2025年注冊計(jì)量師考試光學(xué)原理專項(xiàng)試題卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.光在真空中的傳播速度約為（）A.3×10?m/sB.3×10?m/sC.3×10?m/sD.3×10?m/s答案：D解析：光在真空中的傳播速度是一個重要的物理常量，其值約為3×10?m/s，這是光學(xué)中的基礎(chǔ)知識。2.一束光從空氣斜射入水中，入射角為45°，折射角可能是（）A.0°B.30°C.45°D.60°答案：B解析：當(dāng)光從空氣斜射入水中時，折射光線會向法線偏折，折射角小于入射角。已知入射角為45°，所以折射角應(yīng)小于45°，選項(xiàng)中只有30°符合要求。3.下列光學(xué)器件中，對光有會聚作用的是（）A.平面鏡B.凹透鏡C.凸透鏡D.凸面鏡答案：C解析：凸透鏡對光有會聚作用，它可以使平行于主光軸的光線會聚于一點(diǎn)，即焦點(diǎn)。平面鏡主要是改變光的傳播方向；凹透鏡對光有發(fā)散作用；凸面鏡對光也有發(fā)散作用。4.一個物體放在凸透鏡前30cm處，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到一個放大的實(shí)像，則該凸透鏡的焦距可能是（）A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm答案：C解析：當(dāng)物體在凸透鏡前成放大的實(shí)像時，物距應(yīng)滿足f<u<2f（f為焦距，u為物距）。已知物距u=30cm，即f<30cm<2f，解不等式可得15cm<f<30cm，所以該凸透鏡的焦距可能是20cm。5.潛水員在水下看岸上的樹木，他看到的是（）A.樹木的實(shí)像，像比樹木矮B.樹木的實(shí)像，像比樹木高C.樹木的虛像，像比樹木矮D.樹木的虛像，像比樹木高答案：D解析：光從岸上的樹木發(fā)出，斜射入水中時，折射角小于入射角，潛水員逆著折射光線看去，看到的是樹木的虛像。由于折射光線的反向延長線在實(shí)際樹木的上方，所以像比樹木高。6.下列現(xiàn)象中，屬于光的反射現(xiàn)象的是（）A.小孔成像B.水中倒影C.海市蜃樓D.雨后彩虹答案：B解析：水中倒影是平面鏡成像，是由于光的反射形成的。小孔成像是光的直線傳播形成的；海市蜃樓是光在不均勻介質(zhì)中折射形成的；雨后彩虹是光的色散現(xiàn)象，本質(zhì)也是光的折射。7.用照相機(jī)拍照時，要想使被拍的景物成的像大一些，照相機(jī)與被拍景物之間應(yīng)（）一些；底片跟鏡頭間的距離（暗箱）應(yīng)（）一些。A.近；短B.遠(yuǎn)；長C.近；長D.遠(yuǎn)；短答案：C解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物距減小，像距增大，像變大。所以要使被拍的景物成的像大一些，照相機(jī)與被拍景物之間應(yīng)近一些，即減小物距；底片跟鏡頭間的距離（暗箱）應(yīng)長一些，即增大像距。8.下列關(guān)于光學(xué)儀器成像特點(diǎn)的說法中，正確的是（）A.放大鏡成正立、放大的實(shí)像B.投影儀成倒立、放大的實(shí)像C.照相機(jī)成正立、縮小的實(shí)像D.平面鏡成正立、等大的實(shí)像答案：B解析：放大鏡成正立、放大的虛像；投影儀成倒立、放大的實(shí)像；照相機(jī)成倒立、縮小的實(shí)像；平面鏡成正立、等大的虛像。9.光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。當(dāng)光從空氣垂直射入水中時，傳播方向（）A.改變B.不改變C.可能改變D.無法確定答案：B解析：當(dāng)光垂直入射到兩種介質(zhì)的界面時，入射角為0°，折射角也為0°，光的傳播方向不改變。10.一束平行光照射到某光學(xué)元件上，經(jīng)折射后變成發(fā)散光束，則該光學(xué)元件可能是（）A.凸透鏡B.凹透鏡C.平面鏡D.凸面鏡答案：B解析：凹透鏡對光有發(fā)散作用，一束平行光照射到凹透鏡上，經(jīng)折射后會變成發(fā)散光束。