2019年高校自主招生物理模拟训练 专题13 光学 解析版Word版含解析

1.（2018北约自主招生真题）OA、OB是两面镜子，成 36°夹角，观察者S在两镜之间，则人从 A 镜中最多能看到个像；从 B 镜中最多能看到个像。

1.答案：5个像；5个像。

2．（江苏第11界物理竞赛题）如图所示，平面镜M1和M2的夹角为60°，物点S经这两块平面镜所成的清晰像共有

A．2个 B．3个

C．4个 D．5个

3.如右图,x 轴位于地面的草坪上,xy 所在的平面与地面垂直.一平面镜位于图示位置,平面镜两端坐标为

A(-1,5)和B(0,5).。夜间有一个点光源P(3,0)将光线射向平面镜，再

由平面镜反射回地面草坪上。.则夜间在x 轴的反方

向上的草坪上光合作用最强的区域是( ).

A.0~-1区间

B.0~-3区间

C.-3~-5区间

D.0~∞区间

4. （2018上海市物理竞赛初赛试题）焦距为f1的凸透镜与焦距为f2的凹透镜的主光轴重合，光心间为15cm。平行于主光轴的一束平行光通过两透镜后得到一束宽度为d的平行光束，如图5（a）所示；若将两透镜位置互换，将得到一束宽度为4d的平行光束，如图5（b）所示。则（） A．f1=30cm,f2=15cm

B．f1=15cm,f2=15cm

C．f1=30cm,f2=20cm

D．f1=45cm,f2=30cm 图5

5. （2018上海市物理竞赛初赛试题）如图6所示，遮光板A 与光屏B 平行放置且相距为d 。在A 的中央挖一直径为d 1的圆孔，并在孔内嵌入与孔等大的薄透镜

L 。现有一束平行光束垂直照射遮光板，在光屏上形成了一个直 径为d 2的圆形光斑，则该透镜的焦距大小可能为（ ） A ．

2

11d d d d + B ．212d d d

d +

C ．

121d d d d - D ．2

11d d d

d -

【答案】．AC

6. （2018上海第25界初中物理竞赛）如图所示，不透光小圆盘P 和小圆形发光面S 的半径均为R ，平行竖直放置，二者相距为2d 。在它们正中间放置一个焦距为2d 的凹透镜，透镜的主光轴通过P 和S 的圆心。在P 的右侧相距d 处，放置一平行于圆盘面的光屏M （足够大）。则不透光圆盘P 在光屏M 上形成的本影（发光面S 发出的任何光线都不能进入该区域内）面积为______________；不透光圆盘P 在光屏M 上形成的半影（发光面S 发出的光线中只有部分能进入该区域内）面积为______________。

图

6

7.（12 分）（2018上海市初中物理竞赛复赛试题）如图所示，两个焦距分别为f1和f2 的薄透镜L1和L2 平行放置，两透镜的光轴略微错开。已知：两透镜相距D,D< f1；两光轴间的距离为δ。以透镜L2 的光心为原点，其主光轴为x 轴（向右为正方向），向上为y 轴，在图示平面建立坐标系。求此透镜组右侧的焦点坐标。

8. 如图17所示，凸透镜L的主轴与x轴重合，光心O就是坐标原点。凸透镜的焦

距为10厘米。有一平面镜M放在y=-2cm，x>0的位置，眼睛从平面镜反射的光中看到发光点A的象位于A2处，A2的坐标见图。

（1）求出此发光点A的位置。

（2）写出用作图法确定A的位置的步骤并作图。

9.(13分)凸透镜成像时,物距u、像距v 和焦距f 之间的关系为1/f=1/u+1/v。

.一架以108km/h匀速飞行的飞机要航拍与地面景物比例为1∶5000的照片时,其飞行高度应为1000m.试求:(1)航拍员所用照相机的焦距有多大?

(2)若要用这架照相机航拍与地面景物的比例为1∶2000的照片,则:

① 飞机的飞行高度应多高?

② 航拍时,景物在胶卷上所成像的位移不能超过0.1mm,其像才不至于模糊。.这时航拍员应选取多大的快门，所拍摄的像才不至于模糊? (注:照相机上的快门数据,为快门开启时间的倒数)

∴t= Δu

c

=

0.2m

30m/s

=

1

150

s

∴快门应选取“150”及以上。

10、如图18所示，M是一直立的平面镜，P1P2是竖直放置的米尺，AB是一遮光板，在米尺上开一小孔s，某人眼睛紧贴小孔s可从M中看到米尺的某部分的像。

（1）试画图标明人眼睛通过平面镜能看到米尺在AB 下面的部位。

（2）为使人眼不能通过s 在M 中看到米尺在AB 的下面部位，可在M 上贴一遮光纸，试在图中确定出所贴纸的最小尺寸及位置。

归纳：利用光路可逆

原理进行逆向思维是解决光学问题的一个重要手段，将眼睛做为发光体把问题转化为求点光源发出的光经平面镜反射后所能照射到的范围问题，从而使问题得以简化。确定边界线即临界条件是求解观察范围的关键。 11、如图19所示，用折射率为n 的透明介质做成内、外半径分别为a 、b 的的空心球，当一束平行光射向此球壳，经球壳外、内表面两次折射，而能进入空心球壳的入射平行光束的横截面积是多大？

归纳：在折射问题中边界光线与临界角有不可分割的密切关系，充分利用几何关系是求解问题的关键。

12．（11分）半径为R的玻璃圆柱体，截面如图所示，圆心为O，在同一截面内，两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点，其中一束沿AO方向，一束垂直于AO方向，∠AOB=30°，若垂直于AO方向的B光经过玻璃圆柱体两次折射后方向偏折60°。

（1）求玻璃对此单色光的折射率n．

（2）试作出两条光线从射入到第一次射出的光路途径，并求出B光第一次射出圆柱面时的折射角。（当光线射向柱面时，如有折射光线则不考虑反射光线）并作出光路图。

（3）求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点（或

延长线的交点）与A点的距离。

解析：（1）根据题述和图中几何关系，B光的入射角为i=60°，B光经过玻璃圆柱体一次折射后方向偏折30°，折射角为r=30°，