上海市华育中学2021届初中物理自主招生专题光学测试

光学测试

班级______学号______姓名______得分______

（时间90分钟 满分150分）

一、单项选择题(每题3分,共45分)

1.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电风扇、电视机、空调器等电器的开启与关闭。对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是（）

(A) 验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线

(B) 验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线

(C) 验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线

(D) 验钞机发出的“光”是红外线,遥控器发出的“光”是紫外线

2.如图所示,平面镜M和N的夹角为60°,物点S经这两块

平面镜所成的清晰像则通过M共看到（）

(A) 2个   (B) 3个   (C) 4个   (D) 5个

3.细心的小明注意到这样一个现象:如果打开窗户,直接看远处的高架电线,电线垦规则的下弯弧形;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,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。产生这种现象的主要原因是(    )

(A)玻璃上不同部位对光的吸收程度不同

(B)玻璃上不同部位的透光程度不同

(C)玻璃上不同部位的厚度不同

(D)玻璃上不同部位对光的反射不同

4. 刘文同学发现大酒店的大门是一种自动门,当有人靠近时,门会实现自动开闭。刘文同学对此产生了浓厚的兴趣,他很想知道自动门是如何实现自动控制的,为此他反复做了几次实验:当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开,当把一个足球滚向自动门时,门自动打开,当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板直立着滑向自动门时,门不打开,刘文同学根据探究结果,对自动门的自控原理提出了以下几种猜想,你认为最合理的是(     )

(A)自动门听到来者的声音时通过声控装置实现自动开闭

(B)自动门探测到靠近的物体发射出的红外线,通过光控装置实现自动开闭

(C)自动门本身能发出红外线信号,当此信号被靠近的物体反射时,就实现自动闭

(D)靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭

5. 以平面镜MO和NO为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S,黑盒子的另一侧面EN上开有一个小孔P,如图所示。一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时,通过P孔能几次被S所发出的光照射到（）

(A) 最多4次，最少2次

(B) 最多4次，最少1次

(C) 最多3次，最少2次

(D) 最多3次，最少2次

6.如图所示,凸透镜的下半部分被截去,其上半部分的高度为L在其左焦点F处放有高为L的发光物AB,在右焦点F,处放有一平面镜MN。则关于AB通过凸透镜的成像情况,下列说法中正确的是（）。

(A)一不能成像

(B)可能能成一个等大正立的虚像

(C)可能能成两个等大的倒立的虚像

(D)只能成一个等大的倒立的实像分

7．如图所示,平面镜OM与ON镜面之间夹角为a,在两平面镜角平有一个点光源S,如果只能成四个像,以下说法中正确的是（）

(A) 90° (B) 75° (C)  70° (D) 65°

8. 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M,镜面与凸透镜的主光轴垂直,B、N两点都在主光轴上,AB与N高度相等,且与透镜上半部分等高。遮住透镜的上半部分,则该光具组中,物体AB的成像情况是(     )

(A)两个完整的实像,一个完整虚像

(B)一个完整的实像,两个完整的虚像

(C)个完整的实像,一个不完整虚像

(D)只有一个完整的实像

9. 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0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)m2

(B)m2

(C)m2

(D)m2

10.一个长度为5f平面镜水平放置且镜面朝上,在镜面上方竖直放置一凸透镜,凸透镜右侧平面镜长度是3f。在凸透镜左侧主光轴上两倍焦距处有一点光源S,关于点光源在该光具组中成像情况的判断,正确的是(     )

(A)两个实像,两个虚像

(B)两个实像,一个虚像

(C)一个实像,两个虚像

(D)一个实像,三个虚像

11. 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

12. 两平面镜AM、A镜面之间的夹角为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0,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

13. 凸透镜的焦距大小为20cm,点光源位于透镜主光轴上距离光心30cm,现移动凸透镜,使点光源距离凸透镜60m,该过程中,点光源的像移动的路程为（）

(A)20cm   (B)30cm    (C)40cm    (D)50cm

14. 某人通过焦距为12cm、直径为4cm的放大镜(薄凸透镜)看报纸,报纸与放大镜的距离为3cm,且与放大镜的主光轴垂直,保持放大镜的位置不变,眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测(不考虑眼睛的大小,报纸上有部分区域是“盲区”(即眼睛观测不到,该区域的面积为（）

(A) cm   (B) cm   (C) cm    (D) cm

15. 凸透镜的焦距为f,点光源S2和光屏M位于凸透镜的左右两侧,点光源位于凸透镜的主光轴上,光屏与凸透镜的主光轴垂直并和点光源的距离保持L不变,且。左右移动凸透镜的位置,当光屏上的光斑最小时,凸透镜与点光源的距离为（）

(A)(B)    (C)   (D)

一．多项选择题（每题5分共30分）

16．入射光线与平面镜夹角为70°，若入射光线方向不变，使平面镜绕入射点沿入射光线与法线构成的平面顺时针方向旋转40°后，入射光线与反射光线的夹角为（）

（A）40°   （B）80°   （C）120°   （D）160°

17．如图所示，遮光板A与光屏B平行放置且相距为d．在A的中央挖一直径为d1的圆孔，并在孔内嵌入与孔等大的薄透镜L．现有一束平行光束垂直照射遮光板，在光屏上形成了一个直径为d2的圆形光斑，则该透镜的焦距大小可能为（　　）

