初二物理竞赛光学

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初中物理竞赛-光学测试

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BE乙丙丁B8.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>aB. f>a/2C. f>bD. f>b/210.一焦距为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+2b13.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 2B.f 1>f 2C.f 1=f 2D.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)/fC. d/fD. f/d15.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.6cmB.12cmC.18cmD.24cm17.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.0.5fB.fC.1.5fD.2f19.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 1224.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 NB Q。

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。

初中物理竞赛-第一讲光学

第一讲光学一、光的直线传播1、于日食和月食,下列说法中正确的个数是( )(1)在月球的本影区里可看到日全食(2)在月球的半影区里可看到日偏食(3)在月球进入地球的半影区时,可看到月偏食(4)在月球完全进入地球的本影区时,可看到月全食(A)1个(B)2个(C)3个(D)4个2、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。

，由此得出地球的周长为( )3、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)4R4、如图所示，点光源S离开水平地面的距离为3米，在点光源S的正下方有一个身高为1.5米的学生，现让这个学生从该位置开始以大小为1米/秒的速度匀速直立向右运动，则该学生头顶在地面上投影的运动速度大小变化情况是___________（变大、变小、不变），在该学生开始运动的6秒内，该学生头顶在地面上投影的运动的平均速度为_________米/秒。

二、光的反射1、如图所示，两平面镜夹角为60°，op为角平分线，某人站在p点，则平面镜M内此人所成的像的个数是( )(A)2个 (B)3个 (C)5个 (D)6个2. 如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，一条平行于平面镜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。

则平面镜之间的夹角不可能是（）Ａ．１°Ｂ．２°Ｃ．３°Ｄ．４°3、如图所示，平面镜OA与OB夹角为α，若平行于平面镜OB的光线PQ经过两次反射后，反射光线恰好平行于平面镜OA，则两平面镜之间的夹角α为________；若要使平行于平面镜OB的光线PQ在两个平面镜之间最多能发生m次反射，则现平面镜之间的夹角α必须满足的条件是______________。

初中物理竞赛辅导《光学作图》

初中物理竞赛辅导《光学作图》1．如图甲所示，是凹透镜的三条特殊光线画法。

实际上凹透镜也可以成像，物体经凹透镜所成的像是正立缩小的虚像。

如图乙所示，MN是主光轴，A'B'是物体AB通过凹透镜所成的像，请你根据凹透镜的三条特殊光线，在乙图中画出凹透镜的位置并标出其中一个焦点的位置。

（保留作图痕迹）2．有一点光源S，它在平面镜中的像与凸透镜的焦点F重合，S发出的一条光线经平面镜反射后，反射光线为a，如图所示，并且光线a经凸透镜折射后的折射光线与凸透镜的光轴平行。

请在图中画出：（1）凸透镜的焦点F；（2）点光源S的位置。

3．已知暗箱内有一只凹透镜和一只平面镜。

请在暗箱内画出完整的光路图，填上光学仪器，并注明凹透镜虚焦点F的位置。

4．承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。

小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。

图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。

请在图乙中画出：（1）A点在水中的像A'；（2）小玉看到A'的光路；（3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。

5．平静水面上方的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置A、B如图所示，C点的人恰好看到它们在水中的像A′、B′重合，请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。

6．如图是小猫和小聪能够通过平面镜互相看到对方，请在图中用光学作图法画出平面镜，并且画出箭头表示小猫看到小聪的光路。

7．鱼在水下A点看岸上的物体蜻蜓，图中B、C两点，有一点是蜻蜓，有一点是鱼在水下看到蜻蜓的像点，请在图中作出其光路图（保留作图痕迹）。

8．小明想通过垂直井道把太阳光引到地铁车站的M点，请你帮他解决这一问题。

你需要什么器材？请在图中画出光路图。

9．一束光照射到半球形玻璃砖上，如图，请你在图中画出光线经两次折射后，射出半球形玻璃砖的光路图。

10．如图所示，点S为光源，点S＇为S通过平面镜所成的像，在光源发出的光线中，有一条经平面镜反射后经过点A，S、A、S＇恰好位于一等腰直角三角形的三个顶点。

初二物理光学竞赛专题训练

初二物理光学竞赛专题训练班级：姓名：一．光的反射与平面镜成像1．甲乙两人在照同一个镜子。

甲在镜中看到了乙的眼睛。

以下说法中正确的是：［］XXX也一定能看到甲的眼睛；Ｂ乙只能看到甲的眼睛；XXX不可能看到甲的眼睛；XXX不可能看到甲的全身2．XXX在听讲座时，想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来。

