初中物理竞赛训练(光学)

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上海初中物理竞赛光学试题汇编(含答案)

上海市初中物理竞赛光学试题汇编（含答案）1.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 ( C )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。

2.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__(L-b-2a)/2__________，该透镜的焦距f为____(L2-b2)/4L ______。

3．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像拍摄下来。

由于会场比较暗，他使用了闪光灯。

这样拍出来的照片：( C )(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像(D)色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条4. 细心的小明注意到这样一个现象：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，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。

产生这种现象的主要原因是（ C ）(A)玻璃上不同部位对光的吸收程度不同 (B)玻璃上不同部位的透光程度不同(C)玻璃上不同部位的厚度不同 (D)玻璃上不同部位对光的反射不同5. 图 11,平面镜OM与ON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。

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。

2023-2024全国初中物理竞赛试题精选精编第04讲光的反射及折射(解析版)

第04讲光的反射及折射（解析版）一、多选题1．（2023·山东青岛·九年级校考竞赛）如图所示，平面镜M与水平地面的夹角为60°，若把点光源S放在平面镜与水平面的角平分线上，且OS的距离为10cm，光源S的像S′（图中未画出）则（）A．O与S′的连线为竖直方向B．S与像S′的距离为20cmC．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，则S′以速率3m/s沿SS′连线远离S运动D．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，则S′以速率6m/s沿SS′连线远离S运动【答案】AC【详解】AB．如下图所示，作S的像S'，SS'关于镜面对称，依题意可知，∠MOS=30°，则∠SOM，∠S′OB=90°。

所以O与S′的连线为竖直方向；在直角三角形∠AOS中，依题意可知OS的距离为10cm，所以SA的距离为5cm，S与像S′的距离为10cm；故A 符合题意，B不符合题意；CD．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，由图可知，SS′等于OS，所以S′以速率3m/s 沿SS′连线远离S运动，故C符合题意，D不符合题意。

故选AC。

2．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）身高1.5m的小明沿直线匀速运动，路灯在行进线路的正上方，某时刻人影的长度为0.6m，前进4m后，影长变为1.4m，则路灯的高度可能为（）设路灯的高度为'h ，如图b 所示，当小明向右运动时，根据三角形相似原理，则有''1.50.6h x ''1.5 1.4h x 联立③④解得：'3x m ，'9h m ，故AD 符合题意，故选AD 。

A ．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的B ．如果将平面镜竖直上移，则像的位置不变C ．如果将图中的平面镜截掉【分析】（1）平面镜成像是反射光线的反向延长线会聚形成的，而且平面镜成虚像；（2）根据平面镜成的像与物关于镜面对称的特点分析解答；（3）平面镜所成的像与物体大小相同；（4）平面镜成像时，物体经平面镜反射后，反射光线进入人的眼睛。

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()图1图2 图3A．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10cm B．凸透镜、焦距大于10cmC．凹透镜、焦距小于10cm D．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。

物理竞赛光学专题40题刷题练习(带答案详解)

物理竞赛光学专题40题刷题练习（带答案详解)一、单选题1．有3种不同波长的光，每种光同时发出、同时中断，且光强都相同，总的光强为I，脉冲宽度(发光持续时间)为τ，光脉冲的光强I随时间t的变化如图所示。

该光脉冲正入射到一长为L的透明玻璃棒，不考虑光在玻璃棒中的传输损失和端面的反射损失。

在通过玻璃棒后光脉冲的光强I随时间t的变化最可能的图示是(虚线部分为入射前的总光强随时间变化示意图)( )A．B．C．D．【答案】D因为能量是没有损失的，所以通过玻璃棒后光脉冲的光强(图中实线总面积)应该与原来的光强(虚线面积)相同。

