几何光学学竞赛检测卷

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高中物理竞赛几何光学测试题(含详细解析)

几何光学测试题1、如图（a ）所示，一细长的圆柱形均匀玻璃棒，其一个端面是平面（垂直于轴线），另一个端面是球面，球心位于轴线上．现有一很细的光束沿平行于轴线方向且很靠近轴线人射．当光从平端面射人棒内时，光线从另一端面射出后与轴线的交点到球面的距离为a ；当光线从球形端面射人棒内时，光线在棒内与轴线的交点到球面的距离为b ．试近似地求出玻璃的折射率n 。

2、内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R 的黑球，距球心为2R 处有一点光源S ，球心O 和光源S 皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r 最大为多少？3、如图1中，三棱镜的顶角α为60︒，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为 30.0cm f =的两个完全相同的凸透镜L 1和 L 2．若在L 1的前焦面上距主光轴下方14.3cm y =处放一单色点光源S ，已知其像S '与S 对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率．4、如图（a ）所示，两平面镜A 和B 的镜面分别与纸面垂直，两镜面的交线过图中的O 点，两镜面间夹角为︒=15α，今自A 镜面上的C 点处沿与A 镜面夹角︒=30β的方向在纸面内射出一条光线，此光线在两镜面经多次反射后而不再与镜面相遇。

设两镜面足够大，1=CO m 。

试求：（1）上述光线的多次反射中，最后一次反射是发生在哪块镜面上？（2）光线自C 点出发至最后一次反射，共经历多长的时间？5、有一水平放置的平行平面玻璃板H ，厚3.0 cm ，折射率 1.5n =。

在其下表面下2.0 cm 处有一小物S ；在玻璃扳上方有一薄凸透镜L ，其焦距30cm f =，透镜的主轴与玻璃板面垂直；S 位于透镜的主轴上，如图（a ）所示。

若透镜上方的观察者顺着主轴方向观察到S 的像就在S 处，问透镜与玻璃板上表面的距离为多少?6、望远镜的物镜直径D ＝250cm ，其焦距f ＝160m 。

中学生物理竞赛系列练习试题几何光学

中学生物理竞赛系列练习题第十章几何光学1、如图所示，一物体在曲率半径为12cm 的凹面镜的顶点左方4cm 处，求相的位置及横向放大率，并作出光路图。

d = 30cm ，求物体PQ 的像P ′Q ′与PQ 之间的距离d 2 。

答案：d 2 = 10cm 3、有一凹面镜，球心为C ，内盛透明液体，已知C 至液面的高度CE = 40.0cm ，主轴CO 上有一物体A 。

当物离液面的高度AE = 30.0cm 时，A 的实像和物恰好处于同一高度。

实验时光圈直径很小，可以保证近轴光线成像。

试求该透明液体的折射率n 。

解法一：第一次，折射 v 1 = n ·AE = 30n 第二次，反射 u 2 = 30n + OE f = 2OE 40+v 2 = OE40n 60)OE n 30)(OE 40(+-++第三次，折射 u 3 = v 2 － OE = OE40n 60OE 80nOE 30n 1200+-+-v 3 = nu 3 = 30即 180n 2+（6OE － 240）n － 8OE = 0 得 n 1 = 34 ，n 2 = －30OE （舍去）解法二：据光路图（水中反射线应指向C ）。

再根据题意“近轴光线”，可以近似处理 sini ≈ tgi ，易得结论。

n = rsin i sin ≈tgrtgi = AECE答案：n =1.33 。

4、内径为r 、外径为R（R＞r）的玻璃管内装满了发光的液体。

液体在伦琴射线的照射下发绿光，玻璃对绿光的折射率为n1，液体对绿光的折射率为n2。

从旁边看玻璃管，玻璃管的厚度象是零，那么r/R应满足什么条件？答案：当n1≤n2时，Rr≥1n1；当n1≥n2时，Rr≥2n15、凸透镜焦距为10cm ，凹透镜焦距为4cm ，两透镜相距12cm共主轴放置。

已知物在凸透镜左方20cm处，计算像的位置及横向放大率，并作出光路图。

答案：凹透镜左方8cm处；横向放大率为1（望远镜？）光路图如下——6、在折射率为5/3的透明液体中，有一会聚透镜L ，它在液体中的焦距为7cm ，主轴竖直。

高中物理竞赛几何光学测试题(含详细解析)

设两镜面足够大，1=CO m 。

在其下表面下2.0 cm 处有一小物S ；在玻璃扳上方有一薄凸透镜L ，其焦距30cm f =，透镜的主轴与玻璃板面垂直；S 位于透镜的主轴上，如图（a ）所示。