由于会场比较暗，他使用了闪光灯。

这样拍出来的照片（）A．反而看不清投影到银幕上的图像，倒是把银幕上的一些污渍拍出来了B．色彩鲜艳，比不用闪光灯清楚多了C．色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条D．与不用闪光灯时效果一样，因为拍摄的是银幕上的像，而不是实际的景物3．生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强。

如果小镜子的镜面可以选择，在生物课上使用时，效果最好的是：（）A．凹型镜面B.凸型镜面C.平面镜面D.乳白平面4.用两块平面镜做成如下图的潜望镜，两平面镜中央的距离为L，目前用此潜望镜观察正前方一物体AB，那末人从潜望镜中看到AB的像距物体AB的程度距离是多少？（作图并说明）5．一面镜竖直挂在墙上，某人站在镜前1米处，从镜子里只看到自己的上半身。

他要看到自已的全身，则(。

) A．应后退到距镜2米远处。

B．应前进到距离O．5米远处。

C．应后退到距离4米远处。

D．无论前进或后退都不能实现6.有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口，缺口下面有一面镜子，它的作用是[。

]A．读数时使眼睛处于正确位置。

B．增加刻度盘的亮度。

C．检验仪表是否程度。

D．便于观察仪表的内部结构。

7．图是一张在湖边照相的照片。

因为湖程度静，岸上风景与湖中倒影在照片上十分相似。

下列几种方法中哪种不能用来正确辨别真实风景与它在湖中的倒影？[。

]A．倒影比真实景物略暗一些。

B．倒影比真实风景的模糊度略差一些。

C．倒影中人物排列的左右位置与照相时的真实位置正好相反。

D．倒影中人物的身高比真实人物略大一些。

8.一般人脸宽（包括两耳）约18厘米，两眼的光心相距约7厘米，两眼光心离头顶和下巴分别为10厘米和13厘米．当平面镜竖直放置时，则至少要用多大的平面镜（矩形），才能看到自己脸的全部？XXX所示，令B、C为人的两眼，A、D为人的两耳，XXX为平面镜，A’、D’为人的两耳在镜中的像．9．如图所示为潜望镜工作原理图。

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。

八年级物理光学部分竞赛试题及标准答案

A B CD 八年上物理竞赛试题满分：85分班级：____________ 姓名：_____________一、选择题（1-10题单选，11-13多选。

10×2分+3×3分=29分） 1．如图所示的四种现象中，由于光的直线传播形成的是（）2.晴朗的天空飘着几朵白云，小聪同学向一个清澈的池塘看去，却发现红色的鲤鱼在白云间穿梭，以下分析正确的是（）Ａ．云是实像，鱼是虚像Ｂ．云是虚像，鱼是实像Ｃ．云和鱼都是虚像Ｄ云和鱼都是实像3.如图4所示验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。

对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（） A ．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线 B ．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线C ．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线D ．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线4. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰离凸透镜的距离小于焦距时，眼睛通过透镜观察到的虚像的情况是图中的（）5. 如图所示的是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(光屏未画出)，当蜡烛和透镜放在图示位置时，通过移动光屏，可以在光屏上得到与物体等大的像。

