2019秋八年级物理上册光学竞赛试题(含答案)

2019年秋八年级物理光学竞赛题

1在如图所示的四种现象中,可用光的反射定律解释的是( )

A 中光影

B 日食

C 雨后彩虹

D 水中倒影 2图所示,平面镜OM 与ON 的夹角为

,一条平行于平面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.

B.

C.

D.

3在水平桌面上有一光源,发出一束光线竖直向上射到桌面上方离桌面1米处水平放置的平面镜O 点上.当平面镜绕O 点转动时,发现反射光点在水平桌面上移动了1米,此时平面镜与水平方向夹角为______若平面镜绕O 点匀速转动一圈的时间为24秒钟,则反射点从起始位

置在桌面上移动

米所需时间为______秒．

4如图所示，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 发出的任意一条光线最多只能产生四次反射，则α的最小值是( )

(A)30˚ (B)40˚

(C)50˚ (D)60˚

5.入射光线与平面镜的夹角为70°，若入射光线方向不变，使平面镜绕入射点沿入射光线与法线构成的平面顺时针方向旋转40°后，入射光线与反射光线的夹角为（ ） A ．40° B ．80° C ．120° D ．160

6.小明的脸宽度为

,两眼间距

,他若想在镜中看全自己脸部的像,镜子至少

宽 _____cm .

7.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

8.将一根直木棒放在一装有水的长方体形状的玻璃水槽中的偏左侧的位置,直木棒静止后从其正前方观察到的现象是下面四种情况中的哪一种( )

A B C D

9如图所示,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC 面是平行放置的,在它们之间是某种均匀的透明介质.一单色细光束O 垂直于AB 面入射,在图示的岀射光线中( )

A. 1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能

B. 7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能

C. 只能是4、6(彼此平行)中的某一条

D. 4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能

10.如图所示,OA 是光从水中射入空气中的一条反射光线,若OA 与水平面夹角

,关于入射角

折射光线与法线的夹角

的

说法正确的是( ) A

,

B

,

C

,

D

,

11.当坐在野外的篝火旁时,我们看到篝火后面的物体是晃动的,原因是

( )

A.

视觉错误

,因为火焰在跳动

B. 火焰加热空气

,使空气密度不均匀且不稳定

C. 火焰作为光源在抖动,所以经后面物体反射的光也在晃动

D. 火焰加热了另一边的物体,使它热胀冷缩,所以看到它在晃动

12.人们在观看“日出”或“日落”现象时,考虑到大气对传播的影响,太阳的真实位置S 与人们看到的太阳的位置Q 相比( )

A. “日出”时S 在Q 的下方,“日落”时S 在Q 的上方

B. “日出”时S 在Q 的上方,“日落”时S 在Q 的下方

C. “日出”或“日落”时S 均在Q 的上方

D. “日出”或“日落”时S 均在Q 的下方

13.如图所示，两个并排且深度相同的水池，一个未装水，另一个装水，在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆，此时，阳光斜射到水池。下列关于两水池中标杆的影子的长度的说法中，

A: 装水的池中标杆影子较长B: 未装水的池中标杆影子较长

C: 两池中标杆影子长度相同D: 装水的池中标杆没有影子

14.生活处处有物理,留心观察皆学问.下列有关生活中物理知识的说法正确的是( ) A 彩色电视机画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光合成的

B 只有主人说出暗语时才能打开“声纹锁”，这主要是根据声音的音调来辨别的

C 冬天戴眼镜的人从室内走到室外，空气中的水蒸气由于液化在眼镜片上会出现“白雾”

D 雷雨天，人不能在高处打伞行走，否则可能会被雷击中

15.宇航员登上月球后，抬头仍能看到天上一轮红日，但其他周围的景象是( )

A.一片黑暗，能看见星星，但不闪烁

B.一片黑暗，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

16.一块长方体玻璃砖，从其下表面挖去一半圆形玻璃，一束光经过圆心

O ，射向半圆面，如图所示，请画出这束光经上表面MN 出射的光路图。

17.某同学研究曲面玻璃对光的折射规律时作了如下的试验.如图为一半圆柱形透明玻璃的横截面,水平面AOB 镀银(反射光),O 表示半圆截面的圆心,一束光在横截面内从M 点入射,从N 点射出,请帮他完成光路图(虚线为该点的法线).

