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专题 03 透镜作图
1.(2022·陕西西安·西安市中铁中学校考模拟预测)在如图的方框内填上适当的光学元件。
【答案】
【解析】通过第一个光学元件的光线比起入射光线更加远离主光轴, 所以该透镜对光线有发
散作用,因此填凹透镜,如图所示:
通过第二个光学元件的光线比入射光线向主光轴靠拢, 所以该透镜对光线有会聚作用, 因此
填凸透镜,如图所示:
2. (2022·广西百色·统考中考真题) 如图所示, 请完成图中两条入射光线通过凸透镜后的光
路图。
【答案】
【解析】 由图可知, 根据三条经过凸透镜的特殊光线可知, 平行于主光轴的光线经凸透镜折
射后,折射光线经过焦点;经过凸透镜光心的光线,其传播方向不变,如图所示:
3.(2022·黑龙江绥化·统考中考真题)画出图中折射光线的入射光线。
【答案】
【解析】 凸透镜对光线有会聚作用, 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点, 则入射光
线如下图所示:
4. (2022·四川广安·统考中考真题) 根据入射光线和折射光线, 在图中的虚线框内画出适当
类型的透镜。
【答案】
【解析】如图所示,折射光线与入射光线对比,折射光线向主光轴偏折,说明是会聚透镜,
故是凸透镜,故如图所示:
5. (2022· 四川成都 · 统考模拟预测) 如图一束光线射向凸透镜, 经凸透镜折射后射到平面镜 上发生反射。请画出:
①射向凸透镜的入射光线;
②在平面镜上发生反射的反射光线。
【答案】
【解析】折射光线经过凸透镜焦点,说明入射光线与凸透镜主光轴平行;根据光的反射定律, 过入射点作垂直与镜面的法线(虚线、垂直符号),然后根据反射角等于入射角,作出反射
光线,如图:
6. (2022· 陕西宝鸡 · 统考二模)如图所示是一架老式照相机的内部结构简图,取景时,来自 景物的光线经过凸透镜后, 再由平面镜 OM 反射进入人眼。 请在图中画出取景时平行于主光
轴的光线 α 射入人眼的光路。
【答案】
【解析】 平行主光轴的光线经过凸透镜后会向主光轴偏折, 且必然过焦点, 故连接折射点和 右侧焦点, 带上箭头就是折射光线, 折射光线经平面镜反射, 折射光线与平面镜的交点为入 射点, 过入射点做平面镜的垂线即为法线, 根据反射角等于入射角画出反射光线, 故如图所
示:
7. (2022·山东临沂·统考一模) 如图所示, 平面镜垂直于凸透镜主光轴且在凸透镜一侧焦点
上,请把光路补充完整。
【答案】
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;射向焦点的光线入射到平面镜上,
入射点为 F,根据反射角等于入射角,画出反射光线;该反射光线是从凸透镜焦点发出的, 经凸透镜再次折射后将平行于主光轴射出,如图所示
8.(2022·四川成都·校联考模拟预测)如图所示,凸透镜的主光轴与平静水面重合, F 为焦
点,点光源 S 发出一束光,请画出在水面处的反射光线以及其经凸透镜后的光线。
【答案】
【解析】 过 F 点垂直于水面画出法线, 在法线左侧根据反射角等于入射角画出反射光线, 因
反射光线过凸透镜的焦点,则经凸透镜后将平行于主光轴射出;如图所示
9. (2022·广东韶关·统考一模) 如图所示, 凸透镜的主光轴与容器内的水面平行, F 为焦点, 一条平行于主光轴的光线射向凸透镜。 请画出: 该入射光线经过凸透镜后射向水面的光线和
射入水中的折射光线。
【答案】
【解析】 平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后, 折射光线过焦点, 由此可以确定该条 入射光线对应的折射光线; 过入射点垂直界面作出法线, 根据折射角小于入射角, 在法线右
侧的水中作出折射光线;如图所示
10. (2022·安徽·统考模拟预测) 如图, L 表示凸透镜, MN 为主光轴, O 为光心, F 为焦点。 从光源 S 点发出三条光线,经凸透镜折射后相交于S′,请在图中做出光源S 点的位置,以及
这三条光线的入射光线。
【答案】
【解析】经过光心 O 的光线不改变方向;平行于主光轴光线折射经过右焦点,据此作出两
条入射光线,其交点为光源 S,连接 SE 可得另外一条入射光线,如图所示:
11.(2022·湖南长沙·校考二模)如图,请画出平行于主光轴及过光心O 点的两条入射光线 经凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴, 过凸透镜光心的光线传播方向不
改变,如图所示:
12.(2023· 黑龙江大庆 ·大庆一中校考一模)如图所示.一束光线经平面镜反射后,过凸透 镜的焦点 F射向凸透镜. 请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线, 并 标出入射角的度数.
