竞赛辅导讲义(光学)
竞赛辅导讲义之一 ----光学
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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[ ]
2．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．检验仪表是否水平。
D．便于观察仪表的内部结构。
3．用放大镜观看彩色电视机荧光屏上的白色区域，会发现它是由_______种颜色的亮点或亮条组成的。
4．检查视力时人与视力表间的距离应为5米。现在由于屋子太小而使用一个平面镜，视力表到镜子的距离为3米（如图），那么人到镜子的距离应为米。
5．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
6．图6是一张在湖边拍摄的照片。因为湖水平静，岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似。下列几种方法中哪一种不能用来正确区分真实景物与它在湖中的倒影？[ ]
A．倒影比真实景物略暗一些。
B．倒影比真实景物的清晰度略差一些。
C．倒影中人物排列的左右位置与拍照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。
7．黑白照片进行暗室加工时，所用温度计的液注是蓝色的，而不是红色的，以下说法中不正确的是[ ]
A．暗室安全灯是红灯，因而一切物体看来都是红的。温度计的红色液柱在这种环境中不易看清。
B．温度计的蓝色液柱在红光照射下是黑的。
C．蓝色液柱在红光下看得更清楚。
D．红色液柱在红灯照射下反射白光。
8．老师利用投影仪把课前写好的透明胶片投射到屏幕上，得到了清晰的像（图9）。当他再把两块条形磁铁放在投影仪上，在磁铁上面铺好玻璃板，用铁粉演示磁感线的分布时、屏幕上磁感线的像却不清晰，这时应该向______移动投影仪的镜头。
9．给你一个透镜，怎样用最简单易行的方法判断它是不是凸透镜？说出两种最简便的估测凸透镜焦距的方法。
10．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。
11．一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。
12．如图5所示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军舰的像在图中的______点处。
13．现有如下光学器件：a）平面镜；b）凸镜；c）凹镜；d）凸透镜；e）凹透镜。在下列光学仪器或用具中用到了哪种器件？请把相应的字母填入空格。自制潜望镜用______，太阳灶用______，老花镜用______，汽车观后镜用______，近视眼镜用______，耳科医生的额镜用______。
14．放映电影、幻灯的银幕常用粗糙的白布做成，其优点在于。一是利用______使剧场中各处的观众均能看到画面；二是白布能反射______颜色的光，使观众能看
到色彩正常的画面。
15．常用体温计的刻度部分为三棱体，横截面如图，其正面呈圆孤形，
这样就可看清体温计内极细的水银柱，以便于读数，这是因为圆孤形玻
璃的作用相当于______，使我们能看到水银柱放大后的______像。
16、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）。
17．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。
18．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。B．随着水位升高，音调逐渐降低。
C．灌水过程中音调保持不变，音响越来越大。D．灌水过程中音调保持不变，音响越来越小。19．为了保护听力，在一般情况下应该控制噪声不超过[ ]
A．30分贝B．50分贝 C．90分贝 D．110分贝
20．中华民族对人类文明做出了巨大的贡献。在物理学领域中，战国初期的______在力学、声学、光学等方面的研究成果代表了当时科学技术的先进水平；宋代的沈括在《______》一书中已有关于地磁偏角的记载，这个发现比西方早400年。近年来，我国对超导材料的研究已跻身于世界前列，1989年巳找到临界温度为－141℃的超导材料，当温度降到－141℃左右时，这种材料的电阻变为______。
21．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。
22、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。
23．若用照相机的镜头作为透镜做透镜成像实验，那么下述现象中不可能出现的是：[ ]
A．看到物体倒立的、缩小的像 B．看到物体正立的、放大的像
C．看到物体倒立的、放大的像 D．看到物体正立的、缩小的像
24．小明从平面镜中看到挂钟的像如图3所示，这时的时间是_________。
25．做透镜成像的实验时，烛焰的像成在屏的下边缘处。如果不改变烛焰及屏的位置，而打算移动透镜使像移到屏的中央，应将透镜向_______移。
26、实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行
光，这可以利用两块透镜的组合来解决。请在图
4的两个方框中各画出一种组合方式（要在图中
画清光束粗细的变化），分别写出两块透镜间的
距离s跟两块透镜到各自焦点的距离f1、f2的关
系。
27．冬天，医生检查牙齿时，常把小镜子放在酒
精灯上适当烤一烤，然后再伸进口腔内。这样做
的主要目的是：[ ]
A．防止接触口腔时病人感到太凉： B．进行消毒：
C．镜面不会产生水雾，可以看清牙齿：
D．防止镜框受热膨胀，致使镜片脱落。
28．妈妈买碗时常把两只碗碰一碰，听听发出的声音。她判断碗的好坏时主要的根据是声音的[ ]
A．音调；B．响度；C．音色；D．音量。
29．老奶奶用放大镜看报时，为了看到更大的清晰的像，她常常这样做：[ ] A．报与放大镜不动，眼睛离报远些；B．报与眼睛不动，放大镜离报远一些；
C．报与放大镜不动，眼睛离报近一些；D．报与眼睛不动，放大镜离报近一些。
30、某人身高1.7米，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以1米/秒的速度匀速走开，某时刻他的影子长为1.3米，再经过2秒钟，他的影子长为1.8米，路灯距地面的高度是多少？