若透镜位置不变，将蜡烛移动到30cm 刻度线处，则（）A. 移动光屏，可以在光屏上得到倒立放大的像B. 移动光屏，可以在光屏上得到倒立缩小的像C. 移动光屏，可以在光屏上得到正立放大的像D. 不论如何移动光屏，都不能在光屏上得到清晰的像 6. 小丽同学拍了一张1寸登记相后，又想拍一张2寸的登记相，摄影师应该采取的办法是（） A. 靠近小丽，同时镜头往前伸 B. 靠近小丽，同时镜头往后缩 C. 远离小丽，同时镜头往前伸 D. 远离小丽，同时镜头往后缩 7. 如图所示，小刚同学手握放大镜，隔着放大镜看物体，则看到的（） A. 只能是正立放大的像 B. 只能是倒立缩小的像 C. 只能是倒立放大的像 D. 这三种像都可以看到8. 如图所示，在“研究凸透镜成像特点”的实验中，右侧光屏上出现了清晰的烛焰像。

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 。

物理竞赛试题与解答(光学)

解：从图中可以看出，当折射角等于时，光线1和2将相交于球面上的B点，当折射角或时，光线1和2将分别交于球外（图中B点右边）和球内（图中B点左边）
从图中几何关系，有
（1）
若光线1和2在球外相交，有条件，考虑到和都是锐角，此条件写成
（2）
根据折射定律，又有
（3）
联立式（2）、（3），再利用关系式，得
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
……………..
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，其中是光楔的折射率。
（2）对波长比长的红光，n1和n2均小于1.5。对波长比短的蓝光，n1和n2均大于1.5。所以入射角相同的、波长为、和的三种不同光线经AD面折射后在介质中的折射光线如图2中所示，折射角最小，折射角最大。
再讨论一下光线抵达AC面的折射。对于波长的光，有
即
对于波长的光
因 ,所以
同理，对于波长的光
所以此时ABC上被照区变为以DB为对称轴球面上一圆盘。
而当时，由式（5）可得到n的值，再代回式（2），可以判定，。即ABC上被照区仍为球面上一圆盘。
当n再大时，又变为球面上一圆环。
当时，由式（2）和（5）可知，，ABC上圆环趋于一圆线。这种情况，即QM光线 PA光线，入射光线只有一条光线PA才能经折射再与黑球相切射抵ABC球面，当时，所有光线都照不到ABC球面上。

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．

物理竞赛--光学原子物理部分

光学、原子物理部分一、设有一块透明光学材料，由折射率略有不同的许多相互平行、厚度为 d=0.1mm的薄层密接构成。

如下图表示与各薄层垂直的一个截面， AB 为此材料的端面，与薄层界面垂直。

OO 1 表示截面的中心线。

各薄层的折射率 n k 的数值为 n k =n 0 — kv ，其中 n 0 = 1.4142 ， v =0.0025 。

今有一光线 PO 以入射角θ0 =30 0 射向 O 点。

求此光线在材料内能够到达的离 OO 1 最远的距离。

（第九届预赛）二、图中纵坐标为光电效应实验中所加电压（ U ），横坐标为光子的频率（ v ）。

若某金属的极限频率为 v 0 ，普朗克恒量为 h ，电子电量为 e ，试在图中画出能产生光电流的区域（用斜线表示）。

（第十届预赛）三、一光学系统如下左图所示， A 为物平面，垂直于光轴，L 为会聚透镜， M 为与光轴成４５ 0 角的平面镜。

P 为像面，垂直于经平面镜反射后的光轴。

下右图为同一光学系统的透视图。

设物为 A 面上的一个“上”字，试在下右图中实像面 P 上画出像的形状。

（第十届预赛）四、一圆锥透镜如图所示， S 、 S 1 为锥面， M 为底面；通过锥顶 A 垂直于底面的直线为光轴。

平行光垂直入射于底面。

现在把一垂直于光轴的平面屏 P 从透镜顶点 A 向右方移动。

设不计光的干涉与衍射。

1 、用示意图画出在屏上看到的图像。

当屏远移时图像怎样变化？2 、设圆锥底面半径为 R ，锥面母线与底面的夹角为β（3 0 — 5 0 ），透镜材料的折射率为 n 。

令屏离锥顶 A 的距离为x，求出为描述图像变化需给出的屏的几个特殊位置。

（第十届预赛）五、一光电管阴极对于波长λ=4.91×10 - 7 米的入射光，发射光电子的遏止电压为 0.71伏特，当入射光的波长为多少时，其遏止电压变为1.43伏特？（电子电量e=1.6×10 -19 库仑，普朗克常数h=6.63×10 -34 焦耳·秒）（第十一届预赛）六、太阳中能量来源的一种途径是 4个质子和2个电子结合成一个α粒子，并释放能量，若质子质量m P =1.007277原子质量单位，电子质量m e =0.000549原子质量单位，α粒子的质量m α=4.00150原子质量单位，则上述核反应所释放的能量为多少电子伏特？（已知1原子质量单位=1.66×10 -27 千克）（第十一届预赛）七、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。

