物理竞赛训练(光学部分1--5)

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

物理竞赛专题训练（光学部分1）

是半圆形玻璃砖的圆心，指出哪些情况是不可能发生的 ( ) 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（ ）

图1 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

图2 图3 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

图4 图5

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 ( )

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_____3×105千米/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，

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。

图7

图8

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。

图9

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。

图10 图11

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。

图13

图12

图14

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。

图15

图16

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。

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 图1

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

图2

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

图3

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=________。

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）

图4

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．

图5

图6

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 。

图7

图8

图9

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。

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

图1

图2

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 ( )

图3 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

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