31．两支内径不同、下面玻璃泡内水银量相等的合格的温度计，同时插入一杯热水中，过一会儿则会看到（）
A．两支温度计水银柱上升的高度相同，示数相同；
B．内径细的温度计水银柱升得较高，示数较大；
C．内径粗的温度计水银柱升得较高，示数较大；
D．内径粗的温度计水银柱升得较低，两支温度计示数相同。
32．如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球
向镜面滚去。要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落，则镜面与桌
面间的夹角α应为：[ ]
A．30°；B．45°；
C．60°；D．90°。
37．小明在光具座上做“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20厘米；
B．一定小于8厘米；
C．一定在10厘米到16厘米之间；
D．一定在8厘米到10厘米之间。
34．小明的爷爷和爸爸都是老花眼，爷爷的老花眼更重一些，小明的妈妈则是近视眼。他们的三付眼镜都放在报纸上，如图。现在爸爸要看书，让小明把眼镜递给他，小明应该拿图________中的哪一幅。
35．公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成，夜晚它可以反射汽车射来的灯光，使司机看清交通标志。以下反光膜结构的示意图中，正确的是图_______。
36．如图所示，四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气，如果能分别吹出“dou（1）”“ruai（2）”“mi（3）”“fa（4）”四个音阶，则与这四个音阶相对应的瓶子的序号是__________、________、_________、________。
37．有一个写着F字样的胶片放在教学用投影仪上。此时屏幕上刚好形成一个清晰的像。请在屏幕上画出F的像。如果要得到更大的清晰的像，应使投影仪_________（填“远离”或“靠近”）屏幕，并把透镜向__________（填“上”或“下”）移动。
38．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
39．如图1，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B
的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模
型照相机。为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的
距离，这时（）
A．眼睛应对着B端向筒内观察，看看像是否清楚
B．如果看近处的景物时像很清楚，再看远处的景物时就应该把B向外拉，增加A、B 间的距离
C．应把A端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
D．应把B端朝着明亮的室外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚
40．小明在听讲座时，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
41、如图3，甲、乙、丙、丁是镜头焦距不同的四架相机，它们所用的底片规格是相同的。分别用它们在同一地点拍摄同一景物。我们可以判定，在图4中，照片_______是用相机甲拍摄的，照片_______是用乙拍摄的，照片________是用丙拍摄的，照片________是用丁拍摄的。
42、为了探究声的产生条件，有人建议利用以下几个实验现象。
甲、放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽去一些后，铃声明显减小。
乙、使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花。
丙、吹笛子时，手指按住不同的孔便会发出不同的声音。
丁、在吊着的大钟上固定一支细小的笔，把钟敲响后，用纸在笔尖上迅速拖过，可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。
你认为，能说明声的产生条件的实验现象是哪一个或哪几个？其他现象虽然不能说明声的产生条件，但是分别说明了什么问题？
43. 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。
44. 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？
[ ]
45. 李东同学在桌面上的近视眼镜上看到自己身后同一个窗户的两个像，如上图。这两个像是 像（填“实”、“虚”），是 面镜（填“平”、“凸”、“凹”）所成的像。其中较大的像是镜片上离李东较 的玻璃面 （填“近”、“远”）所成的。
46气象站测量气温用的温度计装在百叶箱中。百叶箱是什么颜色的？为什么？如果装在封闭的箱子中会有什么弊病？为什么？如果露天放置会有什么弊病？为什么？
47．许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。某次拍摄前摄影师已经把相机“调焦”，使被摄者在胶片上形成了清晰的像。如果在拍摄前被摄者移动了位置，他和摄影者的距离变大，为使他在胶片上仍然形成清晰的像，镜头与底片的距离应该[ ]
A ．变小
B ．变大
C ．先变小后变大
D ．先变大后变小
48．上图是一个电表的表盘。也许你没有学过这种电表的用法，但根据所学的其他电表的读数方法，你也能知道，它的示数是 ，单位是 。
49、照相时，选择不同的“光圈’’以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度，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，光照能量过得到好照片。下面的表格是某种情况下光圈与快门的几种正确组合。在“快门”一行中，“15”表示快门打开的时间是
151s ，依此类推；在“光圈”一行中，“16”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的1，依此类推。计算光圈一行的最后一格应填的数字。
A ．红光
B ．红外线
C ．紫光
D ．紫外线