又因为是三种不同波长的光，所以在同种介质中传播的速度都不相同，所以到达玻璃棒右端点的时间都不同，故选项D符合题意，选项ABC不合题意。

2．埃及的古夫（Khufu）金字塔内有一条狭窄通道，尽头处被一块镶有两个铜制把手的石块堵住，如图所示．考古学家曾利用一台机器人来探测石块后面隐藏的秘密，该机器人上配备的探测设备有：（甲）超声波回声探测器、（乙）导电性传感器、（丙）可穿透石块的雷达．机器人沿着通道到达石块前，进行了以下探测工作：（1）两个铜把手在石块背面是否彼此连接；（2）石块是否能够移动；（3）在石块后面是否还有其他物体；（4）石块的厚度．针对上述各项探测工作，下表中哪一选项内所选的探测设备最合适?（）A．AB．BC．CD．D【答案】C研究两个铜把手在石块背面是否彼此连接，可以用导电性传感器测试(乙)，因铜导电而石块不导电，若两个铜把手连接，能形成通路，加上电源就能通电；即导电表示两个把手相连，不导电表示两个把手没有连接研究石块是否能够移动，可以用超声波回声探测器(甲)，测量声波碰到石块反射回来的时间差就能获得石块的速度；研究在石块后面是否还有其他物体可以用可穿透石块的雷达(丙)分析.测量石块的厚度可以用超声波回声探测器(甲)，利用前后表面反射波的路程差获得.A.乙丙乙甲与分析结果不相符；故A项不合题意.B.丙乙甲丙与分析结果相符；故B项不合题意.C. 乙甲丙甲与分析结果相符；故C项符合题意.D. 甲乙乙丙与分析结果不相符；故D项不合题意.3．根据光的薄膜干涉原理，可用下图甲的装置检查被检平面是否平整．如果被检平面是平整的，那么被检平面就与透明标准样板之问形成一层很薄的、横截面为三角形的空气层，此时若用平行的单色光按图甲所示的方式照射透明样板，便可看到彼此平行的、等间距的、明暗相间的条纹，如图乙所示．如果在某次检验中看到了如图丙所示的条纹，则据此可知，被检平面有缺陷处的缺陷类型属于（）A．凸起B．凹下C．可能凸起，也可能凹下D．无法判断【答案】B薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同。

初中物理竞赛测试题-声学与光学附答案

初中物理竞赛测试题:声学与光学（附答案）一、选择题1、有一种自行车尾灯设计得很巧妙。

当后面汽车的灯光以任何方向射到尾灯时，它都能把光钱“反向射回”。

下图是4种尾灯的剖面示意图，其中用于反光的镜面具有不同的形状。

能产生上述效果的镜面是( )A B C D2、图4中画的是王小刚同学的眼镜，从眼镜判断，他的眼睛( )A．是远视眼。

B．是近视眼。

C．视力正常，眼镜是太阳镜。

D．一只眼视力基本正常，另一只是近视眼。

3、这张试卷是白纸上印有黑字，每个人都看得特别清楚。

我们之所以能看清楚这些字的主要原因是( )A．白纸和黑字分别发出了不同颜色的光进入眼睛。

B．白光照到试卷上，白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入眼睛。

C．白光照到试卷上，白纸仅射出白光进入眼睛，而黑字不反光。

D．黑字比白纸反射光的本领强。

4、一种手电筒上所有的聚光小电珠如图2所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，灯丝（可看作一个点光源）发出的光通过它出射时，出射光束（图中实线所示）比无此透镜时的光束（图中虚线所示）要窄，即它可减小光束的发散，有聚光功能。

在这种小电珠中，灯丝应位于( )A．凸透镜的焦点以内。

B．凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间。

C．凸透镜的焦点处。

D．凸透镜的两倍焦距处。

5、为了防盗，在门上装上一个“猫眼”，使屋内的人能看清屋外的人是一个正立缩小的像，屋外面的人却看不清屋内的人，则“猫眼”应该是：( )A．凸镜B．凹镜 C．凹透镜D．凸透镜6、在暗室的红灯下看一张白纸和白纸上的红字，得到的感觉是：( )A．纸是白色的，字能看清楚 B．纸是白色的，字看不清楚C．纸是红色的，字能看清楚 D．纸是红色的，字看不清楚7、在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她( )A．全身呈绿色。

C．上衣呈绿色，裙子呈紫色。

B．上衣呈绿色，裙子不变色。

D．上衣呈绿色，裙子呈黑色。

8、往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，因为( )A．随着水位升高，音调逐渐升高。

八年级物理光学部分竞赛试题及标准答案

A B C D 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．300 B。

450 C．600 D．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10cm B．凸透镜、焦距大于10cmC．凹透镜、焦距小于10cm D．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。