若透镜上方的观察者顺着主轴方向观察到S 的像就在S 处，问透镜与玻璃板上表面的距离为多少?6、望远镜的物镜直径D ＝250cm ，其焦距f ＝160m 。

几何光学测试题及答案

几何光学测试1．已知介质对单色光的临界角为θ，则[ ]A．该介质对此单色光的折射率为1/sinθB．此单色光在介质中的传播速度等于c·sinθ(c是真空中的光速)C．此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin θ倍D．此单色光在介质中的频率是在真空中频率的1/sin θ倍2．一物体经凸透镜在屏上成一放大的实像，凸透镜的主轴沿水平方向，若将凸透镜向上移动少许，则[ ]A．屏上像的位置向上移动B．屏上像的位置向下移动C．屏上像的位置保持不动，但像变大D．屏上像的位置保持不动，但像变小3．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．将提前B．将延后C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后D．不变4．如图14-21所示，一底面半径为R的圆锥体，放在一焦距为f的凸透镜的主轴上，并使其对称轴与主轴重合，顶和底面中心分别在焦点和2倍焦距处，圆锥体经透镜所成的像是 [ ]A．在透镜左侧，为圆锥面放大的虚像B．在透镜右侧，为放大的圆锥形实像C．在透镜右侧，为有限长圆柱形实像D．在透镜右侧，为无限长圆柱形实像5．＊一物体在透镜的主轴上焦点内，离焦点的距离为d(d＜f)所成的像在焦点之外，离焦点的距离也为d，如把物体放在镜前焦点之外，离焦点的距离为d的位置上，则所成的像的位置为 [ ]6．如图14-22所示，光源S位于凸透镜前，O为透镜的中心位置，已知从S发出的一条光线SA．其经过凸透镜的出射光线为AC，试作出从S射出的另一条光线SB经过透镜折射后的出射光线．7．图14-23中ABCD是一个用折射率n=2.4的透明媒质做成的四棱柱镜(图为横截面)．∠A＝∠C＝90°，∠B=60°，AB＞AC，现有平行光线垂直入射到棱镜的AB面上(如图所示)．若每个面上的反射都不能忽略，求出射光线．要求：画出所有典型光线从入射到射出的光路图(为了图画简洁，表示光线进行方向的箭头只在棱镜外面的光线上标上即可．)8．＊如图14-24所示，外径为10cm的空心玻璃球玻璃的折射率为面上经折射后进入球的光线完全没有从球内射出的．求空心部分的半径大小．9．＊物体与屏相距为L，在物体与屏之间放一透镜，若移动透镜使物体的像两次清晰的成在屏上，而且两次像长之比为b，求透镜的焦距．10．＊一物体放在凸透镜主轴上距透镜u厘米处，通过透镜恰能成放大2倍的像，若将物体沿主轴向透镜移动4cm，则通过透镜成放大3倍的像，这个透镜的焦距和物体原来的物距u的可能值是多少？11．＊在直径为d，焦距为f的凸透镜的主轴上距光心1.5f处放一点光源，在透镜另一侧距光心2f处垂直主轴放一光屏，在光屏上出现一个圆环状的阴影区，试求该圆环阴影区的内、外半径．12．一圆柱空筒，底面直径和高度都为3d，在筒口边沿某处A点刚好看到圆筒内底部圆周上某点B，观察者位置不变，往筒中倒满某种液体，就可以看到筒底的中心点D，如图14-25所示，求(1)这种液体的折射率．(2)光在这种液体中的传播速度．几何光学·单元验收(一)单项选择1．如图14-26所示，是实际景物的俯视图，平面镜AB 宽1m，在镜的右前方站着甲人和乙人，乙人沿着镜面的中垂线走近平面镜，若欲使甲乙能互相看到对方在镜中的虚像，则乙与镜面的最大距离是 [ ]A．0.25m B．0.5mC．0.75m D．1m2．水的折射率为4/3，在水面下有一点光源，在水面上看到一个圆形透光面，若看到透光面圆心位置不变而半径不断减少，则下面正确的说法是[ ]A．光源上浮 B．光源下沉C．光源静止 D．以上都不对3．如图14-27所示，水平地面与竖直墙面的交点为O 点，质点A位于离地面高MO，离墙远NO处在质点A的初位置放一点光源S，后来，质点A被水平抛出，恰好落在O点，不计空气阻力，那么在质点在空中运动的过程中，它在墙上的影子将由上向下运动，其运动情况是[ ]A．相等的时间内位移相等B．自由落体C．初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＜gD．变加速直线运动4．将一个物体，置于放大镜后，看到一个正立的、放大的像，要想使所看到的像更大一些，可能的方法是[ ]A．缩小像和物之间的距离B．将小物体移到镜的焦点以外不远处C．将镜与物之间的距离增大些D．不改变物与镜的相对位置，换个焦距更大些的透镜5．＊如图14-28所示，两束频率不同的光束A和B分别沿半径方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都是OP方向，下面正确的是[ ]A．A穿过玻璃砖所需的时间较长B．光由玻璃射向空气发生全反射时，A的临界角小C．光由玻璃射向空气发生全反射时，B的临界角小D．以上都不对．6．有一物体放在离透镜20cm远的地方，下列几种情况中，利用凸透镜不能达到的是 [ ]A．像和物分居在透镜两侧，像离透镜40cmB．像和物分居透镜两侧，像离透镜10cmC．像和物在透镜的同侧，像离透镜40cmD．像和物在透镜同侧，像离透镜10cm7．在下面所示的四个光路图中，光路有错误的是[ ]8．物体置于凸透镜的主轴上，用红光照射物体时，得到一个大小与物体一样的倒立实像，用紫光照射物体时所得到的像是一个[ ]A．与物体等大的倒立实像B．放大的倒立的实像C．放大的正立虚像D．缩小的倒立实像9．关于透镜对光的作用的下述说法中，错误的是[ ]A．凸透镜对光起会聚作用B．光点发光经凸透镜后，一定是会聚光线C．凹透镜对光起发散作用D．光点发光经凹透镜后一定是发散光线10．如图14-30所示，MN直线是透镜的主轴，点光源放在A点时，成像于B点，点光源放在B点，成像于C点，已知AB=10cm，BC=5cm，以下说法正确的是[ ]A．透镜是凸透镜，位于A点左侧B．透镜是凸透镜，位于A、B点之间C．透镜是凸透镜，位于C点右侧D．透镜是凹透镜，位于C点右侧11．如图14-31所示，物体AB从凸透镜左边无限远处向光心O移动过程中，不可能出现AB的像的区域是[ ]A．F1与F2之间B．F2与O之间C．F1与O之间D．不存在不成像区域12．一物体放在透镜前20cm处，当它远离或靠近透镜时，其倒立像到物体间的距离都增大，由此可断定[ ]A．是凸透镜，焦距为10cmB．是凸透镜，焦距为15cmC．是凸透镜，焦距为20cmD．是凹透镜，焦距为20cm13．同一物体，分别放在甲、乙两凸透镜前40cm处，在甲透镜前时，移动光屏，可在屏上得到跟物体同样大小的清晰的像，在乙透镜前时，无论怎样移动光屏，都不成像，逆着光线也看不到像，设甲乙两透镜的焦距分别为f1和f2，下面正确的是[ ]A．f1∶f2=2∶1B．f1∶f2=4∶1C．f1∶f2=1∶2D．f1∶f2＝1∶414．＊凸透镜焦距10cm，离透镜20cm的主光轴上有一点光源，在透镜另一侧30cm处垂直于主光轴的屏上得到一个亮圆，当屏移近透镜时，亮圆的面积[ ]A．越来越小 B．越来越大C．先变大后变小 D．先变小后变大15．玻璃对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2，紫光在玻璃中传播距离为L时，在同一时间里，红光在玻璃中的传播的距离为[ ](二)多重选择16．如图14-32所示，有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角由图中标出，由此可以判断[ ]A．光在介质Ⅱ中传播的速度最小B．介质Ⅲ的折射率最小C．光在介质Ⅰ中的传播速度最大D．介质Ⅲ的折射率最大17．如图14-33所示，光线由空气射入平行玻璃板AC、BD两个平面与AB、CD面相互垂直，入射点O的位置不变，无论入射光线的方向如何变化，下列说法正确的是[ ]A．光线在AB分界面上不可能出现全反射B．在CD分界面上光线不可能出现全反射C．光线在BD分界面上可能出现全反射D．光线在BD分界面上不可能出现全反射18．由物体发出的光线经透镜折射，在光屏上呈缩小的像，当物体向远离透镜方向移动一定距离后，为了能重新在光屏上成像，可采用的方法是[ ]A．移动透镜，使它更靠近光屏一些B．移动透镜，使它更靠近物体一些C．移动光屏，使它更远离透镜一些D．保持透镜和光屏间的距离，将它们一起向远离物体的方向移动19．＊透镜的焦距为f，为了得到放大率为m的放大像，物体到透镜的距离应是 [ ]20．如图14-34所示，一束平行光的宽度为d，由空气射入某种液时的宽度d＇是[ ]A．大于dB．小于dC．等于d21．关于凸透镜所成的实像和虚像，下面说法正确的是[]A．实像能呈在光屏上，不能用眼睛直接观察B．虚像不能呈现在光屏上，也不能用眼睛直接观察C．实像是由实际光线会聚而成的，能用照相机拍照D．虚像不是由实际光线集交而成的，但能用照相机拍照22．一束平行的白光，射到下述光学仪器上，考虑到红光与紫光在同一种媒质中的速率不同，下述说法中正确的是[ ]A．白光与平面镜成30°角射到平面镜上，反射光中的红光与紫光不是平行的B．斜射到两面平行的玻璃砖的一个平面上从另一个平行平面射出，则红光侧移小于紫光侧移C．乎行于凸透镜的主轴射到透境上，红光和紫光会聚于一点D．斜射到三棱镜的一个侧面上，从另一个侧面射出，则红光偏离入射方向的夹角小于紫光23．物体位于凸透镜的主光轴上，将凸透镜沿其主光轴从远处向物体移近的过程中，物体发光经透镜折射后所成的实像[ ]A．离透镜越来越远B．离物体越来越远C．离透镜先变近后变远D．离物体先变近后变远(三)计算24．＊在深为H的蓄水池上浮着一块半径为r的圆木板(厚度不计)，在圆木板中心的正上方h高处有一点光源S，为使蓄水池底形成一个圆阴影面积最大，光源S离圆木板的高度h应为多大？这时形成的池底阴影的最大半径是多少(水的折射率为n)？25．＊带有半径为R的圆孔的遮光板竖直放置，会聚光束从左侧射入后，在遮光板右侧相距d处竖直放置的光屏上产生半径为R/2的亮斑．若在孔处恰好放一个(与孔径相同的)凹透镜，则光屏上将出现半26．*长4cm的烛焰与光屏相距80cm，在两者之间插入焦距等于15cm的透镜，求在屏上看到的像的大小及透镜所在的位置．27．*如图14-35所示，两个点光源A和B，光源A位于焦距为f的凸透镜的主光轴上，距光心O为4f处，点光源B 在离主光轴较近处，且A、B连线与主光轴的夹角为θ=30°，求可同时得到两个点光源的像A＇、B＇的光屏平面与主轴的交点位置及其与主轴的夹角．几何光学·参考答案综合能力测试题1．A，B，C．2．A． 3．B． 4．D．5．B． 6．略． 7．略．8．2.9cm≤R内＜5cm．10．u1＝36cm，f1=24cm，u2=7.2cm，f2=4.8cm．12．(1)1.58． (2)1.9×108m/s．单元验收(一)单项选择1．B． 2．A． 3．A．4．C．5．C．6．D． 7．B． 8．D． 9．B． 10．D．11．C． 12．A． 13．C． 1 4．D． 15．C．(二)多重选择16．A，B． 17．A，B，C．18．A，B． 19．A，C．20．A，D． 21．C，D．22．B，D． 23．A，D．(三)计算上，该光屏与主轴的夹角 =60°．那是被我们遗忘了的窝瓜。

