上海初中物理竞赛光学试题汇编含答案.docx
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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是凸透镜焦点，S是放在凸透镜前点光源，S’是S经凸透镜所成像。
，当光源S沿平行主轴方向向透镜移动时（始终保持u>f），像S’远离透镜移
动情况是（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。
为了测出该透镜焦距以及透镜在圆筒内
位置，小李同学做如下实验：
在圆筒左侧凸
透镜主光轴上放置一点光源S，在圆筒右侧垂s
直凸透镜主光轴固定一光屏，点光源S与光屏
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像；
将圆筒向右水平移动距离b，光屏上又出现了一个清晰像。
那么凸透镜与圆筒左端面距
离x为__（L-b-2a）/2__________，该透镜焦距f为____（L
-b
）/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彩色图像拍摄下来。
由于会场比拟暗，他使用了闪光灯。
这样拍出来照片：
（C）
（A）比不用闪光灯清楚多了
（B）与不用闪光灯效果一样
（C）看不清投影到屏幕上图像
（D）色彩被“闪〞掉了，拍到仅有黑色字与线条
4.细心小明注意到这样一个现象：
如果翻开窗户，直接看远处高架电线，电线呈规那么下弯弧形；而如果隔着窗玻璃看，电线虽然整体上也呈弧形，但电线上不同部位有明显不规那么弯曲，当轻微摆动头部让视线移动时，电线上不规那么弯曲情景也在移动。
产生这种现象主要原因是〔C〕
（A）玻璃上不同部位对光吸收程度不同（B）玻璃上不同部位透光程度不同
（C）玻璃上不同部位厚度不同（D）玻璃上不同部位对光反射不同
5.图11,平面镜OM与ON夹角为θ，一条平行于平面镜ON光线经过两个平面镜屡次反射后，能够沿着原来光路返回。
那么两平面镜之间夹角不可能是（A）
（A）200（B）150（C）100（D）50
6.在探究凸透镜成像规律实验中，我们发现像距v与物距u是一一对应，在如图12所示四个图线中，能正确反映凸透镜成像规律应该是（D）
（A）图线A（B）图线B（C）图线C（D）图线D
7.如图13所示，竖直放置不透光物体（足够大）中严密嵌有一凸透镜，透镜左侧两倍焦距处，有一个与主光轴垂直物体AB，在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜MN，镜面与凸透镜主光轴垂直，B、N两点都在主光轴上，AB与MN高度相等，且与透镜上半局部等高。
遮住透镜下半局部，那么该光具组中，物体AB成像情况是（D）
（A）两个实像，一个虚像（B）一个实像，两个虚像
（C）只有一个虚像（D）只有一个实像
8.如图14所示，P是一个光屏，屏上有直径为5厘米圆孔。
Q是一块平面镜，与屏平行放置且相距I0厘米。
01、02是过圆孔中心0垂直于Q直线，P与Q都足够大，现在直线0102上光屏P左侧5厘米处放置一点光源S，那么平面镜上反射光在屏上形成亮斑面积为〔C〕
（A）
（B）
（C）
（D）
9.如图15（a）所示，平面镜OM与ON夹角为θ，光线AB经过平面镜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点轴转过一个较小角度β，而入射光线不变，如图15〔b）所示。
此时经过平面镜两次反射后出射光线将〔B〕
（A）与原先出射光线CD平行
（B）与原先出射光线CD重合
（C）与原先出射光线CD之间夹角为2β
（D）与原先出射光线CD之间夹角为β
10、如图19所示，一点光源位于金属圆筒内部轴线上A点。
圆筒轴线与凸透镜主光轴重合，光屏与圆筒轴线垂直且距离透镜足够远。
