测光速竞赛题
光速基础练习题(及答案)
1 第二节 光速 *光速的测定方法（及答案）1、太阳离地球的距离约为1.5×108千米，太阳光到达地球需要 秒。
2、1849年法国科学家斐索林用图所示方法测定光速，实验过程是这样的，从光源S 发出的光射到半反射玻璃片K 的表面上，反射光线通过齿轮A 间的空隙经过相当长的距离AB 后，再从位于B 的平面镜M 反射回齿轮A ，如果齿轮不动，那么光线经过A 再通过半反射玻璃K ，在E 处可观察到光线，现在使齿轮A 开始转动，并逐渐增大转速，当转速增加到每秒n 转时，在E 处的观察者又可以见到光线.如果齿轮的Z 个齿，AB 之间的距离为l ，求光速.3、在凸透镜的主光轴的同一位置上，分别放上黄光源和绿光源，它们所成的像相比较：(A)成实像时，黄光的像较大； (B)成实像时，绿光的像较大；(C)成虚像时，黄光的像较大； (D)成虚像时，绿光的像较大。
( )4、采用旋转八面镜测光速, 旋转镜与反射凹面镜之间的距离为L, 旋转镜转动角速度为ω, 那么计算光速的表达式为( )(A) c=8ωL/π (B) c=4ωL/π (C) c=16ωL/π (D)以上都不对5、如图所示是物理学家迈克耳孙测定光速的实验示意图.八面镜静止不动时，望远镜C 中可见光源S 的像，现在使八面镜开始转动，并且使转速逐渐增大到每秒n 转时，在望远镜C 中又可看到光源S 的像，如果测得入面镜与凹镜之间的距离是L ，凹镜与平面镜之间的距离可以忽略，则测得的光速是(A)16nL ；(B)8nL ；(C)4nL ；(D)2nL.6、光源和光屏的距离不变，当光源是红灯泡时，透镜放在光源和光屏之间的中点处，屏上能成清晰像，若换上蓝灯泡，则：(A)透镜不移动，屏上也能成清晰的像；(B)透镜向光源稍稍移动，屏上能成清晰像；(C)透镜向屏稍稍移动，屏上能成清晰像；(D)无论透镜怎样移动，均不能成像．7、在真空中光速c=____________km/s 时由地球发出的激光, 经放在月球上的激光反射器反射, 2.56s 后返回地球, 月地间的距离是________m.8、光在真空中传播的速度c ＝ m/s.答案：1、5002、2Znl.3、AD4、A5、A6、BC7、3.00×105 3.84×1088、3.00×108m/s.。
2023年科学实验竞赛题及答案
2023年科学实验竞赛题及答案
题一：光的传播速度
题目描述：
光在真空中的传播速度是多少？请用科学准确的公式来计算。
答案：
光在真空中的传播速度为299,792,458米/秒，可以用以下公式来计算：
v = c
其中，v表示光的传播速度，c表示真空中的光速。
题二：化学反应平衡
题目描述：
化学反应平衡是指反应物与生成物浓度或活性的比例保持不变的状态。
请从实际的化学反应中举例说明化学反应平衡的概念。
答案：
以二氧化碳的溶解为例，二氧化碳气体可以溶解在水中形成碳酸，这个过程可以用以下化学方程式表示：
CO2(g) + H2O(l) ⇌ H2CO3(aq)
在这个反应中，当CO2气体溶解到一定浓度时，二氧化碳分
子的溶解速度与生成碳酸的速度达到平衡，此时溶液中的二氧化碳
和碳酸的浓度保持不变，这就是化学反应平衡的概念。
题三：生物多样性
题目描述：
生物多样性是指地球上不同物种的存在丰富程度。
请简要说明
生物多样性的重要性和保护措施。
答案：
生物多样性对地球生态系统的稳定性和可持续发展起着重要作用。
保护生物多样性有助于维护食物链的平衡、保持气候稳定、提
供药物资源、保护自然美景等。
为了保护生物多样性，我们可以采
取以下措施：
1. 保护自然栖息地，包括森林、湿地、海洋等多样的生态环境。
2. 禁止非法捕猎和非法贸易，保护濒危物种。
3. 推广环境教育，提高公众对生物多样性的认识。
4. 支持科学研究，了解和保护各种物种的分布和生态性。
以上是2023年科学实验竞赛题及答案，希望能对你有所帮助。
初二物理光速测试题及答案
初二物理光速测试题及答案一、选择题（每题3分，共30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. 3×10^3 km/s答案：A2. 光在不同介质中的传播速度是不同的，以下哪种介质中光的传播速度最快？（）A. 空气B. 水C. 玻璃D. 钻石答案：A3. 光年是什么单位？（）A. 长度单位B. 时间单位C. 速度单位D. 质量单位答案：A4. 光在真空中的速度是恒定的，这个速度是多少？（）A. 299792458 m/sB. 299792458 km/sC. 299792458 m/minD. 299792458 km/min答案：B5. 光在介质中传播时，以下哪个因素会影响光速？（）A. 介质的密度B. 介质的温度C. 介质的颜色D. 以上都是答案：D6. 光的直线传播现象包括哪些？（）A. 小孔成像B. 影子的形成C. 日食和月食D. 以上都是答案：D7. 光的反射定律中，入射角和反射角的关系是？（）A. 入射角等于反射角B. 入射角大于反射角C. 入射角小于反射角D. 入射角和反射角无关答案：A8. 光的折射现象中，光从空气斜射入水中时，折射角与入射角的关系是？（）A. 折射角大于入射角B. 折射角小于入射角C. 折射角等于入射角D. 折射角和入射角无关答案：B9. 以下哪种现象不属于光的折射？（）A. 海市蜃楼B. 凸透镜成像C. 光的直线传播D. 彩虹的形成答案：C10. 光的色散现象说明了什么？（）A. 光是粒子B. 光是波动C. 光是电磁波D. 光具有能量答案：B二、填空题（每题2分，共20分）11. 光在真空中的传播速度是______ m/s。
答案：3×10^812. 光年是光在一年时间内通过的______。
答案：距离13. 光的反射现象中，反射角等于______。
18_光速测量_试题_预习题_魏云
光速测量实验预习题：光速测量实验＿01 出题：魏云在光速测量实验中，调制波波长的测量方法一般可采用（ A ）A ， 等距法测量和等相位法测量；B ， 等精度测量和非等精度测量。
光速测量实验＿02 出题：魏云能否将光速仪改成测距仪？（ A ）A ，可以；B ，不可以。
光速测量实验＿03 出题：魏云采用双踪示波器法连接线路时，如果将“参考”相位信号接至1CH ，“信号”相位信号接至2CH ；并用1CH 触发扫描，显示方式应为？（A ）A ，“断续”；B ，“交替”。
光速测量实验＿04 出题：魏云在光速测量实验中，光速测量误差的主要来源于？（B ）A ，频率测量的误差；B ，波长测量的误差。
光速测量实验＿05 出题：魏云在棱镜小车上有供调节棱镜左右转动和俯仰的两颗调节螺丝，调节左右转动螺丝能否改变光线的出射方向？（B ）A ，能；B ，不能。
光速测量实验＿06 出题：魏云在光速测量实验中，为了避免高频下测相的困难，我们通常采取何种方法？（A ）A ，差频法；B ，和频法。
光速测量实验＿07 出题：魏云首次尝试测量光速的科学家是？（A ）A ，伽利略；B ，哥白尼。
光速测量实验＿08 出题：魏云在光速测量实验中，测量的重点在于确定（B ）A ，调制波频率；B ，调制波波长。
光速测量实验＿09 出题：魏云在光速测量实验中，实际测量的是（B ）A ，光波的频率和波长；B ，调制波的频率和波长。
光速测量实验＿10 出题：魏云与光速C 无关物理量有（D ）A ，里德堡常数；B ，第一辐射常数、第二辐射常数；C ，质子、中子等基本粒子的质量；D ，质子、中子等基本粒子的结构。
光速测量实验考题：光速测量实验＿01 出题：魏云在光速测量实验中，下列操作错误的是（ C ）A ， 在测量数据前，必须将光速仪和频率计预热半小时；B ， 在测量数据前，必须光路作出调整；使棱镜小车前后移动时，光斑位置变化最小；C ， 在测量数据前，无须对示波器进行定标；D ， 在测量数据时，操作棱镜小车要快、准。
光速计算题
1、光在真空中的传播速度约为每秒：A. 340米B. 3×105千米C. 299,792千米D. 1,000,000米/秒（答案）C2、光在水中的传播速度相比在真空中：A. 更快B. 更慢C. 相同D. 无法确定（答案）B3、光从空气进入玻璃时，其传播速度会：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 取决于玻璃的颜色（答案）B4、光在地球大气层中的传播速度最接近：A. 300,000千米/秒B. 30,000米/秒C. 3,000,000千米/小时D. 299,792,458米/秒（答案）D5、光在以下哪种介质中传播速度最快？A. 水B. 空气C. 玻璃D. 真空（答案）D6、光从一种介质进入另一种介质时，如果入射角大于折射角，说明光在：A. 第一种介质中速度更快B. 第二种介质中速度更快C. 两种介质中速度相同D. 无法判断（答案）B7、光在钻石中的传播速度与在真空中的比例大约为：A. 1:2B. 2:3C. 1:4D. 接近于1:1（答案）C（注：实际比例因钻石的具体折射率而异，但通常远低于真空中的速度）8、光从太阳传播到地球所需的时间大约为：A. 8分钟B. 1小时C. 1天D. 1年（答案）A9、光在以下哪种情况下的传播速度会受到显著影响？A. 通过干净的空气B. 通过雾霾C. 在月球表面D. 在太空中远离任何天体（答案）B10、光在海水中的传播速度通常比在淡水中：A. 更快B. 更慢C. 一样快D. 取决于海水的盐度（答案）B（注：海水的折射率高于淡水，因此光速更慢）。