( )
【答案】
【解析】过平面镜的反射点垂直镜面作出法线,因为反射光线与镜面的夹角为30°,则反射 角为: 90°-30°=60°,则入射角也为 60°,根据入射角等于 60°在法线右侧作出入射光线,并 标出入射角;
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:
13.(2023·广东广州 · 校联考一模)在图中画出光线 AB 的折射光线和 OC 的入射光线.
( )
【答案】
【解析】 由凸透镜的三条特殊光线的特点知道, 平行于主光轴的入射光线, 经过凸透镜折射
后,折射光线过焦点,过光心的光线传播方向不变,故光路如下:
14. (2022· 辽宁锦州 · 统考中考真题)如图所示, S′是光源 S 在平面镜中所成的像, S 发出的 一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。请你画出:
(1)光源 S 的位置;(2)经过凸透镜的折射光线。
【答案】
【解析】过点 S′作镜面的垂线,根据“像 S′与物 S 到镜面的距离相等”,在垂线上确定光源 S
的位置;根据“过焦点的光线通过凸透镜后的折射光线与主光轴平行”,作折射光线,光的传 播方向水平向右,如图所示:
15.(2022·广西玉林·统考中考真题)小明同学不注意用眼卫生,造成了高度近视,请在图 中画出远处物体发出的两入射光线经他的晶状体折射后对应的光线。
【答案】
【解析】近视眼看远处的物体时,物体发出或反射的光会会聚在视网膜前面,如图所示:
16.(2022·广西河池·统考中考真题)如图所示,请完成光线通过透镜后的光路。
【答案】
【解析】 过凹透镜光心的光线传播方向不改变, 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,如图所示:
17.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)一束平行于主光轴的光线,射向凸透镜后再经平面 镜反射,请完成光路图。
【答案】
【解析】 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点, 该光线入射到平面镜, 画
出法线,再根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线,如图所示:
18.(2022·江苏盐城·统考中考真题)在图中画出入射光线对应的折射光线。
【答案】
【解析】根据凸透镜特殊光线:跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点,作图如下:
19.(2022·山东聊城·统考中考真题)如图所示,画出光经过透镜折射后的光线。
【答案】
【解析】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,如图所示:
20.(2022·江苏扬州·统考中考真题)如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。(F 是凸透 镜的焦点)
【答案】
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点, 过焦点的光线经过凸透镜折射后光线
与主光轴平行,光路图如下图所示:
21.(2022·新疆·统考中考真题)一束光经过凸透镜后的折射光线如图所示,请在图甲中画 出其入射光线。
【答案】
【解析】 平行主光轴的光线过凸透镜的焦点, 故过折射点画平行于主光轴直线, 带上向右的
箭头即为入射光线,故如图所示
22.(2022·青海·统考中考真题)请你将如图所示的光路图补充完整。
【答案】
【解析】由图可知, 这是凹透镜,凹透镜有三条特殊光线:其一是过光心的光线传播方向不 变;其二是射向另一侧焦点的光线折射后与主光轴平行射出, 如图,过光心的光线,沿光线 方向延长; 另一个光线,先用虚线连接入射点和右侧焦点F,然后用实线延长做出入射光 线。
23.(2022·山东青岛·青岛大学附属中学校考一模)显微镜主要由物镜和目镜两组凸透镜组 成, 被观察的细微物体先在物镜中成一个像这个像就相当于目镜中的物体, 然后它在目镜中 再次成像。 F1 为物镜的焦点。 F2 为目镜的焦,图中已画出细小物体 AB 在物镜中所成像 A′B′
的光路图,以及 A′B′射向目镜的两条光线,请画出 A′B′在目镜中所成的像 A′′B′′及光路图。
【答案】
【解析】 入射光线射向凸透镜光心, 则穿过凸透镜的光线不改变传播方向; 当平行于主光轴 的光线射向凸透镜时, 折射光线指向凸透镜的焦点; 两条光线的反向延长线交点即为 B′的虚
