初中物理竞赛辅导补充资料

1．甲同学把耳朵贴在长为51m的钢轨的一端，乙同学在另一端敲响一下钢轨，甲同学听到了两次响声，这两次响声相隔0.14s的时间，问声音在钢轨中传播的速度有多大？2．一辆汽车朝山崖匀速行驶，在离山崖700m处鸣笛，汽车直线向前行驶40m后，司机刚好听到刚才鸣笛的回声。已知声音在空气中的传播速度是340m/s。求汽车的速度。(5100m/s)(10m/s)3．北宋时代的沈括在他的著作《梦溪笔谈》中记载：行军宿营时，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及时听到敌方骑兵夜袭的马蹄声。对此有人认为：大地传声速度比空气传声速度快，所以能及早听到大地传来的马蹄声；有人认为是大地传声效果好，声音损失少，能及时发现敌人。你认为哪种说法更合理。以下提供一些数据，试通过计算加以说明。（设士兵距敌方20km，骑兵的速度为20km/h，空气中声音的传播速度为340m/s，声音沿地表的传播速度为2000m/s）图1图24.去年暑假小明参加学校的生存夏令营，学到了野外生存的很多知识和技能。其中：（1）获取饮用水。如图1，用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上，扎紧袋口。随着植物中水的不断和，经过一段时间，塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。（2）用影子辨别方向。如图2所示，将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距O点最近的点A，则OA所指示的方向就是（选填“东”“西”“南”“北”）方向，这一判断应用的光学知识是。汽化液化南光沿直线传播5．P1216题、解析：本题是光沿直线传播规律的应用题，关键在于按题意准确画出光路图，由几何知识求解。如图，EF=GH=1.7m，FC=1.3m，HD=1.8m，FH=s人=vt=１m/s×２s=2mABEFGHCD由△ABC∽△EFC可得FCBCEFABmmBFmAB3.13.17.1即：……①由△ABD∽△GHD可得HDBDGHABmmmBFmAB8.18.127.1即：……②①、②联立解得，AB=8.5m平面镜成像原理6．有两块平面镜垂直放置着，如图所示，镜前有一个物体S，从不同的位置观察，在两平面镜中可以看到该物体的像的个数是()A．2个B．3个C．4个D．无数个SS1S2S3（S4）S1S3运用对称法确定像的位置成像原理图SM1M2SM1M2画出通过该平面镜所能看到物的范围。运用光的反射定律运用对称法7．为了在镜看见自己的全身像，镜子至少应当有多高？HHh21h8．一个身高1.8m的学生要从平面镜中看到自己的全身像，平面镜的高度至少应多少？若眼睛离头顶10cm，镜应挂在多高的位置？画图说明。如图，A为头顶，E为人眼FABEA'B'E'CDO由AB=180cm，AE为10cm，可得：BE为170cm根据几何关系可得：OD=85cmOC=5cm因此，平面镜的高度至少90cm，镜子应挂在头顶下5cm处。9．一面镜竖直挂在墙上，某人站在镜前1m处，从镜子里只看到自己的上半身。他要看到自已的全身，则()A．应后退到距镜2米远处B．应前进到距离0.5米远处C．应后退到距离4米远处D．无论前进或后退都不能实现10．一般人脸宽（包括两耳）约18cm，两眼的光心相距约7cm，两眼光心离头顶和下巴分别为10cm和13cm。当平面镜竖直放置时，则至少要用多大的平面镜（矩形），才能看到自己脸的全部？镜宽FG=EG—EF=1/2A'D'一1/2BC=1/2(18—7)cm=5.5cm镜高PQ=1/2A'C'=1/2×(10+13)cm=11.5cm11．呈球面形状的反射镜叫球面镜，用外表面做反射面的球面镜叫凸面镜，简称凸镜。我们知道，用平行光对着平面镜照射，反射光线也是平行光，也就是说，平面镜对光线既不起会聚作用也不起发散作用，那么球面镜对光线有什么作用呢？下图是一束平行光射到凹面镜上的传播情况。（1）由图中光路可知，凹面镜对光线起到作用。（2）现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在，依据的原理。（3）请你根据凹面镜对光的作用另举一个应用凹面镜的实例：。手电筒的反光装置相当于凹面镜，有了它，射出的光接近于平行光。会聚焦点光路是可逆的太阳灶12．