此时，点光源正好在光屏上形成一个清晰像，测出此时凸透镜与圆筒右端面距离为L；向右移动凸透镜到适当位置，光屏上再次出现了清晰像。
由于光源位于圆筒内部，无法直接测量出A与筒右端面距离d，为了求出d大小，在上述过程中还需要测量出一个物理
是第二次成像时凸透镜与光屏距离
；如果用N来表示该物理量大小，那么可以得出d
为N-L。
11、如下图，一块矩形玻璃砖切割成图中形状后拉开一段距离，平行于主光轴光线从左面射入，那么从最右边射出光线〔D〕
A、可能是平行光线。
B、一定是发散光线。
C、一定是会聚光线。
D、可能是会聚光线也可能是发散光线。
12、如下图，两平面镜OA、OB夹角为θ，位于镜前P点某人分别在OA、OB镜内看到自己像个数为〔D〕
A、1:
1。
B、2:
1。
C、2:
0。
D、1:
0。
13、如下图，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，且f＜D＜2f，那么在以下关于点光源所成像S′运动轨迹各图中，正确是〔D〕
14．（此题9分）光电池是一种能将光能转化为电能装置，试验说明在一定条件下，光电池输出电流大小与单位时间内照射到光电池光能量大小成正比，而输出电压变化不大。
某直径为d圆形光电池在太阳平行光垂直照射下能为一盏小电灯正常供电，如图6所示。
现利用一个焦距为f=3d凸透镜，使该电池能为两盏一样型号小电灯正常供电。
（1）用笔线代替导线，完成电路图
（2）求该透镜最小直径，并说明如何放置透镜。
（要求画出光路示意图）。
15．（此题9分）图7为一辆轿车俯视示意图。
QP、MG分别为安装在两侧后视镜（近似
看作平面镜）。
R为司机头部所在位置。
司机眼睛与两个反光镜距离地面高度相等，R到Q距离为S，且RQ与QP垂直；RQ、RM与车身侧面夹角分别为a与β；Q点、M点到车尾距离均为L，车身宽度为D。
（1）假设司机能从右反光镜中看到车尾，右反光镜MG与车身侧面最大夹角为多大（要求画出必要光路示意图）
（2）假设司机恰能从左反光镜中看到尾随在正前方同型轿车最右端，此时尾随车辆到前车辆尾部距离为多少（要求画出必要光路示意图）
16、如下图，OO'为凸透镜主光轴，将点光源放在A点时，像在B点；将点光源放在B点时，像在C点。
当将点光源放在C点时，那么D
（A）一定在B点成一个实像
（B）一定在A点左侧成一个虚像
（C）可能在B、C之间成一个实像
（D）可能在C点右侧成一个虚像
17、如下图，光线AB经过某凸透镜一个焦点，B点在薄透镜上。
F是该透镜另一个焦点。
假设使用圆规与刻度尺来确定透镜位置，那么还需知道条件是（D）
（A）光线AB经过焦点位置
（B）透镜光心位置
（C）光线AB经透镜后折射光线
（D）不需要任何条件
18、如下图，平面镜OM与ON镜面之间夹角为α，在两平面镜角平分线上有一个点光源S，如果要保证S发出任意一条光线最多只能产生两次反射，那么α最小值是（C）
（A）120°
（B）90°
（C）72°
（D）60
19、在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜与平面镜，两个透镜主光轴重合，凸透镜焦距为f，此时两个透镜之间距离为L。
在凹透镜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，反射光恰能沿原来光路返回，据此可判断凹透镜焦距为（D）
（A）f（B）L （C）f+L（D）f—L
20、如下图，水平地面上有一不透光边长为x正方体物块。
在正方体正左方有一点光源s，点光源与正方体物块距离也为x。
假设在点光源S上方距离为H处水平放置平面镜，H大小固定不变，平面镜足够大。
不考虑其他光源存在，那么在正方体另一侧水平面上，将会由于点光源S发出光线经平面镜反射而被照亮，现改变x大小，当x增大到2/3H时，照亮区域将消失。