像 B′′,过 B′′向主光轴做垂线,与主光轴的交点为 A′′,作图如下。
24.(2022·江苏扬州·统考一模)如图所示,请画出经过凹透镜的折射光线。
【答案】
【解析】根据凹透镜三条特殊光线的画法, 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后反向延长线
过焦点,延长线过焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示
25.(2022·广东广州·统考二模)如图所示,平面镜右侧有一直杆AB,光线 c 平行于凸透镜 的主光轴, 它是一条射向平面镜的光线 a 经过平面镜反射后的反射光线 b 再经过凸透镜后的 折射光线(光线 a、 b 在图中没有画出),请画出:
(1)直杆 AB 在平面镜中所成的像 A′B′;
(2)两条光线 a、 b。
【答案】
【解析】平面镜成像中,像与物关于平面镜对称,分别过点A、 B 做平面镜的垂线,再取像 距等于物距,得到 AB 的像点 A′B′,连接 A′B′得到直杆 AB 的像;由图得, c 光线为平行于 凸透镜的主光轴的折射光线,故入射光线过凸透镜的焦点,连接点C 与点 F,得到光线 b。
先过入射点作出法线,再根据光反射中,反射角等于入射角,作出入射光线 a ,如图所示:
26.(2022·广东河源·统考模拟预测)如图所示,请补充平面镜的入射光线、入射角(标明
角度)和透镜的折射光线,完成光路图。
【答案】
【解析】经过入射点作出法线,因为反射光线与镜面的夹角是45°,所以反射角为
90°-45°=45°
根据反射角与入射角相等作出入射光线; 反射光线平行于凸透镜的主光轴, 经过凸透镜后折
射光线过焦点,如图所示:
27.(2022·广东江门·统考一模)如图所示,光线 a 是发光点 S 射向平面镜后的一条反射光 线,并平行于主光轴入射到凹透镜上, S’为像点。请画出:(1)发光点 S 的位置。(2)光 线 a 的入射光线。(3)光线 a 经过凹透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】(1)由平面镜成像特点知,像与物关于平面镜对称,据此作出发光点S; (2)连接发光点 S 与反射点的连线,即为光线 a 的入射光线; (3)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,据此作出光
线 a 经过凹透镜后的折射光线。如图所示
28.(2022· 安徽合肥 · 校考模拟预测)如图, F 为凸透镜的焦点,虚线为凸透镜的主光轴, 物体 AB 位于凸透镜一侧,画出 A 发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线,并画出AB 的
像 A'B'。
【答案】
【解析】连接 AO , O 点为凸透镜的光心,过凸透镜光心的光线其传播方向不改变,并将其
反向延长,A 发出的一条平行于主光轴光线通过凸透镜后,其折射光线过焦点,将其折射光 线反向延长,两条折射光线的反向延长线的会聚点即为像点A' ,从 A 点发出的另一条入射
光线镜凸透镜折射后, 其折射光线的反向延长线会聚像点 A', 过 A' 点作主光轴的垂线 B,
垂足为 B',则 AB'即为 AB 的像,如图所示
29.(2022·广东广州·广州市越秀区明德实验学校校考模拟预测)用“ ”表示凸透镜,光
线 a、 b 是从某光源上的同一点 S 发出来的两条光线通过凸透镜后的折射光线, F 是凸透镜
的焦点,请画出光线 a、 b 的入射光线和点 S。
【答案】
【解析】平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线过焦点F;过光心的光线经凸透
镜折射后传播方向不改变,两条入射光线的交点即为光源S,如图所示:
30.(2022·贵州铜仁·统考一模)在图中完成光路图。
【答案】
【解析】 左图中, 通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴; 过光心的光线经凸透镜 折射后传播方向不改变; 右图中, 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;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
31.(2022·广东佛山 · 统考一模)如图所示,请: ①画出图中由发光点 S 发出的两条光线经 过凸透镜后的折射光线;
②确定发光点 S 的像点并在图中用S '标出来。
