初中物理竞赛-光学测试
物理竞赛专题训练(光学)
初中竞赛专项训练—光的反射（每空8分共计120分）1.为了能迅速地判断出日食的食相，我们用线段MN 、PQ 分别表示太阳、月亮，地球上的观察者在A 点。
从A 点作射线AP 、AQ ，则可出现下列四种情况，如图所示。
观察者在A 点看到的食相情况是：甲图中可看到____________，乙图中可看到______________，丙图 中可看到___________， 丁图中可看到 _________________________。
2.如图所示，A 、B 两个平面镜平行放置，一束光线入射A 镜，反射后从B 镜射出．若保持入射光线不变，而只让B镜转动θ角，则转动后从B 镜射出的光线与A 镜的反射间的夹角为____________________。
3.如图，在圆筒中心放一平面镜，光点Ｓ1发光射到镜面上，反射光在筒壁上呈现光斑Ｓ2，当平面镜绕筒的中轴线Ｏ以角速度ω匀速 旋转一小角度时，光点Ｓ1在平面镜里的像Ｓ1′的角速度等于 ， 光斑Ｓ2在平面镜里的像Ｓ2′的角速度等于 。
4.如图所示,平面镜OM 1与OM 2成θ角,A 为OM 1上一点,光线从A角i 1是50º,经过来回四次反射后跟OM 2平行,则θ角为__________度。
5.如图所示，一发光点Ｓ从Ａ点沿ＡＢ连线方向做匀速直线运动，速度为ｖ＝3ｍ／ｓ，与出发点Ａ相距Ｌ＝3ｍ处有一垂直于纸面的轴Ｏ，ＯＡ垂直于ＡＢ，平面镜ＭＮ可绕Ｏ点旋转，为使发光点Ｓ经平面镜成的像始终处于与ＡＢ平行的ＰＯ连线上，经时间ｔ＝1ｓ后平面镜转过的角度是 。
6.如图所示，平面镜M 开始时与天花板AB 平行，M 与墙的距离为h 。
一束光线沿垂直天花板面方向射到平面镜上的O 点。
现让平面镜绕O 点且垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动，当M 转过θ角时，其反射光射到天花板上，形成一光点P 。
此时光点P 运动速度的_________m/s 。
7.如图所示,如xoy 平面内的S 点(位置坐标为x=100cm,y=50cm)有一射灯发出一束发散角为15度的光束，此光束在xoy 平面内匀速转动,转动为每分钟120圈.此光束转至某位置时,经位于x 轴上的平面镜反射后便可射到y 轴上的刻度尺MN 上(M,.N 两点的y 坐标分别为123cm 和50cm).图中PQ 为挡光板,使这些光束不能直接照射到MN 上,每次有镜面反射光照射到MN 上（包括MN 全部被照射和部分被照射）的时间为_________秒 （3＝1.73）8.图所示，在X 轴的原点放一点光源S ，距点光源为 a 处放一不透光的边长为a 的正方体物块。
物理竞赛试题与解答（光学）
几何光学7．证明：光线相继经过几个平行分介面的多层介质时，出射光线的方向只与入射方向及两边的折射率有关，与中间各层介质无关。
证：因为界面都是平行的，所以光线在同一层介质中上界面的折射角相等。
如图所示，由折射定律有1212sin sin i n n i = 1312323sin sin sin i n n i n n i ==……………..1111sin sin sin i n n i n n i kk k k k ==--由此可见，最后出射光线的方向只与当初入射方向及两边介质的折射率有关。
8．顶角α很小的棱镜称为光楔。
证明光楔使垂直入射的光线产生偏向角()αδ1-=n ，其中是光楔的折射率。
证明：由于光线垂直入射，帮光线在第一个界面不发生折射。
仅在第二个界面有折射如图，根据折射定律22'sin sin i i n =以及几何关系α=2i ，故 2'sin sin i n =α当α很小时，有22''sin ,sin i i ≈≈αα则上式可写成2'i n =α所以偏向角为()αααδ1'22-=-=-=n n i i这个近似公式，在干涉、衍射、偏振中经常要用到。
9.如图1所示，两个顶角分别为0160=ϕ和0230=ϕ的棱镜胶合在一起（090=∠BCD ）。
折射率有下式给出： 2111λb a n += 2222λb a n +=其中 1.11=a 25110nm b = 3.12=a 242105nm b ⨯=(1)确定使得从任何方向入射的光线在经过AC 面时不发生折射的波长0λ，并求出此情形下的折射率n 1和n 2（2）画出入射角相同的波长为红λ、0λ和蓝λ的三种不同光线的路径； （3）确定组合棱镜的最小偏向角（对于满足（1）中条件的波长）；（4）计算平行于DC 入射且在离开组合棱镜时仍平行于DC 的光线的波长。
φ1φ2n1n2A BDC图1图2λ0解：（1）如果满足)()(0201λλn n = ，则波长为0λ的光线从任何方向入射在AC 面上将不发生折射，所以0λ满足关系式：222211λλb a b a +=+解得 nm a a b b 50021120=--=λ在此情形下折射率为 5.1)()(0201==λλn n（2）对波长比0λ长的红光，n 1和n 2均小于1.5。