21．在一张白纸上用红色水彩笔写上红色“E〞字。
当你通过红包玻璃观察写在这张白纸上“E〞字时，观察到现象是：
（D）
A．清晰红色“F〞字。
B．清晰黑色“F〞字。
C．清晰红底白色“E〞字。
D．几乎看不出“E〞字。
22．夜晚有两个高矮不同小朋友A与B，A比B高，相距d．他们分别站在路灯下，o’点是路灯。
在地面上投影．A、B两人连线通过o’点，如图3所示。
他们头局部别在地面上留下两个影子A’与B’，相距d’，当两人沿过O'点直线，以一样速度行进时．A’与B’距离将：
（B）
A．不断增大。
B．不断减小
C．先增大．后减小D．先减小．后增大。
23．一焦距为f凸透镜．主轴与水平x轴重合，透镜左侧x轴上有一点光源．点光源到透镜距离大于f而小于2f，假设将此透镜沿x轴向右平移2f距离，那么在此过程中点光源经透镜所成像将：
（D）
A．一直向右移动。
B．一直向左移动。
C．先向右移动。
接着向左移动。
D．先向左移动，接着向右移动。
24、如图1所示，位于凸透镜主光轴上某发光点P发出红、黄、绿三色复光，当用与主光轴相垂直毛玻璃屏从透镜附近沿轴方向向远移动时，在屏上将依次看到D
A、红、黄、绿亮点
B、红、绿、黄亮点
C、黄、红、绿亮点
D、绿、黄、红亮点
25、如图2所示，有一圆柱形玻璃体，在它中心轴线上有一球形气泡，柱体低面是磨砂毛面，当平行光沿柱轴方向向下照射时，在磨砂毛面上可能会看到
〔D〕
A、圆形亮斑
B、圆型暗斑
C、圆形暗斑且中心有一亮点
D、圆形亮斑且中心有一暗点
26、如图17所示，平面镜OM与ON垂直放置，在它们角平分线上P点处，放有一个球形放光物体，左半局部为浅色，右半局部为深色，在P点左侧较远地方放有一架照相机，不考虑照相机本身在镜中成像情况，那么拍出照片示意图正确是D
27．如图1所示，有一正方形不透光房间，在其中一面墙上开有一个圆形小孔。
在这面墙对面有一个正方形平面镜。
在房间里有一个人靠在与平面镜垂直一侧墙面上，当有一束垂直于圆孔平行光通过圆孔射到平面镜上时，他能看到是：
〔D〕
A镜面上有一个圆形亮斑
B整个正方形镜子形状
C整个房间各处都是亮
D感到整个房间是一片黑暗
28．图5为潜望镜工作原理图。
假设现有一军舰位于S点处，那么潜水艇中人通过潜望镜看到像位置：
〔B〕
A在图5中A处B在图5中B处
C在图5中C处D在图5中D处
29、如图4所示，一点光源位于凸透镜主轴上，凸透镜位置固定。
当点光源位于A点时，它像在B点；当点光源位于B点时，它像在C点。
那么凸透镜位于（A）
（A）A左侧
（B）A、B之间
（C）B、C之间
（D）C右侧
30、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周长，与现代科学公认地球周长真实值相差不到0．1％。
他在研究中发现，每年夏至这天，塞恩城（今埃及阿斯旺）正午太阳光正好直射到城内一口深井底部，而远在S千米以外亚历山大城，夏至这天正午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夹角为8。
，由此得出地球周长为（B）
31、如图5所示，房间内一墙角处相临两墙面挂了两个平面镜，两平面镜相互垂直，在该墙角紧靠镜面处放有一个脸盆，盆内有水。
某同学通过镜面与水面最多能看到自己像个数为（B）
（A）3个（B）6个（C）9个（D）无穷
33、如图18所示，两平面镜A与B之间夹角。
为9。
，自平面镜B上某点P射出一条与B镜面成p角光线，在p角由0‘至180‘范围内（不包括0。
）连续变化过程中，发现当p取某角度时，光线经镜面一次或屡次反射后，恰好能返回到P点，那么符合该要求p个数有（D）
（A）1个（B）4个（C）6个（D）9个
33．在一个不透明木板上，钻一个小孔．用眼睛通过小孔可以观察到一定范围．如图3所示。
为了扩大观察范围，在小孔中嵌入各种形状玻璃制品。