51．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1甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图1乙所示，摄影
师应当将镜头适当地
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
52、小峰身高1.70cm ，眼睛距头顶8cm ，直立在水平地面上照
镜子。如果他想从竖直挂在墙上的平面镜里看到自己的脚，这
面镜子的底边离地面的高度不应超过_______m 。
53、小汽车的前挡风玻璃有一定的倾斜角度，而卡车、公交车等大型车辆的前挡风玻璃却几乎是竖直的。请用光学知识分析小汽车前挡风玻璃这样安装的原因（可以画图说明）。
54.小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直执行手臂观看远处的物体，可以看到物体的像，下面说法中正确的是：（）
A.射入眼中的光一定是由像发出的
B.像一定是虚像
C.像一定是倒立的
D.像一定是放大的
55.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
56.下图是根据广西北海市一家宾馆中所挂钟表的照片绘制的示意图，图中秒针、分针和标有24个数字的转盘都沿顺时针方向转动。根据钟表的示数，这张照片是在北京时间（按24小时制计时）______时______分______秒拍摄的。
57.音乐厅正确音乐会，男中音在放声高歌，女高音轻声伴唱，又有多种乐器伴奏，这时男中音的________比女高音的大，而女高音的________比男中音的高。音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感，这主要是由于人的听觉具有________效应。
58.近视眼镜的镜片是一个________透镜，它和眼球中相当于透镜的那部分的综合作用使得这个“照相机”的“镜头”的焦距变________了。
59．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
60．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
61、用两块平面镜做成如图所示的潜望镜，两平面镜中心的距离为L，现在用此潜望镜观察正前方一物体AB，那么人从潜望镜中看到AB的像距物体AB的水平距离是多少？（作图并说明）62．将鼓轻敲一下，然后重敲一下，两次敲出的声音相比是： [ ]
A．音调改变B．响度改变C．音色改变D．三项均不变
63．放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的像，那么应采取的措施
是： [ ]
A．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些
B．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些
C．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些
D．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些
64、太阳和月亮位于如图3所示的位置，请你根据光的直线传播规律，在图中画出当地球上的人分别位于什么空间区域时，可以看到日全食、日偏食和日环食。
65、小华在假期探望外祖母，他乘坐火车时发现，每经过铁轨接头处，车身都要振动一次，他还发现，火车进山洞前的一瞬间要鸣笛一次。小华恰好坐在车尾，从听到笛声到车尾出洞，小华共数出84次车身振动，所用的时间是1分45秒。若车身总长175米，每节铁轨长12.5米，山洞的长度是多少？当时火车的速度是多少？（设火车一直匀速直线行驶，声音在空气中的传播速度是340米/秒。）
66、教学中常用的投影仪的结构如图1所示，在水平放置的凸透镜的正上方有一与水平成45°角的平面镜，右边竖直放一屏幕．物体的光线经凸透镜和平
面镜后，可在屏上成一清晰的像。
图2是这一装置的示意图，A″B″
是物AB的像．图中BO l=30cm,
O l O2=20cm，O2O3=90cm．
○1．对凸透镜而言，物距和像
距各是多少?
○2．在图2中画出物AB的成
像光路图．
○3．若将凸透镜向上移动一
点，像将向何方移动?
○4．说明螺纹透镜的作用．
67、小刚家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落到地上。小刚发现，
在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下落(如
图)。他为了测算水滴下落的平均速度和一天来浪费的水量，找来了秒表和卷
尺。首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时，计时的方法是：当
听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后
每听到一声水滴声，依次数“2、3、……”，一直数到“n”时，按下秒表停
止计时，读出秒表的示数为t。
○1．写出用上述测量量表示水滴在空中运动的平均速度v的表达式。
○2．小刚测得h=l米，当数到n=20时秒表的示数t=8．7秒，则水滴下
落的平均速度v是多少?
○3．若每滴水质量是o．25克，则一昼夜要浪费多少水?
○4．小刚为了进一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的关系，又做了以下实验：
找来一块挡板，让水滴落到挡板上。改变挡板和水龙头口之间的距离h，并仔细调节水龙头滴水的快慢，使得耳朵听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落.计时方法仍和上面一样．他从实验中又获得了如下表所示的6组数据(连同上面的一组共有7组数据)．请你帮助小刚继续完成以下的工作：<1)把这些数据分别标示在(甲)(乙)两个坐标系中，并作出相应的图象．其中(甲)的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度v.(乙)的纵坐标是水滴在空中运动的平均速度的平方，即v2，它们的横坐标都是高度h。(2)根据图象写
有二定的误差，测量值与真实值相比，是偏大还是偏小?为什么?