18.如下图中AB 表示一直立的平面镜，P 1 P 2 是水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面

镜)，MN 是屏，三者互相平行．屏MN 上的ab 表示一条竖直的缝(即a 、b 之间是透光的)．某

人眼睛紧贴米尺上的小孔S(其位置见图)，可通过平面镜看到米尺的一部分刻度．试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部分，并在P 1 P 2 上把这部分涂以标志“ ”．

19.

.

20.如图所示,平面镜M 正以120度每秒速度绕垂直于纸面的轴O 匀速转动,AB 为一段圆心在O 点的圆弧形屏幕,其所对圆心角

,有一束来自频闪光源的平行光束通过狭缝S 射向平面镜

M 上的O 点,已知光源每秒内闪动12次,屏AB 上1s 内最多可能出现的光斑次数为( ) A. 1次 B. 3次 C. 6次 D. 12次

21.如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中S 为发光点,T 是望远镜,平面镜O 与凹面镜B 构成了反射系统.八面镜距反射系统的距离为AB=L(L 可长达几十千米),且远大于

OB 以

及

S 和T 到八面镜的距离.现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当转动频率达到f0并可认为是匀速转动时恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此迈克尔逊测出光速c.根据题中所测量的物理量,得到光速c 的表达式正确的是( )

A ．c="4Lf0"

B ．c="8Lf0"

C ．c="16Lf0"

D ．c=32Lf0

2019年八年级物理光学竞赛题1 （参考答案及解析）

1.D

2. A

解:画光的反射光路图如下图所示,由图知:光线第一次反射的入射角为:

;

第二次入射时的入射角为:;

第三次的入射角为:; 第N 次的入射角为:

.

要想延原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零

所以有

,

计算得出:

因为N 为自然数,所以

不能等于

.

所以A

选项是正确的.

3.

2

解:(1)反射光点在水平桌面上移动了1米时光路图如图

所示,

由图1 得:

,

,

,

;

(2)反射点从起始位置在桌面上移动

米时光路图如图2所

示,

由图2

得:

,

,

,

,

;

因此，本题正确答案是:;2.

4.B

S 发出的任意一条光线最多只能产生四次反射，根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA

和反射光线AB ，如图所示：设入射光线SA 与平面镜MO 的夹角为β，则反射光线AB 与平面镜MO 的夹角也为β，当第二次入射时候，原来的反射光线AB 即为入射光线，则AB 与平面镜NO 的夹角为α+β，

反射光线BC 与平面镜NO 的夹角为α+β，与平面镜MO 的夹角为180°-2α-β，光线CD 与平面镜NO 的夹角为180°-3α-β，光线SD 与平面镜NO 的夹角为180°-3α-β。要

使不发生第五次反射，则180°-3α-β≤α。而β>α/2,联立解得：

5.C

因为入射光线与平面镜的夹角是70°，所以入射角为90°-70°=20°．

若入射光线不动，使平面镜绕入射点沿入射光线和法线构成的平面顺时针方向旋转40°后，则入射光线平面镜的夹角为30°，则入射角为90°-30°=60°，所以反射角也为60°，则反射光线与入射光线的夹角为60°+60°=120°．

故选C ．

6. 解:如图所示,人的脸宽为AB 等于

,两眼为C 、D,

,

如果用左眼看完整的像需用PR 之间的平面镜,如果用右眼看完整的像需用QS 之间的平面镜,所以无论闭上左眼或右眼都能看到完整的像需用PS 之间的平面镜,

因是梯形CDB′A′的中位线,则′B′

因′B′,,所以

因此，本题正确答案是:14. 7.C

8. 解:插入水中的木棒,因为木棒反射的光线从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以看到木棒在水中的部分是向上弯折. 所以

C 选项是正确的

9.. D

解:垂直AB 射入的左棱镜的入射光线,在此三棱镜中传播方向不变,由AC 面出射到两棱镜间的均匀未知透明介质时,则可能有三种情况:若介质的折射率与棱镜的折射率相等,

则不改变方向最后沿第

“5”条直线射出,相当于一整块玻璃砖,垂直射入的(即沿法线射入)不会发生偏折.若介质的折射率不等于玻璃的折射率,两个三棱镜间的均匀介质相当于平行玻璃板,穿过的光线平行侧移.如果介质的折射率大于玻璃,则沿光路“4”出射;如果介质的折射率小于玻璃,则沿光路“6”射出.

