历届全国初中物理竞赛(光现象).doc

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最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题4--光现象

一．选择题

1．（2013全国初中应用物理知识竞赛）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

答案：

C

解析：

验钞机是利用紫外线的荧光效应来鉴别钞票真伪，所以验钞机发出的“光”是紫外线。

遥控器利用红外线传递信号来遥控的，所以遥控器发出的“光”是红外线，选项C正确。

2．（2008株洲物理竞赛题）下列哪个情景中的“影”是由于光的折射产生的（）

A．立竿见影B．毕业合影

C．湖光倒影D．树影婆娑

2．答案：

B解析：

立竿见影是光的直线传播，毕业合影是光通过凸透镜折射在底片上所成的实像，湖光倒影是光的反射所成的虚像，树影婆娑是光的直线传播。

3.（2007株洲物理竞赛题）电视机的开启关闭及频道选择可以通过遥控器实现.遥控器用来控制电视机的是

A.红光B.红外线C.紫光D.紫外线

3.答案：

B解析：

红外线可以用来遥控，遥控器用来控制电视机的是红外线。

4.（2002年全国初中应用物理知识竞赛题）小明的写字台上有一盏台灯。

晚上在灯前学习时，铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光，影响阅读。

在下面的解决方案中，最简单、效果最好的是

A．把台灯换成吊灯

B．把台灯放在正前方

C．把台灯移到左臂外侧

D．把台灯移到右臂外侧

4.答案：

C解析：

铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光一般是由于台灯可能正好在人的正前方，从而有较强的反射光朝人反射，如将台灯移到人的侧旁，即可避免这种现象。

通常人以右手写字，则应以台灯移到左臂外侧最好。

如果台灯移到右臂外侧时，右手的影子将落到纸上，影响看书写字。

5.（2007株洲物理竞赛题）蓝天上飘着白云,平静清澈的池塘中鱼在自由游动.人向池塘中看去,好像鱼在白云中游动.关于人观察到的鱼和白云,下列说法正确的是

A.鱼是实物,白云是光的反射形成的虚像

B.鱼和白云都是光的反射形成的虚像

C.鱼是实物,白云是光的折射形成的虚像

D.鱼和白云分别是光的折射和反射形成的虚像

5．答案：

D解析：

人向池塘中观察到的鱼是光的折射形成的虚像,观察到的白云是光的反射形成的虚像，选项D正确。

6.（2007株洲物理竞赛题）成语“白纸黑字”喻指证据确凿，不容抵赖和否认。

从物理学角度看

A.黑字比白纸反射光的本领强

B.白纸和黑字分别发出不同颜色的光进入眼睛

C.白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入眼睛

D.白纸反射出白光进入眼睛,而黑字不反光

6．答案：

D解析：

“白纸黑字”从物理学角度看是白纸反射出白光进入眼睛,而黑字不反光，选项D正确，

7．（江苏第11界初中物理竞赛题）如图所示，平面镜M1和M2的夹角为60°，物点S经这两块平面镜所成的清晰像共有

A．2个B．3个C．4个D．5个

7.答案：

C解析：

画出物点S经这两块平面镜所成的像的光路图，由图可知，物点S经这两块平面镜所成的清晰像共有4个。

8．（江苏第11界初中物理竞赛题）如图2是潜望镜的示意图，观察者通过该潜望镜看到的物体的像的情况是

A．同实际物体上下、左右关系都是一致的

B．同实际物体的上下、左右关系都是相反的

C．同实际物体的上下关系是一致的，而左右关系是相反的

D．同实际物体的上下关系是相反的，而左右关系是一致的

8.答案：

A解析：

经过两个平面镜的反射，所成的像同实际物体上下、左右关系都是一致的，选项A正确。

9．（江苏第11界初中物理竞赛题）一个演员在舞台上演出．当舞台上方的红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装；当灯光操作员改用绿色追光灯照射她时，观众看到她的上装为绿色而裙子为黑色．那么，这位演员服装的实际颜色是（）．

