De thi vao lop chuyen chon Phan Quang

MỘT SỐ BÀI TẬP PHẦN QUANG DÙNG ÔN THI VÀO LỚP 10 Bài 1: Những tia sáng xuất phát từ A xuyên qua một thấu kính hội tụ L có tiêu điểm F và F’, phản chiếu trên gương phẳng M thẳng góc với trục chính của thấu kính, rồi trở lại xuyên qua L a/ Chứng tỏ rằng, với bất cứ vị trí nào của gương tia sáng đi qua F cũng trở về phương cũ theo chiều ngược lại. b/ Tìm vị trí của gương M để cho tia sáng song song với trục chính trở lại đối xứng với tia đó qua trục chính.Vẽ ảnh A’B’ của AB cho bởi hệ thống (L, M, L) ứng với trường hợp này. c/ Gương phẳng bây giờ được đặt ở vị trí M’ cách thấu kính L một khoảng OM’ = 2f (f là tiêu cự của L) và vật AB được đặt cách L một khoảng OB = 2f. Vẽ ảnh A’B’ của AB cho bởi hệ thống (L, M, L) ứng với trường hợp này. Bài 2: Một thấu kính hội tụ L (tiêu cự 18cm) đặt song song với 1 gương phẳng G, trước và cách gương G 1 đoạn a.Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính, ở trong khoảng giữa thấu kính và gương.Qua hệ thấu kính - gương, vật AB cho 2 ảnh : 1 ảnh A / 1 B / 1 ở vô cùng và 1 ảnh thật A // 1 B // 1 cao bằng nửa vật. a/ Giải thích cách tạo ảnh và tính giá trị của a. b/ Nếu tịnh tiến vật AB dọc theo trục chính 1 đoạn x (vật vẫn ở trong khoảng giữa thấu kính và gương) thì nó cho 2 ảnh thật A / 2 B / 2 , A // 2 B // 2 trong đó ảnh này cao gấp 3 lần ảnh kia.Xác định x và chiều tịnh tiến vật. Bài 3: Một bóng đèn hình cầu có đường kính 4 cm đợc đặt trên trục của vật chắn sáng hình tròn, cách vật 20 cm. Sau vật chắn sáng có màn vuông góc với trục của hai vật, cách vật 40 cm : a/ Tìm đường kính của vật chắn sáng biết bóng đen có đường kính bằng 16 cm ? b/ Tìm bề rộng vùng nửa tối ? Bài 4: Một gương phẳng hình tròn đường kính 10 cm đặt trên bàn cách trần nhà 2 m, mặt phản xạ hướng lên trên. ánh sáng từ một bóng đèn pin (xem nguồn sáng là điểm) cách trần nhà 1 m : a/ Tính đường kính vệt sáng trên trần nhà ? b/ Cần phải dịch bóng đèn về phía nào ? (theo phương vuông góc với gương) một đoạn bao nhiêu để đường kính vệt sáng tăng gấp đôi . Bài 5: Đặt một mẩu bút chì AB = 2 cm ( đầu B vót nhọn ) vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, A nằm trên trục chính. Nhìn qua thấu kính người ta thấy ảnh A’B’ của bút chì cùng chiều với vật và cao gấp 5 lần vật . a. Vẽ ảnh A’B’ của AB qua thấu kính. Dựa vào hình vẽ chứng minh công thức sau : a B A H O G L O B X Y A F M F O A B F’ L ' 111 OAOAOF −= Khi mẩu bút chì dịch chuyển dọc theo trục chính lại gần thấu kính thì ảnh ảo của nó dịch chuyển theo chiều nào ? Vì sao ? b. Bây giờ đặt mẩu bút chì nằm dọc theo trục chính của thấu kính , đầu A vẫn nằm ở vị trí cũ, đầu nhọn B của nó hướng thẳng về quang tâm O . Lại nhìn qua thấu kính thì thấy ảnh của bút chì cũng nằm dọc theo trục chính và có chiều dài bằng 25cm . Hãy tính tiêu cự của thấu kính. c. Dịch chuyển đầu A của mẩu bút chì đến vị trí khác . Gọi A’ là ảnh ảo của A qua thấu kính , F là tiêu điểm vật của thấu kính. Bằng phép vẽ, hãy xác định quang tâm O và tiêu điểm ảnh F’ của thấu kính . Bài 6: Một vật sáng nhỏ có dạng đoạn thẳng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và nằm ở ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính đó. a) Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính, d là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính, f là tiêu cự của thấu kính. Hãy vẽ ảnh của vật qua thấu kính và chứng minh công thức: d 1 + d 1 ′ = f 1 b) Đặt vật sáng trên ở một phía của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm, song song với trục chính và cách trục