声与光-初中科学竞赛精选试题(详解)
声与光-初中科学竞赛精选试题（详解）声与光声1.交通部门常用测速仪来检测车速．测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲．某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，某表示超声波与测速仪之间的距离．则该被测汽车速度是（假设超声波的速度为340米/秒，且保持不变）（）A．28.33米/秒B．13.60米/秒C．14.78米/秒D．14.17米/秒分析：因为某表示超声波与测速仪之间的距离，所以某1=0.16某340m/=54.4m，某2=0.12某340m/=40.8m某1-某2表示（1.12-0.16=0.96）内汽车前进的距离。
所以汽车的行驶速度为v=（54.4m-40.8m）/0.96=14.17m/平面镜2.如图所示是用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统．八面镜M距反射系统的距离为AB=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．现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当转动频率（1秒内转过的圈数）达到f0时（可认为是匀速转动），恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此测出光速c．根据题中所测量的物理量得到光速c的表达式正确的是（C）A.c=4Lf0B.c=8Lf0C.c=16Lf0D.c=32Lf0分析：要想经A处反射发出的光线反射回来的时候刚好能反射进入观察处T的目镜，八面镜的位置必须和图中的一样，即恰好转动过整数个面的个数。
而题目中说了，是从零开始加大转速，第一次看到，即刚好转动过一个面，也就是转过了1/8圈，而转动频率（1秒钟内转过的圈数）达到了f0，每转一圈花时间1/f0，转1/8圈所花时间1/（8f0）；在这段时间内光走过的路程约为2L，∴c=t=16Lf0．凸透镜3.如图所示，主光轴上有一点光源，在透镜的另一侧有一光屏．光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（D）A．d一定小于fB．d一定大于2fC．d一定大于f，小于2fD．d可能大于2f，也可能小于f分析：如图一，点光源在焦点上，点光源射出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴．（如黑色的光线）当点光源在一倍焦距以内，点光源射出的光线，经凸透镜之后也会聚一些，但是不会到达平行光线的位置，如红色光线会聚在光屏上，形成比较大的光斑，光屏向凸透镜靠近时，光斑会减小．如图二，点光源在一倍焦距和二倍焦距之间，点光源在另一侧会形成倒立、放大的实像，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会增大．如图三，点光源在二倍焦距以外，点光源在另一侧会形成倒立、缩小的实像，到达实像位置后，光线继续向外传播，光屏没有放在实像的位置，而是放在和点光源距凸透镜等距离的位置上，光屏靠近凸透镜光斑会减小．所以光屏和点光源与凸透镜等距离时，当点光源在一倍焦距以内和二倍焦距以外，光屏上形成光斑，光屏靠近凸透镜时，光斑减小．点评：凸透镜成实像时，折射光线到达实像位置，如果没有光屏承接，眼睛是看不到的，并且折射光线会继续向外传播，这点学生容易忽视．答题：q某dn老师4.如图在凸透镜左侧放一厚矩形玻璃砖，当平行光从透镜右边射来时，其焦点位置较无此玻璃砖时（A）A.向左移B.向右移C.不变D.无法确定光路图如右图所示：5.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的右侧解答：解：A、如图1，当凸透镜在A的左侧时，当物体在A点时，物距小于焦距，像在B点．当物体在B点时，物距小于像距，像在C点，两次成的虚像，物距都小于像距，并且物距增大，像距也增大．符合题意．B、如图2，当凸透镜在AB之间时，物像在凸透镜的两侧成实像，如果物体在A点，像在B点，根据光路是可逆的，物体在B点，像一定在A 点．不符合题意．C、如图3，当凸透镜在BC之间时，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像，物距大于像距．不符合题意．D、如图4，当凸透镜在C点右侧时，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像，物距大于像距．当物体放在B点，像在C点，物像在凸透镜的同侧成虚像，物距大于像距．不符合题意．近视眼及远视眼6.正常人的眼睛在水中看物体会一片模糊，因为光从空气射入眼睛折射程度大，而光从水中射入眼睛折射程度就明显减小．关于在水中看清物体，有下列说法：①高度远视的人在水中裸眼看物体更清晰；②高度近视的人在水中裸眼看物体更清晰；③正常人在水中应戴高度老花眼镜；④正常人在水中应戴高度近视眼镜．其中正确的是（D）A．①③B．②④C．①④D．②③分析：记住近视眼在水中看得更清楚，因此应该带高度老花眼镜.。
光学专题培优：光速的测定练习
光学专题培优：光速的测定练习班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1．如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。
假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是（）A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断2．关于爱因斯坦“同时的相对性原理”要从“爱因斯坦的奶牛梦”说起：在一个风景如画的牧场上有许多奶牛在带电的栅栏附近懒散的吃着草，农夫给栅栏通上电时，当电流到达奶牛位置时奶牛就会跳起来．如图所示，在A 位置的农夫合上电源开关起，电流以光速c 向奶牛的方向运动，三头奶牛B、C、D 距A 位置的农夫、E 位置的爱因斯坦的距离如图所示．观测者只有在奶牛跳起这一现象的光到达观测者眼睛时，才认为奶牛正在跳起．下列说法不正确的是（）A．农夫看到三头奶牛是先后跳起B．爱因斯坦看到三头奶牛是先后跳起C．农夫看到D位置的牛跳起距开关合上的时间是2S3/CD．对于同一类事件，由于观察者的位置不同，看到其发生的时间是不同的3．“蜻蜓点水”是常见的自然现象，蜻蜓点水后在平静的水面上会出现波纹.某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片，照片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹.如果蜻蜒飞行的速度恰好与水波的传播速度相等，不考虑蜻蜓每次点水所用的时间，在下列四幅图中，与照片相吻合的是（）A．B．C．D．二、填空题4．如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P为可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统．八面镜距反射系统的距离为AB=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．现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n0时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c=______（写出光速的表达式）；如果改八面镜为六面镜，六面镜距反射统的距离为AB=L/4时，缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S．5．1849年，法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度．他采用的方法是：让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过，经镜面反射回来，调节齿轮的转速，使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央，由此可测出光的传播速度．若齿轮每秒转动n周，齿轮半径为r，齿数为P，齿轮与镜子间距离为d，则齿轮的转动周期为______，每转动一齿的时间为______，斐索测定光速c的表达式为c=______．6．“蜻蜓点水”是常见的自然现象，某同学在研究蜻蜓运动的过程中，获得一张图所示的蜻蜓点水的俯视图片．该图片记录了在相等时间内蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹，已知水的传播和蜻蜓的飞行都是匀速运动．根据图中弦的形状和分布可知蜻蜓当时是向（填“左”或“右”）飞行的，且飞行速度比水波传播的速度（填“快”或“慢”）.7．民间有个美丽的传说--牛郎织女的故事．据天文测量，牛郎星和织女星相距为1.6×1014千米．估算一下，牛郎眨眨眼，织女要隔______时间才能看到？8．如图所示，这是法国菲索设计的，他在世界上第一个测出了地面上的光速．光源S发出的光被毛玻璃片(也能透过光线)反射后，穿过齿轮A的齿隙(如图中P)，然后经过相当长的距离AB，从B处的平面镜M循原路反射回来，仍然通过齿隙P而被观察到．若齿轮以某一转速转动时，从P穿出的光线恰被齿1挡住，从Q穿过的光线返回时恰被齿2挡住，这时观察者便看不到光线，如果齿轮的齿数为Z，每秒钟转n转，AB距离为L，由这个实验测得光速的表达式是。
