光学竞赛题.docx

1、光学竞赛题光学竞赛题一、选择题1（ 3 分）细心的小明同学注意到这样一个问题：如果打开窗户，直接看远处的高架电线，电线呈规则的下弯弧形；而如果隔着窗玻璃看，电线虽然整体上也呈弧形，但电线上的不同部位有明显的不规则弯曲，而且，轻微摆动头部让视线移动时，电线上的不规则弯曲情景也在移动产生这种现象的原因是（ ）A玻 璃上不同部位对视线的阻挡情况不同B玻 璃各部分的透光度不均匀C玻 璃各部分的厚度不均匀D玻 璃上不同部位对光的反射不一样2（ 3 分）如图所示，平面镜 OM与 ON的夹角为 ，一条平行于平面 ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回，则两平面镜之间的夹角不可能是（ ）

2、A20 B 15 C 10 D 53（ 3 分）在探究凸透镜成像规律的实验中，我们发现像距 v 和物距 u 是一一对应的，在如图 所示的四个图线中，能正确反映凸透镜成像规律的应该是（ ）A图线 A B图线 B C图线 C D图线 D4（ 3 分）如图所示，竖直放置的不透光物体 （足够大）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体 AB，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜 MN，镜面与凸透镜的主光轴垂直， B、 N两点都在主光轴上， AB与 MN高度相等，且与透镜上半部分等高遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体 AB的成像情况是（ ）A两 个实像，一个虚像 B 一个实像

3、，两个虚像C只 有一个虚像 D 只有一个实像精品文档5（ 3 分）如图所示， P 是一个光屏， 屏上有直径为 5 厘米的圆孔 Q是一块平面镜， 与屏平行放置且相距 10 厘米O1、 O2 是过圆孔中心 O垂直于 Q的直线，已知 P 和 Q都足够大，现在直线 O1O2 上光屏 P 左侧 5 厘米处放置一点光源 S，则平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为（ ）A 米2 B 米2 C 米2 D 米26（ 3 分）如图（ a）所示，平面镜 OM与 ON夹角为 ，光线 AB经过平面镜的两次反射后出射光线为 CD现将平面镜 OM与 ON同时绕垂直纸面过 0 点的轴转过一个较小的角度 ，而入射光线不变，如

4、图（ b）所示此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将（ ）A与 原先的出射光线 CD平行B与 原先的出射光线 CD重合C与 原先的出射光线 CD之间的夹角为 2D与 原先的出射光线 CD之间的夹角为 7（ 3 分）小明坐在前排听讲座时，用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图象拍摄下来由于会场比较暗，他使用了闪光灯这样拍出来的照片（ ）A比 不用闪光灯清楚多了B与 不用闪光灯的效果一样C看 不清投影到屏幕上的图象D色 彩被 “闪 ”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条8（ 3 分）如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点，则照出的相片上（ ）A有 一个放大的墨点像 B 有一个缩小的墨点像C一 片漆黑

5、D 没有墨点的像9（ 3 分）如图所示，水池的宽度为 L，在水池右侧距离池底高度 H 处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑已知 L=H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（ ）。2欢迎下载精品文档A匀 速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度B匀 速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度C减 速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度D加 速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度10（ 3 分）如图所示，两平面镜 OA、OB夹角为 ，位于镜前 P 点的某人分别在 OA、OB镜内看到自己像的个数为 （ ）A1； 1 B 2；1 C 2； 0 D 1； 011（ 3 分）如图所

6、示， 凸透镜竖直放置， 凸透镜焦距 f ，现有一点光源 S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为 D，且 f D 2f ，则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中，正确的是（ ）A B C D12（ 3 分）（ 2011?西宁）在皮鞋擦过鞋油，还要用鞋刷或软布反复擦几下，越擦越亮，这是由于（ ）A反 复擦可增加漫反射效果B反 复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果C鞋 油反光性能比皮革好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加漫反射效果D鞋 油的颜色比皮革鲜艳，可增加镜面反射效果13（ 3 分）在光具座上自左向右依次竖直放置

