物理竞赛训练(光学部分1--5)

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 ．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 ( )

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_____3×105千米/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。 15．一个凸透镜的焦距为10厘米；当把物体沿主光轴从距透镜25厘米处向15

厘米处移动时，

图1 图2 图3 图4 图5

图6

像距的变化是________，像的大小变化是________，像的倒正变化是________。 16．用照相机拍摄，选定景物时，调节镜头改变的是______距。拍近景物时，镜头调节的方向

是________；拍远景物时，镜头调节的方向是_____。 17．生活中梳妆台上的大镜子是______镜，观察细小东西的放大镜是_____镜，道路拐弯处立的

是______镜。

18．凸透镜的焦距为f ，当把一个物体从离透镜1．5f 处沿主轴移到5f 处的过程中，物像间距 离的变化情况是_______。

19．图7是发生日食时月球影区的分布。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。

20．如果一个物体能反射所有色光，则该物体呈现 色；如果一个物体能吸收所有色光，

则该物体呈现 色．

21. 冬冬在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、

绿、蓝、靛、紫的色带，冬冬对产生的原因进行了思考。受此启发，在测量凸透镜的焦距

时，冬冬想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否不同呢?

请写出你的推断：____色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是：______________________ 三、作图题与实验题（每图3分，

22．图8中表示一束光AO 从空气投射到平行玻璃板上，画出它经玻璃板表面的反射光路，进

入玻璃板里的光路，透过玻璃板的射出光路。

23．在图9中，光束从左方射入每个方框，画出在每个框内各放入什么适当的光学元件，才会

产生图中的效果。出射光束标注的字母a ’，b ’，分别对应于入射光束的两个边缘。

24．如图10所示，AB 是从点光源S 发出的投射到平面镜MN 上的一束入射光，CD 是从S 发

出的另一束入射光的反射光，请据此在图上画出点光源S 的位置。

25．根据图11中所示的条件，画出物体AB 经凸透镜所成的像，说明是怎样的像。

26．图12中，S 是点光源，E 是具有开口的屏。画出S 射出的两条光线，并由此确定，眼睛在屏右方什么范围内能看到S 。

27．图13是研究凸透镜成像的实验，光屏上得到的是实像。在图上画出光线AC 和AD 经透镜

折射后的传播方向。

28．在两相交平面镜a 、b 之间有一发光点S ，如图14所示。试画出S 发出的一条光线，使它分别经a 、b 两镜面各反射—次后，仍回到S 点。并说明你的作图依据。

29．为得到下列同样的光路，在下列的A 、B 、C 三个图上填画不同的面镜或透镜。

30．根据图15中所示的条件，画出物体AB 经凹透镜所成的像，说明是怎样的像。

31．如图16所示，S 是一个发光点，S’是它在平面镜中成的像，SA 是S 发出的一条光线，请

在图中画出平面镜的位置和SA 经平面镜反射后的光线。

图7

图8

图9

图10 图11

图12

图13

图14

图15

图16

物理竞赛专题训练（光学部分2）

一、选择题(每小题3分，共48分)

1．用一架镜头焦距不变的照相机，给一个人照2寸的半身像，再用该相机给他照一张2寸的全身像，应( ) A．使照相机与人的距离增大，适当缩短暗箱长度

B．使照相机与人的距离增大，适当增加暗箱长度

C．使照相机与人的距离减小，适当缩短暗箱长度

D．使照相机与人的距离减小，适当增加暗箱长度

2．在观察凸透镜成像的实验中，当烛焰从3倍焦距处移到2倍焦距处的过程中，数值减小的物理量是( ) A．像的大小B．像与物的距离

C．像与透镜的距离D．透镜的焦距

3．用凸透镜在光屏上得到烛焰清晰的实像，如果将透镜的表面遮去其下面的一半，结果是( ) A．像的上半部分没有了B．像的下半部分没有了

C．像全存在，但上半部分变暗了D．整个像存在，但像变暗了

4．一物体在透镜前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

5．物体距凸透镜20cm时，在凸透镜的另一侧距镜30cm的光屏上得到清晰的像，则该像是( ) A．放大的B．缩小的C．等大的D．无法判断

6．摄影工作者在水面上拍摄水下物体，刚好得到清晰的像，若将水抽干再拍摄，为了得到清晰的像，他应该( ) A．把照相机的镜头往前伸B．增大暗箱的长度

C．增大照相机与物体的距离D．换用焦距较大的透镜的镜头

7．—个人用立正的姿势站在竖立的平面镜前，由于位置不合适，以致看不到自己右胳膊的像。

如果此人要看到自己全身的像，则必须( ) A．向左移动B．向右移动 C. 向前移动D．向后移动

8．小明决定自己给自己照一张手拿相机拍照的像，他想出了一个好主意：对着穿衣镜照相，当他距离镜面2米时，正准备按下快门，突然为凋焦犯起愁来，请你告诉他把相机的距离标志调到( ) A．2米B．4米C．小于2米D．大干4米

9．白天在房间里照镜子时，为了能清晰地看到自己的面孔，应该( )

A．镜子正对着窗口 B. 面部正对着窗口

C．面部和镜子都侧对窗口D．镜子怎样放胃都一样

10．光和声音从空气中进入水中时，它们的传播速度( ) A．光速变大，声速变小B．光速变小，声速变大C．都变大D．都变小

11．在凸透镜的主轴上距透镜1．5f到2f处，横卧一根粗细均匀的细杆

AB，如图1所示。关于细杆AB的像A’，B’的粗细和指向，下面说

法正确的是( )

A．A’端粗B’端细，A’B’和AB的指向相同

B．A’端粗B’端细，A’B’和AB的指向相反

C．A’端细B’端粗，A’B’和AB的指向相同

D．A’端细B’端粗，A’B’和AB的指向相反

12．在离焦距20厘米的凸透镜正前方100厘米处，一物体以10厘米／秒

的速度向凸透镜靠拢，运动7秒钟时，物体所成的像为( )

A．倒立放大的实像B．倒立缩小的实像

C．倒立等大的实像D．正立放大的虚像

13．一人在马路旁的一间理发室内靠门面东而坐，他从平面镜中看到一辆摩托车从东向西驶来，并向北转弯，这辆摩托车实际上是( ) A．从东向西行驶向北转弯B．从东向西行驶向南转弯

C．从西向东行驶向北转弯D．从西向东行驶向南转弯

14．大伟同学在课外按如图2所示的装置做小孔成像实验。如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是：（）

A．蜡烛的正立像 B．蜡烛的倒立像

C．三角形光斑 D．圆形光斑

15．上题中若将蜡烛向小孔移动一些，则他在半透明纸上看到的像（）

A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断

16. 如图3所示是小芳同学制作的模型照相机。通过调整内外纸筒的相对距离，可以在半透明

膜上看到远处景物倒立的像。使用此模型照相机，下列说法正确的是（）

A.看到远处景物的像是虚像

B.如果看远处是很清晰，那么看近景时，应把内纸筒向外拉一些

C.应把内纸筒朝明亮的室外，凸透镜朝较暗的室内

D.凸透镜与半透明膜之间的距离相当于凸透镜的焦距

二、填空题（每空1分，共20分）

17．一位同学看到远方闪电开始计时，过了t时间后听到雷击声。如果已知光在空气中传播的速度为C，声音在空气中传播的速度为V，若用C、V、t三个量表示打雷处跟同学的距离，则S＝_________由于C》V，则上述距离可近似地表示为S=________。

图1

图2 图3

图

7

18．小孔成像是由于形成的。像的大小除与本身有关以外还与

和有关。

19．光在不均匀介质中传播路径是弯曲的，这实际也是______现象。海市蜃楼是现象

20．用笔尖垂直接触平面镜，笔尖距笔尖的像6毫米，则平面镜玻璃厚为_________。

21．站在平静的池水旁，能清楚地看到自己在水中的像，这是因为平静的水面具有______作用，

若向水中投一石块，看到的像破碎了，其原因是_____________________。

22．通过平面镜观察地图，看到甲城市在乙城市的东北方向，则实际上甲城市在乙城市的_____

方向。

23．白光通过绿色玻璃照在绿色的菠菜上，菠菜呈_______颜色，照在小白兔身上，白兔皮毛呈

________颜色，白兔的红眼睛呈________颜色。

24．谚语“水中捞月一场空”说明的物理现象是______________。

25．物体在凸透镜前24厘米处，在透镜另一侧的光屏上得到—个与物体等大且倒立的像，则此

透镜的焦距为__________。

26．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，那么人距离背后的视力表的距离为_________米。