小华将好几只激光手电筒捆绑在一起，形成相互平行的光线对凸镜照射，发现平行光线经凸镜反射后形成如图所示的图像。请回答：（1）由此你可以得出什么结论？（2）这一现象在日常生活、生产中有何应用？13．李东同学从桌面上的近视眼镜中看到自己身后同一个窗户的两个像，如图，这两个像是____像(填“实”或“虚”)，是___面镜(填“平”、“凹”、“凸”)所成的像，其中较大的像是镜片上离李东较____的玻璃面(填“近”或“远”)所成的。思路点拨：近视眼镜是凹透镜，而题中反映的是镜面反射问题，即来自窗户的光线在镜面凸面上反射所成的虚像，它既可以来自窗户的光线直接在镜片上离李东较近的玻璃面上反射成像，还可以进入镜片在离李东较远的玻璃面上反射成像，即镜片两面都可以反射成像，由于较近的镜面没有较远的镜面凸，其焦距大，故离李东较近的玻璃面所成的像较大。虚凸近14．在研究光的折射时，小明知道了光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢？即什么条件下折射角小于入射角，什么条件下折射角大于入射角？为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：让激光笔射出的光束从水中斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图3所示。然后老师又告诉他光在一些介质中的传播速度，如下表。物质光的传播速（m/s）水2.25×108玻璃2.0×108冰2.30×108空气3.0×108酒精2.2×108试回答：⑴针对小明提出的问题，仔细观察左图中的光路，对照表格中的数据进行分析，你能得出什么结论？⑵根据你得出的结论，请在右图中画出光从玻璃中斜射入酒精中时，折射光线的大致位置。关于光的全反射光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角，不会发生全反射，而光由光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角的增大，折射角先达到90°，就发生了全反射现象。产生全反射的条件：①光线从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或者等于临界角。凸透镜成像规律1．凸透镜成实像且焦距一定时，物距越大，像距越小。2．凸透镜成实像且物距一定时，焦距越大，像距越大。物距像距像的正倒像的大小像的虚实u2fu=2ffu2fu=fuf凸透镜成像规律（焦距f一定时）等大fv2fvuv=2f缩小放大放大倒立倒立倒立不成像v2f实像实像虚像实像正立凸透镜的三条特殊光线OFFS凸透镜成像光路图（焦距f一定时）FFO2F2FFFO2F2F结论：凸透镜成实像且焦距一定时，物距越小，像距越大，像也越大。凸透镜成像光路图（物距u一定时）FFO2F2FFFO2F2F结论：凸透镜成实像且物距一定时，焦距越大，像距越大，像也越大。凸透镜成像规律总结1.二倍焦距分大小；一倍焦距分虚实。3.实像异侧倒立，虚像同侧正立。4.成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物远像远像变大。15．P3313题、小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着无锡著名景点——锡山先后拍摄了两张照片，如图所示。他产生了这样的疑问：物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何关系呢?小明对此进行了探究。⑴小明找来了一些凸透镜，但不知道它们的焦距，请你为他提供一种测量透镜焦距的方法。(可画图说明)⑵测出凸透镜焦距后，小明先后选用了三个焦距分别为15cm、10cm、5cm的凸透镜，在保持物距始终为35cm的情况下依次进行实验，发现所成的像越来越小。请你根据实验结果判断小明在拍摄哪一张照片时照相机镜头的焦距较大。⑶在探究过程中，小明总是让物距保持不变，请你说出他这样做的理由。甲乙投影仪的成像原理幻灯机的成像原理16．如图所示，小刚将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本，透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），他所看到的虚像可能是（）ABCDA眼睛与眼镜正常的眼睛调节近视眼及其矫正远视眼及其矫正17．