凸透鏡對光有會聚作用；平面鏡主要是改變光的傳播方向；凸面鏡對光有發(fā)散作用，但它是反射元件，不是折射元件。11.某同學(xué)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時，當(dāng)蠟燭到凸透鏡的距離為20cm時，在光屏上得到一個倒立、等大的實(shí)像。則該凸透鏡的焦距為（）A.10cmB.15cmC.20cmD.40cm答案：A解析：當(dāng)物距u=2f時，凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像。已知物距u=20cm，所以2f=20cm，解得f=10cm。12.下列關(guān)于光的色散的說法中，正確的是（）A.光的色散是由于不同顏色的光在介質(zhì)中傳播速度不同造成的B.光的色散是由于不同顏色的光在介質(zhì)中折射角不同造成的C.光的色散是由于不同顏色的光在介質(zhì)中反射角不同造成的D.光的色散是由于不同顏色的光在介質(zhì)中頻率不同造成的答案：B解析：光的色散現(xiàn)象是太陽光經(jīng)過三棱鏡后分解成七種顏色的光。這是因?yàn)椴煌伾墓庠诮橘|(zhì)中的折射能力不同，即折射角不同，從而使不同顏色的光分開。不同顏色的光在真空中傳播速度相同，在介質(zhì)中傳播速度不同是折射角不同的結(jié)果；光的色散與反射角無關(guān)；頻率是光的固有屬性，與色散現(xiàn)象的直接成因無關(guān)。13.小明在照鏡子時，看到鏡子里自己的像，他發(fā)現(xiàn)像與自己左右相反。這是因?yàn)椋ǎ〢.光的直線傳播B.光的反射C.光的折射D.以上都不是答案：B解析：平面鏡成像的原理是光的反射。在平面鏡成像中，像與物關(guān)于鏡面對稱，所以會出現(xiàn)像與自己左右相反的現(xiàn)象。14.用一塊凸透鏡正對著太陽光，在距凸透鏡10cm處得到一個最小、最亮的光斑。若將一個物體放在此透鏡前30cm處，則可在凸透鏡的另一側(cè)得到一個（）A.倒立、縮小的實(shí)像B.倒立、放大的實(shí)像C.正立、放大的虛像D.正立、縮小的虛像答案：A解析：由題意可知，該凸透鏡的焦距f=10cm。當(dāng)物體放在此透鏡前30cm處時，物距u=30cm，u>2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時成倒立、縮小的實(shí)像。15.下列光學(xué)現(xiàn)象中，能用光的直線傳播解釋的是（）A.路燈下人的影子B.水中筷子向上彎折C.岸邊景物在水中的倒影D.放大鏡放大物體答案：A解析：路燈下人的影子是由于光沿直線傳播，被人體擋住后，在地面上形成的黑暗區(qū)域。水中筷子向上彎折是光的折射現(xiàn)象；岸邊景物在水中的倒影是光的反射現(xiàn)象；放大鏡放大物體是光的折射成像。16.一個物體在凸透鏡前20cm處，在光屏上得到一個倒立、縮小的實(shí)像。若將物體向凸透鏡靠近5cm，則下列判斷正確的是（）A.一定成倒立、縮小的實(shí)像B.可能成倒立、放大的實(shí)像C.一定成正立、放大的虛像D.一定成倒立、等大的實(shí)像答案：B解析：物體在凸透鏡前20cm處成倒立、縮小的實(shí)像，說明物距u=20cm>2f，即f<10cm。當(dāng)物體向凸透鏡靠近5cm后，物距變?yōu)?5cm，此時可能滿足f<15cm<2f，所以可能成倒立、放大的實(shí)像。17.如圖所示，一束光從空氣斜射入玻璃中，下列光路圖正確的是（）（此處應(yīng)插入四個光路圖選項(xiàng)，但由于格式限制無法呈現(xiàn)。正確的光路圖應(yīng)是光從空氣斜射入玻璃中，折射光線向法線偏折）答案：（根據(jù)正確光路圖選擇）解析：光從空氣斜射入玻璃中時，折射光線會向法線偏折，折射角小于入射角。18.用顯微鏡觀察物體時，物體通過物鏡成的是（）A.倒立、縮小的實(shí)像B.倒立、放大的實(shí)像C.正立、放大的虛像D.正立、縮小的虛像答案：B解析：顯微鏡的物鏡相當(dāng)于一個投影儀，物體放在物鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實(shí)像。19.下列關(guān)于眼睛和眼鏡的說法中，正確的是（）A.