（A） （B） 

（C） （D）

18．将物距增大到原来的三倍时，通过凸透镜所成的像的大小是原来像的1/6，则此时所成像的放大率可能为（）

（A）1/4      （B）1/3      （C）1/2      （D）3/4

19．身高1.5m的小明沿直线匀速运动，路灯在行进线路的正上方，某时刻人影的长度为0.6m，前进4m后，影长变为1.4m，则路灯的高度可能为（）

（A）9m    （B）7.5m     （C）6m     （D）4.5m

20．物体通过凸透镜所成像的放大率为6，若将物体靠近透镜4cm，则所成像的放大率为3，则透镜的焦距可能为（　　）

（A）8cm    （B）12cm   （C）20cm   （D）24cm

21．物体的高度为12cm，与凸透镜的主光轴垂直放置，经凸透镜成高度为6cm的缩小像。若将物体朝透镜方向靠近24cm，经凸透镜成高度为30cm的放大像，则此凸透镜的焦距大小可能为（　　）

A．10cm B．15cm C．20cm D．25cm

三、填空题（没空3分，共42分）

22．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_____

23．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　　。若要使平行于平面镜OB的光线PQ在两个平面镜之间最多能发生m次反射，则现平面镜之间的夹角α必须满足的条件是　　。

24．如图所示，不透光小圆盘P和小圆形发光面S的半径均为R，平行竖直放置，二者相距为2d，在它们正中间放置一个焦距为d的凹透镜，透镜的主光轴通过P和S的圆心，在P的右侧相距d处，放置一平行于圆盘面的光屏M（足够大），如果发光面S所发出的光是平行光则不透光圆盘P在光屏M上形成的本影（发光面S发出的任何光线都不能进入该区域内）面积为　　，如果发光面S是一般光源则不透光圆盘P在光屏M上形成的本影面积为　　。

25．如图所示，两个焦距分别为f1和f2的薄透镜L1和L2平行放置，两透镜的光轴略微错开，已知：两透镜相距为D，D＜f1；两光轴间的距离为δ，以透镜L2的光心为原点，其主光轴为x轴（向右为正方向），向上为y轴，在图示平面内建立坐标系，求此透镜组右侧的焦点坐标。

26．如图为一辆轿车的俯视示意图。QP、MG分别为安装在两侧的后视镜（近似看作平面镜）．R为司机头部所在位置。司机的眼睛和两个反光镜距离地面的高度相等，R 到Q 的距离为S，且RQ 与QP垂直；RQ、RM 与车身侧面的夹角分别为a和β；Q点、M 点到车尾的距离均为L，车身的宽度为D。

（1）若司机能从右反光镜中看到车尾，右反光镜MG与车身侧面的最大夹角为多大？（要求画出必要的光路示意图）

（2）若司机恰能从左反光镜中看到尾随在正后方的同型轿车的最右端，此时尾随车辆到前车辆尾部的距离为多少？（要求画出必要的光路示意图）

27．如图所示,两面平面镜m1和m2之间的夹角为15°,假若一平行光束从镜面m1中的A点出发.沿m1的法线方向投射到镜面m2上,若两镜面足够大,AO之间的距离为10cm,则 光束可以在镜面之间反射次；光从镜面A点到最后一次反射到镜面,一共通过路程?（ctg15°≈3.73） 
 

28．设有两凸透镜L1，L2，它们的焦距各位20cm和30cm，两者相距10cm，在L1前100cm处放一高4.5cm的物体，最后所成像距离L2（填写：“左”，“右”）侧cm。

四、作图题（每题5分，共10分）

29．如图所示，L为一凸透镜，F是它的焦点，试作出一条光线先通过图中的A点，经L折射后再通过图中B点。

30．如图所示，M为水平放置的一块平面镜，AB为平面镜上方一个短尺，PQ为一个跟镜面垂直的竖线．由于平面镜上某区间贴着不透光的纸使人眼放在竖线的S1至S2之间均不能通过平面镜看到短尺，请用作图的方法找到平面镜上的这区间，用符号表示．

五、判断与计算题（第31题10分第32题13分，共23分）

31．照相机镜头L前2.28m处的物体被清晰地成像在镜头后面12.0cm处的照相胶片上，今将一折射率为1.50，厚AB=0.90cm，两面平行的玻璃平板插入镜头与胶片之间，与光轴垂直，位置如图所示，设照相机镜头可以看做一个简单薄透镜，光线为近轴光线。

（1）求插入玻璃板后像的位置。

（2）如果保持镜头、玻璃板、胶片三者间距离不变，并要求物体仍清晰地成像于胶片上，则物体应放在何处？

32．（1）小灯泡（点光源）发出的光沿半径向外传播，在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能叫做光强。有同学设计并进行了如图1所示的实验：将一个“6伏，8.0瓦”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强传感器，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，测得多组数据；将数据标在I﹣1/d2坐标图2上，得到一根过原点的直线。根据图线，求出该小灯泡将电能转化为光能的效率。（已知球表面积计算公式为S＝4πR2，R为球半径）

（2）图3，L1、L2为两盏额定电功率为200瓦照明用的路灯，其发光效率与光能的传播规律同上述实验。L1，L2安装在离地面高5米处，P为路灯连线中点的正下方路面上的一点，为使照射到P点的光强不小于0.013瓦•米﹣2，则相邻两盏路灯之间的最远距离为多少？

参考答案：

1-5    CCCCB

6-10   DBDBA

11-15  CBBDC

16-21：AC   ACD   AD   AD   AD   AB

22.（L-2a-b）/2（L2-b2）/4L   

23.  60°  180°/(m+1)≤a≤180°/m

24.   16πR2 /9    20πR2/9

25.  x=f2(f1-D)/(f1+f2-D )   y=f2δ/(f1+f2-D)

26.(1)  (π-β)/2   (2)  D(L+Scosa)/(Ssina)

27.  5   37.3 

28.  右  10

29.略30略

31.（1）12.3cm   （2）4.45cm

32.(1)5.25%    (2)14m