69．在一些街道拐弯处，由于有建筑物挡住了汽车司机和行人的视线，在路边适当地方安装一个大镜子，这镜子应是 [ ]
A．凸透镜 B．凹透镜 C．凸镜 D．凹镜
70．夏天在树下乘凉，阳光透过浓密的树叶在地上形成一片树影，在树影里找不到任何一片树叶的影子，却看到一些圆形的光斑。这些光斑是______，它是根据______的原理形成的。
71．平面镜沿水平方向以大小不变的速度v移向点光源S，运动中镜面始终保持与运动方向成60°角，如图9
所示，则S在镜中的像S′移动的速度和方向是[ ]
A．以速度v水平向右移动
72（多选题）一凸透镜的焦距为12厘米，物体直立在它的主轴上距焦点6厘米处，则可能成( ) A．放大、正立的虚像B．放大、倒立的实像
C．缩小、倒立的实像D．与物体一样大小的正立虚像
73．如图14所示，水平地面上有一障碍物ABDC，较大平面镜MN在某一高度水平放置，试用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到障碍物后方地面的范围。如果想在原处看到更大范围的地面，水平放置
的镜子的高度该怎样改变？
74．将一根粗细均匀的铁丝弯成直角，两直角边边长之比为2：1，
将角顶放在一光滑细钉上（如图21所示），当直角铁丝静止时，短
边和竖直方向的夹角θ的正切等于______。
75．一张在湖边拍摄的照片如图2所示。因为湖水平静，岸上景物
与湖中倒影在照片上十分相似。下列几种方法中，不能用来区分真
实景物与它在湖中的倒影的方法是 [ ]
A．倒影比真实景物略暗一些B．倒影比真实景物的清晰度略差一些
C．倒影中人物排列的左右位置与拍照时的真实位置相反
D．倒影中人物的身高比真实人物略大一些
76．宇航员登上月球后，抬头仍能看到天上一轮红日，但其它周围的景象应是 [ ] A．一片黑夜，能看见星星，但不闪烁B．一片黑夜，能看见星星，且星星闪烁
C．一片明亮，无法看见星星D．一片天蓝色，能看见地球和星星
77．雨过天晴，天空中有时会出现一道弧形彩虹，从弧形彩虹的内侧到外侧的颜色顺序依次是____________。
78.如图3所示，一条光线通过凸透镜主轴上焦点F以外的M点射向凸透镜，入射光线与主轴的夹角为θ.当θ角逐渐增大时，入射光线的折射光线[ ]
A.可能与主光轴平行
B.与主光轴的交点将远离光心
C.与主光轴的交点将向光心移动
D.与主光轴的交点位置不变
79.如图6所示，在凸透镜L的左侧垂直主轴放置一物体AB，
当用黄光照射物体AN时，恰在透镜L右侧光屏P上得一清晰
的像现改用绿光照射物体AB，仍要在P上得到清晰的像，下列
方法不可行的是[ ]
A.保持物体AB和透镜L不动，将光屏P适当向左移
B.保持物体AB和光屏P不动，将透镜L适当向右移
C.保持光屏P和透镜L不动，将物体AB适当向右移
D.保持透镜L不动，将物体AB适当向左移，同时将光屏P适当向右移
80、如图12所示，将长方形玻璃砖沿某一方向切开，且分开一小段距离，在切面C和C`间填充某种透明均匀介质，一束光从左侧面A垂直射入，从右侧面B射出.试问出射光线与入射光线是否平行，并简要说明理由.