物理竞赛光学试题
R
n
1 ic arcsin n
发光区
O
Jianping Ding
4
第二步：反射光的几何性质 考察任意一点 A 发出的 光线在球面上任意一点P 反 射后的光线
P 点的法线沿 PO 方向
P’
P
A
O
B B’
反射线、折射线、法线三者共面 因此反射光线一定在 APO 平面内，与发光面交点 B 在 AO 延长线上，即AO所在的直径上 A点发出的其它光线反射后都与 AO所在的直径相交
例1、证明：入射到光纤一端的光线锥的最大夹角为 证明：
arcsin n n
2 1
2 2
两次折射关系：
2 i1 n1 n2
i2
sin n1 cos i1 n1 sin i1 n2 sin i2
角越大，i1 越小，
n2 i1 必须大于临界角 i1 ic arcsin n 1
R
平面折射
16
n n' n n' s s' r
注意点：半球的 r = -R 求光轴上一点A（在O左方a处）的A 经过三次所成的像，
n A1 A2 O A’2 A’1 A”2 A”1 a2 l
aR 计算可得，最后的像A’在O右边s’A处： s ' A 2na R
A 经平面反射的像 A” 在O右边 a 处，两 条形像头尾相接， A1’ 与A2” 重合 显然 s’A< a
通过 L1 光心；
的延长线通过像点P’；
像P’
物P
P”
光线1经过 L2 后的光线1’ 通过像点P’并经过 L2光心的光线2’ ； 在 L2 上对应于2’ 的入射光线为2 ； 1 和 2 交点是物点 P 经 L1 所成的中间像点； Jianping Ding
物理竞赛专题训练(光学)
初中竞赛专项训练—光的反射（每空8分共计120分）1.为了能迅速地判断出日食的食相，我们用线段MN 、PQ 分别表示太阳、月亮，地球上的观察者在A 点。
从A 点作射线AP 、AQ ，则可出现下列四种情况，如图所示。
观察者在A 点看到的食相情况是：甲图中可看到____________，乙图中可看到______________，丙图 中可看到___________， 丁图中可看到 _________________________。
2.如图所示，A 、B 两个平面镜平行放置，一束光线入射A 镜，反射后从B 镜射出．若保持入射光线不变，而只让B镜转动θ角，则转动后从B 镜射出的光线与A 镜的反射间的夹角为____________________。
3.如图，在圆筒中心放一平面镜，光点Ｓ1发光射到镜面上，反射光在筒壁上呈现光斑Ｓ2，当平面镜绕筒的中轴线Ｏ以角速度ω匀速 旋转一小角度时，光点Ｓ1在平面镜里的像Ｓ1′的角速度等于 ， 光斑Ｓ2在平面镜里的像Ｓ2′的角速度等于 。
4.如图所示,平面镜OM 1与OM 2成θ角,A 为OM 1上一点,光线从A 点出发,对于OM 2的入射角i 1是50º,经过来回四次反射后跟OM 2平行,则θ角为__________度。
5.如图所示，一发光点Ｓ从Ａ点沿ＡＢ连线方向做匀速直线运动，速度为ｖ＝3ｍ／ｓ，与出发点Ａ相距Ｌ＝3ｍ处有一垂直于纸面的轴Ｏ，ＯＡ垂直于ＡＢ，平面镜ＭＮ可绕Ｏ点旋转，为使发光点Ｓ经平面镜成的像始终处于与ＡＢ平行的ＰＯ连线上，经时间ｔ＝1ｓ后平面镜转过的角度是 。
6.如图所示，平面镜M 开始时与天花板AB 平行，M 与墙的距离为h 。
一束光线沿垂直天花板面方向射到平面镜上的O 点。
现让平面镜绕O 点且垂直纸面的轴以角速度ω匀速转动，当M 转过θ角时，其反射光射到天花板上，形成一光点P 。
此时光点P 运动速度的_________m/s 。
7.如图所示,如xoy 平面内的S 点(位置坐标为x=100cm,y=50cm)有一射灯发出一束发散角为15度的光束，此光束在xoy 平面内匀速转动,转动为每分钟120圈.此光束转至某位置时,经位于x 轴上的平面镜反射后便可射到y 轴上的刻度尺MN 上(M,.N 两点的y 坐标分别为123cm 和50cm).图中PQ 为挡光板,使这些光束不能直接照射到MN 上,每次有镜面反射光照射到MN 上（包括MN 全部被照射和部分被照射）的时间为_________秒 （3＝1.73）8.图所示，在X 轴的原点放一点光源S ，距点光源为 a 处放一不透光的边长为a 的正方体物块。
国中学生物理竞赛真题大全光学
国中学生物理竞赛真题大全光学TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-全国中学生物理竞赛真题汇编---光学1.（19Y5）五、（20分）图预19-5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30.0cmf=的两个完全相同的凸透镜L1和 L2．若在L1的前焦面上距主光轴下方14.3cmy=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．2.（21Y6）六、（15分）有一种高脚酒杯，如图所示。