27．如图4，在注有清水的试管内留有一稍大的空气泡，使太阳

光从试管的正上方向下照，观察试管下方的白纸，可以发现

白纸上与空气泡相对应的位置上，有一椭圆黑影，而其它部

分竟是一条与试管平行的亮线。这是因为试管充满水的地方

相当于透镜，而气泡与周边的水组成透

镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细

将如何变化？。

三、作图与实验题（每小题3分，共15分）

28．如图5所示，直线是凸镜的主光轴所在的位置，S是发光点，S’是S经凸透镜所成的像，作

图确定凸透镜所在的位置以及焦点的位置．

29．画出图6中三条光线经凸透镜折射后的大致方向（折射光线在主光轴上的大致区域要正确）

30．投影仪是常用的教学仪器，图7是投影仪的结构图。

（1）请利用光的反射定律在图中画出投影片上B点发出

经平面镜反射后的光线；

（2）要使成在屏幕上的清晰像变大些，应采取的方法是。

31．如图8所示，一间房子的墙壁上挂着一面平面镜MN，其对面的墙上有一窗户。A为人眼，

试作出人眼A从镜子里所能看到的窗子外面的景物范围

32．画出图9光线AO经过半圆形玻璃砖折射后的光路图．（O为圆心）

四、计算题：（共6分）

33．一个身高为1．8m的人站在竖直悬挂的平面镜前，若此人能从镜中看到自己的全身像，那

么该镜子的长度至少应有多长?

34．电线杆在阳光照射下，其影长为6米，另一位身高为1．8米的人，直立时影长为5米，求

电线杆长。

五、探究与应用题：（共11分）

35．用一块平面镜和一把钢卷尺配合测出一棵大树的高，要求：(1)作简图(提示：据光的知识作

光路图；在图上标上适当的字母)；(2)(据图上字母)写出树高计算式．

36．老花镜的“度数”等于它的焦距(以米为单位)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。

37．在江边观看夜景时，常会看到江边的路灯在江水中的像是一条光柱。试分析这种现象成因。

图4

图5

图6

图8 图9

物理竞赛专题训练（光学部分3）

一、选择题(可能由多选题，每小题3分，共48分)

1．雨后睛朗的夜晚，为不踩到地上的积水，下面判断正确的是( ) A．迎着月光走地上发亮处是水 B. 迎着月光走地上暗处是水

C. 背着月光走地上发亮处是水D．背着月光走地上暗处是水

2．置于凸透镜主轴上的物体，若由6倍焦距处向2倍焦距处移动，在移动的过程中( )

A. 所成的像逐渐变大

B. 所成的像逐渐变小

C．像到透镜的距离逐渐变大D．像到透镜的距离逐渐变小

3．下列光学元件中可以成正立、缩小的像是( )

A. 凸透镜

B. 凹透镜

C. 凸面镜D．凹面镜

4．一凸透镜的焦距为16厘米，物体直立在它的主轴上距焦点6厘米处，则可能成( )

A. 正立、放大的虚像

B. 倒立、放大的实像

C. 倒立、缩小的实像

D. 正立、缩小的虚像

5．皮鞋上擦过油后，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．反复擦可使鞋油填空皮革表面凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果

C．鞋油反光性能比皮鞋好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加镜面反射效果

D．鞋油的颜色比皮革好，可增加镜面反射效果

6．有两块凸透镜L1和L2，它们的焦距分别是f1＝16厘米和f2＝6厘米。另有一块凹透镜L3，其焦距为f3＝8厘米，欲使一束平行光先后通过其中两块透镜后，仍为平行光，但光束变窄，则下列所选透镜和安置方法都正确的是( )

A. 选L1和L2，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过L1

B．选L1和L2，使两透镜间距D＝22厘米，并使光先通过L2

C．选L1和L3，使两透镜间距D＝8厘米，使光先通过L1

D．选L2和L3，使两透镜间距D＝2厘米，使光先通过L2

7．两相交平面镜成1200夹角，两镜中间有一点光源S，如图1所示，则S在平面镜中所成像的个数是( ) A．2个B．3个C．4个D．无数个8．如图2所示，将一透明的空心玻璃球(空心部分很大，玻璃很薄)放入水中，一束平行光从左侧入射，则从玻璃球右侧射出的光线将( )

A. 不改变传播方向B．发生会聚现象

C. 发生发散现象D．无法确定

9．某人站在商场用光滑金属包装的圆柱子前面，看到圆柱子里自己的像，则像和人相比较( ) A．变胖了，变高了B．变瘦了，变高了

C. 变胖了，高度不变D．变瘦了，高度不变

10．将两块平面镜竖直放在桌面上，两镜成900角。在镜子面前放一个正在行走的小闹钟，钟的正面正对着镜的交线，人在镜前从不同的角度观察，可看见三个像，对此。下列说法正确的( )

A. 镜中像的秒针均顺时针转B．只有两个像的秒针顺时针转D

C．只有一个像的秒针顺时针转D．以上情况都有可能

11．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向尾灯时，它都能把光线“反向射回”，图3是四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，能产生上述效果的是( )

12．在拍摄摩托车从高速行驶的火车头前面冲过去时，为了安全起见，火车和摩托车实际上可以慢速行驶，而只需将拍摄速度和放映速度作调整，具体的办法是( ) A．拍摄时每秒24张，放映时每秒24张

B．拍摄时每秒小于24张，放映时每秒等于24张

C．拍摄时每秒大于24张，放映时每秒仍是24张

D．拍摄时每秒大于24张，放映时每秒小于24张

13．在凸透镜的主轴上，距光心2f处放一个点光源S。在另一侧得到一个像点S’。若透镜绕其光心转动一个不太大的角度则像点S’的位置将( ) A．在原来的主轴上，但靠近光心B．在原来的主轴上，但远离光心

C．在原来的主轴上，且位置不变D．偏离原来的主轴

14．在做凸透镜成像实验时，烛焰距透镜30厘米，在离烛焰45厘米的光屏上得到了烛焰清晰的像，现保持烛焰和光屏不动，只移动透镜，第二次在光屏上得到了烛焰清晰的像，则此次像是( ) A．倒立缩小的实像B．倒立放大的实像

图1 图2

图3

C ．正立缩小的实像

D ．正立放大的实像

15．把一个凸透镜固定于薄壁玻璃筒中间，在凸透镜的焦点F 处放一个点光源S ，然后注入水，

使水面处于光源S 和凸透镜之间，如图4所示．为使经凸透镜折射后的光线是一束平行光，

则光源的位置 ( )． A ．应适当升高 B ．应适当降低

C ．应不动．

D ．无论怎样变动，均无法实现

16．如图5所示，把反射面向上的凹面镜放在容器内，在凹面镜的焦点F 处放一个点光源S ，

然后往容器内注入水，使水面处于光源S 和凹面镜之间，要使光源S 射到凹面镜的光线仍平行射到空气中，光源的位置 ( ) A ．不变 B ．适当提高

C ．适当降低

D ．若水面高则升高，水面低则降低 二、填空（每空2分，共24分）

1． 夏天，在雷雨过后，有时天空出现彩虹，虹是太阳光通过空中的小水滴经过______和_____ 2． 后形成的彩色光弧。紫色光弧在虹的_______侧。

2． 汽车的大灯不装在车顶部而装在靠近车底部是因为__ ____。 3． 轿车装上茶色玻璃后，行人很难看清乘车人的面孔，这是由于____ ___ 4． 两相交且不垂直的平面镜M 1、M 2，若平行于镜面M 1的入射光线

经过两次反射后与面M 2平行；则这两面镜的夹角为__________。 6． 一束光经过一光学元件后的光路图如图6所示，则此光学 元件应为 ________。

7． 一束光垂直射到镜面上，此时入射角为_____，若镜面绕入射点转 过100，则反射光线转过____

8． 夜间，在蓝色灯光下，切开一个熟西瓜，则看上去，瓜瓤呈______色。

9． 小汽车的前挡风玻璃不垂直放置主要是因为________________

10．在剧场演出时，灯光都集中照射到舞台上，而台下的灯都要熄灭，这是因为 。 三、作图与实验题（每图3分，共21分）

1． 如图7所示，直线是凸镜的主光轴所在的位置，S 是发光点，S ’是S 经凸透镜所成的像，作

图确定凸透镜所在的位置以及焦点的位置．

2．如图8所示，平面镜MN 上方有一个物体AB ，请用图示回答下列问题：

(1)人眼在什么范围内可以看到整个物体在镜中的像；

(2)要使人眼在E 点看不到镜中的像，至少应把平面镜的哪一部分遮住． 3．如何利用两个平面镜，使光线传播方向改变1800，在上面方框中并作出光路图． 4．如图10所示，一条光线射向凸透镜，试确定它经凸透镜后传播的方向．

5．图11中AB 为一物体，A ’为A 点在平面镜中的像，试画出平面镜并画出AB 的像．

6．如图12所示，A 为发光点，B 点为A 点在平面镜中所成像，C 点为从A 点发出的光经平面

镜反射后通过的一点．请在图中画出平面镜的位置及从A 点发出的经过平面镜反射后通过C

点的光线

四、计算题： 1．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以lm ／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1．8m ，路灯距地面的高度是多少?