7、一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为 f ，此时两个透镜之间的距离为 L在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（ ）Af B L C f +L D f L。3欢迎下载精品文档14（ 3 分）用转动八面镜法可以测光速，实验装置示意图如图所示 S 为发光点， T 为望远镜，平面镜 O与凹面镜B 构成了反射系统八面镜 M距反射系统的距离 AB为 L（L 可长达几十千米） ，且远大于 OB以及 S 和 T 到八面镜的距离调整八面镜的位置直到通过望远镜能看到发光点 S，然后使八面镜转动起

8、来，并缓慢增大其转速（ 1 秒内转过的圈数），当转速达到 n0 时，恰能在望远镜中再一次看见发光点 S，由此得到光速 c 的表达式是（ ）Ac=4LnoB c=8LnoC c=16LnoD c=32Lno16（ 3 分）照相时，通过选择不同的“光圈 ”可以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度，可以控制镜头的进光时间两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定而得到好照片，下表中列出了照相机光圈与快门的几种正确组合在 “快门 ”一行中， “25”表示快门打开的时间是秒在 “光圈 ”一行中， “15”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的那么快门 “50”对应的 “光圈 ”应该是（）光圈20151

9、2632快门9162550100400900A7B 7.5C 8D 8.517（ 3 分）如图所示， OO为凸透镜的主光轴， 将点光源放在 A 点时，像在 B 点；将点光源放在 B 点时，像在 C点当将点光源放在C点时，则（）A一 定在 B 点成一个实像B 一定在 A 点的左侧成一个虚像C可 能在 B、 C之间成一个实像D 可能在 C 点的右侧成一个虚像18（ 3 分）如图所示，光线AB经过某凸透镜的一个焦点，B 点在薄透镜上已知F 是该透镜的另一个焦点若使用圆规和刻度尺来确定透镜的位置，则还需知道的条件是（）A光 线 AB经过的焦点位置B 透镜光心的位置C光 线 AB经透镜后的折射光线D 不

10、需要任何条件19（ 3 分）夜晚，人们仰望天空，有时能看到闪烁的人造地球卫星地球赤道处有一观察者，在日落4小时后看到一颗人造地球卫星从赤道正上方高空中经过，设地球半径为 R，则这颗人造地球卫星距赤道地面的高度至少为（）AR/2B RC 2RD 4R20（ 3 分）如图所示，平面镜OM与 ON镜面之间夹角为 ，在两平面镜角平分线上有一个点光源S，如果要保证 S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射，则的最小值是（）。4欢迎下载精品文档A120 B 90 C 72 D 6021（ 3 分）如图所示，位于凸透镜主光轴上某发光点 P 发出红、黄、绿三色复光，当用与主光轴相垂直的毛玻璃屏从透镜附近沿轴方

11、向向远移动时，在屏上将依次看到（ ）A红 、黄、绿亮点 B 红、绿、黄亮点 C 黄、红、绿亮点 D 绿、黄、红亮点22（ 3 分）如图所示，有一圆柱形玻璃体，在它的中心轴线上有一球形气泡，柱体低面是磨砂的毛面，当平行光沿柱轴方向向下照射时，在磨砂的毛面上可能会看到（ ）A圆 形亮斑 B 圆型暗斑C圆 形暗斑且中心有一亮点 D 圆形亮斑且中心有一暗点23（ 3 分）电影画面每隔 秒更换一次， 由于人的眼睛存在反应时间， 所以会出现 “眼见未必为实 ”的奇怪现象 如图所示，屏幕上出现的一辆匀速行驶汽车的车轮（车轮有 6 根对称分布的相同辐条） ，则下列现象中不符合此时人感觉的是（ ）A若在 秒内每

12、根辐条转过 60，则人觉得车轮是不转的B若在 秒内每根辐条转过 355，则人觉得车轮是倒转的C若在 秒内每根辐条转过 360，则人觉得车轮是不转的D若在 秒内每根辐条转过 365，则人觉得车轮是不转的24（ 3 分）（ 2013?宜春模拟）如图所示，凸透镜的焦距为 5 厘米，在透镜左侧 10 厘米处，有一个与主光轴垂直的物体 AB，在透镜右侧 15 厘米处放一个平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，则该光具组中，物体 AB的成像情况是（ ）A一 个正立实像，一个倒立实像，一个正立虚像。5欢迎下载精品文档B一 个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像C一 个倒立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像D一 个

