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12、历届全国初中物理竞赛试题分类汇编—光的折射

发布时间:2013-10-25 08:04:14  

历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编—光的折射

一、选择题

(91年第一届)5.图(a)和(b)是于小红的两张清晰的照片底片。拍摄这两张照片相机镜头的焦距相同。下列说法中正确的是 ( )

A.拍摄(a)时,相机与人的距离比拍(b)时大。

B.拍摄(a)时,胶片与镜头的距离比拍(b)时大。

C.拍摄(a)时所用相机镜头的直径比较大。

答案:B

(92第二届)8.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。

答案:A

(92第二届)10.图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。

答案:D

(93第三届)10.一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

答案:A

1

(94第四届复)7.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

答案:C

(96第六届)8.测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片。若使用的相机镜头焦距为50毫米,则底片与镜头距离应该在

A.100毫米以外。 B.50毫米以内。 C.恰为50毫米。 D.略大于50毫米。 答案:D

(97第七届)10.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

答案:D

(97第七届复)9.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

答案:A

(98第八届)11.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。 答案:B

(99第九届)9.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; C.一定在10厘米到16厘米之间;

B.一定小于8厘米; D.一定在8厘米到10厘米之间。

答案:D

(99第九届复)4.图1中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形.其中凸透镜是 (

)

A.a B.b和d C.c D.a、b、c、d都是凸透镜

答案:C

2000第十届)6. 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?

2

答案:D

(2000第十届)6. 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。

答案:虚,凸,近

(01第十一届)2..秋高气爽的夜里,当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定,这主要是因为:( )

A.星星在运动 B.地球在绕太阳公转 C.地球在自转

D.大气的密度分布不稳定,星光经过大气层后,折射光的方向随大气密度的变化而变化 答案:D

(01第十一届)7.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

答案:C

(02第十二届)3.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

3

答案:D

(02第十二届)4.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

答案:A

(03第十三届)1.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

答案:A

(04第十四届)3.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

答案:B

(05第十五届)3.用可变焦的光学照相机可以把远处的景物“拉近”进行拍摄,就是说,虽然被拍摄的景物与照相机镜头之间的距离基本不变,但仍可以使底片上所成的像变大。关于这个过程,下列说法中正确的是[ ]

A.焦距变大,像距也变大 B.焦距变小,像距也变小

C.焦距变大,像距变小 D.焦距变小,像距变大

答案:A

(06第十六届)3.用普通照相机拍照时,要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”,使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机,只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内,不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰,从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是[ ]

A.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大

B.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大

C.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同

D.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同

答案:B

(10第二十届)7.小明在用可变焦的光学照相机(一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机)给小兰拍了一张半身照之后,保持相机和小兰的位置不变。又给小兰折了一张全身照。关于这个过程对相机的调节,下列说法中正确的是 ( )

A.焦距变大,像距也变大 B.焦距变小,像距也变小

C.焦距变大,像距变小 D.焦距变小,像距变大

4

答案:B

二、填空题

(92第二届)5.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。

答案:上

(95第五届) 4.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______。

答案:a c d b c c

(95第五届) 9.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。

答案:凸透镜 虚

(97第七届)2.生活中梳妆台上的大镜子是______镜,观察细小东西用的放大镜是______镜,道路拐弯处立的是______镜。

答案:平面,凸透,凸面(或凸)

(97第七届)6.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。

答案:上

(98第八届)5.实验室用的普通温度计的横截面为___________形,而体温计的横截面却为_______形。体温计的横截面做成这样形状的目的是加强玻璃的_______作用。

答案:圆,三角形,放大

(98第八届)6.凹透镜、凸透镜、凹面镜、凸面镜和平面镜,都是常用的光学器材。近视眼镜的镜片是________镜,老花眼镜的镜片是_________镜,教学投影器上的反射镜是______镜。 答案:凹透镜,凸透镜,平面镜

(99第九届)1.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________中的那一付。

5

答案:乙

(99第九届)9.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。

答案:F的像如图。远离,下。像给1分,两个空各给1分。

(99第九届复)9.如图是一束光从水中射向空气的光路图.表示光传播方向的箭头以及标识界面的符号都模糊不清,但根据该图还是可以断判出 界面, 是入射光线.