五、探究与应用题：（共7分）

1．小华同学做“探究凸透镜成像规律”的实验时，根据记录的 的实验数据，绘制出像距随物距变化的图线．如13所示，请你认 真读图后回答：

(1)实验中所用的凸透镜焦距是_______cm. ．

(2)将物体由距凸透镜40cm 处匀速移动到20cm 处时,像距 （变大/变小/不变）像 （变大/变小/不变），此时像移动的速度 （大于/小于/等于）物体移动的速度。

图13

图4 图5

图6

图8

图9

图10 图11 图12

物理竞赛专题训练（光学部分4）

( 满分 100分 ， 考试时间60分钟 )

一、选择题(每小题3分，共57分)

1． 一凸透镜的焦距为15cm ，如果在距透镜20cm 处的光屏上得到清晰烛焰的像，以下说法正

确的是 ( )． A ．像一定是放大的 B ．像一定是缩小的

C ．像一定是正立的

D ．像的形状、大小不能确定

2． 某同学在厚玻璃砖上方M 处观察，看到砖内P 点有一小气泡，如图1所示，则小气泡的实

际位置在 ( )．

A ．P 的上方

B ．P 点的下方

C ．P 点处

D ．无法确定

3． 一种手电筒上所用的聚光小电珠如图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)发出的光通过它折射时，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，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二倍焦距之间 C ．凸透镜的焦点 D ．凸透镜的二倍焦距处

4． 人在岸上观察水中的物体，看到的是 ( )．

A ．实物

B ．变浅了的等大实像

C ．变浅了的放大虚像

D ．变浅了的等大虚像

5． 下列关于凸透镜成像的说法中，正确的是 ( )．

A ．能成在光屏上的像，都是放大的

B ．能成在光屏上的像，都是倒立的

C ．能成在光屏上的像，都是缩小的

D ．所成的缩小的像，一定能成在光屏上 6． 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

7． 白天在室内窗前照镜子(窗户朝南开)，为了能较清楚地看到自己的面容，镜子的反射面应

( )．

A ．朝南

B ．朝北

C ．朝西

D ．朝东

8． 眼睛看得见书上的字，这是因为 ( )．

A ．字发出的光线射入眼睛

B ．字将光源发出的光线漫反射入眼睛

C ．眼睛发出的光照在字面上

D ．光源发出的光线被书上的字镜面反射入眼睛 9． 一束发散光线通过某透镜后仍为发散光，则该透镜一定为 ( )

A ．凸透镜

B ．凹透镜

C ．凸面镜

D ．无法确定

10．晚上，当你从路灯的正下方经过并沿地面向前走动，在相同的时间里 ( )．

A ．人移动的距离大于人头顶影子移动的距离

B ．人移动的距离小于人头顶影子移动的距离

C ．人移动的距离等于人头顶影子移动的距离

D ．人移动的距离先小于人头顶影子移动的距离，后大于人头顶影子移动的距离

11．竖直立在地面上的一根竹竿，在太阳光照射下，竹竿的影长是竿长的1．73倍，则太阳光

与地面的夹角为 ( )．

A ．600

B ．300

C ．450

D ．750

12． 彩色电视荧光屏上呈现各种颜色，都是由3种基本色光混合而成的，这3种基本色光( )．

A ．红、橙、黄

B ．黄、绿、蓝

C ．橙、靛、紫

D ．绿、红、蓝

13．有一长方体玻璃砖内有一呈双凸面(球面)的空气泡，可以看作透镜，一束平行光束按图3所示方向射向气泡，则这束平行光将

( )．

A ．穿过气泡后仍保持平行

B ．穿过气泡后会聚

C ．穿过气泡后发散

D ．不能穿过气泡，全部被反射

14．如图4所示，用潜望镜观察物体A 时，看到A 的像和物体A 相比较，水平方向的距离

( )．

A ．变大

B ．变小

C ．不变

D ．无法确定

15．如图5所示，P 、Q 为凸透镜主轴O 1O 2上的两点．若物体放在P 点可得到一个放大的实像，

若在Q 点可得到一个缩小的实像，则下列判断中正确的是 ( )． A ．凸透镜必须在P 、Q 之间 B ．凸透镜一定不在P 、Q 之间

C ．凸透镜可在P 点左侧，也可在P 、Q 之间

D ．凸透镜可在Q 点右侧，也可在P 、Q 之间 16

．晚上用放大镜看书时，在角度合适的情况下，可以在放大镜里看到灯的缩小的正立的像，

图1 图2

图3

图4 图5

这个像是 ( )． A ．由于光的折射而形成的实 B ．由于光的折射而形成的虚像 C ．由于光的反射而形成的实像 D ．由于光的反射而形成的虚像

17．透过蓝色透光的玻璃，进行下列观察，结果是 ( )．

A ．观察黄色物体，可以看到绿色

B ．观察白色物体，可以看到蓝色

C ．观察红色物体，可以看到黑色

D ．观察任何颜色的物体，看到的都是蓝色 18．在图6中，凸透镜不动，一个物体由a 逐渐靠近b 的过程中，始终可在光屏上得到像，而且不断增大，由此可以判断该凸透镜左侧那个焦点 ( )． A ．在a 点左面 B ．在a 、b 两点之间

C ．在b 、O 之间，且bO>f>bo ／2

D ．在b 、O 之间，且bO>f>0

二、填空题（每空1分，共10分） 1． 用两架焦距不同的照相机，在同一位置拍同一处景物，则用焦距较小的照相机得到景物的

像较_____________。

2．在海上或沙漠中出现的“海市蜃楼”景观实际上是一种_________现象和 现象，海上所成的像是____立的__________像，沙漠中的像是 立的 像。

3．黄颜料除了反射黄光，还反射橙光和绿光，同时吸收其他色光，蓝颜料除了反射蓝光，还反射绿色，同时吸收其他色光；如果将这两种颜料混合在一起，则混合颜料呈_______色。

4．黑暗中，迅速移动点燃的香，会看到香火头的亮点变成一条亮线。这是因为______________ 5．最早记载小孔成像实验的著作是我国公元前4世纪成书的____________

6．平面镜可以用来改变光路。一束光和平面镜的夹角为600

。射到镜面上后再经镜面射，则入射光线的传播方向被改变的度数为__________。 三、作图与实验题：（每图3分，共15分）

1．在透镜L 左侧有一光源AB ，在透镜的右侧的光屏S 上可得到光源清晰的像，在图7中画出由A 点发出的光线AP 经透镜折射后的光路图。

2．一点光源S 经平面镜M 成像于S ’，人眼于P 点可以观察到S ’，如图8所示。今在S 、 M 间放一不太大的遮光板N ，则： (1) S 能否在M 中成像?

(2)人眼观察到的S ’的像的亮度会变化吗?

3．如图9所示，长方形台球桌的四条光滑边框分别为P 、Q 、M 、N ，在光滑桌面上有两个球A 、B 。如果要使A 球依次和P 、Q 、M 、N 四条边框发生弹性碰撞后恰好击中B 球，求A 球的入射点应在边框P 上的什么位置?

4．如图10所示，S 1、S 2为发光点，S l ’、S 2’分别为S 1、S 2通过透镜(图中未画出)所成的像，试在本图上作出透镜的可能位置、光心。指出透镜的种类，并依次写出作图步骤。

5．有两个凸透镜，甲的焦距较长，乙的焦距较短．要使一束平行光通过这两个透镜后仍是平行

光，但光束比原来变宽，在图11方框中作图表示这两个透镜应该怎样放置． 四、计算题：（共8分）

1．晚上，一个人从路灯正下方开始匀速运动，ts 后，影子长度是L ，如果此人高度为h ，路灯离地面高度为H ，求： (1)此人步行的速度； (2)影子运动的速度．

2．一面镜子挂在墙上，镜前的水平地面上站着一个1．80m 的人，他的眼睛与头顶的高度差为10cm ．此人通过镜子的下端恰能看到自己脚，求该镜子的下边缘离地面的高度．

五、探究与应用题：（每小题2分，共10分）

1．在江边观察夜景时，常常会看到对岸上的路灯在江中的像不是一盏灯而是一条光柱，为什么?