声速、光速计算题词
答：小明离对面山崖有510m。
2、某人面对山崖大喊一声，经过1.2 s 后听到回声，则此人与山崖之间的距 离是多少？ 已知：V = 340 m / s t = 1.2 S = 0.6S
求：人与山崖的距离S 2 解： 人与山崖的距离为：
S=Vt = 340m / s ×0.6S
= 204m
3、光在空气中的速度大约是空气 中声速的多少倍？雷雨天，一人看到 闪电后4s才听到雷声，闪电处离此人 大约有多远？
3、一门反坦克炮，开炮后经过6s看 到炮弹在坦克上爆炸，经过2.1s听到 爆炸声音，求大炮距坦克多远？炮弹 飞行速度多大？（声速是340m/s）。
1 4、汽车以20m/s的速度向对面 高山驶去，在司机鸣笛后4s听到 回声，求听到回声时，汽车距高 山多远？
5、一架飞机的速度是声音速度的1.5 倍，飞行高度2720m，水平飞行。当 你听到飞机在你头顶上方的轰鸣声时， 抬头观看，飞机已飞到你的前方多远 （水平距离）的地方？
已知：V=340m/s t1=12S S=100m 求：实际成绩t
解：声音的传播时间：
t2=
S
100m
=
= 0.29s
V 340m/s
实际成绩：t=t1-t2=12s-0.29s=11.71s
5、利用回声可以测海底深度，海水中
传播的速度为1500m/s，从船底向下发
出的声音，经过2.5s后，接收到回声，
那么海底深度为多少？
已知：V = 1500m/s
t=
2.5 S 2 = 1.25S
求：海底深度S
解：海底深度为：
S=Vt = 1500m/s×1.25S=1875m
6、若船以24m/s的速度匀速向前 行驶，发出声波后20S收到回来的信 息。请计算发出声波与收到声波时船 到冰山的距离。
物理中的光学现象与光速测定测试题
物理中的光学现象与光速测定测试题在我们生活的世界中，物理现象无处不在，而光学现象更是丰富多彩，令人着迷。
同时，光速作为物理学中的一个重要常量，其测定也具有极其重要的意义。
接下来，让我们一起深入探讨光学现象和光速测定相关的测试题。
一、光学现象1、光的直线传播当我们在黑暗的房间里打开手电筒，我们可以看到笔直的光柱。
这就是光沿直线传播的一个典型例子。
以下关于光的直线传播的说法，正确的是（）A 光在同种均匀介质中沿直线传播B 光只有在真空中才沿直线传播C 光在不同介质中传播速度相同D 小孔成像说明光不是沿直线传播的答案：A光在同种均匀介质中沿直线传播，A 选项正确；光在同种均匀介质中，而不仅仅是在真空中沿直线传播，B 选项错误；光在不同介质中传播速度不同，C 选项错误；小孔成像正是光沿直线传播的有力证明，D 选项错误。
2、光的反射我们能在镜子中看到自己的像，这是因为光发生了反射。
那么，当光线垂直入射到平面镜时，反射角为（）A 0°B 45°C 90°D 180°答案：A当光线垂直入射到平面镜时，入射角为 0°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为 0°。
3、光的折射将一根筷子插入水中，从水面上看，筷子好像折断了。
这是光的折射现象。
光从空气斜射入水中时，折射角（）入射角。
A 大于B 等于C 小于D 以上都有可能答案：C光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。
4、凸透镜成像凸透镜在生活中有广泛的应用，如照相机、投影仪、放大镜等。
当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成（）A 倒立、缩小的实像B 倒立、放大的实像C 正立、放大的虚像D 倒立、等大的实像答案：A当物体在凸透镜的二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，这也是照相机的成像原理。
二、光速测定光速是物理学中一个非常重要的常量，其数值约为 3×10^8 米/秒。
那么，科学家们是如何测定光速的呢？1、伽利略的尝试早在 17 世纪，伽利略就尝试测量光速。
光的折射率和光速练习题
光的折射率和光速练习题折射是光在从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象。
当光从一种介质射入另一种介质时，其传播速度会发生变化，这是由于光在不同介质中的折射率不同所致。
本文将通过练习题来加深对光的折射率和光速的理解。
题目一：在真空中，光的速度为3.0×10^8 m/s，折射率为1.在折射率为1.5的玻璃介质中，光的速度是多少？解答：根据光的折射定律，光在两种介质之间的折射角θ1和入射角θ2满足以下关系：n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)。
其中，n1和n2分别是两种介质的折射率。
由题目可知，光在真空中的折射率n1为1，玻璃介质的折射率n2为1.5。
代入公式可得：1*sin(θ1) = 1.5*sin(θ2)由于光在真空中传播的速度为3.0×10^8 m/s，即光在任意介质中的速度都小于等于真空中的速度，所以光在玻璃介质中的速度V2会小于光在真空中的速度V1。
利用光速公式V = c/n，其中c为光在真空中的速度，n为介质的折射率，可以得到：V1 = c/n1 = 3.0×10^8 m/s / 1 = 3.0×10^8 m/sV2 = c/n2 = 3.0×10^8 m/s / 1.5 = 2.0×10^8 m/s所以，光在折射率为1.5的玻璃介质中的速度为2.0×10^8 m/s。
题目二：一束光从空气射入折射率为1.5的玻璃介质中，入射角为30°，求光的折射角。
解答：根据光的折射定律，光在不同介质中的入射角和折射角满足以下关系：n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)。
其中，n1和n2分别是两种介质的折射率，θ1是入射角，θ2是折射角。
由题目可知，光从空气（折射率为1）射入折射率为1.5的玻璃介质中，入射角θ1为30°，玻璃的折射率n2为1.5。
代入公式可得：1*sin(30°) = 1.5*sin(θ2)sin(30°) = sin(θ2) / 1.5sin(θ2) = sin(30°) * 1.5可以通过查表或计算器得知sin(30°) ≈ 0.5。
光速专项练习题
光速专项练习题光速，作为物理学中的基础常数之一，具有重要的理论和实际应用价值。
为了帮助大家更好地理解和应用光速，以下是一些光速专项练习题，供大家思考和解答。
1. 请问光速在真空中的数值是多少?2. 光速是否在不同介质中都相同？3. 光速的测量方法有哪些？请分别进行解释。
4. 如果飞船以接近光速的速度运行，飞行员在飞行过程中是否会感受到时间上的变化？为什么？5. 光速具有什么特殊的物理性质？请举例说明。
6. 光速对于电磁波的传播有何影响？请详细解释。
7. 为什么物体无法达到或超过光速？8. 光速和量子力学的关系是什么？9. 光速对于宇宙学和天文学的研究有什么重要意义？10. 光速与相对论有何关联？请说明。
以上的问题旨在考察你对光速的理解和认知，下面进行简要的解答。
答案：1. 在真空中，光速的数值为299,792,458米每秒，通常近似取为300,000公里每秒。
2. 光速在不同介质中并不相同，它会随着介质的光学密度而发生变化。
在空气、水、玻璃等介质中，光速都较真空中的光速小，这也是为何光线在进入玻璃等介质时会发生折射现象的原因。
3. 光速的测量方法包括使用干涉仪、频率法、光的相位变化等。
其中，干涉仪是通过测量光的干涉现象来确定光速，频率法则是通过测量光波的频率来计算光速，而光的相位变化方法是通过测量光束经过两个不同长度的光程后的相位差来计算光速。
4. 是的，根据相对论的理论，当物体接近光速时，时间会出现相对膨胀的效应，这被称为时间膨胀。
所以，当飞船以接近光速的速度运行时，飞行员在飞行过程中会感受到时间的放慢，即他们的生物钟和地球时间的差异会越来越大。