杯内底面为一凸起的球面，球心在顶点O下方玻璃中的C点，球面的半径R＝，O到杯口平面的距离为。
在杯脚底中心处P点紧贴一张画片，P点距O点。
这种酒杯未斟酒时，若在杯口处向杯底方向观看，看不出画片上的景物，但如果斟了酒，再在杯口处向杯底方向观看，将看到画片上的景物。
已知玻璃的折射率n1＝，酒的折射率n2＝。
试通过分析计算与论证解释这一现象。
3．（22Y3）三、(18分)内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为尺的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心p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?4．（16F2）（25分）两个焦距分别是1f和2f的薄透镜1L和2L，相距为d，被共轴地安置在光具座上。
1. 若要求入射光线和与之对应的出射光线相互平行，问该入射光线应满足什么条件？ 2. 根据所得结果，分别画出各种可能条件下的光路示意图。
5．（17F2）如图1所示，在真空中有一个折射率为ｎ（ｎ＞ｎ0，ｎ0为真空的折射率），半径为ｒ的质地均匀的小球，频率为ν的细激光束在真空中沿直线ＢＣ传播，直线BC与小球球心O 的距离为ｌ（ｌ＜ｒ），光束于小球体表面的点Ｃ经折射进入小球（小球成为光传播的介质），并于小球表面的点D又经折射进入真空．设激光束的频率在上述两次折射后保持不变．求在两次折射过程中激光束中一个光子对小球作用的平均力的大小．图16.（17F6）、普通光纤是一种可传输光的圆柱形细丝，由具有圆形截面的纤芯Ａ和包层Ｂ组成，Ｂ的折射率小于Ａ的折射率，光纤的端面和圆柱体的轴垂直，由一端面射入的光在很长的光纤中传播时，在纤芯Ａ和包层Ｂ的分界面上发生多次全反射．现在利用普通光纤测量流体F的折射率．实验方法如下：让光纤的一端（出射端）浸在流体F中．令与光纤轴平行的单色平行光束经凸透镜折射后会聚光纤入射端面的中心Ｏ，经端面折射进入光纤，在光纤中传播．由点Ｏ出发的光束为圆锥形，已知其边缘光线和轴的夹角为α，如图3甲所示．最后光从另一端面出射进入流体Ｆ．在距出射端面ｈ1处放置一垂直于光纤轴的毛玻璃屏Ｄ，在Ｄ上出现一圆形光斑，测出其直径为ｄ1，然后移动光屏Ｄ至距光纤出射端面ｈ２处，再测出圆形光斑的直径ｄ２，如图3乙所示．图31．若已知Ａ和Ｂ的折射率分别为ｎＡ与ｎＢ，求被测流体F 的折射率ｎＦ的表达式．2．若ｎＡ、ｎＢ和α０均为未知量，如何通过进一步的实验以测出ｎＦ的值?7．(18F1)（22分）有一放在空气中的玻璃棒，折射率 1.5n =，中心轴线长45cm L =，一端是半径为110cm R =的凸球面．1．要使玻璃棒的作用相当于一架理想的天文望远镜（使主光轴上无限远处物成像于主光轴上无限远处的望远系统），取中心轴线为主光轴，玻璃棒另一端应磨成什么样的球面？2．对于这个玻璃棒，由无限远物点射来的平行入射光柬与玻璃棒的主光轴成小角度1φ时，从棒射出的平行光束与主光轴成小角度，求21/φφ（此比值等于此玻璃棒望远系统的视角放大率）．8．（19F5）（20分）薄凸透镜放在空气中，两侧焦点和透镜中心的距离相等。
初二物理竞赛(光部分)
初二物理竞赛—光部分1.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2.如图所示,平面镜前有甲、乙、丙、丁四个点光源.在E 点的人眼通过平面镜能看到的像是( ) A.甲的 B.甲、乙的C.甲、乙、丙的D.全能看到3、下图中，S 为发光点，S1为发光点S 经凸透镜所成的像，其中正确的是（ D ）4、如图，一正方形ABCD 的中心正好落在凸透镜的2f 点，请在图中的适当位置画出正方形的像的形状并标出对应的字母5、如图所示，一束光线AB 射到由两个平面镜组成的直角镜上，经两次反射后的射出光线为CD 。
若将入射光线AB 的入射角增加5） A.增加5° B.增加10° C.减少5° D.减少10°E 乙丙 丁6.上午,当太阳光线与水平成30°角时,如图所示的平面镜将太阳光垂直反射到井底,随着太阳逐渐的上升,为保证反射光线仍垂直照射到井底,平面镜转动了10°角,此时,太阳光线与水平的夹角是( ) A.35° B.40° C.50° D.70° 7、如图，用一束宽度为2cm 的平行光沿凹透镜的主光轴照到一只凹透镜上，在距凹透镜30cm 的光屏上形成一高度为8cm 的光斑，请据此现象求出该凹透镜的焦距。