2．汽车的前灯，为什么要装横竖条纹的玻璃灯罩?

3．为什么除大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的?

4．在交通和生产上都用红灯表示禁止或警告的信号，为什么?

1，比较醒目，2，红光波长较长，传的比较远，3，红光波长较长，穿过障碍物的能力也较强，能够比较有效的穿过浓雾

图6

图7 图8

图9

图10

图11

物理竞赛专题训练（光学部分5）

( 满分 100分 ， 考试时间60分钟 )

一．选择题：

1．小旭把相同的玻璃制成的厚度为d 的立方体甲和半径为d 的半球体乙都放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方分别观察甲、乙中心处报纸上的文字，小旭的观察结论正确的是( )． A ．甲中文字位置和没有立方体时一样高,乙中文字位置较没有半球体时高 B ．甲中文字位置较没有立方体时高，乙中文字位置和没有半球体时一样高 C ．甲、乙中文字位置和没有玻璃体时都一样高 D ．甲、乙中文字位置较没有放置玻璃体时都要高

2．甲、乙两只机械手表，放在凸透镜的主光轴上，如图所示，手表的表面正对透镜，跟主光轴垂直，从透镜的另一侧适当位置观察手表，则下列关于手表秒针旋转方向说法中，正确的是( )．

A ．甲表秒针逆时针旋转

B ．乙表秒针顺时针旋转，跟直接看表相同

C ．乙表秒针逆时针旋转，但表面上下左右都颠倒过来了

D ．甲表秒针顺时旋转

3．在凸透镜主轴上的一物点P ，物距大于焦距，如果沿直径对称切除镜很小一部分，如图所示，再把上、下半截透镜向原主轴置合拢，则成像情况与原来相比( )．

A ．相同 B. 成两个像，上半截透镜A 成像点上移，下半截透镜

B 成像点下移

C ．成两个像，上半截透镜A 成像点下移，下半截透镜B 成像点上移

D ．不能成像 4．彩色电视荧光屏上呈现各种颜色，都是由3种基本色光混合而成的，这3种基本色光是 ( )． A ．红、橙、黄 B ．黄、绿、蓝 C ．橙、靛、紫 D ．绿、红、蓝

5．人们照镜子时，总是走近平面镜去看，其原因是走近时 ( )． A ．平面镜所成的像会变大，人看到的像也会变大 B ．平面镜所成的像大小不变，人看到的像更清晰 C ．平面镜所成的像大小不变，人看到的像大小也不变

D ．只有走近平面镜时，人才能看到自己的全身

6．晴朗的夏日中午，往树或花的叶子上浇水，常会把叶子烧焦，其原因是 ( )．

A ．水滴蒸发，带走叶子的热量

B ．水滴在阳光下温度升高，把叶烫焦

C ．水滴容易透过阳光

D ．水滴会使阳光会聚，把叶子烧焦

7．皮鞋上擦过油后，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 ．反复擦可使鞋油填空皮革表面凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果

C ．鞋油反光性能比皮鞋好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加镜面反射效果

D ．鞋油的颜色比皮革好，可增加镜面反射效果

8．某人站在商场用光滑金属包装的圆柱子前面，看到圆柱子里自己的像，则像和人相比较( ) A ．变胖了，变高了 B ．变瘦了，变高了 C. 变胖了，高度不变 D ．变瘦了，高度不变

9．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大凉 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 10．小明在桌面上盛了一脸盆水，准备洗脸，突然他发现墙面的钟到了水盆里，钟面如图所示，其实际时间为（ ）

A ． 11：15

B 12：45

C 6：15

D 9：30

11．三个人同时在岸边用枪对水中的鱼射击，结果有一人将鱼击中，由此可知 ( )

A ．三人中一定有—人未瞄准

B ．三人中一定有两人未瞄准

C ．三人中一定有一人瞄准了

D ．三人中一定有两人瞄准了

12．太阳光垂直照射在塑料棚顶一个很小的“△”形孔上，在地面形成的光斑是( )． A ．“△”形 B ．“▽”形 C ．方形 D ．圆形

13．在无任何其他光源的情况下，舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣红裙子的演员身上时，观众看到的演员应是( )

A ．全身绿色

B ．上衣呈绿色，裙子呈红色

C ．上衣呈绿色，裙子呈黑色

D ．上衣呈绿色，裙子呈紫色

14．有一暗室，其南边窗上有一小孔，若有一室外被阳光照亮的白色汽车在窗外路面上自东向西驶过，这时在正对小孔的室内墙上可看到( )

A ．汽车正立的像，并自东向西移动

B ．汽车正立的像，并自西向东移动

C ．汽车倒立的像，并自西向东移动

D ．汽车倒立的像，并自东向西移动 15．人体有一定的温度，所以人体不断向外发射( )

A ．红外线

B ．X 射线

C ．夕射线

D ．丁射线

16．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情

况相比( )

A ．将提前 B. 将延后

C. 不变 D ．在某些地区将提前，在另一些地区将延后

17．宇航员登上月球后，抬头仍能看到天上一轮红日，但周围的景象是( )

A．一片黑夜，能看见星星，但不闪烁B．一片黑夜，能看见星星闪烁

C．一片明亮，无法看见星空D．一片蓝色，只见地球

18. 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

19.小明听讲座时，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，这样拍摄下来的照片( )．

A．反而看不清楚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．与不用闪光灯的效果一样，因为拍摄的是银幕上的像，而不是实际的景物

20．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，若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

二．作图题：

1.如图所示，人眼在平面镜MN前的P点，用作图法确定通过平面镜能看到墙EF上多大的范围？

2.两相交平面镜a.b之间有一发光点S,如图所示试画出S出的一条光线，使它分别经a、b两镜面各反射一次后，仍回到S点．并说明你作图的依据．

3．有两种潜望镜如图中左右两图，画出通过它们观察到的像的特点．

4．如图所示，平面镜MN上方有一个物体AB，请用图示回答下列问题：

(1)人眼在什么范围内可以看到整个物体在镜中的像?

(2)要使人眼在丘，点看不到镜中的像，至少应把平面镜的哪部分遮住?

5．如图所示，M1，M2是两个焦距相同的凹镜．要使平行于主轴的光线AB能在两凹镜M1，M2之间来回反射，两凹镜的顶点P l，P2应相距多远?在图中标出焦点F1，F2的位置，并画出光线AB被两个凹镜反射的光路

6．完成图6所示的光路图

三．计算题：

1．某同学要利用一把卷尺和一小块平面镜测出如图所示的水平地面上的一棵大树的高度．

(1)．如图中画图表示他的测量方法，并简述实验步骤．

(2)．用字母表示所测得的量，写出大树高度H的表达式H＝

步骤：

2．如图所示焦距为40厘米，直径为10厘米的凸透镜放在x=20

厘米处，下边缘在x轴上，其主光轴与x 轴平行。在y轴上，从

y=0向上每隔1厘米有一个发光点。眼睛在图中的E点（x=60 厘

米，y=0）处观察，通过凸透镜可以看到几个发光点。

3. 如图所示，一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨

道匀速向右运动。有一台发出细光束的激光器在小转台M上，到轨道的距离MN为d=10米，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60秒，激

光束的转动方向如图所示。若当光束与MN的夹角为450时，光束正好射到

小车上，如果再经过Δt=2．5秒，光束又射到小车上，则小车的速度为多少?

5．设计实验求出凹透镜的焦距，并写出推导求焦距的公式

物体高12cm，垂直于透镜主轴放在透镜一侧的适当位置，物体经透镜生成高

4cm的倒立像．如果物体朝透镜方向移近lOcm，则可经透镜形成36cm的正立像．求此透镜的3．用一直径是20cm的凸透镜正对着太阳，在凸透镜的另一侧15cm处，有一垂直透镜主轴的光屏，光屏上显现出一个直径是10cm的光斑，则这个凸透镜的焦距是多少?