所以D 选项是正确的.

10. C

解：

(1)根据光的反射定律的内容,作出其入射光线BO,反射光线与水面的夹角也为

,反射角为

,因为反射角等于入射角,所以入射角为

为

.

(2)光从水中斜射入空气中时,要发生折射,折射光线OC 如图所示,因为折射角大于入射角,所以折射角

.

11B

解:火焰加热空气,使空气密度不均匀且不稳定,光在不均匀的介质中发生折射,人因为错觉总认为光是沿直线传播的,所以看到篝火后面的物体是晃动的. 所以B 选项是正确的. 解析:

利用光在不均匀的空气中传播时会发生折射现象和人因为错觉总认为光是沿直线传播进行分析. .12. D

解:(1)因为大气层下部密度大,上部密度小,“日出”时阳光穿过大气层发生折射,折射光线向下偏折,我们逆着折射光线看过去,认为太阳在折射光线的反向延长线上,我们看到太阳的位置Q 比太阳的实际位置S 高;

(2)因为大气层下部密度大,上部密度小,“日落”时阳光穿过大气层发生折射,折射光线向下偏折,我们逆着折射光线看过去,认为太阳在折射光线的反向延长线上,我们看到太阳的位置Q 比太阳的实际位置S 高;

所以D 选项是正确的. 13.B

14. :A 、色光三原色是红、绿、蓝,彩色电视机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的,故A 错误; B 、只有房主说出暗语时才能打开“声纹锁”,主要是辨别声音的音色,故B 错误;

C 、戴眼镜的人从室外走到室内,室内水蒸气遇冷的镜片液化成小水珠沾在镜片上.而不是从室内走到室外,故C 错误;

D 、雷电都是向尖端放电的,所以雷雨天,人不能在高处打伞行走,所以D 选项是正确的. 所以D 选项是正确的.;

15. 解：因为光在空气中和真空中都可以传播，所以出舱后翟志刚抬头仍然看到天上的

光在均匀介质中沿直线传播的，在地球周围，大气层分布很不均匀，所以我们夜晚看见的星星在闪烁，

而太空没有空气，因此出舱后翟志刚看到周围的其它景象应是一片黑暗，能看见星星，但不闪烁．

故选A ．

16. 入射光线过圆心，说明光从空气垂直射入玻璃砖．光线垂直射入玻璃砖时，光线不发

生偏折．但光线从玻璃砖斜射向空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，或者说折射光线靠近界面，即向玻璃砖偏折．故光路图如图：

故答案为：

17. (1)首先作出入射M 点的像点M',然后连接,和镜面相交与O'点,

则

为反射光

线,再连接起

为入射光线,即第一次的折射光线.

(2)已经过玻璃砖右侧的折射点N 作出了法线,根据光从玻璃斜射入空气时

,折射角大于入射角作出空气中的折射光线

.如下图所示:

18. 根据平面镜成像的规律，分别作出P

1 P

2 和MN

在AB 中的虚像如下图．由下图可见，

作直线

Sa 、

，分别交 、 于 、

，则 、

即为所见P 1 P 2 上部分刻

度的虚像．再由平面镜成像规律，不难作出其在P 1 P 2 上的对应刻度，如图中阴影所标．再由光的反射定律补画出相应的光路，即得较完整的图解．

另解：若S 为点光源，它发出的光经平面镜反射后能够照到米R 上的范围，由光路可逆知即为人眼通过平面镜和狭缝

ab 看到的范围，如下图所示．

19. 20. B

解:根据平面镜成像特点及光的反射定律可以知道

,当平面镜以

转动时,反射光线转动的角速度为

.已知平面镜M 绕垂直于纸面的轴O 以每秒转的速度顺时针匀速转动,张角

为

,则平面镜转过

,

由可得平面镜转动的周期,平面镜转过对应AB 上的光点转过,所需时

间为,光源每秒闪12次,内将闪6次,屏幕AB 上每秒内出现的光斑次数是3次.

所以B 选项是正确的. 21.

恰能第一次看见发光点,则在光传播时间t 内,八面镜转过的角度应为

,由c=,t=,ω=2πf0,解