高中几何光学竞赛题

1如图,三角形ABC 为某透明介质的横截面,O 为BC 边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O 以角i 入射,第一次到达AB 边恰好发生全反射。

已知θ=15°,BC 边长为2L,该介质的折射率为2。

求:①入射角i;②从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到:6sin 75=tan152=-1【解析】①根据全反射规律可知,光线在AB 边上某点P 的入射角等于临界角C,由折射定律得1sin C n=① 代入数据得C=45°②设光线在BC 边上的折射角为r,由几何关系得 r=30°③ 由折射定律得sin sin inr=④ 联立③④式,代入数据得 i=45°⑤②在△OPB 中,根据正弦定律得00sin 75sin 45OP L=⑥设所用时间为t,光线在介质中的速度为v,得OP=vt ⑦c v v=⑧ 联立⑥⑦⑧式,代入数据得t =2一半径为 6 m 的半圆柱玻璃砖，上方有平行横截面直径AB 的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45°角的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的平面上．打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以恒定速度向右运动，结果在半圆柱玻璃砖的弧面有激光射出的时间持续了1 s ．不考虑光在AB 面上的反射，已知该激光在该玻璃砖中的折射率为 2 ，光在空气中的传播速度大小为c .求： ①该激光在玻璃砖中传播的速度大小； ②小车向右匀速运动的速度v 0的大小．7、①由n ＝v c得，激光在玻璃中的传播速度为v ＝n c ＝ 22c (2分)②激光从玻璃射向空气，发生全反射的临界角为 C ＝arcsin n 1＝45°(1分) n ＝sin θsin 45°，θ＝30°(2分)设激光射到M 、N 两点时，折射光线恰好在弧面发生全反射，激光从M 点到N 点的过程弧面有激光射出由正弦定理得sin 45°MO ＝sin 60°R ，得MO ＝ 36R (1分) 同理可得ON ＝36R (1分)又t ＝v0MN(2分) 可得v 0＝4 m/s(1分)3一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R 的半圆,AB 为半圆的直径,O 为圆心,如图所示。

几何光学(竞赛)