A．上装和裙子都是红色

B．上装和裙子都是绿色

c．上装为绿色，裙子为黑色

D．上装为白色，裙子为红色

9.答案：

D解析：

根据题述，用红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装，说明她的服装可能是白色或红色；用绿色追光灯照射她时，观众看到她的上装为绿色而裙子为黑色．说明她的上装为白色而裙子为红色，选项D正确。

10.（2009上海初中应用物理知识竞赛）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，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

10.答案：

C解析：

隔着窗玻璃看，电线上的不同部位有明显的不规则弯曲，说明玻璃上不同部位的厚度不同，选项C正确。

11．（2007年湖州竞赛题）电视机的遥控器可以发射一种不可见光（红外线），用它来传递信息，实现对电视机的控制。

某同学发现遥控器不对准电视机的控制窗口，而对着房中某些物体，按一下按钮，有时竟然也可以控制电视。

这是因为

A．遥控器发出的红外线发生了反射

B．遥控器发出的红外线可以沿任意曲线传播

C．遥控器发出的红外线会自动拐弯

D．这种情况纯属偶然，没有什么科学依据

11.答案：

A解析：

照射到墙壁上的红外线发生反射，反射后的红外线对准了电视机的控制窗口，选项A正确。

12.（2002年全国初中应用物理知识竞赛题）小明在听讲座时，想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来。

由于会场比较暗，他使用了闪光灯。

这样拍出来的照片

A．反而看不清投影到银幕上的图像，倒是把银幕上的一些污渍拍出来了

B．色彩鲜艳，比不用闪光灯清楚多了

C．色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条

D．与不用闪光灯时效果一样，因为拍摄的是银幕上的像，而不是实际的景物

12.答案：

A解析：

投影仪投影彩色幻灯片时，是投影仪将彩色幻灯片成像在银幕上，即投影仪投射到银幕上不同位置处有不同的彩色光，发生漫反射，使银幕前的观众看到银幕上各处的色彩不同而构成一幅与幻灯片相似的彩色画面。

若拍摄时采用闪光灯，则银幕对将闪光同样予以反射，而闪光灯的闪光为白色光，它均匀地照射到整个银幕上，这样会冲淡银幕上原来画面的对比度，是原来的画面模糊不清。

若是闪光灯的光强度比幻灯片投射光强度强很多时，则将会原来的画面基本看不出来，整个银幕几乎成一片白色，而白色中倒会把银幕上的一些污渍呈现出来，选项A正确。

13（2007年湖州竞赛题）有茶色玻璃的汽车内的人能看到车外的人，而在车外的人不容易看到车内的人，对这种现象的解释正确的是

（1）车外射入的光线要被茶色玻璃吸收一部分，车内的人受到较弱的光照射；

（2）车外人反射到茶色玻璃上的光比车内人反射到茶色玻璃上的光强；

（3）车内比车外暗，车内人的瞳孔张开得比车外大。

A．只有

（1）

（2）B．只有

（1）（3）

C．只有（２）（３）D．（１）（２）（３）

13.答案：

A解析：

车外射入的光线要被茶色玻璃吸收一部分，车内的人受到较弱的光照射，使在车外的人不容易看到车内的人；车外人反射到茶色玻璃上的光比车内人反射到茶色玻璃上的光强，使在车外的人不容易看到车内的人；能否看到主要是射入人眼反射光的强度，人的瞳孔张开得大小与能否看到无关。

所以正确选项为A。

14.（2007年湖州竞赛题）假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比

A．将延后B．将提前C．不变

D．在某些地区将提前，在另一些地区将延后

14.答案：

A解析：

由于大气的折射，我们观察到的日出时刻实际上太阳还处于地平线以下，所以假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将延后，选项A正确。

15.（2007年湖州竞赛题）刘文同学发现浙北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，就实现自动开闭

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

15.答案：

C解析：

根据题述刘文同学的实验探究可知，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，就实现自动开闭，选项C正确。

16．（2008全国初中应用物理知识竞赛）检查视力时，要求眼睛与视力表相距5m。

医院里常按图1所示的方式检查视力，让被检查者面对平面镜而坐，身后是视力表。

已知人距平面镜2m，那么视力表离平面镜的距离是

A．5m       B．2m       C．3m       D．4m

16．答案：

 C解析：

视力表所成像关于平面镜对称，所以视力表离平面镜的距离是3m。

17．（2008全国初中应用物理知识竞赛）光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小红一直不明白：

在光纤通信中，光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路，从一端传到另一端的呢?