81、如图1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
82．如图2是潜望镜的示意图，观察者通过该潜望镜看到的物体的像的情况是( )．A．同实际物体上下、左右关系都是一致的 B．同实际物体的上下、左右关系都是相反的C．同实际物体的上下关系是一致的，而左右关系是相反的
D．同实际物体的上下关系是相反的，而左右关系是一致的
83．有一个老先生的视力不行了，常常要借助于放大镜来读书看报．有一次，他想用量角器测量书上所画的三角形的一个角的角度，但是看小清．于是取了一个放大倍数为5倍的放大镜，在放大镜的帮助下，他顺利地摆放好量角器，并读出了这个角度是25度．那么，被测的这个角的实际角度是_______度．
84．如图9，虚线框内有两个光学元件．一束平行光由下向上
射入虚线框内，经两个光学元件作用，结果在虚线框右侧的光
屏上得到了一个细亮的光点．
请在虚线框内画出这两个光学元件．(位置大致正确)
85．如图所示，蜡烛从距凸透镜40厘米的A点出发，沿主轴
经B、C到达D点，当它移动到B点时，所成的像正好
与烛焰等大，已知AB=BC=CD=10厘米，则： [ ]
A．在蜡烛移动过程中，所成的像越来越大
B．蜡烛移动过程中，所成的像都是倒立的
C．蜡烛从C移动到D的过程中所成的像是虚像
D．蜡烛移动过程中所成的像有实像也有虚像
86．放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的像，应采取的措施是( )
A．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些。
B．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些。
C．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些。
D．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些。
87．医院手术室常装备一只无影灯，这种灯是将若干个很大的灯在灯盘上排成球冠状、形成一个区域较大的，若甲灯照不到的区域，其它灯能到，所以不会有影子。
88．小明带的是近视眼镜-200度，该镜的额焦度为，焦距是，是镜。
89、如图9所示，光线AB是点光源S射向平面镜的一条光线SC的反射光线。清画出平面镜M和像S′的位置。
90、图10中S′为S的像点。请画出凸透镜的焦点及光线SA的折射光线。
91、幻灯机镜头到屏幕的距离为2.5m，当调节幻灯机镜头使幻灯片到凸透镜的距离为30㎝时，恰好能在屏幕上得到清晰的像，则该幻灯机的凸透镜的焦距可能是：（）
A 、40㎝
B 、30㎝
C 、20㎝
D 、10㎝
92、如图5所示，一束与主光轴平行的光束宽度为a ，照射到一个焦距为f 的凸透镜上，在凸透镜后面放一个垂直于主轴的光屏，测得在光屏上形成光斑的宽度为b ，则光屏到凸透镜的距离为（ ）
A 、（1＋a ／b ）f
B 、（1＋b ／a ）f
C 、（1－a ／b ）f
D 、（1－b ／a ）f
93、用幻灯机放映幻灯片时，要在银幕上得到正立的像，幻灯片应 插；如果银幕上成的像偏小，应把幻灯机与银幕间的距离调 ；同时把幻灯片与银幕的距离调 。
94、在图4中，P 是一个光屏，屏上有直径d=5cm 的圆孔；Q 是一块平面镜，与屏相向平行放置；Q l Q 2是过圆孔中心0垂直于Q 的直线．P 和Q 都足够大．现在0102上置一强点光源S ，依图中标出的距离，求平面镜上的反射光在屏上照亮的面积有
多大
?
95．如图1所示，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 ．前三种像都可以看到
96（多选）．图4所示的两条逐渐靠拢的光线AB 和CD 未相交前照到某光学器材上．将改变传播方向．能使这两条光线改变传播方向仍然能够相交的光学器材可能是( )．
A ．凸透镜
B ．凹透镜
C ．平面镜
D ．凹面镜
97(多选)．沿凸透镜的主轴将物体从焦点匀速移向无限远处．在移动的过程中，通过凸透镜所成像的变化情况正确的是( )．
A ．像的位置从无限远处移到焦点，移动速度先快后慢
B ．像的大小是由大变小
c ．先成倒立放大的实像，后成正立放大的虚像 D ．先成倒立放大的实像，后成倒立缩小的实像
图
5
全国中学生物理竞赛真题汇编(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 30.0cm f = 的两个完全相同的凸透镜L 1和 L 2．若在L 1的前焦面上 距主光轴下方14.3cm y =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 ＝1.50cm ，O 到杯口平面的距离为8.0cm 。在杯脚底中心处P 点紧贴一张画片，P 点距O 点6.3cm 。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n 1＝1.56，酒的折射率n 2＝1.34。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1
初二物理竞赛光学
初二物理精英班第4讲 全国初中应用物理知识竞赛----光现象辅导练习 1．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、空调器等电器的开启与关闭。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 2．下列哪个情景中的“影”是由于光的折射产生的（ ） A ．立竿见影 B ．毕业合影 C ．湖光倒影 D ．树影婆娑 3.小明的写字台上有一盏台灯。晚上在灯前学习时，铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光，影响阅读。在下面的解决方案中，最简单、效果最好的是( ) A ．把台灯换成吊灯 B ．把台灯放在正前方 C ．把台灯移到左臂外侧 D ．把台灯移到右臂外侧 4.成语“白纸黑字”喻指证据确凿，不容抵赖和否认。从物理学角度看( ) A. 