《几何光学》考试1、两块很长且反射性能很好的平面镜PO与QO ，镜面相对、并成一个很小的θ角，一束光线以入射角i0射向A点。

（1）试推出此光线在两镜面之间多次反射时，反射角的变化规律；（2）若i0 = 90°= nθ（n为正整数），试求此光线在镜面间运行情况及反射从次数。

2、一个槽中盛有折射率为n的液体，槽的中部扣有一个对称屋脊形的薄壁透明罩ADB ，它的顶角为2φ，罩内部有空气，整个罩子浸没在液体中，槽底AB的中点处有一亮点C 。

试求出：位于液面上方图示平面内的眼睛从侧面可以看到亮点的条件。

（设槽有足够的宽度；槽壁极薄，可不计它对光线产生折射的影响。

）3、有半径为3cm的半球形玻璃透镜，折射率为1.5 。

若置点光源于透镜之前4cm处的透镜主轴上A点，求光线通过透镜后所成的像将在凸面的哪一侧，并求像的虚实、距凸面的距离。

4、下面是一个用几何光学方法测定人眼角膜曲率半径的实验。

图中角膜是一个凸透镜，其曲率半径用r 表示，O 、O ′是作为物的两个相距为l 的细缝光源，到反射角膜的距离为u ，经角膜发射后形成相距为l ′的虚像I 和I ′，像距用v 表示。

M 和M ′是像距为d 的标准丝，放在距角膜为δ的位置上。

在实验测量时，调节光源O 和O ′距离l ，使其虚像I 和I ′与标准丝M 和M ′在望远镜T 中重合，即l ′和d 对望远镜T 有相同的张角，T 放在角膜正前方，T 的物镜和O 、O ′在同一铅平面内。

试求r （用可以测量的u 、d 、l 、δ表示）。

提示与答案1、提示：取光线与镜面的夹角为α，则与镜面第k 次反射时，αk = α+（k － 1）θ入射角 = 反射角 =2π－αk 到 i k = －2π时，解得 k = 2（n + 1），应取（k － 1）次——因为最后第k 次反射不能达成。

答案：（1）第k 次的发射角为i 0 －（k －1）θ；（2）（2n + 1）次。

2、提示：略。

2023年初中科学竞赛经典测试光学

初中科学竞赛经典测试1《光学》一、选择题（每题只有一种对旳选项, 每题3分, 共60分）1、现代医学对近视旳矫正有一种新旳技术, 就是用激光对近视患者旳角膜进行合适旳切削, 来矫正视力。

这种对角膜进行切削旳目旳是（）A.增长眼球拆光系统旳焦距 B、变化晶状体过凸旳状态C.减少进入眼球旳光线D.增强对晶状体旳调整能力2.如图用手电筒对着平面镜中旳像照射时, 观测到像比本来亮多了, 其原因是（）A. 光照射到了像上, 因此像会比本来亮 21cnjyB. 光反射到物上, 物变亮, 因此像也变亮C. 镜子比本来亮, 因此像也比本来亮D．有光照射, 更便于观测, 因此觉得像比本来亮3.如图24-10所示, 墙面上挂着标有“255”数字旳牌子, 在其相邻旳一墙面上挂着一平面镜, 地面上也放有一平面镜, 通过平面镜不也许看到旳数字是 ( )A.52....B.55.....C.22.....D.2524.如图所示, 一束光由空气进入某种透明物质时, 在界面上同步发生反射和折射旳光路, 则下列判断对旳旳是（）21cnjyA. AO也许是入射光线B. OB也许是折射光线C. OC必然是反射光线D. BO必然是入射光线5.如图所示, 两个并排且深度相似旳水池, 一种未装水, 另一种装水, 在两池旳中央各竖立一长度相似且比池深略长旳标杆, 此时, 阳光斜射到水池。

池内无水时, 射灯发出旳一束光照在池壁上, 在S点形成一种亮斑, 如图所示。

现往池内注水, 水面升至a位置时, 站在池旁旳人看到亮斑旳位置在P点；假如水面升至b位置时, 人看到亮斑旳位置在Q点, 则（）A. P点在S点旳下方, Q点在S点旳上方B. P点在S点旳上方, Q点在S点旳下方C. P点在S点旳上方, Q点在S点旳上方D. P点在S点旳下方, Q点在S点旳下方7、在“研究凸透镜成象”试验中蜡焰在光屏上成一种清晰缩小旳象, 光屏离凸透镜旳距离为20厘米；当蜡焰距凸透镜旳距离为30厘米时, 蜡焰所成旳象（）A. 只也许是倒立缩小旳实象B. 只也许是倒立放大旳实象C. 只也许是正立放大旳象D. 倒立放大、缩小或等大旳实象都也许8、如图, 把由同种玻璃制成旳正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上, 若正方体旳边长和半球旳半径相似, 从正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准旳文字（）A.A和B中看到旳都比实际旳高B.A中看到旳比实际旳高. B中看到旳比实际旳低C、A中看到旳比实际旳高, B中看到旳与实际旳同样高D.A和B中看到旳都与实际同样高21cnjy9、正常人旳眼睛在水中看物体会一片模糊, 由于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。

物理竞赛作业(几何光学)

物理竞赛作业（光学）姓名_______________1.如图所示，某人的眼睛在E处通过放大镜L观察标尺M，F为L的焦点，他既能通过L看到M上一部分刻度，又能直接从镜外看到一部分刻度．试在题图上用作图法求出他看不到的M上的刻度值的范围2．设有两凸透镜L1和L2，它们的焦距各为20cm和30cm，两者相距10cm，在L1前100cm 处放一高4.5cm的物体，求最后所成像的位置、大小和性质，并作图．3．图为一凹球面镜，球心为C，内盛透明液体，已知C至液面的高度CE为40厘米，主轴C0上有一物体A，物离液面高度AE恰好为30厘米时，物A的实像和物处于相同的高度．实验时光圈直径很小，可以保证近轴光线成像．试求该透明液体的折射率n．4.要在一张照片上同时拍摄物体正面和几个不同侧面的像,可以在物体的后面放两个直立的大平面镜AO和BO,使物体和它对两个平面镜所成的像都摄入照相机.如图(a)图所示,图中带箭头的圆圈P代表一个人的头部,白色、半圆代表人的脸部,此人正面对着照相机的镜头；有斜线的半圆代表脑后的头发；箭头表示头顶上的帽子,(c)图为俯视图.若两平面镜的夹角么∠AOB=72°,设人头的中心恰好位于角平分线OC上,且照相机到人的距离远大于人到平面镜的距离.(1)试在右(c)图中画出P的所有的像的位置并用空白和斜线分别表示人脸和头发,以表明各个像的方位.(2)在右图(b)中的方框中画出照片上得到的所有的像(分别用空白和斜线表示人脸和头发,用箭头表示头顶上的帽子)5.某同学用一块直径12.5cm，焦距1m的凸透镜L l和一块直径1 cm，焦距10cm的凸透镜L2，自制一个开普勒望远镜．(1)当用它沿水平方向观察50m远处的旗杆并使其最终成像于10m远处时，镜筒的长度应多大?这时旗杆如果位于望远镜的轴线所在的竖直面上，它上面应有多长的一段被观察到?(2)如果要使被观察到的旗杆长度增加一倍，且尽可能增加像的亮度，不改变镜筒的长度而在物镜和目镜之间放上一块适当的凸透镜就可以，则这个透镜应放在f什么位置?直径及焦距应多大?。