【答案】
【解析】根据凸透镜成像规律, 物距小于一倍焦距时,成正立放大的虚像。平行于主光轴的 光线经凸透镜折射后将过焦点、 过凸透镜光心的光线传播方向不改变, 据此画出两条折射光
线;再将两条折射光线反向延长,反向延长线的交点即为发光点S 的像点 S′,如下图
32.(2023·江苏宿迁 · 统考一模)如图,从点光源 S 射出的一条光线经 P 处的平面镜反射, 反射光线经过凸透镜的焦点。要求:画出平面镜并作出反射光线经凸透镜折射后的光线。
【答案】
【解析】由图知道,知道入射光线和反射光线,做出入射光线和反射光线夹角的角平分线, 该角平分线也是法线, 根据镜面与法线垂直作出平面镜的位置; 又因为反射光线经过凸透镜
的焦点,所以,经过凸透镜后会平行于主光轴,光路如图所示:
33.(2022·贵州毕节·统考中考真题)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据
入射光线,画出相应的出射光线。
【答案】
【解析】过焦点的光线, 经过凸透镜折射后, 折射光线要平行于主光轴;平行于主光轴的光
线,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点,作图如下:
34.(2022·广西 · 统考中考真题)请画出入射光线通过透镜后的折射光线.
( )
【答案】
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点, 过光心的光线其传播方向
不变;如图所示:
35.(2022· 黑龙江大庆 · 统考中考真题)甲图是近视眼的成像示意图,其中晶状体相当于凸 透镜, 平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。 请在乙图虚线框内画出适当的透镜, 并 将两条光线的光路补充完整。使光线会聚在视网膜上的a 点。
【答案】
【解析】图甲是近视眼的成像示意图,需要用凹透镜来矫正, 故虚线框内应该画凹透镜,凹 透镜对光线有发散作用,再经过晶状体会聚到视网膜上的 a 点。如下图所示:
36. (2022·湖南常德·中考真题)图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜,
请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。
【答案】
【解析】过反射点做平面镜的垂线, 根据反射角等于入射角, 画出入射光线, 延长反射光线, 直至与凸透镜相交,反射光线平行主光轴射入凸透镜,会发生偏折,折射光线必然过焦点,
故连接折射点和右侧焦点,并且带上向下的箭头,即为折射光线,故如图所示:
37.(2022·辽宁本溪·统考中考真题)用一条光线照射凸透镜,折射光线a 恰好经过凸透镜 另一侧焦点。然后经水平地面上的平面镜反射,在墙壁上形成一个光点 A.请在图中画出:
(1) a 的入射光线;(2)光点 A 的位置;(3)标出反射角度数。
【答案】
【解析】由凸透镜的三条特殊光线知,入射光线平行于主光轴,折射光线过焦点,作出 a 光线的入射光线, a 光线射到平面镜上发生反射,由图可知,入射角为
90°-30°=60°
根据光的反射定律可知,反射角也为 60°。故过光线 a 与平面镜的交点作法线(用虚线),
然后画出反射光线,与法线的夹角为 60°,与墙壁交于 A 点,作图如下:
38.(2022·浙江宁波·中考真题)如图甲所示,在小宁与平面镜之间有一只杯子,为何杯子 和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同?根据“平面镜成像”、 “视觉的形成”等有关 知识,我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD 在视网膜上成像的示意 图,请你在图丙中画出杯子 AB 在视网膜上成的像 A'B'。(要求:先根据平面镜成像规律画
出 AB,再用图乙的方法画出 A'B')
【答案】
【解析】据平面镜成像特点:像与物到镜面的距离相等, 像与物的连线与镜面垂直,可分别 过 CD 作镜面的垂线,从而确定杯子 AB 的位置。眼球的晶状体相当于凸透镜,物体在视网 膜上所成的是倒立、缩小的实像。由图乙知, CD 两点射向晶状体的过光心的光线传播方向 不改变,这两条折射光线到达视网膜便形成了 CD 在眼球中的像。同理,过 AB 两点作通过
光心的光线,这两条光线到达视网膜的位置,便是杯子 AB 在视网膜上成的像。作图如下:
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