5. 光速作为物理学中的极限速度，具有唯一性和不可逾越性。
它是光和其他电磁波传播的上限，无论任何物体以任何方式运动，都无法超过或达到光速。
6. 光速对于电磁波的传播具有重要影响。
在真空中，电磁波的传播速度等于光速。
而在介质中，光速由于折射现象而发生变化，在不同的材质中会呈现出不同的数值。
初中光速测试题目及答案
初中光速测试题目及答案一、选择题1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 299,792,458米/秒B. 299,792,458千米/秒C. 299,792,458厘米/秒D. 299,792,458毫米/秒答案：A2. 光速在哪种介质中传播速度最快？A. 空气B. 水C. 玻璃D. 真空答案：D3. 光年是用来表示什么的单位？A. 时间B. 距离C. 速度D. 质量答案：B二、填空题4. 光在真空中的传播速度约为_______米/秒。
答案：299,792,4585. 光年是指光在一年内传播的距离，其数值约为_______千米。
答案：9.46万亿三、简答题6. 请简述光速不变原理。
答案：光速不变原理是指光在真空中的速度对于所有惯性参考系的观察者来说都是相同的，不受光源运动状态的影响。
7. 为什么光在不同介质中的传播速度会有所不同？答案：光在不同介质中的传播速度不同是因为光在介质中传播时会受到介质分子的散射和吸收，导致光的波长和频率发生变化，从而影响传播速度。
四、计算题8. 假设一束光从地球发射到月球，已知地球到月球的平均距离约为384,400千米，请计算光从地球传播到月球所需的时间。
答案：光从地球传播到月球所需的时间约为1.28秒。
五、论述题9. 论述光速在现代科学技术中的应用及其重要性。
答案：光速在现代科学技术中有着广泛的应用，例如在光纤通信中，光速的高速度使得信息传输极为迅速；在天文学中，通过测量光速可以确定天体的距离；在物理学中，光速是相对论的基础之一，对理解宇宙的基本规律至关重要。
光速的测量和应用推动了科技的发展，对人类社会产生了深远的影响。
2024物理竞赛高中试题
2024物理竞赛高中试题2024年物理竞赛高中试题一、选择题1. 一个物体从静止开始自由下落，其下落距离与时间的关系为：- A. \( s = \frac{1}{2}gt^2 \)- B. \( s = gt \)- C. \( s = gt^2 \)- D. \( s = \frac{1}{2}gt \)2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
若物体的质量为\( m \)，作用力为\( F \)，则加速度\( a \)的表达式为：- A. \( a = \frac{F}{m} \)- B. \( a = mF \)- C. \( a = \frac{m}{F} \)- D. \( a = \frac{F^2}{m} \)3. 以下哪个是描述电磁波的方程？- A. \( E = mc^2 \)- B. \( F = ma \)- C. \( E = h\nu \)- D. \( U = qV \)二、填空题1. 根据能量守恒定律，一个物体从高度\( h \)自由落下，其势能转化为动能，落地时的动能为\( \frac{1}{2}mv^2 \)，其中\( m \)是物体的质量，\( v \)是落地时的速度。
如果物体的质量为2千克，高度为10米，则落地时的速度为_________（结果保留一位小数）。
2. 理想气体状态方程为\( PV = nRT \)，其中\( P \)代表压强，\( V \)代表体积，\( n \)代表物质的量，\( R \)是气体常数，\( T \)代表温度。
若将气体从状态1的\( P_1, V_1 \)变到状态2的\( P_2, V_2 \)，且变化过程中气体经历等温过程，则\( \frac{V_2}{V_1} \)等于_________。
三、计算题1. 一个质量为0.5千克的物体，从静止开始沿斜面下滑，斜面与水平面的夹角为30度。
如果物体与斜面之间的摩擦系数为0.1，求物体下滑的加速度。
宇宙速度口算挑战题
宇宙速度口算挑战题宇宙中的速度是人类探索的重要内容之一，而对于科学家和数学家来说，计算宇宙速度是一项非常重要的技能。
本文将向大家介绍一些宇宙速度口算挑战题，帮助大家锻炼计算能力，体验宇宙的神秘。
1. 光速是宇宙中最快的速度之一，它的数值是多少？答案：光速是每秒299,792,458米。
2. 如果我们用光速飞行，从地球到月球需要多长时间？答案：月球距离地球约38.4万千米，乘以光速的时间，约为1.28秒。
3. 地球绕太阳公转的速度是多少？答案：地球绕太阳公转的速度约为每小时107,220千米。
4. 假设有一颗行星绕太阳公转的速度是地球的两倍，这个行星公转一圈需要多长时间？答案：如果地球公转一圈需要365.25天，那么这颗行星公转一圈需要182.625天。
5. 当光从太阳发出后，大约需要多长时间才能到达地球？答案：光从太阳途径约93,000,000英里的距离，需要约8分20秒才能到达地球。
6. 如果一个火箭以每小时10万千米的速度飞行，需要多长时间才能到达火星？（假设地球和火星的距离为约55千万千米）答案：火箭以每小时10万千米的速度飞行，所以需要550小时才能到达火星。
7. 假设一个人以光速的10%的速度运动，他将能够在多少时间内到达最近的恒星Proxima Centauri？（假设该恒星距离地球约4.24光年）答案：光速的10%相当于每秒29,979,245米，Proxima Centauri距离地球约4.24光年，所以该人需要约141,005年才能到达。
8. 假设我们有一种超光速飞行器，速度是光速的2倍，那么从地球到最近的恒星需要多少时间？答案：光速的2倍相当于每秒599,584,916米，所以从地球到最近的恒星Proxima Centauri需要约70,502年。
通过以上的宇宙速度口算挑战题，我们可以看到宇宙中的速度是如此惊人，令人难以想象。
正因为如此，科学家们一直在不断探索和研究更快的航行方式，以便更好地了解宇宙。
初中物理竞赛试题及答案
初中物理竞赛试题及答案1. 光年是天文学中常用的长度单位，表示光在一年中传播的距离。
假设光速为3×10^8米/秒，那么1光年等于多少千米？答案：1光年等于9.4608×10^12千米。
2. 一个物体在水平面上受到10牛顿的拉力，以0.5米/秒的速度做匀速直线运动。
如果拉力减小到5牛顿，物体将如何运动？答案：物体将做减速运动，因为拉力小于摩擦力。
3. 一个质量为2千克的物体，从静止开始以2米/秒^2的加速度竖直向上运动。
求物体在运动过程中受到的重力大小。
答案：物体受到的重力大小为19.6牛顿。
4. 一个标有"6V 3W"的灯泡，接在9伏的电源上，要使灯泡正常发光，需要串联一个多大的电阻？答案：需要串联一个6欧姆的电阻。
5. 一个凸透镜的焦距为10厘米，当物体距离透镜15厘米时，所成的像是实像还是虚像？像距是多少？答案：所成的像是实像，像距为30厘米。
6. 一个物体在水平面上受到10牛顿的拉力，以0.5米/秒的速度做匀速直线运动。
如果拉力减小到5牛顿，物体将如何运动？答案：物体将做减速运动，因为拉力小于摩擦力。
7. 一个质量为2千克的物体，从静止开始以2米/秒^2的加速度竖直向上运动。
求物体在运动过程中受到的重力大小。
答案：物体受到的重力大小为19.6牛顿。
8. 一个标有"6V 3W"的灯泡，接在9伏的电源上，要使灯泡正常发光，需要串联一个多大的电阻？答案：需要串联一个6欧姆的电阻。
9. 一个凸透镜的焦距为10厘米，当物体距离透镜15厘米时，所成的像是实像还是虚像？像距是多少？答案：所成的像是实像，像距为30厘米。
10. 一个物体在水平面上受到10牛顿的拉力，以0.5米/秒的速度做匀速直线运动。
如果拉力减小到5牛顿，物体将如何运动？答案：物体将做减速运动，因为拉力小于摩擦力。
11. 一个质量为2千克的物体，从静止开始以2米/秒^2的加速度竖直向上运动。
光学竞赛题附答案