光学竞赛题附答案

光学竞赛题光学竞赛题、选择题1.（ 3分）细心的小明同学注意到这样一个问题：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，而且，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•产生这种现象的原因是（）A .玻璃上不同部位对视线的阻挡情况不同B .玻璃各部分的透光度不均匀C .玻璃各部分的厚度不均匀D .玻璃上不同部位对光的反射不一样2 . （ 3分）如图所示，平面镜 0M 与ON 的夹角为0, 一条平行于平面 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°3 . （3分）在探究凸透镜成像规律的实验中，我们发现像距 v 和物距u 是一一对应的，在如图所示的四个图线中，能正确反映凸透镜成像规律的应该是（）A .图线AB .图线BC .图线CD .图线D4 . （ 3分）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 MN ，镜面与凸透镜的主光轴垂直，B 、N 两点都在主光轴上， AB 与MN 高度相等，且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分，则该光具组中，物体 AB 的成像情况是（）A .两个实像，一个虚像B . 一个实像，两个虚像C .只有一个虚像D .只有一个实像5 . （3分）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.O i 、02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 O 1O 2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 . -■ 1 米 2B .米2C . : ■■ 丁米 2D.米21100646 . （ 3分）如图（a ）所示，平面镜0M 与ON 夹角为0，光线AB 经过平面镜的两次反射后岀射光线为 CD .现将平面镜OM 与ON 同时绕垂直纸面过 0点的轴转过一个较小的角度 3,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岀射光线将（）A .与原先的出射光线 CD 平行B. 与原先的出射光线CD 重合 7 . （ 3分）小明坐在前排听讲座时，用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图象拍摄下来.由于会场比较暗，他使用了闪光灯.这样拍出来的照片（）C .与原先的出射光线D .与原先的出射光线CD 之间的夹角为23 CD 之间的夹角为3A .比不用闪光灯清楚多了B .与不用闪光灯的效果一样C .看不清投影到屏幕上的图象D .色彩被闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条8. （3分）如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点，则照岀的相片上（）A .有一个放大的墨点像B .有一个缩小的墨点像C . 一片漆黑D .没有墨点的像9. （3分）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的速度B. 匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度C .减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度D .加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度10. （3分）如图所示，两平面镜OA、OB夹角为0,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; 011. （3分）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 v D v 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 .12. （3分）（2011?西宁）在皮鞋擦过鞋油，还要用鞋刷或软布反复擦几下，越擦越亮，这是由于（）A .反复擦可增加漫反射效果B .反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果C .鞋油反光性能比皮革好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加漫反射效果D .鞋油的颜色比皮革鲜艳，可增加镜面反射效果13. （3分）在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重合，凸透镜的焦距为f,此时两个透镜之间的距离为L.在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，据此可判断凹透镜的焦距为（）A . f B. L C . f+L D . f- L14. （3分）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 o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=4L n oB . c=8L n oC . c=16L n oD . c=32L n o16 . （3分）照相时，通过选择不同的光圈”可以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度，可以控制镜头的进光时间.两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定而得到好照片，下表中列岀了照相机光圈与快门的几种正确组合.在快门” 一行中，“ 25”示快门打开的时间是亠秒.在光圈”一行中，“ 15”25表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的—.那么快门“ 50对应的光圈”应该是（）光20 15 12 6 3 2圈快9 16 25 50 100 400 900门A . 7B . 7.5C . 8D . 8.517.（ 3分）如图所示，00'为凸透镜的主光轴，将点光源放在 A 点时，像在 B 点；将点光源放在 B 点时,像在C 点.当将点光源放在 C 点时，则（）A . 一定在B 点成一个实像 B . 一定在A 点的左侧成一个虚像C .可能在B 、C 之间成一个实像D .可能在C 点的右侧成一个虚像18 . （ 3分）如图所示，光线 AB 经过某凸透镜的一个焦点，B 点在薄透镜上.已知 F 是该透镜的另一个焦点.若使用圆规和刻度尺来确定透镜的位置，则还需知道的条件是（）A.光线AB 经过的焦点位置 B .透镜光心的位置C .光线AB 经透镜后的折射光线D .不需要任何条件19 . （ 3分）夜晚，人们仰望天空，有时能看到闪烁的人造地球卫星.地球赤道处有一观察者，在日落 4小时后看到一颗人造地球卫星从赤道正上方高空中经过，设地球半径为 R ,则这颗人造地球卫星距赤道地面的高度至少为（）A . R/2B . RC . 2RD . 4R20 . （ 3分）如图所示，平面镜 OM 与ON 镜面之间夹角为 a ，在两平面镜角平分线上有一个点光源 S,如果要保证S 发岀的任意一条光线最多只能产生两次反射，则a 的最小值是（）A . 120°B . 90 °C . 72°D . 6021. （ 3分）如图所示，位于凸透镜主光轴上某发光点 P 发出红、黄、绿三色复光，当用与主光轴相垂直的毛玻璃屏从透镜附近沿轴方向向远移动时，在屏上将依次看到（）A .红、黄、绿亮点B .红、绿、黄亮点C .黄、红、绿亮点D .绿、黄、红亮点22 . （ 3分）如图所示，有一圆柱形玻璃体，在它的中心轴线上有一球形气泡，柱体低面是磨砂的毛面，当平行光沿柱轴方向向下照射时，在磨砂的毛面上可能会看到（）A .圆形亮斑B .圆型暗斑C .圆形暗斑且中心有一亮点D .圆形亮斑且中心有一暗点（3分）电影画面每隔 2秒更换一次，由于人的眼睛存在反应时间，所以会岀现24怪现象.如图所示，屏幕上出现的一辆匀速行驶汽车的车轮（车轮有现象中不符合此时人感觉的是（23 .眼见未必为实”勺奇6根对称分布的相同辐条），则下列若在B . 秒内每根辐条转过24若在—秒内每根辐条转过24 若在一秒内每根辐条转过2460°则人觉得车轮是不转的 355° 360° 则人觉得车轮是倒转的则人觉得车轮是不转的若在亠秒内每根辐条转过365° 则人觉得车轮是不转的24 . 光轴垂直的物体 AB ，在透镜右侧15厘米处放一个平面镜，镜面与凸透镜的主光轴垂直，则该光具组中, 物体AB 的成像情况是（）A . 