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)4R

4、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______________。

4、如图17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。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，则人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

5、如图 15 (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 15（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2β

(D)与原先的出射光线CD之间的夹角为β

6．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 0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 =32 Ln o

三、光的折射

1、图中所示是光线通过半圆形玻璃砖的光路图，正确的光路图是（ ）

2、如图是一束光线从空气通过一个均匀玻璃球的光路图，其中不可能正确的光路图是（ ）

3、如图所示为半径为10cm 的均匀透明球，一束光由球面A 点射入，从球面B 点射出，光的传播方向改变了30°，已知入射光线与半径OA 的夹角为75°，则该光线在球内传播的路径长度为( )

A.10cm

B.102cm

C.103cm

D.20cm

4、如图所示，平行玻璃砖的厚度为d 。一束单色光斜射到玻璃砖的上表面，入射角为α，折射角为β，光线从玻璃砖的下表面射出，则出射光线与入射光线的距离x 为 ( )

A ．d·sin(α—β)/cos β

B ．d·sin α/ cos β

C ．d·sin(α—β)/sin β

D ．d·sin α/ sin β

5、在光学中，折射率是这样定义的：让光线从真空射入某介质发生折射，如果入射角是i ，折射角是r ，则该介质的折射率是n=sin i /sin r 。则如图所示的三棱镜的折射率为 ( )

A.tan α

B.cot α

C.tan2α

D.cot2α

第3题图 第2题图

第5题图第6题图

6、如图所示，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为多少？并在图中画出光路图。

7、人们在观看“日出”或“日落”现象时，考虑到大气对传播的影响，太阳的真实位置S与人们看到的太阳的位置Q相比 ( )

A. “日出”时S在Q的下方，“日落”时S在Q的上方

B. “日出”时S在Q的上方，“日落”时S在Q的下方

C. “日出”或“日落”时S均在Q的上方

D. “日出”或“日落”时S均在Q的下方

四、透镜

1、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—L

2.如图24-8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。

B．沿O与S’连线方向。

C．沿F2与S’连线方向。

D．沿F1与S’连线方向。

3、如图所示，F为凸透镜的两个焦点，A'B'为物体AB的像，则物体AB在（）

A．图中I区域，箭头水平向右

B．图中II区域，箭头水平向右

C．图中II区域，箭头方向向左斜上方

D．图中I区域，箭头方向向右斜上方

4、如图24-19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