后来通过“探究光纤怎样传输光信号”的活动中，她终于明白了：

光信号在光纤中（   ）

A．是靠光纤壁不断地反射而向前传播

B．就像电流沿弯曲导线那样传播

C．就像水流沿弯曲水管流动那样传播

D．是靠光纤壁不断地折射而向前传播

17．答案：

A解析：

光信号在光纤中是靠光纤壁不断地反射而向前传播的，选项A正确。

18．（2009上海初中应用物理知识竞赛）如图所示，平面镜OM与ON夹角为θ，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。

则两平面镜之间的夹角不可能是

A．20°B．15°C．10°D．5°

18..答案：

A解析：

设两平面镜之间的夹角为a，光线经过平面镜OM反射，光线方向改变2a，经过平面镜ON反射，光线方向改变180°-2×（90°-2a）=4a，假设经过n次反射，沿着原来的光路返回。

则有6an=180°，解得a=180°/6n，即a=30°，15°，10°，5°。

即两平面镜之间的夹角不可能是20°。

19．（2009上海初中应用物理知识竞赛）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．3π/320米2

B．π/100米2

C．3π/200米2

D．π/64米2

19.答案：

C解析：

关于平面镜作出光屏P的像，连接点光源S和圆孔边缘与光屏P的像相交，设两交点之间的距离为2R，由相似三角形知识可得5/5=25/2R，解得R=12.5cm=0.125m。

反以R为半径的圆面积为πR2=25π/16m2.。

平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为S=πR2-πr2=3π/200m2，选项C正确。

20.（2009年上海竞赛题）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，水池内无水时恰好中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（）

A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升速度

B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升速度

C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升速度

D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升速度

20．答案：

A解析：

在水面匀速上升过程中，入射角不变，由折射定律可知折射角r不变。

设光斑移动距离x，光斑与法线之间距离y，水面上升高度h，则有tanr=y/h，tani=（y+x）/h，联立解得x=h（tani—tanr）。

显然，当水面匀速上升时，光斑匀速向右移动；由于tani<1，tani—tanr<1，所以光斑移动速度小于水面上升速度。

21.（2009上海初中应用物理知识竞赛）如图（a）所示，平面镜OM与ON夹角为θ，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O点的轴转过一个较小的角度β，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2β

D．与原先的出射光线CD之间的夹角为β

21.答案：

B解析：

只要两平面镜的夹角不变，同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β，而入射光线不变，经过平面镜的两次反射后的出射光线将与原先的出射光线CD重合，选项B正确。

典例2（2009上海初中应用物理知识竞赛）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．3π/320米2

B．π/100米2

C．3π/200米2

D．π/64米2

【解析】：

关于平面镜作出光屏P的像P’，如图。

连接点光源S和圆孔边缘与光屏P的像P’相交，设两交点之间的距离为2R，由相似三角形知识可得5/5=25/2R，解得R=12.5cm=0.125m=5/40m。

则以R为半径的圆面积为πR2=25π/1600m2.。

平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为S=πR2-πr2=25π/1600m2-π/1600m2=3π/200m2，选项C正确。