黑字比白纸反射光的本领强 B. 白纸和黑字分别发出不同颜色的光进入眼睛 C. 白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入眼睛 D. 白纸反射出白光进入眼睛,而黑字不反光 5．如图所示，平面镜M 1和M 2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 6．如图是潜望镜的示意图，观察者通过该潜望镜看到的物 体的像的情况是( ) A ．同实际物体上下、左右关系都是一致的 B ．同实际物体的上下、左右关系都是相反的 C ．同实际物体的上下关系是一致的，而左右关系是相反的 D ．同实际物体的上下关系是相反的，而左右关系是一致的 7．一个演员在舞台上演出．当舞台上方的红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装；当灯光操作员改用绿色追光灯照射她时，观众看到她的上装为绿色而裙子为黑色．那么，
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。若在X 轴的上方距X 轴为2a 处 A B θ S 1 S 2 O
上海初中物理竞赛光学试题汇编(含答案)分解
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 ( ) 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____________，该透镜的焦距f为________。 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：( ) (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（） (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。则两平面镜之间的夹角不可能 ．．．是 ( ) (A)200 (B)150 (C)100 (D)50
初中物理竞赛训练(光学)
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。 图
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 ．900 7．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 ．一定图 图 图 图
全国中学生物理竞赛真题汇编(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，三棱镜的顶角为60，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为f30.0 cm 的两个完全相同的凸透镜L1和 L 2．若在 L1的前焦面上 距主光轴下方y 14.3 cm 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＝1.50cm， O到杯口平面的距离为8.0cm。在杯脚底中心处 P点紧贴一张画片， P点距 O点6.3cm。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＝1.56，酒的折射率 n2＝1.34。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f1和 f2的薄透镜 L1和 L2，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，ｎ 0 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．
【物理竞赛 精】光学
第十三章光学 一、主要内容 本章内容包括光的直线传播、棱镜、光的色散、光的反射、光的折射、法线、折射率、全反射、临界角、透镜（凸、凹）的焦点及焦距、光的干涉、光的衍射、光谱、红外线、紫外线、X射线、y射线、电磁波谱、光电子、光子、光电效应、等基本概念，以及反射定律、折射定律、透镜成像公式、放大率计算式，光的波粒二象性等基本规律，还有光本性学说的发展简史。 二、基本方法 本章涉及到的方法有：运用光路作图法理解平面镜、凸透镜、凹透镜等的成像原理，并能运用作图法解题；根据透镜成像规律，运用逻辑推理的方法判断物象变化情况。 三、错解分析 在本章知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：解题操作过程不规范导致计算错误；将几何光学与物理光学综合时概念不准确；不善于用光路图对动态过程作分析。 例1 波长为0.65μm的红光，从空气射入水中，水相对空气的折射率为1.33。求该光在水中的波长，并判断在水中该光的颜色。 1
【错解】 得波长0.49μm的光是蓝色。 【错解原因】 上述求得光在水中的波长为0.49μm是正确的，但用光谱表查得光的颜色却错了。人眼对光的色觉决定于光的频率而不是波长。 【分析解答】 当光从一种媒质进入另一种媒质时，波长变化了，波速也相应变化了，但它的频率却不变。所以在水中该光仍是红色。 【评析】 物理规律的因果关系是有条件的，记忆规律时应该首先弄清规律成立的条件。凡是波，无论是机械波还是电磁波，只要振源的频率不变，波的频率就不变。 例2 一束白光从玻璃里射入稀薄空气中，已知玻璃的折射率为1.53，求入射角为下列两种情况时，光线的折射角各为多少？ （1）入射角为50” 1
高中物理竞赛：几何光学
§1几何光学基础 1、光的直线传播：光在同一均匀介质中沿直线传播。 2、光的独立传播：几束光在交错时互不妨碍，仍按原来各自的方向传播。 3、光的反射定律： ①反射光线、入射光线和法线在同一平面内； ②反射光线和入射光线分居法线两侧； ③反射角等于入射角。 4、光的折射定律： ①折射光线、入射光线和法线在同一平面内； ②折射光线和入射光线分居法线两侧； ③入射角1i 与折射角2i 满足2211sin sin i n i n =； ④当光由光密介质向光疏介质中传播，且入射角大于临界角C 时，将发生全面反射现象（折射率为1n 的光密介质对折射率为2n 的光疏介质的临界角1 2 sin n n C =）。
