初中科学竞赛经典测试1[光学]

初中科学竞赛经典测试1《光学》

一、选择题（每题只有一个正确选项，每题3分，共60分）

1、现代医学对近视的矫正有一种新的技术，就是用激光对近视患者的角膜进行适当的切削，来矫正视力。这种对角膜进行切削的目的是（ ）

A、增加眼球拆光系统的焦距 B、改变晶状体过凸的状态

C、减少进入眼球的光线 D、增强对晶状体的调节能力

2、如图用手电筒对着平面镜中的像照射时，观察到像比原来亮多了，其原因是（ ）

A ．光照射到了像上，所以像会比原来亮

B ．光反射到物上，物变亮，所以像也变亮

C ．镜子比原来亮，所以像也比原来亮

D ．有光照射，更便于观察，所以觉得像比原来亮

3、如图24-10所示，墙面上挂着标有“255”数字的牌子，在其相邻的一墙面上挂着一平面镜，地面上也放有一平面镜，通过平面镜不可能看到的数字是 ( )

A. 522 B. 552 C. 225 D. 252

4、如图所示，一束光由空气进入某种透明物质时，在界面上同时发生反射和折射的光路，则下列判断正确的是（ ）

A．AO 可能是入射光线 B．OB 可能是折射光线

C ．OC 必定是反射光线 D．BO 必定是入射光线

5、如图所示，两个并排且深度相同的水池，一个未装水，另一个装水，在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆，此时，阳光斜射到水池。下列关于两水池中标杆的影子的说法中，正确的是 ( )

A.装水的池中标杆影子较长 B. 未装水的池中标杆影子较长

C.两池中标杆影子长度相同 D. 装水的池中标杆没有影子

6、某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S 点形成一个亮斑，如图所示。现往池内注水，水面升至a 位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P 点；如果水面升至b 位置时，人看到亮斑的位置在Q 点，则（ ）

A ．P 点在S 点的下方，Q 点在S 点的上方 B．P 点在S 点的上方，Q 点在S 点的下方

C ．P 点在S 点的上方，Q 点在S 点的上方 D．P 点在S 点的下方，Q 点在S 点的下方

7、在“研究凸透镜成象”实验中蜡焰在光屏上成一个清晰缩小的象，光屏离凸透镜的距离为20厘米；当蜡焰距凸透镜的距离为30厘米时，蜡焰所成的象（ ）

A．只可能是倒立缩小的实象 B．只可能是倒立放大的实象

C．只可能是正立放大的象 D．倒立放大、缩小或等大的实象都可能

8、如图，把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A 和半球形玻璃砖B 放在报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，从正上方沿图中虚线(中心线) 方向往下看中心线对准的文字（ ）

A 、A 和B 中看到的都比实际的高

B 、A 中看到的比实际的高．B 中看到的比实际的低

C 、A 中看到的比实际的高，B 中看到的与实际的一样高

D 、A 和B 中看到的都与实际一样高

9、正常人的眼睛在水中看物体会一片模糊，因为光从空气射人

眼睛折射程度大，而光从水中射入眼睛折射程度就明显减小。

关于在水中看清物体，有下列说法：①高度远视的人在水中裸眼看物体更清晰；②高度近视的人在水中裸眼看物体更清晰；③正常人在水中应戴高度老花眼镜；④正常人在水中应戴高度近视眼镜。其中正确的是（ ）

A. ①③ B．②④ C.①④ D.②③ 10、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 ． D ．

11、如图所示，两平面镜OA 、OB 夹角为θ，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（ ）

A ．

1；1 B ．2；1 C．2；0 D．1；0

12、甲、乙两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，如图所示，手

表的表面正对透镜，跟主光

轴垂直，从透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向说法中正确的是（ ）

A ．甲表秒针逆时针旋转

B ．乙表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同

C ．乙表秒针逆时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来了

D ．甲表秒针顺时针旋转 13、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 ． D ．

14、如图所示，MN 是凸透镜的主光轴，P 、Q 、S 是在主光轴上顺次的三个位置。把一物点放在P

处，像成在Q 处；如把该物点放在Q 处，凸透镜位置不变，像成在S 处。则可以判断凸透镜的位置应该在（ ）

N M P Q S A ．P 的左边 B． PQ之间

C．QS 之间 D．S 的右边 第14题图

15、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来，并缓慢增大其转速（1秒内转过的圈数），当转速达到n 0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（ ）

A ．c=4Lno B ．c=8Lno C ．c=16Lno D．c=32Lno

0 16、两平面镜AM , AN 之间的夹角为90，凸透镜的主光轴恰好是该直角的角平分线，凸透镜

的光心为O,A 点恰好是凸透镜的焦点，光源S 位于主光轴上，通过该系统，光源S 所成的像为

( )