近視眼需要佩戴凸透鏡來矯正B.遠(yuǎn)視眼需要佩戴凹透鏡來矯正C.人眼的晶狀體相當(dāng)于一個凸透鏡D.人眼的視網(wǎng)膜相當(dāng)于一個光屏，成正立、縮小的實(shí)像答案：C解析：人眼的晶狀體相當(dāng)于一個凸透鏡，視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏，人眼成倒立、縮小的實(shí)像。近視眼是由于晶狀體太厚，折光能力太強(qiáng)，像成在視網(wǎng)膜前方，需要佩戴凹透鏡來矯正；遠(yuǎn)視眼是由于晶狀體太薄，折光能力太弱，像成在視網(wǎng)膜后方，需要佩戴凸透鏡來矯正。20.一束光從玻璃斜射入空氣中，入射角為30°，折射角可能是（）A.20°B.30°C.40°D.0°答案：C解析：當(dāng)光從玻璃斜射入空氣中時，折射光線會遠(yuǎn)離法線，折射角大于入射角。已知入射角為30°，所以折射角應(yīng)大于30°，選項(xiàng)中只有40°符合要求。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，選錯不得分）1.下列現(xiàn)象中，與光的折射有關(guān)的是（）A.海市蜃樓B.水中倒影C.放大鏡成像D.小孔成像答案：AC解析：海市蜃樓是光在不均勻介質(zhì)中折射形成的；放大鏡成像是光的折射成像。水中倒影是光的反射現(xiàn)象；小孔成像是光的直線傳播形成的。2.關(guān)于凸透鏡成像規(guī)律，下列說法正確的是（）A.當(dāng)物距大于2倍焦距時，成倒立、縮小的實(shí)像B.當(dāng)物距等于2倍焦距時，成倒立、等大的實(shí)像C.當(dāng)物距小于焦距時，成正立、放大的虛像D.當(dāng)物距在1倍焦距和2倍焦距之間時，成倒立、放大的實(shí)像答案：ABCD解析：這四個選項(xiàng)分別描述了凸透鏡在不同物距情況下的成像特點(diǎn)，都是凸透鏡成像規(guī)律的內(nèi)容。3.下列光學(xué)元件中，利用光的反射原理工作的有（）A.平面鏡B.凸面鏡C.凹面鏡D.凸透鏡答案：ABC解析：平面鏡、凸面鏡和凹面鏡都是利用光的反射原理工作的。凸透鏡是利用光的折射原理工作的。4.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏在如圖所示的位置時，光屏上得到一個清晰的像。下列說法正確的是（）（此處應(yīng)插入蠟燭、凸透鏡和光屏位置關(guān)系的圖，但由于格式限制無法呈現(xiàn)。假設(shè)此時物距大于像距）A.此時成的是倒立、縮小的實(shí)像B.該凸透鏡的焦距可能是10cmC.將蠟燭向左移動，光屏也應(yīng)向左移動才能再次得到清晰的像D.將蠟燭和光屏的位置互換，光屏上仍能得到清晰的像答案：ACD解析：由圖可知物距大于像距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時成倒立、縮小的實(shí)像，A正確。若成倒立、縮小的實(shí)像，物距u>2f，像距f<v<2f，由圖中物距和像距的大致范圍可判斷焦距小于10cm，B錯誤。根據(jù)凸透鏡成像的動態(tài)規(guī)律，物遠(yuǎn)像近像變小，將蠟燭向左移動，物距增大，像距減小，光屏應(yīng)向左移動才能再次得到清晰的像，C正確。根據(jù)光路可逆原理，將蠟燭和光屏的位置互換，光屏上仍能得到清晰的像，D正確。5.下列關(guān)于光的傳播的說法中，正確的有（）A.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播B.光在真空中的傳播速度最快C.光在不同介質(zhì)中傳播速度不同D.光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，傳播方向一定發(fā)生改變答案：ABC解析：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，這是光傳播的基本規(guī)律之一，A正確。光在真空中的傳播速度約為3×10?m/s，是最快的，在不同介質(zhì)中傳播速度不同，B、C正確。