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。

8上-09-光学实验专题精练(解析版)--全国初中物理竞赛试题精编

全国初中物理竞赛试题精编光学实验专题精练1．小红在学习了光学的相关知识后，在暗室进行了一些实验探究．（1）实验一：让一细束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上．如图所示，白屏Ⅱ区上出现了彩色光带，这是光的________现象．将灵敏温度计放在________（选填“Ⅰ”或“Ⅲ"）区，温度计示数会明显升高，是因为________；（2）实验二：将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上，小红看到了洋娃娃上衣呈________色，裙子呈________色；（3）实验三：通过学习，小红知道红、________、蓝是光的三原色，它们自身________（选填“能”或“不能”）由其它色光混合而成．她将亮度相等的这三种色光叠加在一起，看到了________光．【答案】色散Ⅲ红外线具有热效应蓝黑绿不能白【详解】（1）实验一：太阳光经过三棱镜后被分解为七色光的现象，是光的色散现象．红光的折射较小，紫光的折射较大，所以图中Ⅲ区是红外线，且红外线具有明显的热效应，所以将灵敏温度计放在Ⅲ区，温度计示数会明显升高．（2）实验二：将一束蓝光照在穿白上衣，白上衣能反射所有颜色的光，即白上衣反射蓝光，所以小红看到了洋娃娃上衣呈蓝色；红裙子只能反射红光，所以蓝光照在红裙子上，洋娃娃身上裙子呈黑色．（3）实验三：光的三原色是红、绿、蓝，它们自身不能由其它色光混合而成，她将亮度相等的这三种色光叠加在一起，看到了白光．2．“关爱生命，安全出行，争当安全模范公民”的教育活动，在全国各地轰轰烈烈地展开．“红灯停，绿灯行”是公民的基本素质．交通信号灯用红、绿灯，而不用蓝色、紫色等其它颜色的灯．对此，小明、小华、小宇三位同学展开讨论：①小明说：人的眼睛对红色光、绿色光比较敏感．用红绿灯作为交通指挥灯，容易引起视觉反应，可以提高人们的警惕性，减少交通事故的发生．②小华说：红光穿透能力比蓝色、紫色等其它的色光强，很远处就能看到；人的眼睛对绿色光敏感．③小宇说：红绿灯作为交通指挥灯，是国际通用的，并不具有科学依据．（1）雾天，小明、小华和小宇一起在远处观看路口的红绿灯，收集有关“红色光穿透能力强”的证据．小明和小宇看到红灯亮时，小华却认为红灯不亮．此事实说明红色光引起的视觉效果与________有关；三位同学向路口的红灯走近，都感到红色光强度逐渐增强，表明色光的穿透能力与________有关．影响色光穿透能力的因素还有________（至少答出一条）．（2）依据你的生活体验，并结合学过的物理知识，对小宇的说法作出评价：________．（3）红绿色盲的人不能分辨红绿灯颜色的变换．请你描述现行交通信号灯是如何让色盲的行人做到“红灯停、绿灯行”的或提出一条合理化建议．________（回答一条即可）．【答案】各个不同的人距离空气的质量不正确．红色光穿透能力强，人的眼睛对红色光、绿色光比较敏感采用灯光图形或者语音提示等方法提醒行人【详解】（1）同样的一盏红灯，小明、小华和小宇一起在远处观看，小华却认为红灯不亮．说明红光引起的视觉效果和不同的人有关；向路口的红灯走近，都感到红色光强度逐渐增强，说明红光的穿透能力和红光传播的距离有关，距离越短，红光的穿透能力越强；空气中的灰尘等颗粒物越多时，光的穿透能力就越弱，所以影响色光穿透能力的因素还有空气的质量；（2）小宇的说法不对，用红绿灯作为交通指挥灯有科学依据，红光的波长更长，不容易被散射，在空气中可以传播得更远，人眼对红光、绿光比较敏感；（3）红绿色盲的人不能分辨出红灯和绿灯，可以同时在红灯和绿灯发光的同时加上语音提示，或者将红灯和绿灯用不同的形状制成等．3．在“探究光的反射规律”实验中，实验装置如图所示，把一个可绕ON折转的白色硬纸板竖直放置在水平的平面镜M上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面的O点，在硬纸板上便可描出入射光线和反射光线。

全国中学生物理竞赛集锦(光学)..