物理竞赛热学专题40题刷题练习(带答案详解)

物理竞赛热学专题40题刷题练习（带答案详解) 1．潜水艇的贮气筒与水箱相连，当贮气筒中的空气压入水箱后，水箱便排出水，使潜水艇浮起。某潜水艇贮气简的容积是2m 3，其上的气压表显示内部贮有压强为2×107Pa 的压缩空气，在一次潜到海底作业后的上浮操作中利用简内的压缩空气将水箱中体积为10m 3水排出了潜水艇的水箱，此时气压表显示筒内剩余空气的压强是9.5×106pa ，设在排水过程中压缩空气的温度不变，试估算此潜水艇所在海底位置的深度。 设想让压强p 1=2× 107Pa 、体积V 1=2m 3的压缩空气都变成压强p 2=9.5×106Pa 压缩气体，其体积为V 2，根据玻-马定律则有 p 1V 1=p 2V 2 排水过程中排出压强p 2=9.5× 106Pa 的压缩空气的体积 221V V V '=-， 设潜水艇所在处水的压强为p 3，则压强p 2=9.5×106Pa 、体积为2V '的压缩空气，变成压强为p 3的空气的体积V 3=10m 3。 根据玻马定律则有 2233p V p V '= 联立可解得 p 3=2.1×106Pa 设潜水艇所在海底位置的深度为h ，因 p 3=p 0+ρ gh 解得 h =200m 2．在我国北方的冬天，即便气温很低，一些较深的河 流、湖泊、池塘里的水一般也不会冻结到底，鱼类还可以在水面结冰的情况下安全过冬，试解释水不会冻结到底的原因？ 【详解】 由于水的特殊内部结构，从4C ?到0C ?，体积随温度的降低而增大，达到0C ?后开始结冰，冰的密度比水的密度小。 入秋冬季节，气温开始下降，河流、湖泊、池塘里的水上层的先变冷，密度变大而沉到水底，形成对流，到达4C ?时气温如果再降低，上层水反而膨胀，密度变小，对流停止，“漂浮”在水面上，形成一个“盖子”，而下面的水主要靠热传导散失内能，但由于水

高中物理竞赛几何光学测试题(含详细解析)

几何光学测试题 1、如图（a ）所示，一细长的圆柱形均匀玻璃棒，其一个端面是平面（垂直于轴线），另一个端面是球面，球心位于轴线上．现有一很细的光束沿平行于轴线方向且很靠近轴线人射．当光从平端面射人棒内时，光线从另一端面射出后与轴线的交点到球面的距离为a ；当光线从球形端面射人棒内时，光线在棒内与轴线的交点到球面的距离为b ．试近似地求出玻璃的折射率n 。 2、内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R 的黑球，距球心为2R 处有一点光源S ，球心O 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？ 3、如图1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． 4、如图（a ）所示，两平面镜A 和B 的镜面分别与纸面垂直，两镜面的交线过图中的O 点，两镜面间夹角为 ?=15α，今自A 镜面上的C 点处沿与A 镜面夹角?=30β的方向在纸面内射出一条光线，此光线在两镜面经 多次反射后而不再与镜面相遇。设两镜面足够大，1=CO m 。试求： （1）上述光线的多次反射中，最后一次反射是发生在哪块镜面上？ （2）光线自C 点出发至最后一次反射，共经历多长的时间？ 5、有一水平放置的平行平面玻璃板H ，厚3.0 cm ，折射率 1.5n =。在其下表面下2.0 cm 处有一小物S ；在玻璃扳上方有一薄凸透镜L ，其焦距30cm f =，透镜的主轴与玻璃板面垂直；S 位于透镜的主轴上，如图（a ）所示。若透镜上方的观察者顺着主轴方向观察到S 的像就在S 处，问透镜与玻璃板上表面的距离为多少? 6、望远镜的物镜直径D ＝250cm ，其焦距f ＝160m 。要用此望远镜对相距L ＝320km ，直径d ＝2m 的人造地球卫星拍摄照片，试问：（1）照像底片应该放在距焦点多远的位置上？（2）人造卫星的像的大小是多少？ α β O A B 图(a) C D 图（a ） 2R S r R O 图1 S f α F y 2 L 1 L S ' n ? 图（a ）

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 ＝，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n 1＝，酒的折射率n 2＝。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 6.（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α0，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．

高中物理竞赛专题训练

高中物理竞赛专题训练 1、一圆柱体的坚固容器，高为h，上底有一可以打开和关闭的密封阀门，现把此容器沉入深为H 的湖底，并打开阀门，让水充满容器，然后关闭阀门。设大气压强为P0， 湖水的密度为，则容器内部底面受到的向下的压强为_________，若将 此容器从湖底移动湖面上，这时容器内部底面上受到的向下的压强为 _________。（P 0+gH、P0+gH） 2、氢原子处于基态时，能量E=_________；当氢原子处于n=5的能量状态时，氢原子的能量为__________；当氢原子从n=5状态跃迁到n=1的基态时，辐射光子的能量是_________，是_________光线（红外线、可见或紫外线）。（—13.6 ev、—0.54ev 、13.06ev、紫外线） 3、质量为m的物体A置于质量为M、倾角为的斜面B上，A、B之间光滑接触，B的底面与水平地面也是光滑接触。设开始时A与B均为静止，而后A以某初速度沿B的斜面向上运动，如图所示，试问A在没有到达斜面顶部前是否会离开斜面？为什么？讨论中不必考虑B向前倾倒的可能性。（不会离开斜面，因为A与B的相互作用力为(mMcos g) / [M+m(sin)2]，始终为正值） 4、一电荷Q1均匀分布在一半球面上，无数个点电荷、电量均为Q2位于通过球心的轴线上，且在半球面的下部。第k个电荷与球心的距离为，而k=1，2，3，4……，设球心处的电势为零，周围空间均为自由空间。若Q1已知求Q2。（—Q1/2）

5、一根长玻璃管，上端封闭，下端竖直插入水银中，露出水银面的玻璃管长为76 cm。水银充满管子的一部分。玻璃管的上端封闭有0.001mol的空气，如图所示。外界大气压强为76cmHg。空气的定容摩尔热容量为C V =20.5J/mol k。当玻璃管与管内空气的温度均降低100C时，试问管内空气放出多少热量？（0.247焦耳） 6、如图所示，折射率n=1.5的全反射棱镜上方6cm处放置一物体AB，棱镜直角边长为6cm，棱镜右侧10cm处放置一焦距f1=10cm的凸透镜，透镜右侧15cm处再放置一焦距f2=10cm的凹透镜，求该光学系统成像的位置和像放大率。（在凹透镜的右侧10cm处、放大率为2） 7、在边长为a的正方形四个顶点上分别固定电量均为Q的四个点电荷，在对角线交点上放一个质量为m，电量为q（与Q同号）的自由点电荷。若将q沿着对角线移动一个小的距离，它是否会做周期性振动？若会，其周期是多少？（会做周期性振动，周期为） 8、一匀质细导线圆环，总电阻为R，半径为a，圆环内充满方向垂直于 环面的匀强磁场，磁场以速率K均匀的随时间增强，环上的A、D、C三点位置对称。电流计G

高中物理竞赛教程(超详细) 第十一讲 物理光学23页

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 其中1A 、2A 为振幅，1?、2?为振动初相位。 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 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： 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δ为半波长的奇数倍时，两列波波峰与波谷相遇，P 为减弱点（暗点）。因此，白屏上干涉明条纹对 应位置为) 2,1,0( =??±=k d l k x λ暗条纹对应位置为) 2,1,0()21( =?-±=k l d k x λ。其中k =0的明条纹为中 央明条纹，称为零级明条纹；k =1，2…时，分别为 中央明条纹两侧的第1条、第2条…明（或暗）条纹，称为一级、二级…明（或暗）条纹。 相邻两明（或暗）条纹间的距离 λd l x = ? 。该 阳光 图2-1-1

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

物理竞赛专题训练(力学)