那么在图中四个截面中能获得最大观察范围是：
（D）
34、用一支可以写出红颜色字笔在一张白纸上写一行字，那么以下说法中正确是〔B〕
〔A〕白纸上这一行字，在阳光下会吸收白光中红色光，所以这一行字是红色，
〔B〕白纸上这一行字，在阳光下会反射白光中红色光，所以这一行字是红色，
〔C〕白纸上这一行字，由于它能发出红光，所以这一行字是红色，
〔D〕白纸上这一行字，如果只用绿色光照射上去，这一行字就会是绿色。
35、如下图，在空气中平行于玻璃凸透镜主光轴光线经凸透镜会聚于主光轴一点S，假设把凸透镜浸没在水中，会聚点S’〔B〕
〔A〕在S上方，〔B〕在S下方，
〔Ｃ〕与Ｓ重合，〔Ｄ〕条件缺乏，无法判断。
36、如下图，M、N为某一透镜主光轴，假设将点光源置于A点，那么成像于B点，假设将点光源置于B点，那么成像于C点，AB＞BC，那么以下有关透镜种类与位置说法中正确是〔〕
〔A〕透镜是凸透镜，位于A点左侧，〔B〕透镜是凹透镜，位于C点右侧，
〔C〕透镜是凸透镜，位于C点右侧，〔
D〕透镜是凹透镜，位于A点左侧。
37、如下图，在竖直平面xoy内，人眼位于P〔0，4〕位置处，平面镜MN竖直放置其两端M、N坐标分别为〔3，1〕与〔3，0〕，某发光点S在该竖直平面y轴右半局部某一区域内自由移动时，此人恰好都能通过平面镜看见S像，那么该区域最大面积为〔D〕
〔A〕米2，〔B〕3.5米2，
〔C〕4米2，〔D〕4.5米2。
38、如图4所示，P字形发光物经透镜￡在毛玻璃光屏肘上成一实像，观察者处于E处，他看到屏肘上像形状为（C）
A．qB．p
C．dD．b
39、图5是一个半径为10cm均匀透明球，一束光由球面A点射人，从球面B点射出，光传播方向改变了30°，人射光线与半径幽夹角为75°，那么该光线在球内传播路径长度为（A）
A．10cmB．10
cmC．10
cmD．20cm
40、五官科医生给病人检查耳道时，戴一个中间有小孔镜子，这种镜子是（B）
A．凸面镜，作用是增大照射范围B．凹面镜，作用是会聚光线
C．凹面镜，作用是发散光线D．凸面镜，作用是形成虚像
41、如图18所示，主光轴上有一点光源，在透镜另一侧有一光屏．光屏、点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑面积会减小，设凸透镜焦距为f，由此可判断（D）
A．d一定小于f
B．d一定大于2f
C．d一定大于f，小于2f
D．d可能大于2f，也可能小于f
42．如图25所示，平面镜与凸透镜主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S．现将平面镜向凸透镜靠近过程中，关于点光源所成像，下述结论中错误是（C）
A．平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像
B．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像
C．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像
D．平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像
43、图18是照相机成像原理。
通常把使用图19中35毫米有孔胶卷照相机称为135照相机。
“快门“是使胶片获得必要曝光量时间控制机构。
“幕帘快门〞是135照相机常用一种快门，它由前后两个幕帘组成；位于胶片前约3毫米处。
图20是“幕帘快门〞工作原理图。
拍摄照片时，先将快门上弦，此时前、后幕帘首尾局部重叠在一起，从胶片左端运动到右端（如图20-（a）），与幕帘连接弹簧同时被卷紧，为快门开启提供动力；然后按下快门按钮，快门开启，前帘先向左运动，而后帘依据摄影者设定曝光时间滞后一段时间与前帘形成适宜缝隙宽度L后再开场运动（如图20-（b））。