8、用一个直径为10cm 的凸透镜正对着阳光方向，在透镜另一侧7.5cm 处有一垂直于主光轴的光屏，此光屏上呈现一直径为5cm 的光斑，求该透镜的焦距9、如图，把一个凹透镜A 放在一个凸透镜B 的前10cm 处，能使一束平行于主光轴的光能过这两个透镜后，会聚在P 上的一点S ；已知光屏距透镜30cm ，现保持光屏和凸透镜的位置不动，把凹透镜拿走，将一点光源C 放在凸透镜的主光轴上距凸透镜30cm 处，也能使C点的像成在光屏上的S 点，则凹透镜的焦距是 ，凸透镜的焦距是 cm 。
初中物理竞赛-光学专题
将筷子竖直插 入装水的玻璃 杯内，
从俯视图中的P 点沿水平方向 看到的应
该是下面哪个 图中 的情形？ （）
D 100 f
老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘 100。请设计一个测老花镜度数的最简单的方 法。要求写出所用器材、操作步骤和计算公 式。
测量器材：刻度尺 测量步骤： (1)晴天把镜片放在阳光下，使光线 与镜片垂直； (2)调整镜片与地面的距离，使地面 上的光点(或光斑)最小、最清楚； (3)以米为单位用刻度尺测量镜面到地面
某人身高1.7m，为了测试路灯的高度， 他从路灯正下方沿平直公路以1m／s 的速度匀速走开。某时刻他的影子长 为1.3m，再经过2s，他的影子长为 8m，路灯距地面的高度是多少？
当你背对着路灯 向前匀速行走时，
定量分析你的身 影长度变化的规 律。
05 04
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
03 02
距离是多少？（作 图并说明）
上光点的距离，用 f表示．
计算公式：镜片度数D 100
f
说出两种最简便的估测凸透镜焦距的方法
第一种方法(太阳光聚焦法)：在太阳光下，使此凸 透镜正对太阳，在透镜的另一侧正对透镜置一白纸 (或一光屏)，前后移动透镜，使白纸上得到的光斑 最小，测出此时白纸与透镜间的距离，即为此透镜 的焦距．
第二种方法(远物成像法)：使透镜正对远处的电灯 (或远处的一个明亮的物体)，在透镜的另一侧正对 透镜置一白纸(或一光屏)，前后移动透镜，使白纸 上得到远处电灯(或该明亮物体)的清晰的像，测出 此时透镜与白纸之间的距离，即约为此透镜的焦 距．
第三种方法：将此透镜作为放大镜使用 来观察某一细小物体(也可以是书报上的 某一个字)，将透镜正对此物体且逐渐远 离并同时通过透镜观察此物体的放大的 像，直至刚好再也无法看清楚这个像时， 测出此时小物体与透镜的距离，这一距 离也就约为此透镜的焦距．
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。
下列有关两水池中标杆旳影子旳说法中, 对旳旳是 ( ) 二十一世纪教育网版权所有A.装水旳池中标杆影子较...B.未装水旳池中标杆影子较长C.两池中标杆影子长度相...D.装水旳池中标杆没有影子6.某校新建成一种喷水池, 在池底中央安装了一只射灯。
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。
最新全国中学生物理竞赛真题汇编---光学--参考答案
全国中学生物理竞赛真题汇编---光学 参考答案1．参考解答由于光学系统是左右对称的，物、像又是左右对称的，光路一定是左右对称的。
该光线在棱镜中的部分与光轴平行。
由S 射向1L 光心的光线的光路图如图预解19-5所示。
由对称性可知12i r = ①21i r = ②由几何关系得 1260r i α+==︒ ③ 由图可见11i r β=+ ④又从1FSO ∆的边角关系得tan /y f β= ⑤代入数值得arctan(14.3/30.0)25.49β==︒ ⑥由②、③、④与⑥式得130r =︒，155.49i =︒ 根据折射定律，求得11sin 1.65sin i n r == ⑦ 评分标准：本题20分1. 图预解19-5的光路图4分。
未说明这是两个左右对称性的结果只给2分。
2. ①、②、③、④式各给2分，⑤式给3分，⑥式给1分，⑦式给4分。
2．把酒杯放平，分析成像问题。
图11．未斟酒时，杯底凸球面的两侧介质的折射率分别为n 1和n 0＝1。
在图1中，P 为画片中心，由P 发出经过球心C 的光线PO 经过顶点不变方向进入空气中；由P 发出的与PO 成α 角的另一光线PA 在A 处折射。
设A 处入射角为i ，折射角为r ，半径CA 与PO 的夹角为θ ，由折射定律和几何关系可得n 1sin i ＝n 0sin r （1） θ ＝i +α （2）在△PAC 中，由正弦定理，有sin sin R PCiα=（3） 考虑近轴光线成像，α、i 、r 都是小角度，则有1n r i n =（4） Ri PCα=（5） 由（2）、（4）、（5）式、n 0、n l 、R 的数值及 4.8PC PO CO =-=cm 可得θ ＝1.31i （6） r ＝1.56i （7）由（6）、（7）式有r ＞θ （8）由上式及图1可知，折射线将与PO 延长线相交于P '，P ' 即为P 点的实像．画面将成实像于P ' 处。