答案:BF;CO

(01第十一届)3.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。

6

答案:20 24 57

(01第十一届)6.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。

答案:凹 长

(02第十二届)3.(4分)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。

答案:D,B,A,C

(03第十三届)1.(4分) 一种微型手电筒的灯泡做成右图所示的形状,它的前端相当于一个 。 使用这种灯泡可以省去一般手电筒中的—个零件,它是 。

7

答案:凸透镜 ,反光罩

(05第十五届)2.(3分)小明同学暑假去旅游,在避暑山庄他看到“烟雨楼”在水面上映出了美丽的倒影,这主要是由于光的__________________成像而形成的。小明用照相机记录了这些美景。但是当他从冲洗部取出照片时,发现照片如图3所示,经过仔细辨别,他才确认出________侧是真实景物在水中的倒影。

答案:反射 右

(07第十七届)3.当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后,接着又要给小明同学照半身像,这时摄影师应该______(填“增大”或“减小”)照相机镜头和小明同学的距离,同时_______(填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离。

答案:减小 增大

(09第十九届02. 2008年5 月12日14时28分,我国四川省汉川县发生了里氏8.1级强列地震,为及时了解震区的受灾情况,便于指挥调度,相关部门利用了飞机航拍和卫星遥感技术。飞机航拍只能在白天进行,利用的是地面物体反射的可见光来拍摄。拍摄过程中,地面上的物体在摄像机上成的像,应位于摄像机镜头的一倍焦距至二倍焦跟之间,且更靠近 (选填“一倍焦距”或“二倍焦距”)处;而卫星遥感则可以昼夜不停的工作,因为它不仅可以感知可见光,还可以感知物体发出的 (选填“紫外线”或“红外线”)。 答案:一倍焦距,红外线

三、作图题

(97第七届)三、(6)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。

答案:

8

S=f1+f2 (1分),s=f1-f2(1分)

(03第十三届B)四、作图题(6分):如图9所示,F 1、F2是凸透镜的两个焦点。一个物点发出的光射到凸透镜上发生折射,图中画出了其中的两条折射光线。

(1)用作图法确定像点的位置[用点小圆点表示像点,并标字母Q];

(2)作出通过右焦点F2的折射光线及对应的入射光线;

(3)用作图法确定物点的位置[用小圆点表示物点,并标字母P]。

答案:

四、实验题

(92第二届)四、问答题(5分)

1.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?

2.说出两种最简便的估测凸透镜焦距的方法。

答案: 1.能使物体成放大像的就是凸透镜。2.方法一:让阳光垂直射到镜面,调节到阳光会聚的光点至最小,测出会聚光点到镜面的距离即为焦距。方法二:当作放大镜来看书。调节到字体的放大虚像至恰好变成模糊为止,测出透镜到字体的距离即为焦距。

(96第六届)三、(5分)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。

答案:器材:刻度尺。步骤:

(1)晴天把镜片放在阳光下,使光线与镜片垂直。

(2)调整镜片与地面的距离,使地面上的光点(或光盘)最小,最清晰。

(3)以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光点的距离,用f表示。

(01第十一届复)四、(20分)教学中常用的投影仪的结构如图4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.如图是这一装置的示意图,A"B"是物AB的像.图中BO1=30 cm,

9

O1O2=20cm,O2O3=90cm.

(1)对凸透镜而言,物距和像距各是多少?

(2)在图中画出物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.

答案:(1)依题意物距为30cm,像距为ll0cm.(5分)(2)作图:如图答3所示.(5分

)

(3)凸透镜向上移,相当于物距增大,则像距必减小,即A'B’下移,则A,,B∥必左移.(5分)

(4)螺纹透镜可对光源发出的光起会聚作用,能扩大聚光面积使成像更清晰.它对光的会聚作用与平凸透镜相同,但却薄得多,轻便得多.(5分)

(05第十五届)5.(6分)果蝇的每只眼睛都是由许多微型的“小眼睛”组成的,所以这种眼睛又称为复眼。图7甲是果蝇眼睛的特写照片,图乙是果蝇眼球局部再次放大的特写照片,图丙是其中一只“小眼睛”的示意图。请你把果蝇的眼睛与人眼相比分析它有哪些优势,为什么?

答案:果蝇的眼睛可观察到周围更大的范围空间,对快速运动的物体有较强的观察力,空间立方体感更强,这是因为它的眼睛是由复眼构成的。

(08第十八届)4.为什么汽车前灯的玻璃灯罩要用有一些横竖条纹的玻璃(如图l0所示)制成

?