一个正立实像，一个倒立实像，B . 一个正立实像，一个正立虚像，C . 一个倒立实像，一个正立虚像，D . 一个正立实像，一个倒立实像，25 . （ 3分）如图所示，平面镜（3分）（2013?宜春模拟）如图所示，凸透镜的焦距为 5厘米，在透镜左侧 10厘米处，有一个与主一个正立虚像一个倒立虚像一个倒立虚像一个倒立虚像体，左半部分为浅色，右半部分为深色，在中的成像情况，则拍岀照片的示意图正确的是（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）A.B .C .D .26. （ 3分）在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的 “ E ”.当你通过红色玻璃观察写在这张白纸上的“ E ”字时，观察到的现象是（）A .清晰的红色F”字B .清晰的黑色F”字C .清晰的红底白色 E”字D .几乎看不出E”字27.（ 3分）一焦距为f 的凸透镜.主轴和水平 x 轴重合，透镜左侧 x轴上有一点光源.点光源到透镜的距离大于f 而小于2f,若将此透镜沿x 轴向右平移2f 的距离，则在此过程中点光源经透镜所成的像将（）A . 一直向右移动B . 一直向左移动C .先向右移动.接着向左移动D .先向左移动，接着向右移动28 . （ 3分）如图所示，一点光源位于凸透镜的主轴上，凸透镜位置固定.当点光源位于 A 点时，它的像在B 点；当点光源位于 B 点时，它的像在 C 点•则凸透镜位于（）A . A 的左侧B . AB 之间C . BC 之间D . C 的右侧29 . （ 3分）早在公元前 305年，着名天文家埃拉托色尼就已经测量岀了地球的周长，与现代科学公认的地球周长的真实值相差不到 0.1%.他在研究中发现，每年夏至这天，塞恩城（今埃及阿斯旺）正午的太阳光正好直射到城内一口深井的底部，而远在S 千米以外的亚历山大城，夏至这天正午的太阳光却会使物体在地面上留下一条影子，他测得太阳光方向与竖直方向之间的夹角为e °由此得岀地球的周长为（）A.千米B . 1 1 _;千米C.千米D.: I-：千米360180■ ■30 . （ 3分）如图所示，房间内一墙角处相临两墙面挂了两个平面镜，两平面镜相互垂直，在该墙角紧靠镜面处放有一个脸盆，盆内有水.某同学通过镜面和水面最多能看到自己像的个数为（）A . 3个B . 6个C . 9个D .无穷31 . （ 3分）如图所示，两平面镜垂直放置，某光线 PA 以入射角a 入射到镜面 M 上，经平面镜 M 和N 两次反射后反射光线 BQ 与PA 平行.现将两平面镜以过O 点且垂直于纸面的直线为轴同时逆时针旋转一个角度3 （3<a ），假设镜面足够大，则入射光线与反射光线之间的距离将（）A .增大B .减小C .不变D .无法判断32 . （ 3分）如图所示，两平面镜 A 和B 之间的夹角为9°自平面镜B 上的某点P 射岀一条与B 镜面成3角的光线，在3角由0°至180°范围内（不包括0°连续变化的过程中，发现当 3取某角度时，光线经镜面一次或多次反射后，恰好能返回到P 点，则符合该要求的3的个数有（）A . 1个B . 4个C . 6个D . 9个33 . （ 3分）如图所示，有一正方形的不透光的房间，在其中的一面墙上开有一个圆形小孔.在这面墙的对面有一个正方形的平面镜.在房间里有一个人靠在与平面镜垂直的一侧墙面上，当有一束垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时，他能看到的是（）35 . 一束光线经过某光学元件后的岀射光线如图所示，则方框内放置的光学元件（）C .只能是凹透镜或平面镜D .平面镜、凸透镜和凹透镜均可36 .如图所示，在空气中平行于玻璃凸透镜主光轴的光线经凸透镜会聚于主光轴的一点S ,若把凸透镜浸没在水中，会聚点 S'（）A .镜面上有一个圆形的亮斑C .整个房间的各处都是亮的 B .整个正方形镜子的形状D .感到整个房间是一片黑暗34 . （ 3分）（2013?顺义区二模）如图为潜望镜工作原理图.若现有一军舰位于通过潜望镜看到的像的位置（）S 点处，则潜水艇中的人A .在图中的A 处B .在图中的B 处 C. 在图中的C 处D .在图中的D 处A. 只能是平面镜或凸透镜 B .只能是凸透镜或凹透镜A .在S的上方C.与S重合B .在S的下方D .条件不足，无法判断37•如图所示，M、N为某一透镜的主光轴，若将点光源置于A点，则成像于B点，若将点光源置于B点，则成像于C点，已知AB> BC,则以下有关透镜的种类和位置的说法中正确的是（）A •透镜是凸透镜，位于A点左侧B •透镜是凹透镜，位于C点右侧C •透镜是凸透镜，位于C点右侧D •透镜是凹透镜，位于A点左侧38•无云的晴天里，某同学在操场上竖立一根直杆，地面上OA是这根杆在太阳光下的投影，过了一段时间后，影子的位置移到了0B,且OA=OB,如图所示•则AB所指的方向是（）A .东B .西C.南 D •北39.如图所示，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）2 2 2 2A . 0.5 米B . 3.5 米C. 4 米 D . 4.5 米40. （3分）用一支可以写岀红颜色字的笔在一张白纸上写一行字，则下列说法中正确的是（）A. 白纸上的这一行字，在阳光下会吸收白光中的红色光，所以这一行字是红色的B. 白纸上的这一行字，在阳光下会反射白光中的红色光，所以这一行字是红色的C .白纸上的这一行字，由于它能发出红光，所以这一行字是红色的D .白纸上的这一行字，如果只用绿色光照射上去，这一行字就会是绿色的二、填空题41. （3分）如图所示，一点光源位于金属圆筒内部轴线上A点.圆筒轴线与凸透镜主光轴重合，光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远•此时，点光源正好在光屏上形成一个清晰的像，测岀此时凸透镜与圆筒右端面的距离为L;向右移动凸透镜到适当位置，光屏上再次岀现了清晰的像.由于光源位于圆筒的内部，无法直接测量岀A与筒右端面的距离d，为了求岀d的大小，在上述过程中还需要测量岀的一个物理是_____________ ;如果用N来表示该物理量的大小，则可以得岀d为 ______________ .42 . （3分）如图所示，水平地面上有一不透光的边长为X的正方体物块.在正方体正左方有一点光源S，点光源和正方体物块的距离也为X.若在点光源S的上方距离为H处水平放置平面镜，H大小固定不变，平面镜足够大.不考虑其他光源的存在，那么在正方体的另一侧水平面上，将会由于点光源S发岀的光线经平面镜反射而被照亮，现改变X的大小，当X增大到_________________ 时，照亮区域将消失.光学竞赛题参考答案与试题解析一、选择题1. （3分）细心的小明同学注意到这样一个问题：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，而且，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.产生这种现象的原因是（）A .玻璃上不同部位对视线的阻挡情况不同B .玻璃各部分的透光度不均匀C. 玻璃各部分的厚度不均匀D .玻璃上不同部位对光的反射不一样考点：光的折射现象及其应用.专题：应用题.分析：根据光的折射现象，从玻璃上不同部位因厚度不同对光的折射情况不同这一角度入手，然后再对各个选项逐一分析即可.解答：解：A、如果隔着窗玻璃看，玻璃上不同部位对光的折射程度不同，而不是玻璃上不同部位对视线的阻挡情况不同，故本选项错误；B、因玻璃上不同部位透过光的颜色是相同的，都是透过白色光，故本选项错误；C、因玻璃上不同部位因厚度不同对光的折射情况不同，所以如果隔着窗玻璃看，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.故本选项正确；D、因如果隔着窗玻璃看，玻璃上不同部位对光的折射情况不同，而不是反射情况不同. 故选C.点评：此题主要考查学生对光的折射现象及其应用，而且此题的中现象对学生来说并不陌生，但是要从光的折射角度来解释这一现象，尤其是因玻璃上不同部位因厚度不同对光的折射情况不同这一点，对学生来说就增加了一定的难度，因平时的练习题目，只是简单地折射定律，因此，此题属于难题.2. （3分）如图所示，平面镜0M与ON的夹角为0, 一条平行于平面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°考光的反射定律.占：八、、♦专光的传播和反射、平面镜成像.题：分要解决此题首先要明确下面两点：析：（1）做出光的反射光路图，根据光路图可以确定每次入射时入射角两个平面镜夹角0的关系.（2）光线原路返回的含义：必须是经过多次反射后，最后的一次入射是垂直于其中的一个平面镜，即入射角等于零.解解：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。

