光学竞赛题(附答案)..pdf
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1、光学竞赛题 菁优网 ?2010-2014 菁优网 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
2、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() A20B15C10D5 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 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
3、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只有一个实像 菁优网 ?2010-2014 菁优网 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 2 6 (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
4、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2 D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
5、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() 菁优网 ?2010-2014 菁优网 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 ,
6、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 B2;1 C2;0 D1;0 11 (3 分)如图所示,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 fD2f,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 BCD 12 (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
7、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() 菁优网 ?2010-2014 菁优网 AfBLCf+L DfL 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
8、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=4Lno Bc=8LnoCc=16LnoDc=32Lno 16 (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
9、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20 15 12 6 3 2 快门9 16 25 50 100 400 900 A7B7.5 C8D8.5 17 (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
10、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/2 BR C2R D4R 20 (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
11、,则的最小值是() 菁优网 ?2010-2014 菁优网 A120 B90 C72 D60 21 (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,
12、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
13、垂直,则该光具组中,物体AB 的成像情况 是() 菁优网 ?2010-2014 菁优网 A一 个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像 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 BCD 26 (3 分)在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“ E” 字当你
14、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
15、B 点时,它的像在C 点则凸透镜位于() AA 的左侧BAB 之间CBC 之间DC 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,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 菁优网 ?2010-2014 菁优网 30 (3 分)如图所示,房间内一墙角处相临两
16、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() 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 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
17、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
18、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() 菁优网 ?2010-2014 菁优网 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
19、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,
20、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) 菁优网 ?2010-2014 菁优网 A0.5 米 2 B3.5 米 2 C4 米 2 D4.5 米 2 40 (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
21、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 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
22、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 菁优网 ?2010-2014 菁优网 光学竞赛题 参考答案与试题解析 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
23、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
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