13、正立实像，一个倒立实像，一个倒立虚像25（ 3 分）如图所示，平面镜 OM与 ON垂直放置，在它们的角平分线上 P 点处，放有一个球形放光物体，左半部分为浅色，右半部分为深色，在 P 点左侧较远的地方放有一架照相机，不考虑照相机本身在镜中的成像情况，则拍出照片的示意图正确的是（ ）A B C D26（3 分）在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“E”字当你通过红色玻璃观察写在这张白纸上的“E”字时，观察到的现象是（）A清 晰的红色 “F”字B 清晰的黑色 “F”字C清 晰的红底白色 “E”字D 几乎看不出 “E”字27（ 3 分）一焦距为 f 的凸透镜主轴和水平x 轴重合，透镜左侧 x 轴上有一

14、点光源点光源到透镜的距离大于f而小于 2f ，若将此透镜沿 x 轴向右平移 2f 的距离，则在此过程中点光源经透镜所成的像将（）A一 直向右移动B 一直向左移动C先 向右移动接着向左移动D 先向左移动，接着向右移动28（ 3 分）如图所示，一点光源位于凸透镜的主轴上，凸透镜位置固定当点光源位于A 点时，它的像在 B 点；当点光源位于 B 点时，它的像在 C点则凸透镜位于（）AA 的左侧 B AB 之间 C BC 之间 D C 的右侧29（3 分）早在公元前 305 年，著名天文家埃拉托色尼就已经测量出了地球的周长，与现代科学公认的地球周长的真实值相差不到 0.1%他在研究中发现，每年夏至这天，

15、塞恩城（今埃及阿斯旺）正午的太阳光正好直射到城内一口深井的底部，而远在S 千米以外的亚历山大城，夏至这天正午的太阳光却会使物体在地面上留下一条影子，他测得太阳光方向与竖直方向之间的夹角为，由此得出地球的周长为（）A千米B千米C千米D千米30（ 3 分）如图所示，房间内一墙角处相临两墙面挂了两个平面镜，两平面镜相互垂直，在该墙角紧靠镜面处放有一个脸盆，盆内有水某同学通过镜面和水面最多能看到自己像的个数为（ ）。6欢迎下载精品文档A3 个 B6 个 C9 个 D无穷31（ 3 分）如图所示，两平面镜垂直放置，某光线 PA 以入射角 入射到镜面 M上，经平面镜 M和 N 两次反射后反射光线 BQ与

16、PA平行 现将两平面镜以过 O点且垂直于纸面的直线为轴同时逆时针旋转一个角度 （ ），假设镜面足够大，则入射光线与反射光线之间的距离将（ ）A增大 B减小 C不变 D无法判断32（ 3 分）如图所示，两平面镜 A 和 B 之间的夹角为 9自平面镜 B 上的某点 P 射出一条与 B 镜面成 角的光线，在 角由 0至 180范围内（不包括 0）连续变化的过程中，发现当 取某角度时，光线经镜面一次或多次反射后，恰好能返回到 P 点，则符合该要求的 的个数有（ ）A1 个 B4 个 C6 个 D9 个33（ 3 分）如图所示，有一正方形的不透光的房间，在其中的一面墙上开有一个圆形小孔在这面墙的对面有一

17、个正方形的平面镜在房间里有一个人靠在与平面镜垂直的一侧墙面上，当有一束垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时，他能看到的是（ ）A镜 面上有一个圆形的亮斑 B 整个正方形镜子的形状C整 个房间的各处都是亮的 D 感到整个房间是一片黑暗34（ 3 分）（ 2013?顺义区二模）如图为潜望镜工作原理图若现有一军舰位于 S 点处，则潜水艇中的人通过潜望镜看到的像的位置（ ）。7欢迎下载精品文档A在图中的 A处 B在图中的 B 处 C在图中的 C处 D在图中的 D处35一束光线经过某光学元件后的出射光线如图所示，则方框内放置的光学元件（ ）A只 能是平面镜或凸透镜 B 只能是凸透镜或凹透镜C只 能是