光学竞赛题一、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2．3分如图所示,平面镜OM与ON的夹角为θ,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A B．图线B C．图线C D．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．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．米2B．米2C．米2D．米2光学竞赛题6．3分如图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0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2βD．与原先的出射光线CD之间的夹角为β7．3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A．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,则照出的相片上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θ,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；1B．2；1C．2；0D．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＜D＜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LL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n0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=4Lno B．c=8LnoC．c=16LnoD．c=32Lno16．3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,下表中列出了照相机光圈与快门的几种正确组合．在“快门”一行中,“25”表示快门打开的时间是秒．在“光圈”一行中,“15”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”应该是光圈201512632快门9162550100400900A．7B．C．8D．17．3分如图所示,OO'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．R C．2R D．4R20．3分如图所示,平面镜OM与ON镜面之间夹角为α,在两平面镜角平分线上有一个点光源S,如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,则α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23．3分电影画面每隔秒更换一次,由于人的眼睛存在反应时间,所以会出现“眼见未必为实”的奇怪现象．如图所示,屏幕上出现的一辆匀速行驶汽车的车轮车轮有6根对称分布的相同辐条,则下列现象中不符合此时人感觉的是A．若在秒内每根辐条转过60°,则人觉得车轮是不转的B．若在秒内每根辐条转过355°,则人觉得车轮是倒转的C．若在秒内每根辐条转过360°,则人觉得车轮是不转的D．若在秒内每根辐条转过365°,则人觉得车轮是不转的24．3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,一个正立虚像B．一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像C．一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像D．一个正立实像,一个倒立实像,一个倒立虚像25．3分如图所示,平面镜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体,左半部分为浅色,右半部分为深色,在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中的成像情况,则拍出照片的示意图正确的是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”字．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．A B之间C．B C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出了地球的周长,与现代科学公认的地球周长的真实值相差不到%．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θ°,由此得出地球的周长为A．千米B．千米C．千米D．千米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α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ββ＜α,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射出一条与B镜面成β角的光线,在β角由0°至180°范围内不包括0°连续变化的过程中,发现当β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β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A．镜面上有一个圆形的亮斑B．整个正方形镜子的形状C．整个房间的各处都是亮的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S点处,则潜水艇中的人通过潜望镜看到的像的位置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35．一束光线经过某光学元件后的出射光线如图所示,则方框内放置的光学元件A．只能是平面镜或凸透镜B．只能是凸透镜或凹透镜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．在S的上方B．在S的下方C．与S重合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OB,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P0,4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A．米2B．米2C．4米2D．米240．3分用一支可以写出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,测出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,光屏上再次出现了清晰的像．由于光源位于圆筒的内部,无法直接测量出A与筒右端面的距离d,为了求出d的大小,在上述过程中还需要测量出的一个物理是_________ ；如果用N来表示该物理量的大小,则可以得出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发出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OM与ON的夹角为θ,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°考点：光的反射定律．专题：光的传播和反射、平面镜成像．分析：要解决此题首先要明确下面两点：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θ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．解答：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°﹣θ；第二次入射时的入射角为：90°﹣2θ；第三次的入射角为：90°﹣3θ；第N次的入射角为：90°﹣Nθ．要想延原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零所以有90°﹣Nθ=0,解得：N=由于N为自然数,所以θ不能等于20°．故选A．点评：1此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识．2明确此题中每一次反射,入射角与两平面镜之间夹角θ的关系是解决此题的一个难点,它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识．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A B．图线B C．图线C D．图线D考点：凸透镜成像规律及其探究实验．专题：图析法．分析：①首先看清图象中的横轴表示物距,纵轴表示像距,根据凸透镜成像规律中的u=2f时,物距v=2f,求出其焦距．②凸透镜成像时,像距、物距和焦距三者之间是有一定的联系的,若用一个公式表示,就是：+=其中u表示物距,v表示像距,f表示焦距,③将ABCD4个图线中的物距、像距数值,分别代入+=逐一分析即可得出结论．解答：解：A、因为A图线中,物距和像距始终相等,不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系．