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专题 02 光学（测试）
满分100分 时间60分钟
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项正确）
1. 日出东方，万物光明；林间疏影，潭影映人。上面句中，林间疏影与潭影映人，是两种光学现象，
其原理与下面两幅图的光学原理相同，这两幅图是（ ）
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．②和④
2. 2023年9月25日在杭州亚运会男子10米气步枪个人决赛中，中国选手盛李豪以253.3环的成绩夺
得金牌，并同时打破了世界记录。下列现象中与射击时“三点一线”原理相同的是（ ）
A．彩虹的形成 B．桥在水中的倒影 C．海市蜃楼 D．树荫下的圆形光斑
3. 在2023年中国考古新发现中，陕西一项入选。陕西与中华文明的发展息息相关，成为了考古“重
地”。如图所示，用无人机录制了考古人在田野间工作的视频。下列关于无人机拍摄的说法正确的是（
）
A．我们能看到考古人，是因为人吸收了各种颜色的光
B．无人机镜头拍摄成的是正立、缩小的实像
C．拍照成像利用了光的反射
D．要想将人拍的大一些，无人机位置不变，应增大镜头的焦距
第3题图 第4题图
4. 近日，“某高校老师期末划重点现场堪比新闻发布会”的视频中，大学生纷纷抬头用手机拍照。
手机已经成为学习生活中的一部分，下列关于手机说法错误的是（ ）
A．玩手机时，屏幕上出现各种艳丽色彩，这些色彩是由红、绿、蓝三种颜色的光混合而成
B．当手机倍速播放视频时，声音的音调变高
C．有人会在手机黑屏时当成镜子使用，手机屏幕靠近人脸，屏幕成的像会变大D．用人脸识别技术解锁手机屏幕时，通过摄像头成倒立缩小的实像
5. 如图是航天员叶光富和翟志刚完成出舱任务时所穿的宇航服，上面有两个特别的设计一手腕上的小
镜子和胸前反印的汉字，这是为了穿着厚厚宇航服的航天员，可以利用手腕上的小镜子看到正常的汉字，
准确操作。以下说法正确的是（ ）
A．当平面镜靠近汉字时，汉字通过镜子成的像会变大
B．图中镜面看起来比宇航服暗，是因为光在镜子表面发生了漫反射
C．宇航服胸前的字与它的像关于平面镜对称
D．汉字通过平面镜所成的是实像
第5题图 第6题图
6. 如图所示，是小明同学拍摄的“湛江海湾大桥”的照片，下列说法正确的是（ ）
A．要想使桥的像小一些，小明应离桥远一些，再拍摄
B．桥在水中的倒影是由于光的直线传播形成的
C．桥在水中的倒影是由于光的折射形成的
D．拍摄时底片上的像是倒立放大的实像
7. 如图所示，汽车驾驶员通过后视镜看到后方救护车的像，车头上有AMBULANCE。的字样。则该
救护车车头上印有的字母图样是（ ）
A．AMBULANCE B．
C．HONVT∩8WV D．AM8UJAИO3
8. 在透明玻璃杯的杯底放一颗黑米，再放满水。人在右上方某一位置时，可以看到两个黑米的像。下
列能解释这种现象的示意图是（ ）
A B C D9. 如图是北京时间2023年10月26日11时13分59秒，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十
七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射的照片，火箭周围冒有大量的“白气”，载着空间站建造任务启
动以来平均年龄最小的航天员乘组，向中国自己的太空家园飞奔而去。17时46分，神舟十七号载人飞船
成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。19时34分，神舟十六号航天员顺
利打开“家门”，6名航天员热情相拥，一张“全家福”见证着中国航天的惊艳。
图是神舟十六号和神舟十七号的一张“全家福”，其成像原理是（ ）
A． B．
C． D．
10. 下图所示是某种高铁刷脸装置，乘客进站乘车时需将脸部对准摄像头进行人脸识别。下列说法正
确的是（ ）
A．摄像头的镜头是平面镜 B．摄像头的镜头对光有发散作用
C．乘客的脸部通过摄像头成缩小的实像 D．刷脸时乘客应站在摄像头的二倍焦距以内
11. 对下列四幅图阐述正确的是（ ）A．甲图：近视眼成像在视网膜前，用凹透镜矫正
B．乙图：远视眼成像在视网膜后，用凹透镜矫正
C．丙图：显微镜的物镜相当于放大镜，目镜相当于投影仪的镜头
D．丁图：天文望远镜的物镜相当于投影仪的镜头，目镜相当于放大镜
12. 小明在探究凸透镜成像规律时，做了如下实验：
①用平行光正对凸透镜照射，移动光屏得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示；
②保持该透镜位置不变，将点燃的蜡烛放在图乙所示的位置，移动光屏得到烛焰清晰的像（图中未画
出）。则下列说法不正确的是（ ）
A．实验②中，烛焰在光屏上成倒立放大的实像
B．实验②中，像到透镜的距离一定大于20cm
C．若增大蜡烛与透镜的距离，所成的像会变小
D．若蜡烛与透镜的距离大于10cm，则在另一侧通过透镜可以观察到烛焰正立、放大的虚像
二、作图、填空题（每空1分，共29分）
13. （1）如图所示，根据入射光线画出法线、反射光线，并标出反射角的度数。____
第（1）题图 第（2）题图
（2）利用平面镜成像的特点，在图乙中画出摄影师看到太阳在湖水中的像的光路图。____
14. 广州塔，昵称“小蛮腰”，是广州市的地标，其总高度为600 m。如图所示，人们看到江面上塔
的“倒影”其实是光的 形成的 像。塔尖的像与水面的距离为 m。15. 如图所示，图中描述的是 现象（选填“日食”或“月食”），此现象可以用光的 原
理来解释（选填“直线传播”“反射”或“折射”）。类似的现象还有 。（写出一种即可）