初中物理竞赛训练(光学)
物理竞赛专题训练(光学部分1一、选择题(每小题3分,共33分1. 在没有其他光照的情况下,舞台追舞灯发出的红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上,观众看到她 (A.全身呈蓝色B.全身红色C.上衣呈红色,裙子呈蓝色D.上衣呈红色,裙子呈黑色2. 人在水中看岸上的东西要变得高大,图1中描述这一现象的四幅光路图中正确的是(3.下列现象中由于光的折射产生的是(A.用光亮的金属勺的背面照脸看到的像B.平静湖面上看到岸边景物的倒像C.太阳光通过三棱镜发生色散D.日食和月食现象4.关于平面镜成像,下列说法中正确的是(A.人靠近镜面时,像不变,像到镜面距离变小,人看像时视角变大。
B.人靠近镜面时,像变大,像到镜面距离变小,人看像时视角变大。
C.人远离镜面时,像变小,像到镜面距离变大,人看像时视角变小。
D.人远离镜面时,像不变,像到镜面距离变大,人看像时视角不变。
5.在“研究凸透镜成像”实验中,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图2所示时,恰好在屏上能看到烛焰缩小的像,由此可判断凸透镜的焦距(A.小于9厘米B.大于9厘米C.等于9厘米D.大于9厘米而小于18厘米6.如图3所示,水平桌面上斜放着一个平面镜,桌上有一个小球向镜面滚去。
要想使平面镜中小球的像沿着竖直方向落下,则镜面与桌面间的夹角。
应为(A.300B。
450C.600D.9007.光线由空气射入半圆形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气,图4所示是几种可能的光路图,O点是半圆形玻璃砖的圆心,指出哪些情况是不可能发生的(8.一位同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。
当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图5 中所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。
由此判断,他所用凸透镜的焦距(A.一定大于30厘米B.一定小于10厘米C.一定在10厘米到15厘米之间D.一定在10厘米到20厘米之间9.一物体在透镜前20cm处,当它向远离透镜方向移动时,其倒立像的移动的速度小于物体移动速度,可见此透镜是(A.凸透镜、焦距小于10cmB.凸透镜、焦距大于10cmC.凹透镜、焦距小于10cmD.凹透镜、焦距大于10cm10.老师在给同学照相时,发现镜头上落了一只苍蝇,则(A、照出的相片上有一只放大的苍蝇B、照出的相片上有一只缩小的苍蝇C、照片上没有苍蝇,只是照片略暗一些D、无法判断11.小明的爷爷和奶奶都是老花眼,爷爷的更重一些,小明的爸爸是近视眼。
全国初中应用物理竞赛试题光学部分
全国初中应用物理竞赛试题光学专题第一部分：选择题1．汽车的观后镜是用来观察车后路面情况的装置，一般为凸面镜。
正常情况下，坐在驾驶员位置的人通过左侧观后镜应该看见如图1甲所示的效果。
在某次准备驾车外出前，坐在驾驶员位置的王师傅发现，从左侧观后镜中看到的是如图1乙所示的情景。
为确保行驶安全，左侧观后镜的镜面应适当完成图2中的哪种操作( )2．将一只点燃的蜡烛靠近家里的镜子，会发现镜子中出现了多个蜡烛的像，如图7所示。
对于这种现象，下列解释中正确的是 ( )A．镜子的质量不好，反射面不平整B．光经玻璃前表面和后表面发生多次反射后形成了多个虚像C．烛焰将附近的空气加热后，由于空气密度不均匀导致的折射形成了多个虚像D．火焰抖动的过程中，由于视觉暂留效应形成的错觉3.如图17所示为16mm电影放映机放电影，这种电影放映机使用宽度为16mm的电影胶片，电影中的声音以声音信号的方式刻录在电影胶片上，如图18所示。
电影放映机正常放映时，有关放映灯泡、放映机镜头（凸透镜）、电影胶片、反光镜（凸面镜或凹面镜）的种类及其相对位置关系，提出了如图19所示的几种猜想，其中可能正确的是( )4．有一次，电影刚开始放映时，小新发现银幕上的画面全部是倒立的。
在这种情况下，下列所述的观看效果中，不可能出现的场景是 ( )A.人退着向后走B．地上的碎陶片突然聚集起来，最后形成一只漂亮的陶罐C．听到的是正常的影片中的对白D.箭倒着飞向弓5．50年前华裔物理学家高锟在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得2009年的诺贝尔物理学奖。