A. 四个虚像，三个实像 B. 四个虚像，一个实像

C. 三个虚像，一个实像 D.三个虚像，两个实像

17、如上图所示，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）

2222A ．0.5米 B．3.5米 C．4米 D．4.5米

18、如图所示，平面镜OM 与ON 的夹角为 ，一条平行于平面镜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。则平面镜之间的夹角不可能是（ ）

A 、１° B 、２°

C 、３° D、４°

19、在平静的湖面边，有一幢距湖面19米高的楼房，有位同学在

距楼顶地面1米高的观测仪上测得一个飞在湖面上空的风筝的仰角为30°，测得风筝在湖水中的倒影的俯角为60°，则此时风筝离湖面有多高（ ）

A 、30米 B、38米 C、40米 D、45米

20、如图所示，只含红光和紫光的复色光束PO ，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，如果只

被分成OA 和OB 两光束沿图示方向射出，则（ ）

A ．OA 为红光，OB 为紫光 B．OA 为紫光，OB 为红光

C ．OA 为红光，OB 为复色光 D．OA 为紫光，OB 为复色光

二、简答题（每空2分，共30分）

21、身高1.7米的人在水平路面上背离路灯向前匀速走去，发现他的头的影子移动速度是1.2米

24、如图所示，平面镜OA 与OB 夹角为α，若平行于平面镜OB 的光线PQ

经过两次反射后，反射光线恰好平行于平面镜OA ，则两平面镜之间的夹

角α为________；

25、一束光射到如图所示的两个互相垂直的平面镜上，入射点为O 。若保持入

0射光线不变，把这直角平面镜绕O 点在纸面所在平面内偏转15。则经过

直角平面镜反射的反射光线方向偏转角度为

度。

26、如图所示，MN 为平面镜,CD 为光屏。它们均竖直放置, 在离平面镜N 端正前方，位于MN 、CD

中点处有一激光源s 。现s 点发出一束光线向镜面投射，当光线的入射点从N 点单向移动到M 点时，测得反射光在光屏CD 上的移动速度是3米/秒，则入射光的入射点沿镜面移动的速度是______米/秒。

27、由于眼睛有视觉暂留，因此会造成一些奇特现象。例如，在如图所示的黑色圆盘中有一白色

窄条OA ，圆盘绕垂直于盘面的中心轴以频率f 0=30赫兹顺时针旋转，用频率f =150赫兹的频闪光去照射，在盘上能看到______根稳定的白色窄条。

喜欢观察昆虫的小华发现了类似的奇特现象，傍晚看到蜜蜂的翅膀在频闪灯的照射下，似乎在缓慢的震动，自上而下一次约为2秒，已知频闪灯的频率为50赫兹，则蜜蜂的翅膀振动的频率为________赫兹(已知这种蜜蜂的振动频率的范围是450~480赫兹).

28、如图所示，两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜，透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合。为了测出

该透镜的焦距以及透镜在圆筒内的位置，小李同学做如下实验：在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S ，在圆筒右侧垂直凸透镜的主光轴固定一光屏，点光源S 与光屏的距离为L 。左右移动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S 为a 时，恰好在光屏上成一个清晰的像； 将圆筒向右水平移动距离b ，光屏上又出现了一个清晰的像。则凸透镜和圆筒左端面的距离x 为________，该透镜的焦距f 为__________。

29、如图所示，一宽为ab 的平面镜，垂直纸面放置，平面镜可以绕其中心轴O 转动，MN 为离平

面镜一段距离的直线．人眼在ab 与MN 之间的某固定位置P 点（图中没有标出），通过平面镜ab 观察MN ．转动平面镜，人眼可以通过平面镜观察到MN 上不同的区域．当平面镜ab 与直线MN 平行时，人眼通过平面镜恰能观察到MN 上从A 点到B 点的整个区域．

（1）利用刻度尺等工具，确定人眼所在位置．

（2）将平面镜ab 绕O 轴顺时针转过θ角，利用刻度尺等工具，画出人眼此时通过平面镜在MN 上观察到的区域．（每小题2分，共4分）

三、分析计算题（10分）

30、如图所示，在X 轴的原点放一点光源S ，距点光源为 a处放一不透光的边长为a 的正方体物

块。若在X 轴的上方距X 轴为2a 处放一平行于X 轴且面向物块的长平面镜，则在正方体右方X 轴上被点光源S 发出经长平面镜反射而照亮的长度是多少？当点光源沿X 轴向右移动的距离为多少时，正方体右侧X 轴上被光照亮部分将消失。