16. “眼睛是心灵的窗户”，我们应该保护好自己的眼睛。但有些同学因为不良习惯导致眼睛近视了。
造成近视眼的原因主要是晶状体太 （填“薄”或“厚”），折光能力太强。如图所示的 （选填
“甲”或“乙”）是近视眼看远处物体的成像情况，应戴合适的 透镜制成的眼镜进行矫正。
17. 如图所示，一束光从分界面左侧的玻璃斜射向右侧的空气，在分界面上同时发生反射和折射（图
中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中入射光线是 （请用字母表示）；入射
角为 度；折射光线是 （请用字母表示）。
第17题图 第18题图
18. 如图所示，潜水员在水下看岸上的树，潜水员看到的树是 （选填“实像”或者“虚像”），
比实际位置要 （选填“高”或者“低”），这是光的 （选填“反射”或“折射”）现
象。
19．（2023·广东广州·一模）（1）“HUD”是汽车应用的一种新型技术，也叫“平行显示系统”。其
原理是：位于仪表台后端的显示屏将车速、导航等信息投射到贴有透明反射膜的前挡风玻璃上，挡风玻璃将
光反射给驾驶员，驾驶员就看到显示屏的虚像，让司机在不低头、不转头时就能看到车辆行驶信息。请在图
中作出人眼 通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A' 的光路图；（2）一束平行于主光轴的光经过某凸透镜后的光路图如图甲所示，凸透镜的光心在0cm处。把物体
MN放在凸透镜前某位置，如图乙所示；
①把图乙中N点发出的两条光线的光路补充完整 ；（a平行于主光轴，b过0cm处）；
②物体MN经凸透镜后成 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或
“缩小”）的 （选填“实像”或“虚像”）， （选填“照相机”、“放大镜”或
“投影仪”）就是利用该原理成像的。
20. 如图所示，人眼的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，它到晶状体的距离是固定的，
正常的人眼能看清远近不同的物体，都是依靠调节晶状体的平凸程度，使视网膜上都能获得清晰的像。近
视眼是由于晶状体过凸，在观察远景时，像不能落在视网膜上。远视眼是由于晶状体过扁，在观察近景时，
像不能落在视网膜上。由眼睛的调节作用所能看清楚的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处。眼睛所
能看清楚的最近点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm。
（1）正常人看远景或近景都能在视网膜上成清晰的像，这是通过改变 （选填“焦距”或
“像距”）来实现，具体是当人眼由看远景而改变看近景时，眼球的晶状体就得 （选填“扁
平”或“凸起”）些；
（2）患近视眼的人欲矫正视力，应配戴合适的 镜；患远视眼的人欲矫正视力，应配戴合适
的 镜；
（3）根据上文，你认为人的正常眼的观察范围是 。
A．0~10cm B．10~25cm C．从10cm到极远处 D．0~25cm
（4）请你写出一条保护眼睛的措施： 。
三、实验、探究题（每空1分，共23分）
21．如图甲是小明探究平面镜成像特点的实验装置。（1）小明点燃蜡烛A，移动镜后完全相同的蜡烛B，使它与A的像完全重合，确定像的位置。小明透
过玻璃板看到镜后的蜡烛B是光的 （选填“反射”或“折射”）而形成的虚像；
（2）如图乙，放在“烛焰”上的手指不会被烧痛，这是因为平面镜成 像（选填“实”或
“虚”）；
（3）实验后小亮用凸透镜替换了玻璃板，将蜡烛B换成白纸（如图丙），白纸上没看到烛焰的像，
他把凸透镜向蜡烛移动一定距离后，白纸上出现了明亮清晰的像，这个像应该是倒立 （选填
“放大”或“缩小”）的实像；
（4）若在凸透镜前加一个近视眼镜，为了得到清晰的像应将光屏 （选填“靠近”或“远
离”）凸透镜；
（5）小明在实验室发现一个破损的凸透镜，他就用橡皮泥把遗失的部分补上（如图丁）。小明如果
用这个补好的凸透镜做上述的实验 （选填“残缺”或“完整”）的实像。
22. 在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，
纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。
（1）将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕
ON向后翻折，则纸板F上 （选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入
射光线与法线在 （选填“同一平面”或“不同平面”）内；
（2）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是 ；
A．改变纸板与平面镜之间的夹角 B．沿ON向后转动纸板E
C．沿ON向后转动纸板F D．改变入射角的大小
（3）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明 ；
A．反射角等于入射角 B．在光的反射现象中，光路可逆
（4）在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了 反射。
23. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，由图甲可知，凸透镜的焦距是10.0cm。（1）小明把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，探究u＜f的
成像规律，无论怎样移动光屏，都没办法在光屏上成清晰的像，他接下来的操作是 ；