§2光的反射 2.1组合平面镜成像 组合平面镜：由两个以上的平面镜组成的光学系统叫做组合平面镜，射向组合平面镜的光线往往要在平面镜之间发生多次反射，因而会出现生成复像的现象。先看一种较简单的现象，两面互相垂直的平面镜（交于O 点）镜间放一点光源S （图1），S 发出的光线经过两个平面镜反射后形成了1S 、2S 、3S 三个虚像。用几何的方法不难证明：这三个虚像都位于以O 为圆心、OS 为半径的圆上，而且S 和1S 、S 和2S 、1S 和3S 、2S 和3S 之间都以平面镜（或 它们的延长线）保持着对称关系。用这个方法我们可以容易地确定较复杂的情况中复像的个数和位置。 两面平面镜AO 和BO 成60o角放置（图2），用上述规律，很容易确定像的位置：①以O 为圆心、OS 为半径作圆；②过S 做AO 和BO 的垂线与圆交于1S 和 2S ；③过1S 和2S 作BO 和AO 的垂线与圆交于3S 和4S ；④过3S 和4S 作AO 和BO 的垂线与圆交于5S ， 51~S S 便是S 在两平面镜中的5个像。 双镜面反射。如图3，两镜面间夹角a =15o，OA =10cm ，A 点发出的垂直于2L 的光线射向1L 后在两镜间反复反射，直到光线平行于某一镜面射出，则从A 点开始到最后一次反射点，光线所走的路程是多少？ 图3 α L 1 L 2 A O S S 2 图 1 3 图2 图4
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 D 2、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( )
物理竞赛辅导讲座(物理光学)
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n 1）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/n 2）光的频率υ，波长λ，波速v三者之间的关系为v=λ2υ 2、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n2r。 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=mλ（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r0=m2λ0=m2nλ=n2mλ=n2r。 3）由于光在两介质界面上发生反射时，可能会出现“半波损失”，即反射光与入射光相位可能相差π，计算光程时应增加（或减小）半个波长，即可能要加上一
物理竞赛几何光学训练(含答案)
D 几何光学训练题 1．对于下列光现象的说法中，正确的是 （ ） A ．夏天烈日照射下公路远望像洒了一层水一样，这是光的全反射现象 B ．通过玻璃三棱镜看到的像比物体实际位置要低 C ．光导纤维是利用光的全反射现象制成的 D ．手术台上的无影灯消除影子是由于光没直线传播的形成的 2.对于光的传播,下列说法中正确的是( ). A.一定颜色的光传播度大小由媒质决定 B.不同颜色的光在同一种媒质中传播时,波长越短的光传播速度越快 C.同一频率的光在不同媒质波长不同,而在真空中的波长最长 D.同一色光的频率随传播速度不同而改变 3．简易潜望镜中的两块平面镜中心点之间的距离为Ｌ，通过潜望镜观察水平正前方的物体，看到像的位置比物体的实际位置（ ）. A.水平方向远Ｌ，竖直方向低Ｌ B.水平方向远Ｌ，竖直方向高Ｌ C.水平方向近Ｌ，竖直方向高Ｌ D.水平方向近Ｌ，竖直方向低Ｌ 4.某一单色光在折射率为n 1的媒质中传播时,它的波长、频率和波速分别用λ1、γ1和υ1表示,在折射度为n 2的媒质中,分别用λ2、γ2和υ2表示,以上这些物理量存在如下的关系( ). 5.在两束频率相同的单色光的交点前放一块平行的玻璃砖后，则交点的位置与不放玻璃砖前相比（ ）.（如图7－2－4所示） A.不变 B.向左 C.向右 D.向左还是向右由光的频率大小决定 6．点光源S 通过带有圆孔的挡板N ，照射到屏M 上，形成直径为d 的亮圆．如果在挡 板靠近光屏一侧放上一块厚玻璃砖，如图20-14所示，这时点光源通过圆孔和玻璃，在 屏上形成直径为D 的亮圆．则直径D 和d 的大小关系为 （ ） A ．d >D B ．d =D C ．d < D D ．无法确定 7．如图所示,任意一条光线射向夹角为?的两平面镜的相对镜面上,相继经两镜面反射 后,最后射出线与最初入射线的方向间夹角应为( ) (A) ? (B)2? (C)3? (D)4? 8．某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水 的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M ，如图 所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经 水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到 ( ) A ．上紫下红的彩色光带 B ．上红下紫的彩色光带 C ．外红内紫的环状光带 D ．一片白光 9．如图所示，两个同种玻璃制成的棱镜，顶角α1 略大于α2 ，两单色光1和2分别垂直入射三棱镜，其出射光线与第二界面的夹角β1 =β2 ，则 A 、在棱镜中1光的折射率比2光小 B 、在光谱中，1光比较靠近红光 C 、在棱镜中1光的传播速度比2光的小 D 、把此两光由水中射向空气，产生全反射时，1光的临界角比2光的临界角大。 10．一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上P 点，以入射角θ = 60°射入棱镜，经折射后射到另一面的Q 点，恰好在Q 点沿镜面行进，如图所示，则棱镜的折射率为___________． 11．一个大游泳池，池底是水平面，池中水深1.2米。有一根竹杆竖直立于池底，浸入水中的部分正好是全长的一半，阳光与水平方向成37?射入，池底杆影长2.5米，则可知水的折射率为 。 M 图20-14 S d