第30题 初中科学竞赛经典测试1《光学》

评分标准、参考答案与思路解析

一、选择题(每小题3分，共60分。请选出各题中一个符合题意的选项)

难题思路解析：

10、利用平面镜成像特点作物体P 在平面镜MO 中的像A ，对于球的黑白两部分，要作黑白分界线

直径的像来确定．同理作物体P 在平面镜NO 中的像B ；像A 在平面镜NO 中成像，像B 在平面镜MO 中成像重合得到像C ；照相机和物体P ，像C 在同一条直线上，照相机只能照到物体P 的白面，所以照相机拍摄到的照片是D ．

11、由P 向平面镜A 作垂线并延长，在距离平面镜等距离的位置作出像点D ，眼睛和像点D

之间

除A 平面镜以外没有其他物体遮挡，所以眼睛能看到在平面镜A 中成的像．

由P 向平面镜B 作垂线并延长，在距离平面镜等距离的位置作出像点C ，眼睛和像点C 之间被A 平面镜遮挡，所以眼睛不能看到在平面镜B 中成的像．

B 、当凸透镜在PQ 之间时，当物体在P 点时，像在Q 点，说明成倒立缩小的实像、或倒立等大的实像、或倒立放大的实像，并且焦距小于PQ 且小于凸透镜到像的距离（因为当像是倒立的时候，像距一定大于焦距）．把物放在Q 处，凸透镜位置不变，此时物距大于一倍焦距，成实像，像一定和物体在凸透镜的异侧，在凸透镜的左侧，不会成在S 处．不符合题意．

C 、当凸透镜在

SQ 之间时，当物体在P 点时，像在Q 点，物像在凸透镜的同侧，成正立放大的虚像，但是V ＜U ，因为当物体成虚像时，像距不可能小于物距．不符合题意．

D 、当凸透镜在S 的右边时，和C 选项一样，因为当物体成虚像时， 像距不可能小于物距．不符合题意．

17、如图，连接MP 、NP ，根据光的反射定律，做出MP 的入射光线AM ，做出NP 的入射光线BN ，

AM 、BN 、AB 、MN 围成的区域是梯形，上底a 为1m

，下底b 为2m ，高h 为3m ，根据梯形的面

2积公式得：S=(a+b)h /2 =(1m+2m)×3m/ 2 =4.5m．故选D

18、画光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°-θ；

第二次入射时的入射角为：90°-2θ；

第三次的入射角为：90°-3θ；

第N 次的入射角为：90°-N θ．

要想沿原来光路返回，需要光线某次反射

的入射角为零。

所以有 90°-N θ=0，解得：θ=90°/N ，由于N 为自然数，所以θ不能等于4°

19、如图，可知C 正确。

20、OB 为反射光，故OB 应为复色光；而折射后只有一束光线，故有一种色光发生的全反射；而

红光与紫光相比较，紫光的临界角要小，故紫光发生了全反射；故OA 应为红光；故C 正确。

二、简答题（每空2分，共30分）

21、0.8m/s

22、虚 凸 近

解析：近视镜从前面观察，会由于光的反射成像，镜片是有弧度的，从前面看向外凸，与凸面镜成像是一样的，成的是虚像，离镜片越近，所成的像越大．

23、偏上 下方

24、60

25、0

27、5 450.25

28、(L-b-2a)/2 (L2-b 2)/4L

解析：如图, 移动前物距为a+x,像距为L －a-x ，移动后重新成像时，必有新物距等于原像距即a+b+x=L－a-x ，新像距等于原物距L －a-x －b=a+x，二式中任一式整理后可得

x=(L-2a-b)/2

凸透镜成像公式为：

1/v+1/u=1/f

29、解析：（1）连接A 与

平面镜的左边缘并延

长，连接B 与平面镜的右边缘并延长，两条直线交与P 1点，P 1是眼睛的像的位置．

根据平面镜成像特点，由点向平面镜作垂线并延长，根据物像到平面镜的距离相等，找出人眼睛的位置P ．

（2）当平面镜转动θ后，根据物像到平面镜的距离相等，作出人眼在转过θ角后的平面镜中的像P 2．连接P

2点和转动后的平面镜的两个边缘并延长，交与物体MN 上，即为观察到的范围．

三、分析计算题(10分)

30、解：如图甲所示，有：CB=2a，SB=4A

‘’而SA/EF=SS/SE=4/3

SA=4/3 EF=4/3 2a=8a/3

则；AB=SB—SA=4a—8a/3=4a/3

当S 向右移动a/2时，如图乙位置，正方体右侧光亮消失。