全国中学生物理竞赛集锦（光学）第29届预赛3•图中L 为一薄凸透镜，ab 为一发光圆面，二者共轴， S 为与L 平行放置的屏，已知这时 ab 可在屏上成清晰的像•现将透镜切除一半，只保留主轴以上的一半透镜，这时ab 在S 上的像（B ）A •尺寸不变，亮度不变. SB •尺寸不变，亮度降低. |a A L c •只剩半个圆，亮度不变. tvD •只剩半个圆，亮度降低.第29届复赛七、（16分）图中乙为一薄凸透镜.0为髙等于2, 00cm 与光轴垂直放置的线状物，已知Q 经厶成一实像，像距为40.0cm.现于妇的右方依次放置薄凹透镜S 厶和薄凸透镜乂以及屏巴它们之间的距离如图所示*所有的透镜都共轴，屏与光轴垂直，3、。

焦距已知物Q 经上述四个透镜最后在屏上成倒立的实像，橡高为0.500cm.T 1 27,5cm —H1 2&0ctn 一H2,5cm5.0cmt 厶焦距的大小为 _______________ cm f h 焦距的大小为 ______________ cm.现保持Q 、血、人和尸位置不变，而沿光轴平移鸟和最后在屏上成倒立的实像，像髙为1- 82cm,此时&到乙的距离为 ___________________ cmt 為到“的距离为 _______________ cm.最后结果保留至小数点后一位.的大小均为15. Oem第28届预赛7. （10分）近年来，由于微结构材料”的发展，研制具有负折射率的人工材料的光学性质及其应用，已受人们关注.对正常介质，光线从真空射人折射率为n 的介质时，人射角和折射角满足折射定律公式，人射光线和折射光线分布在界面法线的两侧；若介质的折射率为负，即 n<0,这时人射角和折射角仍满足折射定律公式，但人射光线与折射光线分布在界面法线的同一侧•现考虑由共轴的两个薄凸透镜L !和L 2构成的光学系统，两透镜的光心分别为很小夹角的光线人射到有负折射率的介质平板介质的折射率第28届复赛七、（20分）如图所示，L 是一焦距为2R 的薄凸透镜，MN M ； ? 为其主光轴。

国中学生物理竞赛真题大全光学

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。

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。

初中物理竞赛辅导资(光学)

初中物理竞赛辅导资料（光学）班别：姓名：（一）光的反射1.小明的写字台上有一盏台灯。

晚上在灯前学习的时候，铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的光，影响阅读。

在下面的解决方法中，最简单、效果最好的是 ( ) A．把台灯换为吊灯B．把台灯放在正前方C．把台灯移至左臂外侧 D．把台灯移至右臂外侧2.从地球向月球发射一束激光信号，经过月球反射返回地球共需2.56 秒，那么月球到地球的距离是（）A、3.84×105kmB、3.84×108kmC、7.68×105mD、7.68×108m3.日光灯的发光效率比白炽灯高，是一种节能光源，但车床照明不使用日光灯，主要的原因是（）A.日光灯是管形的，因此用它照明看不清零件的细节；B．长期在日光灯照射下人感到疲劳；C．日光灯发光是不连续的，所以在它照射下观看转动的物体会发生错觉；D．日光灯长度大，不便于工人操作。

4.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（）A．乙也一定能看到甲的眼睛；B．乙只能看到甲的眼睛；C．乙不可能看到甲的眼睛；D．乙不可能看到甲的全身。

5.下列有关激光应用的说法中，错误的是（）A.利用激光进行室内照明；B. 利用激光进行通信；C.利用激光加工坚硬的材料；D.利用激光进行长距离测距。

6．小明的写字台上有一盏台灯。

晚上在灯前学习的时候，铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光，影响阅读。

在下面的解决方法中，最简单、效果最好的是（）A．把台灯换为吊灯B．把台灯放到正前方C．把台灯移到左臂外侧D．把台灯移到右臂外侧7.图6 是月球的影区分布，当人随地球运动到区时会看到日全食，运动到区时会看到日偏食，运动到区时会看到日环食。

8.举出四个利用光的直线传播规律解决实际问题的例子（相似的用法只算一个）。

（二）光的反射1.电影银幕通常都用粗白布做成，这是因为粗白布能产生，使观众都能看清电影，而且粗白布还能反射，可以放彩色电影。

全国初中物理竞赛试题精编(八年级上)：第10讲—光学作图专题精练(原卷版)