故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；B、B图线中,随着物距的不断增大,像距在不断减小,不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系．故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；C、图线C,当物距为15cm时,像距为15cm,由凸透镜成像规律可知,u=2f,v=2f,此时f=,当物距为35cm时,像距为5cm,代入+≠,故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；D、图线D,当物距为10cm时,像距为10cm,由凸透镜成像规律可知,u=2f,v=2f,此时f=5cm,当物距为30cm时,像距为6cm,代入+=,故本选项能正确反映凸透镜成像规律．点评：此题主要考查学生对凸透镜成像规律的理解和掌握,此题对学生的要求比较高,第一,要求学生看懂图象,第二要求学生根据图象求出各自的焦距,第三,要求学生知道凸透镜成像时,像距、物距和焦距三者之间的关系,即+=,总之,此题难度较大,属于难题．4．3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．只有一个实像考点：凸透镜成像的应用．专题：应用题．分析：1平面镜成像的规律：虚像、物体和像大小相等、物体和像到镜面的距离相等,物体和像的连线与镜面垂直；2凸透镜成像规律：当物体位于凸透镜的2倍焦距处,成倒立、等大的实像．解答：解：①按题意,AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像．②由于成像后的光线是射向右下方的,所以不能在平面镜上成像平面镜只在主光轴的上方,所以只能成一个实像．③如果平面镜足够大,则“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像”又会在平面镜上成一个等大的虚像,平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像成在凸透镜左侧f与2f之间．此时相当于物距为4f．当然,也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况．故选D．点评：此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,此题的突破点是,AB只有在主光轴上的那点折射后入MN,其它均没有,故只有一个实像．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．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．米2B．米2C．米2D．米2考点：平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案；光的反射定律．专题：光的传播和反射、平面镜成像．分析：设出圆孔的半径与光斑的半径,通过画图找出二者之间的大小关系,再运用面积的计算公式进行计算即可．解答：解：设圆孔的半径为d,亮斑的半径为r．作出光的传播路线图,由三角形的知识可得：r：d=25：5=5：1而亮斑的面积：S=πr2﹣πd2=πr2﹣d2=π5d2﹣d2=π24×2 =π150cm2 =πm2=m2．故选C．点评：此题虽然是一道光学题,但难不在光学知识,却是数学知识,画出图形,通过三角形的关系找出两个圆的半径关系是解决问题最关键的一步．6．3分如图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0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2βD．与原先的出射光线CD之间的夹角为β考点：作光的反射光路图．专题：图析法．分析：若将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β,可知入射角增大或减小的度数,进而可知反射角增大或减小的度数,从而可知第一次反射的光线偏转的角度,因平面镜M1和M2一起以B为轴沿纸面转动时,保持α角不变,所以第二次反射的光线方向不变．解答：解：因为保持θ角不变,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β,则入射角增大或减小β,反射角也增大或减小β,所以反射光线与入射光线的夹角是2β,即反射的光线偏转2β角,因为平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β时,两平面镜OM与ON互成θ角的角度没变,所以第二次反射的光线方向不变．又因为入射光线不变,所以此时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．故选B．点评：此题主要考查了有关光的反射定律的应用,首先要掌握定律的内容,特别是反射角与入射角的关系,同时要掌握反射角与入射角的概念,知道这些角都是光线与法线的夹角．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A．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考点：镜面反射．专题：应用题．。
光学竞赛题(附答案)
光学竞赛题光学竞赛题一、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2．（3分）如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，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A B．图线B C．图线C D．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．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．米2B．米2C．米2D．米26．（3分）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0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2βD．与原先的出射光线CD之间的夹角为β7．（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（）A．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，则照出的相片上（）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θ，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＜D＜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n0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=4Ln o B．c=8Ln o C．c=16Ln o D．c=32Ln 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，下表中列出了照相机光圈与快门的几种正确组合．在“快门”一行中，“25”表示快门打开的时间是秒．在“光圈”一行中，“15”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（）光圈20 15 12 6 3 2快门9 16 25 50 100 400 900A．7B．7.5 C．8D．8.517．（3分）如图所示，OO'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/2 B．R C．2R D．4R20．（3分）如图所示，平面镜OM与ON镜面之间夹角为α，在两平面镜角平分线上有一个点光源S，如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射，则α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23．（3分）电影画面每隔秒更换一次，由于人的眼睛存在反应时间，所以会出现“眼见未必为实”的奇怪现象．如图所示，屏幕上出现的一辆匀速行驶汽车的车轮（车轮有6根对称分布的相同辐条），则下列现象中不符合此时人感觉的是（）A．若在秒内每根辐条转过60°，则人觉得车轮是不转的B．若在秒内每根辐条转过355°，则人觉得车轮是倒转的C．若在秒内每根辐条转过360°，则人觉得车轮是不转的D．若在秒内每根辐条转过365°，则人觉得车轮是不转的24．