18、凹透镜或平面镜 D 平面镜、凸透镜和凹透镜均可36如图所示， 在空气中平行于玻璃凸透镜主光轴的光线经凸透镜会聚于主光轴的一点 S，若把凸透镜浸没在水中，会聚点 S（ ）A在 S 的上方 B 在 S 的下方C与 S 重合 D 条件不足，无法判断37如图所示， M、N为某一透镜的主光轴，若将点光源置于 A 点，则成像于 B点，若将点光源置于 B 点，则成像于C点，已知 AB BC，则以下有关透镜的种类和位置的说法中正确的是（ ）A透 镜是凸透镜，位于 A 点左侧 B 透镜是凹透镜，位于 C 点右侧C透 镜是凸透镜，位于 C 点右侧 D 透镜是凹透镜，位于 A 点左侧38无云的晴天里，某同学在操场上

19、竖立一根直杆，地面上 OA是这根杆在太阳光下的投影，过了一段时间后，影子的位置移到了 OB，且 OA=OB，如图所示则 AB所指的方向是（ ）A东 B西 C南 D北39如图所示，在竖直平面 xoy 内，人眼位于 P（ 0，4）位置处，平面镜 MN竖直放置其两端 M、N的坐标分别为（ 3，1）和（ 3，0），某发光点 S 在该竖直平面 y 轴的右半部分某一区域内自由移动时，此人恰好都能通过平面镜看见 S的像，则该区域的最大面积为（ ）（图中长度单位为：米）。8欢迎下载精品文档A0.5米 2B3.5 米 2C4米2D4.5 米 240（ 3分）用一支可以写出红颜色字的笔在一张白纸上写一行字，则下列

20、说法中正确的是（）A白 纸上的这一行字，在阳光下会吸收白光中的红色光，所以这一行字是红色的B白 纸上的这一行字，在阳光下会反射白光中的红色光，所以这一行字是红色的C白 纸上的这一行字，由于它能发出红光，所以这一行字是红色的D白 纸上的这一行字，如果只用绿色光照射上去，这一行字就会是绿色的二、填空题41（ 3 分）如图所示，一点光源位于金属圆筒内部轴线上 A 点圆筒轴线与凸透镜主光轴重合，光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远此时，点光源正好在光屏上形成一个清晰的像，测出此时凸透镜与圆筒右端面的距离为 L；向右移动凸透镜到适当位置，光屏上再次出现了清晰的像由于光源位于圆筒的内部，无法直接测量出 A

21、与筒右端面的距离 d，为了求出 d 的大小， 在上述过程中还需要测量出的一个物理是 _ ；如果用 N 来表示该物理量的大小，则可以得出 d 为 _ 42（ 3 分）如图所示，水平地面上有一不透光的边长为 X 的正方体物块在正方体正左方有一点光源 S，点光源和正方体物块的距离也为 X若在点光源 S 的上方距离为 H 处水平放置平面镜， H大小固定不变，平面镜足够大不考虑其他光源的存在，那么在正方体的另一侧水平面上，将会由于点光源 S 发出的光线经平面镜反射而被照亮，现改变 X 的大小，当 X 增大到 _ 时，照亮区域将消失。9欢迎下载精品文档光学竞赛题参考答案与试题解析一、选择题1（ 3 分）细

22、心的小明同学注意到这样一个问题：如果打开窗户，直接看远处的高架电线，电线呈规则的下弯弧形；而如果隔着窗玻璃看，电线虽然整体上也呈弧形，但电线上的不同部位有明显的不规则弯曲，而且，轻微摆动头部让视线移动时，电线上的不规则弯曲情景也在移动产生这种现象的原因是（ ）A玻 璃上不同部位对视线的阻挡情况不同B玻 璃各部分的透光度不均匀C玻 璃各部分的厚度不均匀D玻 璃上不同部位对光的反射不一样考点： 光的折射现象及其应用专题： 应用题分析： 根据光的折射现象，从玻璃上不同部位因厚度不同对光的折射情况不同这一角度入手，然后再对各个选项逐一分析即可解答： 解： A、如果隔着窗玻璃看，玻璃上不同部位对光的折射