全国初中物理竞赛试题精编第10讲—光学作图专题精练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。

物理竞赛光学经典练习题

1、（28届复赛）如图所示，L 是一焦距为2R 的薄凸透镜，MN 为其主光轴。

在L 的右侧与它共轴地放置两个半径皆为R 的很薄的球面镜A 和B 。

每个球面镜的凹面和凸面都是能反光的镜面。

A 、B 顶点间的距离为R 23。

在B 的顶点C 处开有一个透光的小圆孔（圆心为C ），圆孔的直径为h 。

现于凸透镜L 左方距L 为6R 处放一与主轴垂直的高度也为h （h<<R ）的细短杆PQ （P 点在主轴上）。

PQ 发出的光经L 后，其中一部分穿过B 上的小圆孔正好成像在球面镜A 的顶点D 处，形成物PQ 的像I 。

则1、像I 与透镜L 的距离等于___________。

2、形成像I 的光线经A 反射，直接通过小孔后经L 所成的像I 1与透镜L 的距离等于_____________________。

3、形成像I 的光线经A 反射，再经B 反射，再经A 反射，最后通过L 成像I2，将I2的有关信息填在下表中：4、物PQ 发出的光经L 后未进入B 上的小圆孔C 的那一部分最后通过L 成像I3，将I3的有关信息填在下表中：答案与评分标准：本题20分．1． 3R (3分) 2． 6R (3分)第1第3空格各2分；其余3个空格全对3分，有一个错则不给这3分．2、（27届预赛，重大出题）3、（26届复赛）内半径为R 的直立圆柱器皿内盛水银，绕圆柱轴线匀速旋转（水银不溢，皿底不露），稳定后的液面为旋转抛物面。

若取坐标原点在抛物面的最低点，纵坐标轴z 与圆柱器皿的轴线重合，横坐标轴r 与z 轴垂直，则液面的方程为，式中ω为旋转角速度，g 为重力加速度（当代已使用大面积的此类旋转水银液面作反射式天文望远镜）。

观察者的眼睛位于抛物面最低点正上方某处，保持位置不变，然后使容器停转，待液面静止后，发现与稳定旋转时相比，看到的眼睛的像的大小、正倒都无变化。

求人眼位置至稳定旋转水银面最低点的距离。

参考解答：旋转抛物面对平行于对称轴的光线严格聚焦，此抛物凹面镜的焦距为． (1)由(1)式，旋转抛物面方程可表示为． (2)停转后液面水平静止．由液体不可压缩性，知液面上升．以下求抛物液面最低点上升的高度．的圆柱形中占抛物液面最低点以上的水银，在半径、高据体积为的部分，即附图中左图阴影部分绕轴线旋转所得的回转体；其余体积为的部分无水银．体在高度处的水平截面为圆环，利用抛物面方程，得处圆环面积．(3)将体倒置，得附图中右图阴影部分绕轴线旋转所得的回转体，相应抛物面方程变为， (4)其高度处的水平截面为圆面，面积为．(5)由此可知， (6)即停转后抛物液面最低点上升 222r gz ω=22g f ω=24r z f=R24R f M V M z z ()()()222ππ4M S z R r R fz =-=-V Λ224R r z f-=z ()()()22ππ4M S z r R fz S z Λ==-=221π24R M V RfΛ===因抛物镜在其轴线附近的一块小面积可视为凹球面镜，抛物镜的焦点就是球面镜的焦点，故可用球面镜的公式来处理问题.两次观察所见到的眼睛的像分别经凹面镜与平面镜反射而成，而先后看到的像的大小、正倒无变化，这就要求两像对眼睛所张的视角相同．设眼长为．凹面镜成像时，物距即所求距离，像距v 与像长分别为， (8)． (9)平面镜成像时，由于抛物液面最低点上升，物距为， (10)像距与像长分别为， (11)． (12)两像视角相同要求， (13)即， (14)此处利用了(8)—(12)诸式．由(14)式可解得所求距离． (15)评分标准：本题20分.(1)式1分，(7)式4分，(8)、(9)式各2分，(10) 、(11)、 (12)式各1分，(13)式6分，(15)式2分． 0y u y f-u fuv =00y uf f y y -=-=u v 28R u u h u f'=-=-v 'y 'u -v '='00y y y =''-='u v v -u v '''=-y u y 2211224u u f u R f=--2R u =4、（23届复赛）有一种被称为直视分光镜的光谱学仪器。