图3-10是两个人眼的简图，其中图(a)中眼的晶状体(相当于凸透镜)焦距比正常眼的长，图(b)中眼的晶状体焦距比正常的短。（1）哪一个眼是近视眼?应配什么眼镜?（2）哪一个眼是远视眼?应配什么眼镜?18．某校同学在学习了眼睛后，想通过实验探究近视眼的形成原因。他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成的水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水）、光屏等。水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节。其装置如图所示。⑴在此实验装置中，相当于人眼球中的晶状体，相当于人眼球中视网膜。⑵当眼睛看近处的物体时，要在视网网膜上形成清晰的像，晶状体会变得更凸、还是较扁？请你用此实验装置进行探究，要求写出实验过程。⑶请你说出近视眼的成因；并用此实验装置设计实验进行验证，要求写出实验过程。水凸透镜光屏参考答案⑵更凸。按图所示将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上，保持大致在同一高度上，适当调节三者的位置，使蜡烛在光屏上成清晰的像；将蜡烛向水凸透镜靠近，光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，向水凸透镜中注水，使水凸透镜变凸，观察到光屏上会再次出现清晰的像。这说明眼睛在看近处的物体时，晶状体要变得更凸。⑶近视眼看不清远处的物体，是因为晶状体过凸，像成在视网膜前。将蜡烛放在离水凸透镜较远的位置，移动光屏，使光屏上呈现清晰的像；向水凸透镜中注水，使水凸透镜变凸，观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，将光屏向水凸透镜靠近，观察到光屏上会再次出现清晰的像。显微镜显微镜比一般放大镜有更大的放大倍数，显微镜镜筒两端各有一组透镜，每组透镜都起到一个凸透镜的作用。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。19.生物课上用显微镜能清楚地观察植物细胞，是由于显微镜比放大镜的放大倍数高得多．显微镜的镜筒两端各有一个凸透镜，靠近被观察物体的透镜叫物镜，靠近眼睛的叫目镜（物、目镜的焦距分别为f1、f2），被观察物体到物镜的距离u1应满足，经物镜成的像，像到物镜的距离v1在范围；这个像到目镜的距离u2应满足，再通过目镜成的像。f1u12f1放大实v12f1u2f2放大虚普通望远镜和折射式天文望远镜望远镜利用物镜使远处的物体成一缩小的实像，这个实像再经过目镜放大，就能看清楚较远处的物体，这就是望远镜。物镜使远处的物体在焦点附近成缩小的实像，目镜则把这个实像进行放大。凹透镜的三条特殊光线OFF凹透镜成像规律不管物距多大，总成正立、缩小的虚像。透镜成像公式注意：1、物距u总取正值。2、若成实像，v为正值；若成虚像，v为负值。3、若凸透镜，f为正值；若凹透镜，f为负值。fvu11119．居民住宅大门上装的“猫眼”是个小圆玻璃片，室内的人将眼贴近可以清楚地看到被缩小的室外来客，而门外的人却无法窥视室内的动静，这个小圆玻璃片是()A．圆形平板玻璃片B．凸透镜C．凹透镜D．平面镜C20．人在水中看物体会成像在视网膜后，相当于人眼的晶状体变_____（选填“厚”或“薄”）。潜水员戴上潜水镜实质上是在眼前加上一个空气层，如图。请根据图中已有的光路，完成光路图，画出物体A的大致位置。水薄21．电影技术是利用了人的视觉具有__________的特性，当景物从人的眼前消失后，其视觉并不马上消失，视神经对景物的印象还会保留约_____秒的时间。拍电影时，摄像机每秒钟拍24张照片，放映时，这些照片按每秒_____张的速度依次从镜头处通过。有时电影技术中还采用“慢镜头”和“快镜头”，拍摄时可加快拍摄速度，每秒钟拍摄的照片应__________，放映时按正常速度每秒钟放____张，银幕上出现的动作就比实际动作要____些。视觉暂留0.124大于24张24慢22．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一定，光照能量过大或过小都不能得到好照片。下面的表格是