（2）如图乙改变蜡烛的位置，使其位于20cm刻度线处，再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立、
的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），与 （选填“照相机”、“投影仪”或
“放大镜”）的成像原理相同；凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在
光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此时观察到的像与原来相比
将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（3）小芳同学在实验中，她按如图丙所示装配仪器（图中F点是焦点，H点是2倍焦距处），此时光
屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。为了使像能成在光屏的中央，她应把光屏向 调（选填
“上”或“下”）；调节好蜡烛的高度后，她当光屏上出现清晰的像时，遮住部分透镜，观察到像
完整（选填“仍然”或“不”），亮度将 （选填“不变”、“变暗”或“变亮”）。
24. 学完凸透镜成像规律后，某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投
影仪模型：
（1）【器材选择】
①投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是 ；（选填“物距”或“像距”）
②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为
5cm、10cm、20cm，应当选择 cm的纸筒；
③照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用以下哪种素材制作( )
A．全透明的塑料膜 B． 绘画用的薄宣纸 C．白色不透光卡纸 D．黑色不透光卡
纸
④实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜，想让成像更加亮，应该选择直径更 的凸透
镜（选填“大”或“小”）制作照相机模型；（2）【实验操作】完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到
正立的像，应进行的操作是 。
四、综合题（共12分）
25．随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭，仔细观察和思考，可以发现小
汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）汽车的后视镜是一个 镜，是因为它能扩大视野，能让司机看到车后更大的范围；
（2）小汽车晚上行驶的时候，为了安全考虑车内的灯最好是 （选填“打开”、“关闭”）；
（3）汽车上的“倒车防撞可视雷达”，通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物，障碍物经摄像
头中的凸透镜成倒立 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个像通过电子装置
加工、调整并传递到显示屏上，司机据此可以准确地了解车后的情况。如果看到显示屏中的障碍物的像变
大，则障碍物离车尾的距离变 ；
（4）汽车头灯一般都安装在车头下部是因为头灯越低，夜间路面上凸起的障碍物在灯光的照射下影
子就越 （选填“长”或“短”），这样能更好的让司机发现障碍物；
（5）小轿车前面安装的挡风玻璃是倾斜的，这样做的好处之一是 。
A．倾斜放置的挡风玻璃不易被震碎
B．有利于光的反射，便于观察车外的情况
C．使车内物品的像成在司机的前上方，有利于观察车内情况
D．避免车内物品的像成在司机的正前方，保证行车安全
26. 阅读短文，回答文后问题。
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体，需要有自己的“眼睛”，例如家庭中的扫地机器人，工作时就
要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”，其工作原理如图所示。红
外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后向各个方向反射，其中一束光通过接收透镜中心，照射到
红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f，红
外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d，当偏移值为L时，根据三角形的相似关系，可计其出
红外传感器到障碍物的距离
f(L+d)
D=
L
（1）红外线属于 光（填“可见”或“不可见”）；
（2）红外线碰到障碍物时发生 反射；
（3）一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm，红外发射器中心线与接收透起生光轴之间的距
离为20cm，一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为 cm；（4）如果偏移值更大一些，说明红外传感器到障碍物的距离更 ；
（5）某型号扫地机器人呈圆盘形，圆盘的直径是30cm，工作时的行走速度约为3m/min，要清扫一个
长4.5m，宽3.3m的空房间，它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要 min，要将整个空房间清扫
一遍至少需要 min。