初中光学竞赛试题及答案

初中光学竞赛试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是（）。

A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^4 km/sD. 3×10^6 m/s2. 光的折射现象是由于光在不同介质中（）不同造成的。

A. 速度B. 频率C. 波长D. 振幅3. 以下哪个现象不是光的干涉现象？（）A. 双缝干涉B. 单缝衍射C. 薄膜干涉D. 光的反射4. 光的偏振现象说明光是（）。

A. 横波B. 纵波C. 粒子D. 以上都不是5. 光的三原色是（）。

A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、黄、绿D. 蓝、绿、黄6. 光的反射定律中，入射角和反射角（）。

A. 相等B. 互补C. 互为余角D. 互为补角7. 光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中的（）不同。

A. 速度B. 频率C. 波长D. 振幅8. 以下哪种材料是光导纤维的常用材料？（）A. 玻璃B. 塑料C. 金属D. 陶瓷9. 光的衍射现象说明光具有（）。

A. 粒子性B. 波动性C. 波粒二象性D. 以上都不是10. 以下哪个现象不是光的折射现象？（）A. 彩虹B. 透镜成像C. 影子D. 折射率二、填空题（每空1分，共20分）11. 光的直线传播原理可以解释______、______和______等现象。

12. 光的折射定律中，入射光线、法线和反射光线都在______面上。

13. 光的干涉现象中，两束相干光的相位差为______时，会产生干涉现象。

14. 光的偏振现象可以通过______来实现。

15. 光的三原色混合可以得到______、______和______等颜色。

16. 光的反射定律中，入射角和反射角的和为______度。

17. 光的色散现象可以通过______来观察。

18. 光导纤维的工作原理是利用光在______中的全反射现象。

19. 光的衍射现象可以通过______来观察。

初中光学竞赛试题及答案

初中光学竞赛试题及答案1. 光的折射现象是指光线从一种介质进入另一种介质时，其传播方向发生改变的现象。

请解释折射现象产生的原因，并说明折射角与入射角的关系。

答案：折射现象产生的原因是由于光在不同介质中的传播速度不同，导致光线在进入新介质时方向发生改变。

折射角与入射角的关系遵循斯涅尔定律，即n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1和n2分别为两种介质的折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。

2. 凸透镜和凹透镜对光线有何作用？请分别描述它们对平行光线的处理方式。

答案：凸透镜对光线有会聚作用，能使平行于主光轴的光线汇聚于一点，称为焦点。

凹透镜对光线有发散作用，能使平行于主光轴的光线发散，看起来像是从焦点发散出来的。

3. 描述平面镜成像的特点，并解释为什么平面镜能产生虚像。

答案：平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像，且物像关于镜面对称。

平面镜能产生虚像的原因是光线在镜面发生反射后，反射光线的反向延长线相交于一点，形成虚像，而实际光线并未在此汇聚。

4. 什么是光的干涉现象？请举例说明日常生活中的干涉现象。

答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时，由于光波的叠加而产生明暗相间的条纹或光强分布不均匀的现象。

