S,即为发光点,连接发光点与入射点即为入射光线。
考点:
平面镜光路图
13.如图所示
【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
14.
【解析】分析:
(1)凸透镜对光线有会聚作用,除过光心的光线之外的所有射向凸透镜的光线,经凸透镜折射后都会比原来会聚一些;从焦点发出的光线,经凸透镜后变为平行光线.
(2)凹透镜对光线有发散作用,除过光心的光线之外的所有射向凹透镜的光线,经凹透镜折射后都会比原来发散一些;射向虚焦点的光线,经凹透镜后变为平行光线.
解答:
解:
(1)平行光经透镜后变得会聚,因此该透镜对光线起会聚作用,为凸透镜:
(2)平行光经透镜后变得发散,因此该透镜对光线起发散作用,为凹透镜:
(3)将要会聚的光线经透镜后变得平行,因此该透镜对光线起发散作用,为凹透镜:
15.如图
【解析】
试题分析:
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于法线的两侧;
反射角等于入射角。
先做法线,过O点向水面作垂线(虚线),然后以O为定点,以法线为一边做一60o的
角。
另一边就是反射光线。
考点:
光的反射作图
16.见下图:
【解析】
试题分析:
(1)由于光沿直线传播,只有没被挡板挡住的光能进入人眼;
(2)做反射光线和入射光线夹角的角平分线,即为法线,法线的垂线就是平面镜;
(3)与主光轴平行的光经过凸透镜后折向焦点;预射向凹透镜焦点的光经过凹透镜后变成与主光轴平行的光线。
考点:
光的直线传播、反射、折射
17.如图
【解析】
试题分析:
光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角,所以先作出法线,玻璃中的折射光线靠近法线,如图,光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以做出法线,折射光线远离法线,因光路是可逆的,即最终的折射光线与最初的入射光线平行如图。
考点:
光的折射作图
18.见下图
【解析】
试题分析:
(1)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,且平面镜所成的像是虚像,用虚线表示;
(2)与主光轴平行的光通过凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线过焦点;过光心的光线传播方向不改变;
(3)压力和支持力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,在同一条直线上,但是作用在两个不同的物体上,压力作用在桌面上,支持力作用在杯子上;
(4)连接支点和动力的作用点,所得的线段是最长的动力臂,与它垂直的力是使杠杆平衡的最小的动力。
考点:
平面镜成像凹透镜力的示意图杠杆
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- 光学 作图