（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，一个正立虚像B．一个正立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像C．一个倒立实像，一个正立虚像，一个倒立虚像D．一个正立实像，一个倒立实像，一个倒立虚像25．（3分）如图所示，平面镜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体，左半部分为浅色，右半部分为深色，在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中的成像情况，则拍出照片的示意图正确的是（）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”字．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．A B之间C．B C之间D．C的右侧29．（3分）早在公元前305年，著名天文家埃拉托色尼就已经测量出了地球的周长，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θ°，由此得出地球的周长为（）A．千米B．千米C．千米D．千米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α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β（β＜α），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射出一条与B镜面成β角的光线，在β角由0°至180°范围内（不包括0°）连续变化的过程中，发现当β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β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（）A．镜面上有一个圆形的亮斑B．整个正方形镜子的形状C．整个房间的各处都是亮的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S点处，则潜水艇中的人通过潜望镜看到的像的位置（）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35．一束光线经过某光学元件后的出射光线如图所示，则方框内放置的光学元件（）A．只能是平面镜或凸透镜B．只能是凸透镜或凹透镜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．在S的上方B．在S的下方C．与S重合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OB，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）A．0.5米2B．3.5米2C．4米2D．4.5米240．（3分）用一支可以写出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，测出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，光屏上再次出现了清晰的像．由于光源位于圆筒的内部，无法直接测量出A与筒右端面的距离d，为了求出d的大小，在上述过程中还需要测量出的一个物理是_________；如果用N来表示该物理量的大小，则可以得出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发出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OM与ON的夹角为θ，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°考点：光的反射定律．专题：光的传播和反射、平面镜成像．分析：要解决此题首先要明确下面两点：（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θ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．解答：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°﹣θ；第二次入射时的入射角为：90°﹣2θ；第三次的入射角为：90°﹣3θ；第N次的入射角为：90°﹣Nθ．要想延原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零所以有90°﹣Nθ=0，解得：N=由于N为自然数，所以θ不能等于20°．故选A．点评：（1）此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识．（2）明确此题中每一次反射，入射角与两平面镜之间夹角θ的关系是解决此题的一个难点，它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识．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A B．图线B C．图线C D．图线D考点：凸透镜成像规律及其探究实验．专题：图析法．分析：①首先看清图象中的横轴表示物距，纵轴表示像距，根据凸透镜成像规律中的u=2f时，物距v=2f，求出其焦距．②凸透镜成像时，像距、物距和焦距三者之间是有一定的联系的，若用一个公式表示，就是：+=（其中u表示物距，v表示像距，f表示焦距），③将ABCD4个图线中的物距、像距数值，分别代入+=逐一分析即可得出结论．解答：解：A、因为A图线中，物距和像距始终相等，不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系．故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；B、B图线中，随着物距的不断增大，像距在不断减小，不符合凸透镜成像规律中的物距和像距的关系．故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；C、图线C，当物距为15cm时，像距为15cm，由凸透镜成像规律可知，u=2f，v=2f，此时f=7.5cm，当物距为35cm时，像距为5cm，代入+≠，故本选项不能正确反映凸透镜成像规律；D、图线D，当物距为10cm时，像距为10cm，由凸透镜成像规律可知，u=2f，v=2f，此时f=5cm，当物距为30cm时，像距为6cm，代入+=，故本选项能正确反映凸透镜成像规律．故选D．点评：此题主要考查学生对凸透镜成像规律的理解和掌握，此题对学生的要求比较高，第一，要求学生看懂图象，第二要求学生根据图象求出各自的焦距，第三，要求学生知道凸透镜成像时，像距、物距和焦距三者之间的关系，即+=，总之，此题难度较大，属于难题．4．（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．只有一个实像考点：凸透镜成像的应用．专题：应用题．分析：（1）平面镜成像的规律：虚像、物体和像大小相等、物体和像到镜面的距离相等，物体和像的连线与镜面垂直；（2）凸透镜成像规律：当物体位于凸透镜的2倍焦距处，成倒立、等大的实像．解答：解：①按题意，AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像．②由于成像后的光线是射向右下方的，所以不能在平面镜上成像（平面镜只在主光轴的上方），所以只能成一个实像．③如果平面镜足够大，则“AB在凸透镜右侧距离透镜2f处成一个倒立的等大的实像”又会在平面镜上成一个等大的虚像，平面像反射后的光线又会经凸透镜成一个缩小的倒立的实像（成在凸透镜左侧f与2f之间．此时相当于物距为4f．当然，也要满足凸透镜是足够大了才有此种情况）．故选D．点评：此题主要考查凸透镜成像规律及其应用，此题的突破点是，AB只有在主光轴上的那点折射后入MN，其它均没有，故只有一个实像．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．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．米2B．米2C．米2D．米2考点：平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案；光的反射定律．专题：光的传播和反射、平面镜成像．分析：设出圆孔的半径与光斑的半径，通过画图找出二者之间的大小关系，再运用面积的计算公式进行计算即可．解答：解：设圆孔的半径为d，亮斑的半径为r．作出光的传播路线图，由三角形的知识可得：r：d=25：5=5：1而亮斑的面积：S=πr2﹣πd2=π（r2﹣d2）=π[（5d）2﹣d2]=π24d2=π24×（2.5cm）2=π150cm2=0.015πm2=m2．