光纤传播信息利用的原理是( )(A)光的全反射(B)光的折射(C)光的衍射(D)光的散射6．为了节能，商场安装了智能化的电动扶梯。
无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人走近扶 梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。
要实现这样的功能，需要安装传感器，则一般采用的 传感器为( )(A)位移传感器 (B)电压传感器 (C)光电传感器 (D)温度传感器7．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、b 两束单色光，其传播方向如图所示。
决胜名校提前招：初中科学竞赛经典测试1《光学》（有解析）
初中科学竞赛经典测试1《光学》评分标准、参考答案与思路解析一、选择题(每小题3分，共60分。
请选出各题中一个符合题意的选项)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10A B D D B A D C D D11 12 13 14 15 16 17 18 19 20D D C A C B D D C C难题思路解析：10、利用平面镜成像特点作物体P在平面镜MO中的像A，对于球的黑白两部分，要作黑白分界线直径的像来确定．同理作物体P在平面镜NO中的像B；像A在平面镜NO中成像，像B在平面镜MO中成像重合得到像C；照相机和物体P，像C在同一条直线上，照相机只能照到物体P的白面，所以照相机拍摄到的照片是D．11、由P向平面镜A作垂线并延长，在距离平面镜等距离的位置作出像点D，眼睛和像点D之间除A平面镜以外没有其他物体遮挡，所以眼睛能看到在平面镜A中成的像．21cnjy由P向平面镜B作垂线并延长，在距离平面镜等距离的位置作出像点C，眼睛和像点C之间被A平面镜遮挡，所以眼睛不能看到在平面镜B中成的像．21世纪教育网版权所有B、当凸透镜在PQ之间时，当物体在P点时，像在Q点，说明成倒立缩小的实像、或倒立等大的实像、或倒立放大的实像，并且焦距小于PQ且小于凸透镜到像的距离（因为当像是倒立的时候，像距一定大于焦距）．把物放在Q处，凸透镜位置不变，此时物距大于一倍焦距，成实像，像一定和物体在凸透镜的异侧，在凸透镜的左侧，不会成在S处．不符合题意．C、当凸透镜在SQ之间时，当物体在P点时，像在Q点，物像在凸透镜的同侧，成正立放大的虚像，但是V＜U，因为当物体成虚像时，像距不可能小于物距．不符合题意．D、当凸透镜在S的右边时，和C选项一样，因为当物体成虚像时，像距不可能小于物距．不符合题意．17、如图，连接MP、NP，根据光的反射定律，做出MP的入射光线AM，做出NP的入射光线BN，AM、BN、AB、MN围成的区域是梯形，上底a为1m，下底b为2m，高h为3m，根据梯形的面积公式得：S=(a+b)h /2 =(1m+2m)×3m/ 2 =4.5m2．故选D 21cnjy18、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．要想沿原来光路返回，需要光线某次反射的入射角为零。
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。
初中物理与光学竞赛试题
初中物理与光学竞赛试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的速度是：A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 km/sC. 3×10^7 km/sD. 3×10^6 km/s2. 下列关于光的反射，说法正确的是：A. 反射光线、入射光线和法线在同一平面内B. 反射角等于入射角C. 反射光线和入射光线分居在法线的两侧D. 以上都是3. 折射现象中，当光线从空气斜射入水中时，折射角：A. 等于入射角B. 大于入射角C. 小于入射角D. 无法确定4. 以下哪种现象不属于光的干涉现象：A. 肥皂泡上的彩色条纹B. 激光全反射C. 双缝干涉实验D. 薄膜干涉5. 以下哪种现象不属于光的衍射现象：A. 光绕过障碍物继续传播B. 通过单缝的光形成衍射图样C. 通过双缝的光形成干涉图样D. 通过小孔的光形成衍射图样二、填空题（每空2分，共20分）6. 光的三原色是________、________和________。
7. 当一束平行光通过一个凸透镜时，光线会汇聚在一点，这一点称为________。
8. 光的色散现象是指光通过某种介质时，不同波长的光折射角________。
9. 光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时，它们的振幅________。