上海初中物理竞赛光学试题汇编(含答案)
#)11 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 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。 團 24-8 2. 如图24-19所示，两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜, 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 ________ (L 2-b 2)∕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 (始终保持u>f),像S'远离透镜移 透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重 合。
高中物理竞赛教程(超详细) 第十一讲 物理光学
第二讲 物 理 光 学 §2.1 光的波动性 2.1.1光的电磁理论 19世纪60年代，美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论，指出光是一种电磁波，使波动说发展到了相当完美的地步。 2.1.2光的干涉 1、干涉现象是波动的特性 凡有强弱按一定分布的干涉花样出现的现象，都可作为该现象具有波动本性的最可靠最有力的实验证据。 2、光的相干迭加 两列波的迭加问题可以归结为讨论空间任一点电磁振动的力迭加，所以，合振动平均强度为 )cos(212212 221??-++=A A A A I 其中1A 、2A 为振幅，1?、2?为振动初相位。 ??? ??=-=+=-==-1 2 1 2 1 2 1 2 )(,2,1,0,)12(,2,1,0,2A A j j j j 为其他值且??π??π?? 2 cos 4)()(1 2 2 2221221? ?-=-=+=A I A A I A A I 干涉相消干涉相加 3、光的干涉 (1)双缝干涉 在暗室里，托马斯·杨利用壁上的小孔得到一束阳光。在这束光里，在垂直光束方向里放置了两条靠得很近的狭缝的黑屏，在屏在那边再放一块白屏，如图2-1-1所示， 于是得到了与缝平行的彩色条纹；如果在双缝前放一块滤光片，就得到明暗相同的条纹。 A 、 B 为双缝，相距为d ，M 为白屏与双缝相距为l ，DO 为AB 的中垂线。屏上距离O 为x 的一点P 到双缝的距离 2 22222)2(,)2( d x l PB d x l PA ++=-+= dx PA PB PA PB 2)()(=+?- 由于d 、x 均远小于l ，因此PB+PA=2l ，所以P 点到A 、B 的光程差为： x l d PA PB = -=δ 若A 、B 是同位相光源，当δ为波长的整数倍时，两列波波峰与波峰或波谷与波谷相遇，P 为加强点（亮点） ；当 阳光 图2-1-1
初中物理竞赛训练(光学)模板
1. 2. 物理竞赛专题训练（光学部分 1 ) 、选择题（每小题3分，共33分） 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 C.上衣呈红色，裙子呈蓝色 人在水中看岸上的东西要变得高大，图 B.全身红色 D ?上衣呈红色，裙子呈黑色 1中描述这一现象的四幅光路图中正确的是（ A . 30° B 。450 C . 60° D . 90° 4所示是几种可能的光路图， O 点 ( ) *-— Hlcm ---------------- —20cm —* 图4 一 7 .光线由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气，图 是半圆形玻璃砖的圆心，指出哪些情况是不可能发生的 F 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 C .太阳光通过三棱镜发生色散 4?关于平面镜成像，下列说法中正确的是 A .人靠近镜面时， B .人靠近镜面时， C .人远离镜面时， D .人远离镜面时， 3. B ?平静湖面上看到岸边景物的倒像 D ?日食和月食现象 像不变, 像变大, 像变小, 像不变, 像到镜面距离变小, 像到镜面距离变小, 像到镜面距离变大, 像到镜面距离变大, 人看像时视角变大。 人看像时视角变大。 人看像时视角变小。 人看像时视角不变。 图5 &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 10cm C .凹透镜、焦距小于 10cm D .凹透镜、焦距大于 10cm 10. 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。他们三付眼镜都 放在报纸上，如图6示。现在爷爷要看书，让小明把眼镜给他，小明应该拿其中的 （ ） 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 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 2所示时, 恰好在屏上 （ A B € 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6 二、填空题（每空1分，共25分） 12. 光从空气中以跟水平方向成 600角，投射到平静的水面上，发生反 射时，反射光线与入射 光线间成 _____ 角，发生折射时，折射角 _______ 300;折射光的传播速度 ______ 3 X 105千米/秒 13. 平面镜竖立于桌面上，距它 8厘米远处直立着一支铅笔，这时铅笔 在镜中的像距离镜面为 _____ 厘米。若把平面镜平行推移到原来铅笔所成像的位置上，像移动了 _________ 厘米。 14. __________________________ 放大镜是一个短焦距的 ____________________ 透镜，观察时要让 透镜到物体的距离 _______________ 焦距，观察者应 ______ 透镜看物体就可以看到物体 _________ 像。