这样，缝隙从胶片右端运动到左端，使整个胶片依次获得曝光（如图20-（c））。
运动完毕，胶片又全部被遮住，与幕帘连接弹簧恢复原状，即松弦（如图20-（d））。
图18
图19
图20
图21
下表是国产DF-1相机（135型）曝光时间与快门缝隙对应关系
T（秒）
1/1000
1/500
1/250
1/125
1/60
1/45
1/30
……
L（毫米）
2.5
5
10
20
55
83
……
请根据以上资料，答复以下问题。
（1）从DF-1相机曝光时间与快门缝隙对应关系表可以得出，各档曝光时间对应幕帘运动速度有何特点
（2）不同型号照相机“幕帘快门〞缝隙运动方向是不同。
以摄影者为参照物，有自左向右，有自右向左，有自上而下，有自下而上，用这些相机拍摄运动物体时都会造成像畸变。
图21中（a）、（b）分别表示是：
拍摄时相机与汽车位置示意图与不发生畸变图像示意图；图21（c）、（d）所示是：
使用不同型号相机拍摄高速运动汽车时形成像。
请根据像畸变情况，写出快门缝隙运动方向。
（a）_________（b）__________（在横线上填上：
“自上而下〞或“自下而上〞或“自左向右〞或“自右向左〞）
（3）图22是用135相机拍摄某学生（身高1.7米）在试用新标准乒乓球（直径40毫米）照片。
拍摄时选用快门速度为1/30秒。
请估算照片中兵乓球运动平均速度。
（4）在光照缺乏环境下拍摄照片时需要用闪光灯来照明。
闪光灯是一种发光时间短（约几毫秒），发光强度高光源。
由于幕帘快门是通过两个幕帘间形成缝隙使整个摄影画面曝光，所以要使闪光灯瞬间发出光全部进入画面，必须在快门全开（前帘已复位，而后帘尚未释放）瞬间闪亮。
DF-1型照相机闪光灯联动装置是在前帘复位到终点附近时接通闪光灯电路，使闪光灯工作。
从DF-1相机快门缝隙与曝光时间对应关系表可知，为到达与闪光灯同步，曝光时间应如何选择
（5）图23是用某台旧DF-1照相机1/250，1/125秒快门速度拍摄，并用闪光灯照明画面。
试根据画面上留下闪光影像（较深区域），计算该相机“幕帘快门〞缝隙运动速度。
×109米。
44、一般人脸宽〔包括两耳〕约18厘米，两眼光心相距约7厘米，两眼光心离头顶与下巴分别为10厘米与13厘米．当平面镜竖直放置时，那么至少要用多大平面镜〔矩形〕，才能看到自己脸全部？
解析先求镜宽〔如图1〕
设Ａ１、Ａ２为两耳，Ｂ１、Ｂ２为两眼．因为Ａ１Ｂ１ＭＮ及Ａ２Ｂ２ＭＮ均为平行四边形，即
，所以镜宽
＝〔18－7〕／2厘米＝5.5厘米．〔8分〕
再求镜长〔如图2〕
设人脸长
，眼在Ｂ处，因为像长
＝
，所以镜长
＝
／2＝
／2＝〔10＋13〕／2厘米＝115厘米．〔8分〕
45、一条光线经互成角度两个平面镜两次反射以后，传播方向改变了60°，那么两平面镜夹角可能是〔D〕
Ａ．60° Ｂ．90°Ｃ．120° Ｄ．150°
图14
46、如图14所示，点光源Ｓ正对圆孔，相距为ａ，透过圆孔光在后面大屏上得到一个圆斑．假设在孔上嵌上一凸透镜，那么光屏上立刻出现一个清晰亮点，那么该透镜焦距、圆孔与光屏之间距离分别为〔B〕
Ａ．
Ｂ．
ａＣ．ａ，ａ Ｄ．ａ，2
47、如图24所示，光滑桌面上放有两个光滑固定档板ＯＭ、ＯＮ，夹角为60°．角平分线上有两个一样弹性小球Ｐ与Ｑ，某同学给小球Ｐ一个速度，经过挡板一次或屡次反弹后恰能击中小球Ｑ，假设不允许让小球Ｐ直接击中小球Ｑ，小球大小不计，也不考虑Ｐ球击中Ｏ点时情况，该同学要想实现上述想法，可选择小球Ｐ运动路线有〔B〕
Ａ．2条 Ｂ．4条Ｃ．6条 Ｄ．8条
图24 图25
48如图25所示，Ｆ为凸透镜两个焦点，Ａ′Ｂ′为物体ＡＢ像，那么物体ＡＢ在〔D〕
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
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