【答案】C

【名师点评】此题考查平面镜成像及其相关数学知识的应用与运算。

典例3.（2009年上海竞赛题）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（）

A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升速度

B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升速度

C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升速度

D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升速度

【解析】：

在水面匀速上升过程中，入射角不变，由折射定律可知折射角r不变。

设光斑移动距离x，光斑与法线之间距离y，水面上升高度h，则有tanr=y/h，tani=（y+x）/h，联立解得x=h（tani—tanr）。

显然，当水面匀速上升时，光斑匀速向右移动；由于tani<1，tani—tanr<1，所以光斑移动速度小于水面上升速度，选项A正确。

【答案】A

【名师点评】此题考查光的折射及其相关数学知识的应用与运算。

二．填空题

3.（2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）图2中的建筑物在河中的“倒影”是由光的所形成的虚像，这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些，主要是因为有一部分光发生进入了水中。

3答案：

反射折射

解析：

建筑物在河中的“倒影”是由光的反射所形成的虚像，这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些，主要是因为有一部分光发生折射进入了水中。

2.（2007全国初中应用物理知识竞赛）暑假中小明参加学校的生存夏令营，学到了野外生存的很多知识和技能。

其中之一是用影子辨别方向。

如图所示，将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。

中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距O点最近的点A，则OA所指示的方向就是　　（选填“东”“西”“南”“北”）方向，这一判断应用的光学知识是　　　　　　　　　　　。

2.答案：

南　光沿直线传播

3．（2012全国初中物理竞赛预赛）在某些地区，由于空气质量下降导致大雾天气越来越多，对当地的交通造成了很大影响，雾是空气中的水蒸气遇冷____________形成的，看到漫天的雾是由于光的____________造成的。

3、答案：

液化漫反射

解析：

雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，看到漫天的雾是由于光的漫反射造成的。

4、（2008河南初中应用物理知识竞赛）2008年北京奥运会比赛主要场馆——国家游泳馆，因其形状而被称为“水立方”。

如图，“水立方”外层膜结构采用ETFE材料，质地轻巧，透光性好，跟玻璃相比，它可以透进更多的阳光和空气。

“水立方”的外膜用什么颜色更能节能呢?

设计者要考虑“水立方”馆内光线和夏天的室温。

设计者做了几组实验。

实验一：

对透明物体和不透明物体的颜色由什么决定进行了如下的探究。

先后用不同颜色的膜对着不同颜色的光进行观察．得到的结果如表一所示。

表一：

透明物体的颜色

照射光的颜色

绿色

红色

红色

绿色

白光

膜的颜色

绿色

红色

蓝色

红色

黄色

观察到的颜色

绿色

红色

黑色

黑色

黄色

①由表一可以得出：

透明物体的颜色是由决定的；

实验二：

用不同的颜色膜材料ETFE做大棚实验.

大棚外膜的颜色

蓝色

无色

紫色

一天中棚外的最高温度

36℃

36℃

36℃

一天中棚内的最高温度

38℃

50℃

30℃

光的通过量

90％

98％

50％

②综合上述信息，你认为膜的颜色用色更好。

答案：

①透过的色光②蓝

解析：

考虑“水立方”馆内光线尽可能好，由于是游泳池，夏天的最高室温要与人的体温相当，大棚外膜的颜色用蓝色可使一天中棚内的最高温度达到38℃，光的通过量达到90％，因此膜的颜色用蓝色更好。

5、（2012天南竞赛题）“关爱生命，安全出行，争当安全模范公民”的教育活动，在全国各地轰轰烈烈地展开．“红灯停，绿灯行”是公民的基本素质．

交通信号灯用红、绿灯，而不用蓝色、紫色等其它颜色的灯．对此，小明、小华、小宇三位同学展开讨论．

小明说：

人的眼睛对红色光、绿色光比较敏感．用红绿灯作为交通指挥灯，容易引起视觉反应，可以提高人们的警惕性，减少交通事故的发生．

小华说：

红光穿透能力比蓝色、紫色等其它的色光强，很远处就能看到；人的眼睛对绿色光敏感．

小宇说：

红绿灯作为交通指挥灯，是国际通用的，并不具有科学依据．

（1）雾天，小明、小华和小宇一起在远处观看路口的红绿灯，收集有关“红色光穿透能力强”的证据．小明和小宇看到红灯亮时，小华却认为红灯不亮．此事实说明红色光引起的视觉效果与____________________有关；三位同学向路口的红灯走近，都感到红色光强度逐渐增强，表明色光的穿透能力与_______________________________有关．影响色光穿透能力的因素还有_____________________________________（至少答出一条）