23、程度不同，而不是玻璃上不同部位对视线的阻挡情况不同，故本选项错误；B、因玻璃上不同部位透过光的颜色是相同的，都是透过白色光，故本选项错误；C、因玻璃上不同部位因厚度不同对光的折射情况不同， 所以如果隔着窗玻璃看， 电线虽然整体上也呈弧形，但电线上的不同部位有明显的不规则弯曲，当轻微摆动头部让视线移动时，电线上的不规则弯曲情景也在移动故本选项正确；D、因如果隔着窗玻璃看，玻璃上不同部位对光的折射情况不同，而不是反射情况不同故选 C点评： 此题主要考查学生对光的折射现象及其应用，而且此题的中现象对学生来说并不陌生，但是要从光的折射角度来解释这一现象，尤其是 “因玻璃上不同部位因厚度不同对光的折射情

24、况不同 ”这一点，对学生来说就增加了一定的难度，因平时的练习题目，只是简单地折射定律，因此，此题属于难题2（ 3 分）如图所示，平面镜 OM与 ON的夹角为 ，一条平行于平面 ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回，则两平面镜之间的夹角不可能是（ ）A20 B 15 C 10 D 5考点： 光的反射定律专题： 光的传播和反射、平面镜成像分析： 要解决此题首先要明确下面两点：（ 1）做出光的反射光路图，根据光路图可以确定每次入射时入射角两个平面镜夹角 的关系（2）光线原路返回的含义：必须是经过多次反射后，最后的一次入射是垂直于其中的一个平面镜，即入射角等于零解答： 解：画光

25、的反射光路图如下图所示，由图知：光线第一次反射的入射角为： 90 ；第二次入射时的入射角为： 902；。10欢迎下载精品文档第三次的入射角为： 90 3；第 N 次的入射角为： 90 N要想延原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零所以有 90 N=0，解得： N= 由于 N 为自然数，所以 不能等于 20故选 A点评： （ 1）此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识（ 2）明确此题中每一次反射，入射角与两平面镜之间夹角 的关系是解决此题的一个难点，它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识3（ 3 分）在探究凸透镜成像规律的实验中，我们发现像距 v 和物距 u 是一一对应的，在

26、如图 所示的四个图线中，能正确反映凸透镜成像规律的应该是（ ）A图线 A B图线 B C图线 C D图线 D考点： 凸透镜成像规律及其探究实验专题： 图析法分析： 首先看清图象中的横轴表示物距，纵轴表示像距，根据凸透镜成像规律中的 u=2f 时，物距 v=2f ，求出其焦距 凸透镜成像时，像距、物距和焦距三者之间是有一定的联系的，若用一个公式表示，就是： + = （其中 u 表示物距， v 表示像距， f 表示焦距）， 将 ABCD4个图线中的物距、像距数值，分别代入 + = 逐一分析即可得出结论解答： 解： A、因为 A 图线中，物距和像距始终相等，不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系故

27、本选项不能正确反映凸透镜成像规律；B、 B 图线中，随着物距的不断增大，像距在不断减小，不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；C、图线 C，当物距为 15cm时，像距为 15cm，由凸透镜成像规律可知， u=2f ， v=2f ，此时 f=7.5cm ，当物距为 35cm时，像距为 5cm，代入 + ，故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；D、图线 D，当物距为 10cm时，像距为 10cm，由凸透镜成像规律可知， u=2f ， v=2f ，此时 f=5cm ，当物距为30cm 时，像距为 6cm，代入 + = ，故本选项能正确反映凸透镜成像规律故选 D。1

28、1欢迎下载精品文档点评： 此题主要考查学生对凸透镜成像规律的理解和掌握，此题对学生的要求比较高，第一，要求学生看懂图象，第二要求学生根据图象求出各自的焦距，第三，要求学生知道凸透镜成像时，像距、物距和焦距三者之间的关系，即 + = ，总之，此题难度较大，属于难题4（ 3 分）如图所示，竖直放置的不透光物体 （足够大）中紧密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直的物体 AB，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜 MN，镜面与凸透镜的主光轴垂直， B、 N两点都在主光轴上， AB与 MN高度相等，且与透镜上半部分等高遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体 AB的成像情况是（ ）A两 个实像，一个虚像 B 一个实像，两个虚像C只 有一个虚像 D