10

答案:汽车前灯装有横竖条纹的玻璃罩相当于一些小棱镜:灯泡发出的光经反射镜反射后形成近似平行光向前射去.通过灯罩上的这些小棱镜折射后分散到需要的各个方向上,便光柔和地照亮汽车前进的道路、路边的景物及路标和里程碑,从而确保行车安全。同时可以增加玻瑞罩的机械强度.使其更坚实。

五、计算题

(2000第十届复)六、有一种五角棱镜实际上是一个玻璃棱柱,几个平面都经过精密磨光,是一种常用的光学器件,图a是它的横截面图.图中∠A=∠B=∠C=∠D=112.5°,∠E=90°,AB和CD两个平面外侧镀银.

1.如图(a)所示,一束光线PQ垂直射入AE平面,画出它射入棱镜后直至射出的路径,标出在每一个镀银界面上的入射角.

2.如图(b)所示,一束平行光以45°的入射角射向平面镜 M.如果用一个箭头形小纸片“→”挡光,请在磨砂玻璃R上以箭头标出纸片的影.设光源、小纸片的方向和磨砂玻璃的位置都不变(图3c),用上述五角棱镜代替平面镜,如果也要在磨砂玻璃上得到小纸片的影,应该怎样放置这个棱镜?在图c中作出五角棱镜位置的示意图并以箭头标出磨砂玻璃上的影.

3.如图(d)是一种单镜头反光相机的示意图,镜头L的焦距f满足关系式f<AB+BC+CD<2f.取景时来自镜头的光经过两个小平面镜M、N的反射后在磨砂玻璃R上成像(曝光时小镜M向上弹起,处于水平位置,来自镜头的光在胶片上成像).试作简图分析,这种取景器的最大缺点是什么,提出解决办法.

答案:1.见图(a).2.见图(b)和图

(c)

3.图(d)所示相机的最大缺点是:取景器中看到的景物是倒立的.分析如下:相机的镜头相当于一个凸透镜,它使远处物体在胶片上所成的是倒立的实像.经过平面镜M、N的反射,这个像成在了取景器的磨砂玻璃上,仍是倒立的,如图(d)所示.当我们分别用单箭头和双箭头代表光束的两侧,作出两次反射光后,水平射来的光线上侧仍在上侧,所以平面镜M、N的反射并不能改变像的倒正.

如果用一个五角棱镜代替N,如图(e)所示,就可解决这个问题.从图中可以看到,入射光束的上侧经M和五角棱镜射出后到了下侧,所以倒立的像被真倒过来了.

11

(02第十二届复)三、(14分)摄影胶片的感光能力一定时,要获得正确曝光的底片,镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的。镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制,通常用22、16、11、8、5.6、4、2.8等数字代表,22就表示此时镜头透光的直径是它的焦距

1,依此类推。曝光时间的长短由叫做“快门”的机构控制,通常用500、250、125、60、22

130、15等数字代表。500就表示此时曝光的时间是s,依此类推。现在通过试摄已经知道,500f的

光圈、速度的最佳曝光组合是11、15,如果为了其他需要而必须选用5.6的光圈,试计算应该选用的快门速度。

2答案:先研究光圈由1l改为5.6后,透光面积变为原来的多少,由S=πr得知:圆面积与半

径的平方成正比,修改光圈后的透光面积与原来透光面积之比:S1/S2=3.9,因此曝光时间应该改为原来的四分之一,即选用1/60 s。

(03第十三届)六、(12分)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—定,光照能量过大或过小都不能得到好照片。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1/15s,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1/16,依此类推。计算光圈一行的最后一格应填的数字。

答案:表中快门一行每格中的数值大约总是左边相邻数值的2倍,这表示镜头进光时间只有左边相邻一挡的一半.为了保证光照能量一定,镜头进光量应该是左边一挡的2倍

.这就是说,镜头的进光面积应该是左边一挡的2倍。从圆面积公式 2

?d?S?????2?

1

倍·由于和"光圈"值的16实际16这表示,要使进光量扩大为原

右侧数值的1.4倍.用表中的

来的2倍,镜头的直径应该扩大为原来的2倍,即1.4是指镜头焦距的〈依此类推〉,所以光圈一行每个数值的它

数值验证一下这个关系:16/11=1.45, 11/8=1.38,

8/5.6=1.43, 5.6/4=14, 4/2.8=1.43,这与我们的推断相

符.所以,光圈一行最右一格的数值应该是 2.8/1.4=2

12

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