1. 如图所示，圆柱形容器中盛有水。现将一质量为0.8千克的正方体物块放入容器中，液面上升了1厘米。此时正方体物块有一半露出水面。已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为5∶1，g 取10牛/千克，容器壁厚不计。此时物块对容器底的压强是__________帕。若再缓缓向容器中注入水，至少需要加水___________千克，才能使物块对容器底的压强为零。 2. 如图所示，是小明为防止家中停水而设计的贮水箱．当水箱中水深达到1．2m 时，浮子A 恰好堵住进水管向箱内放水，此时浮子A 有1/3体积露出水面（浮子A 只能沿图示位置的竖直方向移动）。若进水管口水的压强为1．2×105Pa ，管口横截面积为2．5㎝2，贮水箱底面积为0．8m 2，浮子A 重10N 。则：贮水箱能装__________千克的水。 浮子A 的体积为______________m 3. 3. 弹簧秤下挂一金属块，把金属块全部浸在水中时，弹簧秤示数为3.4牛顿，当 金属块的一半体积露出水面时，弹簧秤的示数变为 4.4牛顿，则：金属块的重力为____________牛。金属块的密度为________千克/米3（g=10N/kg ） 4. 图甲是一个足够高的圆柱形容器，内有一边长为10cm 、密度为0.8×103kg/m 3的正方体物块，物块底部中央连有一根长为20cm 的细线，细线的另一端系于容器底部中央(图甲中看不出，可参见图乙)。向容器内缓慢地倒入某种液体，在物块离开容器底后，物块的1/3浮出液面。则：当液面高度升至_________厘米时；细线中的拉力最大。细线的最大拉力是__________牛。(取g=10N/kg) 5. 如图所示，弹簧上端固定于天花板，下端连接一圆柱形重物。先用一竖直细线拉住重物，使弹簧处于原长，此时水平桌面上 烧杯中的水面正好与圆柱体底面接触。已知圆柱形重物的截面积为10cm 2 为 10cm ；烧杯横截面积20cm 2，弹簧每伸长1cm 的拉力为0.3N ，g =10N/kg 物密度为水的两倍，水的密度为103kg/m 3弹簧的伸长量为___________厘米。 6. 如图16－23所示，A 为正方体物块，边长为4cm ，砝码质量为280g ，此时物体A 刚好有2cm 露出液面。若把砝码质量减去40g ，则物体A 刚好全部浸入液体中，则物体A 的密度为____________克/厘米3（g 取10N/kg ）。 7. 一个半球形漏斗紧贴桌面放置，现自位于漏斗最高处的孔向内注水，如图所示，当漏斗内的水面刚好达到孔的位置时，漏斗开始浮起，水开始从下面流出。若漏斗半径为R ，而水的密度为ρ，试求漏斗的质量为____________。 8. 将体积为V 的柱形匀质木柱放入水中,静止时有一部分露出水面,截去露出部分再放入水中,又有一部分露出水面,再截去露出部分……,如此下去,共截去了n 次,此时截下来的木柱体积是_________________,已知木柱密度ρ和水的密度ρ水。 甲

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，

中学生物理竞赛系列练习试题几何光学

中学生物理竞赛系列练习题 第十章 几何光学 1、如图所示，一物体在曲率半径为12cm 的凹面镜的顶点左方4cm 处，求相的位置及横向放大率，并作出光路图。 d = 30cm ，求物体PQ 的像P ′Q ′与PQ 之间的距离d 2 。 答案：d 2 = 10cm 3、有一凹面镜，球心为C ，内盛透明液体，已知C 至液面的高度CE = 40.0cm ，主轴CO 上有一物体A 。当物离液面的高度AE = 30.0cm 时，A 的实像和物恰好处于同一高度。实验时光圈直径很小，可以保证近轴光线成像。试求该透明液体的折射率n 。 解法一：第一次，折射 v 1 = n ·AE = 30n 第二次，反射 u 2 = 30n + OE f = 2 OE 40+ v 2 = OE 40n 60)OE n 30)(OE 40(+-++ 第三次，折射 u 3 = v 2 － OE = OE 40n 60OE 80nOE 30n 1200+-+- v 3 = n u 3 = 30 即 180n 2 +（6OE － 240）n － 8OE = 0 得 n 1 = 3 4 ，n 2 = －30 OE （舍去） 解法二：据光路图（水中反射线应指向C ）。再根据题意“近轴光线”，可以近似处理 sini ≈ tgi ，易得结论。n = r sin i sin ≈tgr tgi = AE CE

答案：n =1.33 。 4、内径为r 、外径为R（R＞r）的玻璃管内装满了发光的液体。液体在伦 琴射线的照射下发绿光，玻璃对绿光的折射率为n 1，液体对绿光的折射率为n 2 。 从旁边看玻璃管，玻璃管的厚度象是零，那么r/R应满足什么条件？ 答案：当n 1≤n 2 时， R r≥ 1 n 1；当n 1 ≥n 2 时， R r≥ 2 n 1 5、凸透镜焦距为10cm ，凹透镜焦距为4cm ，两透镜相距12cm共主轴放置。已知物在凸透镜左方20cm处，计算像的位置及横向放大率，并作出光路图。 答案：凹透镜左方8cm处；横向放大率为1（望远镜？）光路图如下—— 6、在折射率为5/3的透明液体中，有一会聚透镜L ，它在液体中的焦距为7cm ，主轴竖直。另有一遮光板紧贴镜面，板上有小孔P可以透光，P离透镜的光心6cm 。若在透镜下方主轴上放一点光源，试问：点光源置于何处才能有光线经P孔射至液面并进入空气中？ 提示：先寻求液体的临界角C = 36.87°， 可得两种成像可能——a、虚像S′，v 1 = － 8.0cm b、实像S″，v 2 = 8.0cm 它们对应的物距范围即为所求… 答案：距透镜56cm到3.7cm之间（不包 括边界值）。 7、一显微镜的物镜焦距为1cm ，目镜焦距为4cm ，两者相距16cm 。如果观察者的明视距离为24cm ，观察物应放在物镜前多远？如果物长0.5mm ，最后的像长应为多少？ 答案：1.09cm ；4.05cm

第31届全国中学生物理竞赛决赛试题与解答(word版)

第 31 届全国中学生物理竞赛决赛理论考试试题 一、（12 分）一转速测量和控制装置的原理如图 所示. 在 O 点有电量为 Q 的正电荷，内壁光滑 的轻质绝缘细管可绕通过 O 点的竖直轴在水平 面内转动， 在管内距离 O 为 L 处有一光电触发 控制开关 A ，在 O 端固定有一自由长度为 L/4 的轻质绝缘弹簧，弹簧另一端与一质量为 m 、带 有正电荷 q 的小球相连 接. 开始时，系统处于静态平衡. 细管在外力矩作用下，作定轴转动，小球可在细管内运动. 当细管转速ω逐渐变大时，小球到达细管的 A 处刚好相对于细管径向平衡，并触发控制 开关， 外力矩瞬时变为零，从而限制转速过大；同时 O 点的电荷变为等量负电荷－Q.通 过测量此后小球相对于细管径向平衡点的位置 B ，可测定转速. 若测得 OB 的距离为 L/2， 求 （1）弹簧系数0k 及小球在 B 处时细管的转速； （2）试问小球在平衡点 B 附近是否存在相对于细管的径向微振动？如果存在，求出该微 振 动的周期. 二、（14 分）多弹头攻击系统是破解导弹防御体系的有效手 段. 如图所示，假设沿某海岸有两个军事目标 W 和 N ， 两 者相距 L ，一艘潜艇沿平行于该海岸线的航线游弋，并 监视 这两个目标，其航线离海岸线的距离为 d . 潜艇接到攻击命令 后浮出海面发射一颗可分裂成多弹头的母弹，发射 速度为0 v （其大小远大于潜艇在海里游弋速度的大小），假设母弹到达最高点时分裂成三个分弹头， 每个分弹头的质量相等，分裂时相对原母弹的速度大小均为 v ，且分布在同一水平面内， 分弹头 1、2 为实弹，分弹头 3 迷惑对方雷达探测的假弹头. 如果两个实弹能够分别击中 军事目标 W 和 N ，试求潜艇发射母弹时的位置与发射方向，并给出相应的实现条件. 三、（14 分）如图所示，某绝热熔器被两块装有阀门 K 1 和 K 2 的固定绝热隔板分割成相 等体积0V 的三室 A 、B 、C ，0A B C V V V V ===.容器左端用绝热活塞 H 封闭，左侧 A 室 装有11ν=摩尔单原子分子气体，处在压强为 P 0、温度为 T 0 的平衡态；中段 B 室为真空； 右侧 C 室装 有ν2 = 2 摩尔双原子分子气体，测得其平衡态温度为 Tc = 0.50 T 0.初始时刻 K 1 和 K 2 都处在关闭状态.然后系统依次经历如下与外界无热量交换的热力学过程： （1）打开 K 1，让 V A 中的气体自由膨胀到中段真空 V B 中；等待气体达到平衡态时，缓 慢推动活塞 H 压缩气体，使得 A 室体积减小了 30%（A V ' = 0.70 V 0）.求压缩过程前后，该部分气体的平衡态温度及压强； （2）保持 K 1 开放，打开 K 2，让容器中的两种气体自由混合后共同达到平衡态. 求此时混 合气体的温度和压强； （3）保持 K 1 和 K 2 同时处在开放状态，缓慢拉动活塞 H ，使得 A 室体积恢复到初始体 积 A V ''=V 0. 求此时混合气体的温度和压强.