10. 光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过小孔时，光波会偏离原来的直线传播路径，向________传播。
三、简答题（每题10分，共20分）11. 请简述光的全反射现象及其应用。
12. 请简述光的偏振现象及其在生活中的应用。
四、计算题（每题15分，共30分）13. 已知一束光线从空气斜射入水中，入射角为45°，求折射角。
14. 已知一束光线通过一个焦距为20cm的凸透镜，求当物体距离透镜30cm时，像的位置和大小。
五、实验题（10分）15. 设计一个实验来验证光的折射现象，并描述实验步骤和预期结果。
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光学竞赛题
一.选择题:(每题4分共计80分)
1.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 2.如图所示,平面镜前有甲、乙、丙、丁四个点光源.在E 点的人眼通过平面镜能看到的像是
( ) A.甲的 B.甲、乙的
C.甲、乙、丙的
D.全能看到 3.如图所示，一束光线AB 射到由两个平面镜组成的直角镜上，经两次反射后的射出光线为CD 。
若将入射光线AB 的入射角增加5
）
A.增加5°
B.增加10°
C.减少
5° D.减少10°
4.上午,当太阳光线与水平成30°角时,如图所示的平面镜将太阳光垂直反射到井底,随着太阳逐渐的上升,为保证反射光线仍垂直照射到井底,
平面镜转动了10°角,此时,太阳光线与水平的夹角是( ) A.35° B.40° C.50° D.70°
5.镜子竖直挂在墙上,某人站在镜前1m 处,从镜子里只看到自己的上半身像,若要看到自己的全身像,则( )
A.应后退到距镜2m 远处
B. 应前进到距镜0.5m 远处
C.应后退到距镜4m 远处
D.无论前进或后退多远都不能实现
6.如图所示,两平面镜A 和B 之间的夹角α为9°,自平面镜B 上的某一点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,恰好能反回到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 7.物体在凸透镜前,另一侧光屏上得到放大的像.若将物体到凸透镜的距离减少到一半,移动光屏,在光屏上( )
A.不成像
B.得到正立放大的像
C.得到倒立缩小的像
D.得到倒立放大的像
B
E
乙
丙 丁
B
8.如图所示,A,B,C 三条平行线射入一个圆心在O 点实心圆玻璃砖,a,b,c 为光线的延长线与玻璃砖边缘的交点.
) A.它们的射出的分别在a,b,c 的下方 B.光线A 的射出点在a 的下方
C.光线c 的射出点在c 的下方
D.它们从玻璃砖射出后仍是平行光
9.物体到透镜的距离为a,在距透镜为b 的光屏上可得到物体缩小得像,由此可知透镜的焦距
( )
A. f>a
B. f>a/2
C. f>b
D. f>b/2
10.一焦距为f 的凸透镜,主轴和水平的x 轴重合,x 轴上有一光点为于透镜的左侧,光点到透镜的距离大于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,光点经透镜所成的像( )
A.一直向右移动
B.一直向左移动
C.先向左移动; 接着向右移动
D.先向右移动; 接着向左移动
11.在儿童乐园,摄影师给卡通人照相,在对焦时,发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示.为了使毛玻璃上卡通人的位置如图乙所示,摄影师应将镜头适当地( )
A.向下并且向左移
B.向下并且向右移
C.向上并且向左移
D.向上并且向右移
12.在两块竖直放置的平面镜L 1,L 2中,有一点光源S,S 距L 1,L 2的距离分别为a 与b,如图
所示.在L 将可看到S 的一系列虚像,其中第一个虚像与第二个虚像间的距离等于
( ) A.2a B.2b C.a+2b D.2a+2b
13.将一个凸透镜放在空气中测得其焦距为f 1,将同一个透镜浸在水中测得其焦距为f 2,则可判断( )
A.f 1<f 2
B.f 1>f 2
C.f 1=f 2
D.不能确定
14.一个物体放在凸透镜前的距离比焦距大d,若焦距为f,则成像放大率为( )
A. f/(d+f)
B. (d+f)/f
C. d/f
D. f/d
15.在没有任何其他光照的情况下,舞台追光灯发出的绿色光照在穿白上衣,红裙子的演员身上,观众看到她( )
A.全身呈绿色
B.上衣呈绿色,裙子不变色
C.上衣呈绿色,裙子呈紫色
D.上衣呈绿色,裙子呈黑色.