光從一種介質(zhì)垂直進(jìn)入另一種介質(zhì)時，傳播方向不發(fā)生改變，D錯誤。三、填空題（每題3分，共15分）1.光在真空中傳播300m所需的時間是______s。答案：1×10??解析：根據(jù)公式\(t=\frac{s}{v}\)（其中\(zhòng)(t\)為時間，\(s\)為路程，\(v\)為速度），光在真空中的速度\(v=3×10?m/s\)，路程\(s=300m\)，則所需時間\(t=\frac{300m}{3×10?m/s}=1×10??s\)。2.一個凸透鏡的焦距為15cm，當(dāng)物體放在該凸透鏡前35cm處時，在光屏上得到一個倒立、______的實(shí)像；當(dāng)物體放在該凸透鏡前10cm處時，成______、放大的虛像。答案：縮??；正立解析：當(dāng)物距\(u=35cm>2f=30cm\)時，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)物距\(u=10cm<f=15cm\)時，成正立、放大的虛像。3.小明站在平面鏡前2m處，他在平面鏡中的像到他的距離是______m；當(dāng)他向平面鏡靠近0.5m時，他在平面鏡中的像到平面鏡的距離是______m。答案：4；1.5解析：平面鏡成像時，像與物到平面鏡的距離相等。小明站在平面鏡前2m處，他的像到平面鏡的距離也是2m，所以像到他的距離是\(2m+2m=4m\)。當(dāng)他向平面鏡靠近0.5m時，他到平面鏡的距離變?yōu)閈(2m-0.5m=1.5m\)，此時他在平面鏡中的像到平面鏡的距離也是1.5m。4.一束光與鏡面成30°角射到平面鏡上，反射角是______；若入射角減小10°，則反射光線與入射光線的夾角是______。答案：60°；100°解析：光與鏡面成30°角射到平面鏡上，則入射角為\(90°-30°=60°\)，根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角是60°。若入射角減小10°，則入射角變?yōu)閈(60°-10°=50°\)，反射角也變?yōu)?0°，反射光線與入射光線的夾角為\(50°+50°=100°\)。5.照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個______鏡，拍照時，物體離鏡頭的距離應(yīng)______（選填“大于”“小于”或“等于”）2倍焦距。答案：凸透；大于解析：照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，拍照時，物體離鏡頭的距離應(yīng)大于2倍焦距，這樣才能在底片上成倒立、縮小的實(shí)像。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述光的折射規(guī)律。答：光的折射規(guī)律如下：（1）折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)（三線共面）。（2）折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)（兩線分居）。（3）當(dāng)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時，折射角小于入射角；當(dāng)光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角。當(dāng)光垂直入射到兩種介質(zhì)的界面時，傳播方向不改變，折射角等于入射角，都為0°。（4）入射角增大時，折射角也隨之增大。不同介質(zhì)對光的折射能力不同，在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。2.為什么汽車的后視鏡用凸面鏡而不用平面鏡？答：汽車的后視鏡用凸面鏡而不用平面鏡主要有以下原因：（1）視野范圍：凸面鏡對光有發(fā)散作用，它能使光線向四周發(fā)散，從而可以擴(kuò)大觀察范圍。相比之下，平面鏡只能反射與其正對的區(qū)域的光線，視野范圍較小。汽車在行駛過程中，駕駛員需要觀察到車后方更廣闊的區(qū)域，凸面鏡能夠滿足這一需求，讓駕駛員及時發(fā)現(xiàn)后方不同位置的車輛、行人等