上教版初中物理竞赛训练试题

上教版初中物理竞赛训 练试题 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

物理竞赛训练试题——运动学 班级________姓名________得分________ 一. 选择题:(3分×10=30分) 1.河中有一漂浮物,甲船在漂浮物上游100米处,乙船在漂浮物下游100米处,若两船同时以相同的速度去打捞,则( ) A.甲船先到 B.乙船先到 C.两船同时到达 D.无法判断 2.隧道长550米,一列火车车厢长50米,正以36千米/时的速度匀速行驶,车厢中某乘客行走的速度为1米/秒,当列车过隧道时,乘客经过隧道的时间至少为( ) 秒秒秒秒 3.蒸汽火车沿平直道行驶,风向自东向西,路边的观察者看到从火车烟囱中冒出的烟雾是竖直向上呈柱形的,由此可知,相对于空气火车的运动方向是 ( ) A.自东向西 B.自西向东 C.静止不动 D.无法确定 4.甲乙两船相距50千米同时起船,且保持船速不变,若两船同时在逆水中航行,甲船航行100千米,恰赶上乙船,若两船都在顺水中航行,则甲船赶上乙船需航行( ) 千米的路程千米的路程 C.大于50千米小于100千米路程 D.大于100千米的路程 5.坐在甲飞机中的某人,在窗口看到大地向飞机迎面冲来,同时看到乙飞机朝甲飞机反向离去,下列判断错误的是( ) A.甲飞机正向地面俯冲 B.乙飞机一定在作上升运动 C.乙飞机可能与甲飞机同向运动 D.乙飞机可能静止不动 6.一列长为S的队伍以速度u沿笔直的公路匀速前进.一个传令兵以较快的速度v从队末向队首传递文件,又立即以同样速度返回队末.如果不计递交文件的时间,那么这个传令兵往返一次所需的时间是( ) u v+u v /v2+u2 v /v2—u2 7.如图所示:甲乙两人同时从A点出发沿直线向B点走去.乙先到达B点,然后返回,在C点遇到甲后再次返回到B点后,又一次返回并在D点第二次遇到甲. 设整个过程甲速度始终为V,乙速度大小也恒定保持8V.则S 1:S 2 ( ) :7 :6 :8 :7 8.根据图中所示情景,做出如下判断: A.甲船可能向右运动,乙船可能向右运动 B.甲船可能向左运动,乙船可能向左运动 C.甲船可能静止,乙船可能静止 D.甲船可能向左运动,乙船可能向右运动. 以上说法中正确的个数是( ) A. 0个个个个 9.一辆汽车以40千米/时的速度从甲站开往乙站,当它出发时恰好一辆公共汽车从乙站开往甲站,以后每隔15分钟就有一辆公共汽车从乙站开往甲站,卡车在途中遇到6辆公共汽车,则甲乙两站之间的距离可能为( )

物理竞赛专题训练(功和能)

功和功率练习题 1．把30kg的木箱沿着高O.5m、长2m的光滑斜面由底部慢慢推到顶端，在这个过程中此人对木箱所做的功为J，斜面对木箱的支持力做的功为J。 2．一台拖拉机的输出功率是40kW，其速度值是10m／s，则牵引力的值为N。在10s 内它所做的功为J。 3．一个小球A从距地面1.2米高度下落，假设它与地面无损失碰撞一次后反弹的的高度是原来的四分之一。小球从开始下落到停止运动所经历的总路程是________m。 4.质量为4 ×103kg的汽车在平直公路上以12m／s速度匀速行驶，汽车所受空气和路面对它的 阻力是车重的O.1倍，此时汽车发动机的输出功率是__________W。如保持发动机输出功率不变，阻力大小不变，汽车在每行驶100m升高2m的斜坡上匀速行驶的速度是__________m/ s。 5.用铁锤把小铁钉钉敲入木板。假设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知第一 次将铁钉敲入木板1cm，如果铁锤第二次敲铁钉的速度变化与第一次完全相同，则第二次铁钉进入木板的深度是__________cm。 6.质量为1Og的子弹以400m／s的速度水平射入树干中，射入深度为1Ocm，树干对子弹的平均 阻力为____ N。若同样质量的子弹，以200m／s的速度水平射入同一树干，则射入的深度为___________cm。（设平均阻力恒定） 7. 人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6 ×105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时，心脏的平均功率为____________W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80ml，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为____________。 8. 我国已兴建了一座抽水蓄能水电站，它可调剂电力供应．深 夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水 池内；白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图8—23 所示．若上蓄水池长为150 m，宽为30 m，从深液11时至清晨4 时抽水，使上蓄水池水面增高20 m，而抽水过程中上升的高度 始终保持为400 m．不计抽水过程中其他能量损失，则抽水机的 功率是____________W。g=10 N／kg) 9. 一溜溜球，轮半径为R，轴半径为r,线为细线，小灵玩溜溜球时，如图所示，使球在水平桌面 上滚动，用拉力F使球匀速滚动的距离s,则（甲）(乙)两种不同方式各做功分别是_____________J和__________________J

高中物理竞赛几何光学

第07部分 几何光学 §1 三大定律 一、直线传播： 1、条件：同一种均匀介质 2、日食原理： 3、月食原理： 二、反射： 1、反射定律：共面、分居两侧、等角 2、平面镜成像：等大、等距、对称的虚像 作图法：定律法、对称法 3、反射视场： 三、折射： 1、折射定律：共面、分居两侧、斯涅尔公式： 2 1 sin sin θθ为定值 2、折射率：描述介质对光线偏折程度的物理量。 从真空射入介质：定义式：21sin sin θθ= n ；决定式：v c n = 从介质1射入介质2：2211sin sin θθn n =；2211v n v n = 介质1对介质2的相对折射率：1 2 122112sin sin v v n n n ===θθ 四、费马原理： 1、光程l ： n n v s v s v s t +++= K 2211；n n n n s n s n s n v cs v cs v cs ct K K ++=+++=22112211 在均匀介质中，光程等于光的几何路程s 与物质的折射率的乘积：ns l =；

在不均匀介质中，取元光程s n l i ??=?，总光程为s n l N i i N ?= ∑=∞→1 lim 光程这光在介质中走过的路程折算成真空中走过的路程。 2、费马原理： 在指定的两点之间光实际传播的路径是：光程取极值的路径。在大部分情况下，此极值为最小值，但有时为最大值，有时为恒定值。 3、用原理解释直进、反射、折射： （1）直进：在均匀介质里传播，因为给定两点间直线路径最短，所以光沿直线传播。 （2）反射： （3）折射：214页 五、全反射： 1、光密介质、光疏介质：两种介质相比较，折射率较大的介质叫光密介质，折射率较小的介质叫光疏介质 2、定义：当光线从光密介质射到光疏介质的界面上时，若入射角大于临界角，则折射光线消失，只产生反射的现象叫全反射 3、条件： ⑴光从光密介质射向光疏介质； ⑵入射角大于或等于临界角．两条件必须同时存在，才发生全反射。 4、应用： 全反射棱镜、光导纤维、海市蜃楼： 六、棱镜： 1、定义：有两个、两个以上的折射面的透明介质。 2、特点：光线通过棱镜时，出射光将向底面偏折．通过棱镜可看到物体的虚像，像的位置向顶角偏移． 2、光路图：棱镜角为A

2020年高中物理竞赛习题专题十一：几何光学(Word版含解析)

【预赛 三一 自招】高中物理竞赛模拟专题之《几何光学》 1 如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d .当桶内无油时，从某点A 恰能看到桶底边缘上的某点B .当桶内油的深度等于桶高一半时，在A 点沿AB 方向看去，看到桶底上的C 点，C 、B 相距 .4 d 由此可得油的折射率以及光在油中传播的速度为（） (A) 17s m 10106,10 2 -?? (B) 17s m 10106,210-?? (C) 18s m 10105.1,210-?? (D) 18s m 10105.1,10 2 -?? 分析与解 如图所示，C 点发出的光线经O 点折射后射向A 点，则由折射定律 r n i n sin sin 0=（n 为油的折射率，0n 为空气的折射率），可知油的折射率 2 10 /45sin sin sin ===OC CD i r n .光在折射率为n 的介质中速度n c v =，因而可进一步求得 光在油中传播的速度1718 s m 10106s m 2 /10103--??=??==n c v .故选（B ）. 题 13-1 图 2 在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在一倒立圆锥里，其顶角为（ ） （A ）48.8 （B ）41.2 （C ）97.6 （D ）82.4 分析与解 本题是一个全反射的应用题.根据水的折射率，光线从空气射入水中时反射光的临界角 8.481 arcsin ≈=n i c ,其中n =1.33为水的折射率.如图所示，当光线以90 的最大入射角射入水中时，折射角为r ，故所有射入水中的光线的折射角均小于r ，根据空间旋转对称，水面上所有的景物都落在顶角为 6.9722c ==i r 的锥面内.故选（C ）.