16.在竖直放置的平面镜前100cm 处,看见一个物体的像恰好全部映在平面镜内,以知平面镜
2 1
的高度为12cm,镜内的像在镜后50cm 处,则此物体的高度应为( )
A.6cm
B.12cm
C.18cm
D.24cm
17.如图所示,点光源S 位于透镜2倍焦距之外,S 发出的一条光线经过主轴上两倍焦距点2F 后射到透镜上,则这条光线经此透镜折射后,在另一侧与主轴交于( )
A.交点F 与两倍焦距点2F 之间的某处
B.两倍焦距点2F 处
C.两倍焦距点2F 之外某处
D.与另一侧主轴无交点
18.如图所示,凸透镜的焦距为f,在其主轴上距光心O 为
1.5f 处垂直放一平面镜,另一侧放一点光源S,光源发
出的光第二次经过透镜后成平行光线,那么光源与透
镜的距离是( )
A.0.5f
B.f
C.1.5f
D.2f
19.如图所示,在凸透镜的主轴上放一点光源S,发出的光线经透镜会聚于A 点,且SO<AO,若在A 点垂直于主轴放一平面镜,那么光线经平面镜反射后以下说法错误的是( )
A.可在S 处成像
B.可在OS 两点间的某处成像
C.向右移动透镜,可能在S 处成像
D.向左移动透镜,可能在S 处成像
2O.在凸透镜的焦点上放一个点光源S,
凸透镜后各同时垂直于主轴放置一块厚玻璃,如图所示.则S 发出的光经玻璃
,透镜,玻璃后,以下说法正确的是( )
A.只知是虚像
B.一缩小的实像
C.必为放大的虚像
D.仍然是平行光
二.填空题:(每题
4分共计40分
)
21.商店里有A,B 两个平面镜竖直放置相互平行,它们之间的距离是3m.一个人站在两平面镜之间,距A 镜1m.经两次反射后所成的像距A 镜__________m.
此人在平面镜中能成_________个像.
22.如图所示.有两个平面镜平行放置,相距L.在两镜之间放一点光源S,在M 1N 1镜后离镜最近
的像与M 2N 2镜后离镜最近的像相距________.
23.如图所示.把一凹透镜A 放在一个凸透镜B 前10cm 处,能使一束平行于主轴的光线通过两个透镜后,会聚在 距凸透镜15cm 的光屏上.如果把凹透镜拿走,源S 放在凸透镜主轴上距透镜30cm 处,也能使
S 的像成在此光屏上,那么凹透镜的焦距是_______cm. 凸透镜的焦距是_________cm.. 2 12
24.有一焦距为4厘米的凸透镜和焦距为-4厘米的凹透镜具有共同的主轴,假设把点光源放在凸透镜前6厘米处的主轴上,则在凸透镜前4厘米处得到一虚像,那么两个透镜之间的距离为___________cm.
25.用照相机在公路旁拍摄运动中的汽车的照片.已知车速为 3.6×104m/h,所用照相机镜头
的焦距为12cm,镜头到汽车的距离为24m.要想拍得清晰得照片,在曝光的时间里,汽车的像在底片上移动的距离不得超过0.1mm.则曝光时间不能超过________秒.
26.一架幻灯机,镜头的焦距为10cm,幻灯片画面的面积为100cm 2,幕布上得到的清晰画面的
面积被放大了10000倍.则幕布与镜头间距离是_______cm;幻灯片与镜头之间的距离是____________cm.
27.身高h=1.7m 的人以v=1m/s 的速度向路灯走去,在某一时刻,人的影长l 1=1.8m,经过t=2s,人的影长l 2=1.3m,则路灯高度H=__________m.
28.如图所示,有一水平放置的平面镜MN,在平面镜上方45cm 处有一与平面镜平行放置的平
板ab,在ab 靠镜的一侧有一的光源S.现要在离 平面镜5cm 的PQ 虚线上的某一处放一平行于平面 镜的挡光板,使反射光不能照射到ab 板上的AB 部分 .已知SA=45cm., AB=45cm ，求出挡光板的最小
宽度是___________cm.
29.有一焦距为10cm 的凸透镜O 与一平面镜M 向距30cm,凸透镜的光轴与平面镜垂直,在平面镜前15cm 处有一点光源S,那么一共能成________个像;像的性质是_________.
30.如图所示,平面镜OM 1与OM 2成θ角,A 为OM 1上一点,光线从A 点出发,对于OM 2的入射角i 1是
A M S N
B Q。