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。

初二物理竞赛《透镜》

初二物理竞赛《透镜》１．在做光学实验时，某同学需要将一束平行光的宽度放大为2倍，于是他在光束路径中放置了由两片透镜组成的透镜组来到达此目的，如图所示。

若其中一片透镜是焦距f的凸透镜，则：(1)如果另一片透镜采用的是凸透镜，则其焦距应为多少？应置于何处？请作图说明；(2)如果另一片透镜采用的是凹透镜，则其焦距应为多少？应置于何处？请作图说明；２．一焦距为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。

３. 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。

４.如图所示，两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜，透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合。

为了测出该透镜的焦距以及透镜在圆筒内的位置，小李同学做如下实验：在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S，在圆筒右侧垂s直凸透镜的主光轴固定一光屏，点光源S与光屏的距离为L。

左右移动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰好在光屏上成一个清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b ，光屏上又出现了一个清晰的像。

则凸透镜和圆筒左端面的距离x 为____________，该透镜的焦距f 为__________。

５.如图所示，F1、F2是凸透镜的焦点，S 是放在凸透镜前的点光源，S’是S 经凸透镜所成的像。

，当光源S 沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f)，像S’远离透镜移动的情况是 ( )A ．沿平行主轴方向。

初二的物理竞赛试题及答案

初二的物理竞赛试题及答案试题一：光的折射现象题目：一束光线从空气斜射入水中，光线的传播方向将如何变化？A. 传播方向不变B. 传播方向向法线偏折C. 传播方向远离法线D. 传播方向不确定答案：B试题二：力的作用效果题目：下列关于力的作用效果的描述，正确的是：A. 力可以改变物体的运动状态，但不能改变物体的形状B. 力可以改变物体的形状，但不能改变物体的运动状态C. 力既可以改变物体的运动状态，也可以改变物体的形状D. 力不能改变物体的运动状态和形状答案：C试题三：密度的计算题目：一块铁块的质量为2.5kg，体积为3×10^-3立方米，求铁块的密度。

答案：铁块的密度 = 质量 / 体积= 2.5kg / (3×10^-3 m^3) = 8.33×10^3 kg/m^3试题四：电路的串联与并联题目：两个电阻R1和R2串联在电路中，R1=10Ω，R2=20Ω，求总电阻。

A. 5ΩB. 15ΩC. 30ΩD. 40Ω答案：C试题五：牛顿第二定律的应用题目：一个质量为2kg的物体在水平面上受到一个10N的水平拉力，求物体的加速度。

答案：根据牛顿第二定律 F = ma，所以 a = F / m = 10N / 2kg = 5m/s^2试题六：功和能题目：一个物体从高度为10m的高处自由落下，不考虑空气阻力，求物体落地时的动能。

答案：首先计算物体的势能 E_p = mgh，其中 m = 2kg，g =9.8m/s^2，h = 10m。

E_p = 2kg × 9.8m/s^2 × 10m = 196J。

由于没有外力做功，物体的总机械能守恒，所以落地时的动能 E_k = E_p= 196J。

试题七：声音的传播题目：声音在空气中的传播速度大约是多少？A. 300m/sB. 340m/sC. 1000m/sD. 3000m/s答案：B试题八：温度与热量题目：将一杯热水放在室温下，一段时间后，热水的温度将如何变化？A. 温度升高B. 温度降低C. 温度保持不变D. 温度先升高后降低答案：B试题九：物质的三态变化题目：水在0℃以下会经历哪种状态变化？A. 凝固B. 汽化C. 升华D. 液化答案：A试题十：电功率的计算题目：一个电热器的电阻为100Ω，通过它的电流为2A，求电热器的功率。