（2）依据你的生活体验，并结合学过的物理知识，对小宇的说法作出评价：

______________________________________________________________．

（3）红绿色盲的人不能分辨红绿灯颜色的变换．请你描述现行交通信号灯是如何让色盲的行人做到“红灯停、绿灯行”的或提出一条合理化建议．（回答一条可）_______________________________________________________________．

（4）随着科技创新，传统的红、绿灯逐渐被超高亮度的发光二极管（LED）所替代。

LED灯具有亮度高、颜色纯、耗电少、寿命长等特点，简述LED灯的广泛使用可能会给人们的生活与环境带来的影响．（回答一条即可）_____________．

答案：

（1）不同的人  距离      天气、空气中的含水量、空气中固体悬浮颗粒等

（2）红光的穿透力比其它色光要强，小宇的说法不对

（3）用形状来表示信号

（4）节能

6．（2008株洲物理竞赛题）晴天，在茂密的树林下面，阳光透过树叶的缝隙，会在地上留下许多圆形的光斑，这是由于的原理。

如果是在发生日偏食的短暂时间里，则地上的光斑是圆形的光斑（填“仍然”或“不再”）。

．答案：

光的直线传播（或小孔成像）、不再

解析：

阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多圆形的光斑实质是太阳通过小孔在地面成像，原理是光的直线传播。

三．简答题

1．（2012全国初中应用物理知识竞赛）一些高楼大厦表面用许多大块的镀膜玻璃做外墙面（俗称“玻璃幕墙”）。

在大楼外面的人，白天看这些玻璃，感觉它们好像一面面的镜子，能看到楼外景物的像，却看不到大楼里面的景物。

在大楼里面的人，通过这些玻璃，却能看到楼外的景物。

请你对楼外面的人白天观察到的现象做出解释。

1．（5分）参考答案

（1）这种玻璃表面有一层很薄的金属镀层，因此，和普通玻璃相比，反射的光更多，透射的光更少。

反射成像更加明显，所以站在马路上看，它们好像一面面的镜子；

（2）由于透射的光更少，导致白天楼内与楼外相比更暗，同时由于这种玻璃透光性能减弱，所以从楼内透射到楼外的光会变得更弱；

（3）由于身处光线很好的楼外的人，眼晴瞳孔的张开程度较小，导致站在楼外的人看不到里面的情景。

说明：

（1）、

（2）各2分，（3）1分。

共5分。

2．（2012全国初中应用物理知识竞赛预赛）如图10所示，ABC为直角三棱镜，一束光线沿着与AB平行的方向射到AC面上后，在AC和BC面上经过两次折射后从BC面射出，请作出这束光线的光路图（不画反射光线）。

答案：

3．（2008全国初中应用物理知识竞赛）为什么汽车前灯的玻璃灯罩要用有一些横竖条纹的玻璃（如图10所示）制成。

3.解答：

汽车前灯装有横竖条纹的玻璃罩相当于一些小棱镜：

灯泡发出的光经反射镜反射后形成近似平行光向前射去．通过灯罩上的这些小棱镜折射后分散到需要的各个方向上，使光柔和地照亮汽车前进的道路、路边的景物及路标和里程碑，从而确保行车安全。

同时可以增加玻瑞罩的机械强度．使其更坚实。

4．（2007株洲初中应用物理知识竞赛）小马在探究光的折射规律时做了如图6所示的实验，右表中是她测出的数据，根据实验现象和表中数据，她得出了如下结论：

光从空气斜射入其他介质中时，折射光线靠近法线，折射角r小于入射角i。

你认为小马的探究结论是否可靠？

说出你的理由。

4.