日常生活中的干涉现象包括肥皂泡表面的彩色条纹、激光干涉仪测量物体的平整度等。

5. 请解释光的衍射现象，并说明衍射现象对光学成像的影响。

答案：光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，光波会发生弯曲和扩散，形成明暗相间的衍射图样。

衍射现象对光学成像的影响主要表现在成像的清晰度和分辨率上，衍射限制了成像系统能够分辨的最小细节，导致成像边缘出现模糊。

6. 什么是全反射现象？请说明全反射发生的条件。

答案：全反射现象是指当光从折射率较高的介质进入折射率较低的介质时，如果入射角大于临界角，光线将完全反射回原介质，不会发生折射。

全反射发生的条件是光必须从折射率较高的介质向折射率较低的介质传播，且入射角大于临界角。

物理竞赛几何光学训练(含答案)

D 几何光学训练题1．对于下列光现象的说法中，正确的是（）A ．夏天烈日照射下公路远望像洒了一层水一样，这是光的全反射现象B ．通过玻璃三棱镜看到的像比物体实际位置要低C ．光导纤维是利用光的全反射现象制成的D ．手术台上的无影灯消除影子是由于光没直线传播的形成的 2.对于光的传播,下列说法中正确的是( ). A.一定颜色的光传播度大小由媒质决定B.不同颜色的光在同一种媒质中传播时,波长越短的光传播速度越快C.同一频率的光在不同媒质波长不同,而在真空中的波长最长D.同一色光的频率随传播速度不同而改变3．简易潜望镜中的两块平面镜中心点之间的距离为Ｌ，通过潜望镜观察水平正前方的物体，看到像的位置比物体的实际位置（）.A.水平方向远Ｌ，竖直方向低ＬB.水平方向远Ｌ，竖直方向高ＬC.水平方向近Ｌ，竖直方向高ＬD.水平方向近Ｌ，竖直方向低Ｌ4.某一单色光在折射率为n 1的媒质中传播时,它的波长、频率和波速分别用λ1、γ1和υ1表示,在折射度为n 2的媒质中,分别用λ2、γ2和υ2表示,以上这些物理量存在如下的关系( ).5.在两束频率相同的单色光的交点前放一块平行的玻璃砖后，则交点的位置与不放玻璃砖前相比（）.（如图7－2－4所示）A.不变B.向左C.向右D.向左还是向右由光的频率大小决定6．点光源S 通过带有圆孔的挡板N ，照射到屏M 上，形成直径为d 的亮圆．如果在挡板靠近光屏一侧放上一块厚玻璃砖，如图20-14所示，这时点光源通过圆孔和玻璃，在屏上形成直径为D 的亮圆．则直径D 和d 的大小关系为（）A ．d >DB ．d =DC ．d <D D ．无法确定7．如图所示,任意一条光线射向夹角为ϕ的两平面镜的相对镜面上,相继经两镜面反射后,最后射出线与最初入射线的方向间夹角应为( )(A) ϕ (B)2ϕ (C)3ϕ (D)4ϕ8．某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M ，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到 ( ) A ．上紫下红的彩色光带 B ．上红下紫的彩色光带 C ．外红内紫的环状光带 D ．一片白光 9．如图所示，两个同种玻璃制成的棱镜，顶角α1 略大于α2 ，两单色光1和2分别垂直入射三棱镜，其出射光线与第二界面的夹角β1 =β2 ，则A 、在棱镜中1光的折射率比2光小B 、在光谱中，1光比较靠近红光C 、在棱镜中1光的传播速度比2光的小D 、把此两光由水中射向空气，产生全反射时，1光的临界角比2光的临界角大。

物理几何光学竞赛讲解及试题精品_图文共28页

33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命就永远只能是死水一潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候，睁大眼睛，千万别眨眼!你会看到世界由清晰变模糊的全过程，心会在你泪水落下的那一刻变得清澈明晰。盐。注定要融化的，也许是用眼泪的方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了，也不要以为过去的光荣可以被永远肯定。
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
28
Байду номын сангаас ▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
物理几何光学竞赛讲解及试题精品_图文
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不穿。(名言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者的牢骚，这是羊群中的瘟疫，我不能被它传染。我要尽量避免绝望，辛勤耕耘，忍受苦楚。我一试再试，争取每天的成功，避免以失败收常在别人停滞不前时，我继续拼搏。

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几何光学竞赛检测卷
May 27, 2009
行政班姓名成绩
1、试求在北纬λ处冬至和夏至这两天的日长及中午太阳光与地面的夹角。

2、在图所示的折射棱镜中，光线在垂直于棱镜的
平面内由AD射入，依次经由BC和BD面反射，然后
从AC面射出．角B和角A分别等于α和2α，两角C
和角D彼此相等．试证明：出射光对原来方向的偏角
δ与出射角无关，求出δ。

并说明在如图所示的光的
行程下．棱镜能否产生色散？
3．试证明：若忽略地球表面的弯曲（当星体距地平线不太近时成立），则天文折射将与空气折射率随高度变化的规律无关，仅与地面附近空气的折射率n0和星的视角α
有关。

并求出在这种情况下的天文折射(α
∞-α
)的近似表达式。

说明：天文折射指星体表观视（角α
0）位置与实际视(角α
∞
)位置之差。

4．圆筒形玻璃容器的内半径为r，外半径为R，充有一
种液体，它在紫外线照射下会发出绿色荧光，液体的每一质元都将成为绿光的点光源．试问，内、外半径之比等于多少时，从侧面观看，容器壁的厚度为零？已知对绿光，玻璃的折射率为n1，液体的折射率n2。

5．把远处灯的象距当作透镜的焦距f，为使误差不超过p℅，灯与透镜的距离l应为多少？
6．想用两个薄凸透镜，最后在物所
在处形成一个与物体大小相等地倒立的
虚象。

已知靠近物体的那个透镜的焦距
为f1，物体与此透镜的距离为u1，试求
第二个透镜的焦距f2及它与第一个透镜
的距离L。

7．在眼前移动透镜，试证明：若透镜是发散的，则观察者觉得通过透镜观察的物体的象和透镜朝同一方向移动；若透镜是会聚的，则觉得它们朝相反方向移动（设会聚透镜作放大镜用）。

8．两个相同的平凸透镜，焦距为f，凸球西半径为R，今将两透镜分别镀银，一个镀平面，一个镀凸面，让光都从未镀银面入射，求这两个镀银透镜的焦距f1和f2。