故选C．点评：此题虽然是一道光学题，但难不在光学知识，却是数学知识，画出图形，通过三角形的关系找出两个圆的半径关系是解决问题最关键的一步．6．（3分）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0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2βD．与原先的出射光线CD之间的夹角为β考点：作光的反射光路图．专题：图析法．分析：若将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，可知入射角增大或减小的度数，进而可知反射角增大或减小的度数，从而可知第一次反射的光线偏转的角度，因平面镜M1和M2一起以B 为轴沿纸面转动时，保持α角不变，所以第二次反射的光线方向不变．解答：解：因为保持θ角不变，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β，则入射角增大或减小β，反射角也增大或减小β，所以反射光线与入射光线的夹角是2β，即反射的光线偏转2β角，因为平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β时，两平面镜OM与ON互成θ角的角度没变，所以第二次反射的光线方向不变．又因为入射光线不变，所以此时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．故选B．点评：此题主要考查了有关光的反射定律的应用，首先要掌握定律的内容，特别是反射角与入射角的关系，同时要掌握反射角与入射角的概念，知道这些角都是光线与法线的夹角．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（）A．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考点：镜面反射．专题：应用题．分析：闪光灯的光比投影仪的光强，白光盖过了投影仪的光．就像白天看星星一样，看不到的．银幕反射彩色的光本来就是漫反射，光很弱．如果用闪光灯，银幕反射白光强度大，只拍出白色银幕或者上面的污点．彩色图片被冲淡，拍不出了．解答：解：闪光灯的光照射到物体上，可以使物体表面的亮度增大，但闪光灯照射到银幕上以后，只能增加银幕的亮度，而不能增加图象的亮度，相反，图象的亮度和清晰度明显减弱，所以反而看不清银幕上的图象，而银幕上的污渍更加清晰了，银幕上的黑色的字和纸条实际上就是投影片上不透明物体的影子，即黑暗区域．因此不用闪光灯拍摄的效果好．综上所述，只有选项C正确．故选C．点评：此题不仅仅是考查凸透镜成像的规律，而主要考查光的反射和漫反射，有一定的拔高难度，属于难题．8．（3分）如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点，则照出的相片上（）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．没有墨点的像考点：凸透镜成像的应用．专题：应用题．分析：照相机的镜头是一个凸透镜．物体有无数点组成，物体上任一点射向照相机镜头有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像．当照相机的镜头上沾上一个墨点，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像．解答：解：当照相机的镜头上沾上一个墨点，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗．。
高联物理初赛试题及答案
高联物理初赛试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 下列关于光速的描述，正确的是：A. 光在真空中的速度是最快的B. 光在所有介质中的速度都比在真空中快C. 光在所有介质中的速度都比在真空中慢D. 光在所有介质中的速度是相同的答案：A2. 根据牛顿第三定律，以下说法正确的是：A. 作用力和反作用力大小相等，方向相反B. 作用力和反作用力大小不等，方向相反C. 作用力和反作用力大小相等，方向相同D. 作用力和反作用力大小不等，方向相同答案：A3. 在国际单位制中，力的单位是：A. 千克B. 米每秒C. 牛顿D. 焦耳答案：C4. 以下哪种物质属于绝缘体？A. 铜B. 橡胶C. 铁D. 银答案：B5. 电磁波谱中，波长最长的是：A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案：A6. 根据能量守恒定律，以下说法正确的是：A. 能量可以被创造或消灭B. 能量可以在不同形式之间转换C. 能量总是从高能级向低能级转移D. 能量在转移过程中会减少答案：B7. 以下哪种现象不属于热力学第二定律的范畴？A. 热传导B. 热膨胀C. 热辐射D. 热能转化为机械能答案：D8. 在电路中，电流的方向是：A. 从正极流向负极B. 从负极流向正极C. 电子的移动方向D. 正离子的移动方向答案：A9. 根据欧姆定律，以下说法正确的是：A. 电压与电流成正比，与电阻成反比B. 电压与电流成反比，与电阻成正比C. 电流与电压成正比，与电阻成反比D. 电流与电压成反比，与电阻成正比答案：C10. 以下哪种现象是超导现象？A. 电阻突然消失B. 电阻突然增大C. 电阻缓慢减小D. 电阻缓慢增大答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 光年是天文学中用来表示______的单位。
答案：距离2. 地球的重力加速度大约是______米每秒平方。
答案：9.83. 电流的国际单位是______。
答案：安培4. 根据热力学第一定律，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1/n ;1/np; 2pnd
2、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no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=4Lno (B)c=8Lno (C)c=16Lno (D)c=32Lno
C
3、 光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它 不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引 发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论。 (1)（4分）最初的光速值是根据丹麦科学家罗默的理论测出的。 罗默对木星系进行了长期系统的观察和研究。他发现，离木星最 近的卫星——木卫一绕木星运行，隔一段时间就会被木星遮食一 次，这个时间间隔在一年之内的各个时间里并不是完全相同的。 罗默在解释这个现象时说，这是因为光穿越地球轨道需要时间， 最长时间可达22min，已知地球轨道半径。请根据罗默的数据算 出光速的大小。
Байду номын сангаас
4nLZ
• 一车厢以速度v在水平地面上行驶，车厢底部有一光源， 发出一光信号，射到车顶。已知在车厢里的观察者测 量到这一过程所用的时间为t0，如图（a）所示。另 外一个观察者站在地面，他测量到的这一过程所用的 时间为t，如图（b）所示。研究表明不论观察者是站 在车厢里还是在地面上，车厢的高度L0都是不变的， 光在车厢里和地面上传播的速度都是c，试判断t和 t0哪一个更大一些，从中可以得出什么结论。
2 R 3.0 10 8 c 2.3 10 5 km / s t 22 60
4、如图所示，这是法国菲索设计的，他第一个测出了 地面上的光速，光源发出的光被毛玻璃片(也能透过 光线)反射后，穿过齿轮A的齿隙(如图中P)，然后经 过相当长的距离AB,从B处的平面镜M循原路反射回 来，仍然通过齿隙P而被观察到。若齿轮以某一转速 转动时，从P穿出的光线恰被齿1挡住，从Q穿过的 光线返回时恰被齿2挡住，这时观察者便看不见光线。 如果齿轮的齿数为Z，每秒钟转n转，AB距离为L， 由这个实验测得光速的表达式是__________。
测光速竞赛题
2014.5.9
1、1849年，法国科学家斐索用如图所示的方法在地 面上测出了光的速度。他采用的方法是：让光束从高 速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过，经镜面反射回来， 调节齿轮的转速，使反射光束恰好通过相邻的另一个 齿缝的正中央，由此可测出光的传播速度。若齿轮每 秒转动n周，齿轮半径为r，齿数为P，齿轮与镜子间 距离为d，则齿轮的转动周期为________，每转动一 齿的时间为________，斐索测定光速c的表达式为 c=____________。