2020上教版初中物理竞赛训练试题

一.选择题:(3分×10=30分) 1.河中有一漂浮物,甲船在漂浮物上游100米处,乙船在漂浮物下游100米处,若两船同时以相同的速度去打捞,则( ) A.甲船先到 B.乙船先到 C.两船同时到达 D.无法判断 2.隧道长550米,一列火车车厢长50米,正以36千米/时的速度匀速行驶,车厢中某乘客行走的速度为1米/秒,当列车过隧道时,乘客经过隧道的时间至少为( ) A.5秒 B.50秒 C.55秒 D.60秒 3.蒸汽火车沿平直道行驶,风向自东向西,路边的观察者看到从火车烟囱中冒出的烟雾是竖直向上呈柱形的,由此可知,相对于空气火车的运动方向是( ) A.自东向西 B.自西向东 C.静止不动 D.无法确定 4.甲乙两船相距50千米同时起船,且保持船速不变,若两船同时在逆水中航行,甲船航行100千米,恰赶上乙船,若两船都在顺水中航行,则甲船赶上乙船需航行( ) A.50千米的路程 B.100千米的路程 C.大于50千米小于100千米路程 D.大于100千米的路程 5.坐在甲飞机中的某人,在窗口看到大地向飞机迎面冲来,同时看到乙飞机朝甲飞机反向离去,下列判断错误的是( )

A.甲飞机正向地面俯冲 B.乙飞机一定在作上升运动 C.乙飞机可能与甲飞机同向运动 D.乙飞机可能静止不动 6.一列长为S的队伍以速度u沿笔直的公路匀速前进.一个传令兵以较快的速度v从队末向队首传递文件,又立即以同样速度返回队末.如果不计递交文件的时间,那么这个传令兵往返一次所需的时间是( ) A.2S/u B.2S/v+u C.2S v /v2+u2 D.2S v /v2—u2 7.如图所示:甲乙两人同时从A点出发沿直线向B点走去.乙先到达B点,然后返回,在C点遇到甲后再次返回到B点后,又一次返回并在D点第二次遇到甲.设整个过程甲速度始终为V,乙速度大小也恒定保持8V.则S1:S2( ) A.8:7 B.8:6 C.9:8 D.9:7 8.根据图中所示情景,做出如下判断: A.甲船可能向右运动,乙船可能向右运动 B.甲船可能向左运动,乙船可能向左运动 C.甲船可能静止,乙船可能静止 D.甲船可能向左运动,乙船可能向右运动. 以上说法中正确的个数是( ) A. 0个 B.1个 C.2个 D.3个 9.一辆汽车以40千米/时的速度从甲站开往乙站,当它出发时恰好一辆公共汽车从乙站开往甲站,以后每隔15分钟就有一辆公共汽车从乙站开往甲站,卡车在途中遇到6辆公共

全国高中物理竞赛历年试题与详解答案汇编

全国高中物理竞赛历年试题与详解答案汇编 ———广东省鹤山市纪元中学 2014年5月

全国中学生物理竞赛提要 编者按：按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第九次全体会议的建议，由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定，结合我国目前中学生的实际情况，制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》，作为今后物理竞赛预赛和决赛命题的依据，它包括理论基础、实验基础、其他方面等部分。其中理论基础的绝大部分内容和国家教委制订的（全日制中学物理教学大纲》中的附录，即 1983年教育部发布的《高中物理教学纲要（草案）》的内容相同。主要差别有两点：一是少数地方做了几点增补，二是去掉了教学纲要中的说明部分。此外，在编排的次序上做了一些变动，内容表述上做了一些简化。1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。1991年9月11日在南宁由全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议正式通过，开始实施。 一、理论基础 力学 1、运动学 参照系。质点运动的位移和路程，速度，加速度。相对速度。 矢量和标量。矢量的合成和分解。 匀速及匀速直线运动及其图象。运动的合成。抛体运动。圆周运动。 刚体的平动和绕定轴的转动。 2、牛顿运动定律 力学中常见的几种力 牛顿第一、二、三运动定律。惯性参照系的概念。 摩擦力。 弹性力。胡克定律。 万有引力定律。均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）。开普勒定律。行星和人造卫星的运动。 3、物体的平衡 共点力作用下物体的平衡。力矩。刚体的平衡。重心。 物体平衡的种类。 4、动量 冲量。动量。动量定理。 动量守恒定律。 反冲运动及火箭。 5、机械能 功和功率。动能和动能定理。 重力势能。引力势能。质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式（不要求导出）。弹簧的弹性势能。 功能原理。机械能守恒定律。 碰撞。 6、流体静力学 静止流体中的压强。 浮力。 7、振动 简揩振动。振幅。频率和周期。位相。

物理竞赛练习题 电磁学

物理竞赛练习题《电场》 班级____________座号_____________姓名_______________ 1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。 2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。

3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。试问经多长时间它能到达x =0的位置。 4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。 （1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？ （2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。

E 物理竞赛练习题 《电势和电势差》 班级____________座号_____________姓名_______________ 1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。给这系统加上一匀强电场，场强E =100kV/m ，场强方向平行图面且垂于线。某一时刻将线烧断，求当两个小球和转轴O 在同一条直线上时，杆受到的压力（杆的重力不计）。 2、半径为R 的半球形薄壳，其表面均匀分布面电荷密度为σ的电荷，求该球开口处圆面上任一点的电势。 3、如图所示，半径为r 的金属球远离其他物体，通过R 的电阻器接地。电子束从远处以速度v 落到球上，每秒钟有n 个电子落到球上。试求金属球每秒钟释放的热量及球上电量。

全国高中物理竞赛波动光学专题

波动光学 【知识点】 一、光的干涉 1、 光波 定义 光波是某一波段的电磁波，是电磁量E 和H 的空间的传播． 2、 光的干涉 定义 满足一定条件的两束（或多束）光波相遇时，在光波重叠区域内，某些点合光强大于分光强之和，在另一些点合光强小于分光强之和，因而合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布，称为光的干涉现象，光波的这种叠加称为相干叠加，合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布称为干涉条纹，其中强度极大值的分布称为明条纹，强度极小值的分布称为暗条纹． 3、 相干条件 表述 两束光波发生相干的条件是：频率相同，振动方向几乎相同，在相遇点处有恒定的相位差． 4、 光程差与相位差 定义 两列光波传播到相遇处的光程之差称为光程差；两列光波传播到相遇处的相位之差称为相位差． 5、 双光束干涉强度公式 表述 在满足三个相干条件时，两相干光叠加干涉场中各点的光强为 12122cos I I I I I ?=++? 式中，相位差 122()π ???δλ ?=-- 保持恒定，若120I I I ==，则 2 002(1cos )4cos 2 I I I ? ??=+?= 6、 杨氏双缝干涉实验 实验装置与现象 如图1所示，狭缝光源S 位于对称轴线上，照明相距为a 的两个狭缝 1S 和2S ，在距针孔为D 的垂轴平面上观察干涉图样，装置放置在空气(1)n =中，结构满足 ,,sin tan d D D x θθ≈ ．

在近轴区内，屏幕上的是平行、等间距的明暗相间的直条纹，屏幕上P 点的光程差δ为 21sin x r r d d D δθ=-≈≈ 相应明暗纹条件是 (21)2 k x d D k λδλ ?? ==?+??，干涉加强，，干涉减弱， 干涉条纹的位置是 0,1,2,(21)2D k d x k D k d λλ???==±±??+?? ，明纹中心位置，，暗纹中心位置， 式中，整数k 称为干涉级数，用以区别不同的条纹． 7、 薄膜干涉 实验装置 如图2所示，扩展单色光源照射 到薄膜上反射光干涉的情况，光源发出的任一单条光线经薄膜上下两个面反射后，形成两条光线○ 1、○2，在实验室中可用透镜将它们会聚在焦平面处的屏上进行观察，在膜的上下两个表面反射的两束光线○1和○2的光程差为 222 21 2sin 2 e n n i λ δ=-+ 1 r 1 r P x O 2 S a 1 S S D 1 O E 图1 1 n 2 n l C ① ② 图 2 3 n