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。

全国中学生物理竞赛——光学

二、知识要点
8、薄透镜成像作图方法（3）基本作图
A F B F
B`
A`
二、知识要点
8、薄透镜成像作图方法（3）基本作图
A B
A`
F B`
F
二、知识要点
8、薄透镜成像作图方法（3）基本作图
S
F
F
S`
二、知识要点
1 1 1 （1）薄透镜成像公式： u v f 成像公式是几何光学中的基本公式之一，应用是应注意以下几点：
二、知识要点
3、球面镜成像例题分析（2）一个点状物放在离凹面镜镜前0.05m处，凹球面镜的曲率半径为0.20m，试确定像的位置和性质。
解：由球面镜成像公式及符号法则得：
R f 2 1 1 1 u v f
v 0.10m
（成虚像）
二、知识要点
3、球面镜成像例题分析（3）在离球面镜10cm远处放一个1cm高的物体，若它所成的像在镜后6cm处，则这个镜是______，镜面曲率半径r=______cm，像高为_____。
主光轴副光轴
二、知识要点
7、薄透镜成像（3）平行于主光轴（或副光轴）的近轴光线经透镜后将会聚（或反向延长后相交）于主光轴（或副光轴）的一点，该点称为焦点（副焦点）。由于只讨论近轴光线，所以所有副焦点都位于垂直于主光轴的平面内，称为焦平面。
F F F
主光轴
二、知识要点
7、薄透镜成像（3）平行于主光轴（或副光轴）的近轴光线经透镜后将会聚（或反向延长后相交）于主光轴（或副光轴）的一点，该点称为焦点（副焦点）。由于只讨论近轴光线，所以所有副焦点都位于垂直于主光轴的平面内，称为焦平面。
A
日月 B

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．。

初中物理竞赛辅导(物理光学)教案

物理竞赛辅导讲座（物理光学）（Ⅰ）基础知识一、光的本性的认识过程简介微粒说（牛顿²英国）→电磁说（麦克斯韦²英国）→ 波动说（惠更斯²荷兰）光子说（爱因斯坦²美籍德国人）→波粒二象性（德布罗意²法国）二、光的波动性1、光的速度v ，波长λ，频率υ和折射率n1）光的速度，真空中的光速为C=3.0³108m/s在折射率为n 的介质中的光速为v=C/n2）光的频率υ，波长λ，波速v 三者之间的关系为v=λ²υ2、惠更斯——菲涅耳原理1）惠更斯——菲涅耳原理：由波源发出的波，在同一时刻t 时，波所达到的各点的集合所构成的面，叫做此时刻的波阵面（简称波面，又称波前），在同一波阵面上各点的相位都相同，且波阵面上各点都可看作为新的波源（次级波源，所以这些波源都是相干波源）向外发射子波，子波相遇时相互叠加历时△t 后，这些子波的包络面就是t+△t 时刻的新的波阵面，且波的传播方向与波阵面垂直。

(如图1所示)2）惠——菲原理是波动光学的理论基础，光的干涉与衍射现象是光的波动性的体现。

3）平面波、球面波及柱向波（1）平面波：波阵面是一个平面的波，其传播方向与平面垂直。

（2）球面波：波阵面是一个球面的波，其传播方向为沿球面的半径方向。

（3）柱面波：波阵面是一个柱面的波。

3、光程1）光程：光在介质中传播的几何路程r 与介质折射率n 的乘积n ²r 。

2）引入光程这个概念后，就可以将其在介质中走过的几何路程换算为光在真空中（同一时间间隔内）的等价路程，从而可以对光在不同介质中所走的路程折算为真空中的光程进行比较。

例，在t 时间内，光在折射率为n 的介质中走过的几何路程为r=m λ（λ为光在该介质中的波长，并设光在真空中的波长为λ0，且n=λ0/λ，则在时间t 内光在真空中的几何路程r 0=m ²λ0=m ²n λ=n ²m λ=n ²r 。

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。