chính một đoạn l = 20 cm. Biết các điểm A và B cách thấu kính lần lượt là 40 cm và 30 cm. Tính độ lớn ảnh của vật AB qua thấu kính. Bài 7: Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ sao cho điểm B của vật nằm trên trục chính của thấu kính và cách quang tâm của thấu kính một khoảng OB = a. Người ta nhận thấy rằng, nếu dịch chuyển vật đi một khoảng b = 5cm lại gần hoặc ra xa thấu kính thì đều được ảnh của vật có độ cao bằng 3 lần vật, trong đó một ảnh cùng chiều và một ảnh ngược chiều với vật . Dùng cách vẽ đường đi của các tia sáng từ vật đến ảnh của nó qua thấu kính, hãy tính khoảng cách a và tiêu cự của thấu kính . Bài 8: Hai gương phẳng (M) và (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào nhau và cách nhau một khoảng AB = d. trên đoạn AB có đặt một điểm sáng S, cách gương (M) một đoạn SA = a. Xét một điểm O nằm trên đường thẳng đi qua S và vuông góc với AB có khoảng cách OS = h. a. Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S, phản xạ trên gương (N) tại I và truyền qua O. b. Vẽ đường đi của một tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương (N) tại H, trên gương (M) tại K rồi truyền qua O. c. Tính khoảng cách từ I , K, H tới AB. Bài 9: 1. Một người cao 170 cm, mắt cách đỉnh đầu 10cm đứng trước một gương phẳng thẳng đứng để quan sát ảnh của mình trong gương. Hỏi phải dùng gương có chiều cao tối thiểu là bao nhiêu để có thể quan sát toàn bộ người ảnh của mình trong gương. Khi đó phải đặt mép dưới của gương cách mặt đất bao nhiêu ? 2. Hai gương phẳng M 1 , M 2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một đoạn d = 12cm. Nằm trong khoảng giữa hai gương có điểm sáng O và S cùng cách gương M 1 một đoạn a = 4cm. Biết SO = h = 6cm. a, Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M 1 tại I, phản xạ tới gương M 2 tại J rồi phản xạ đến O. b, Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. (AB là đường thẳng đi qua S và vuông góc với mặt phẳng của hai gương). Y X A' A F Bài 10: Một thấu kính hội tụ L đặt trong không khí. Một vật sáng AB đặt vuông góc trục chính trước thấu kính, A trên trục chính ảnh A’B’ của AB qua thấu kính là ảnh thật. a. Vẽ hình sự tạo ảnh thật của AB qua thấu kính. b. Thấu kính có tiêu cự (Khoảng cách từ quang tâm đến điểm) là 20 cm khoảng cách AA’ = 90cm. Hãy tính khoảng cách OA. Bài 11: Một người già phải đeo sát mắt một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 120cm thì mới nhìn thấy rõ những vật gần nhất cách mắt 30cm. a) Mắt người ấy mắc tật gì? b) Khi không đeo kính, người ấy nhìn thấy rõ được những vật gần nhất cách mắt bao nhiêu cm? Bài 12: Một điểm sáng đặt cách màn một khoảng 2m. Giữa điểm sáng và màn người ta đặt một đĩa chắn sáng hình tròn sao cho đĩa song song với màn và điểm sáng nằm trên trục của đĩa. a) Tìm đường kính bóng đen in trên màn biết đường kính của đĩa d = 20cm và đĩa cách điểm sáng 50 cm. b) Cần di chuyển đĩa theo phương vuông góc với màn một đoạn bao nhiêu, theo chiều nào để đường kính bóng đen giảm đi một nửa? c) Biết đĩa di chuyển đều với cận tốc v = 2m/s, tìm vận tốc thay đổi đường kính bóng đen. Bài 13: Một điểm sáng S đặt cách màn chắn 3m. khoảng cách giữa điểm sáng và màn có một vật chắn sáng hình cầu, đường kính 40cm. Và cách màn 2m . Tính diện tích bóng quả cầu trên màn Bài 14: 1. Chiếu 1 tia sáng hẹp vào 1 gương phẳng, nếu cho gương quay đi 1 góc α quanh 1 trục bất kỳ nằm trên mặt gương thì tia phản xạ sẽ quay đi 1 góc bao nhiêu theo chiều nào? 2. Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 10 cm, phải đặt vật AB ở đâu để thu được ảnh A ’ B ’ lớn gấp 2 lần vật. Bài 15: Cho một hệ thấu kính hội tụ, gương phẳng như hình vẽ 3. Thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Gương đặt cách thấu kính một khoảng bằng 2 3 f, mặt phản xạ quay về phía thấu kính. Trên trục chính của thấu kính đặt một điểm sáng S. Bằng phép vẽ hình học hãy xác định vị trí đặt S để một tia sáng bất kì xuất phát từ S qua thấu kính phản xạ trên gương rồi cuối cùng khúc xạ qua thấu kính luôn song song với trục chính. Bài 16: a. Hai gương phẳng G 1 và G 2 đặt song song và quay mặt phản xạ vào nhau. Một nguồn sáng S và điểm A ở trong khoảng hai gương(Hình vẽ 2). Hãy nêu cách vẽ, khi một tia sáng phát ra từ S phản xạ 3 lần trên G 1 - G 2 - G 1 rồi đi qua A. b. Cho 1 vật sáng AB được đặt vương góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (điểm A nằm trên trục chính), cho ảnh thật A 1 B 1 cao 1,2cm. Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính là 20cm. Dịch chuyển vật đi một đoạn 15cm dọc theo trục chính thì thu được ảnh ảo A 2 B 2 cao 2,4cm. + Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính trước khi dịch chuyển. + Tìm độ cao của vật. F ' S F G · · B 1 G 2 G A A Bài 17: Mặt phản xạ của 2 gương phẳng hợp với nhau 1 góc  . Một tia sáng SI tới gương thứ nhất , phản xạ theo phương I I’ đến gương thứ hai rồi phản xạ tiếp theo phương I’R . Tìm góc  hợp bởi 2 tia SI và I’R (chỉ xét trường hợp SI nằm trong 1 mặt phẳng vuông góc với giao tuyến của 2 gương) a, Trường hợp  = 30 0 b, Trường hợp  = 50 0 Bài 18: Cho hình vẽ sau : ( a, b) : xx’ là trục chính của thấu kính , s’ là ảnh của điểm sáng s qua thấu kính . Trong mỗi trường hợp , hãy dùng cách vẽ để xác định vị trí của thấu kính và của tiêu điểm chính . Cho biết thấu kính thuộc loại gi? S’ là ảnh thật hay ảnh ảo . . s . s . s’ x x’ x x’ . s’ (a) (b) Bài 19: Cho 2 gương phẳng M 1 và M 2 đặt song song với nhau, mặt phản xạ quay vào nhau cách nhau một đoạn bằng d (hình vẽ bên) trên đường thẳng song song có 2 điểm S và O với khoảng cách từ các điểm đó đến gương M 1 bằng a a)Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M 1 tại I rồi phản xạ đến gương M 2 tại J rồi phản xạ đến O. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B Bài 20: 1 – Cho AB là vật thật; A’B’ là ảnh thật của AB qua thấu kính (hình 3). Xác dịnh loại thấu kính? Bằng cách vẽ hãy xác định vị trí đặt thấu kính và tiêu điểm F của thấu kính? 2 – Cho hai thấu kính L 1 , L 2 đặt đồng trục cách nhau 15cm có tiêu cự lần lượt là f 1 và f 2 . Chiếu chùm sáng song song với trục chính tới L 1 với bề rộng a (hinh 4) thu được chùm ló khỏi L 2 cũng song song với trục chính với bề rộng b = 2 a . Xác định cách bố trí L 1 , L 2 ; loại thấu kính L 1 , L 2 và tiêu cự f 1 ,f 2 . Bài 21: Cho hai thấu kính mỏng O 1 , O 2 ghép đồng trục và được lắp ở hai đầu một ống nhựa dài L = 24cm hình H.2.2. Chùm tia tới 1-1’ và chùm tia ló 2-2’ đều song song với trục chính. Độ rộng của chùm tia tới là D 1 , của chùm tia ló là D 2 . Hãy xác định loại và tiêu cự của mỗi thấu kính trong các trường hợp sau: 1. D 1 = 2cm và D 2 = 3cm. 2. D 1 = 4cm và D 2 = 2cm. O · 2 M B A S · d a 1 M h B A A’ B ’ Hình 3. a b L 1 L 2 Hìmh 4. Bài 22: 1. Vẽ ảnh của điểm sáng S qua thấu kính hội tụ. (hình H.4.3.a) 2. Vẽ một tia sáng từ S qua thấu kính, phản xạ trên gương phẳng rồi qua điểm M cho trước. (hình H.4.3.b) Bài 23: Hai vật phẳng nhỏ A 1 B 1 và A 2 B 2 giống nhau đặt cách nhau 45cm cùng vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ hình H.2. Hai ảnh của hai vật ở cùng một vị trí. Ảnh của A 1 B 1 là ảnh thật, ảnh của A 2 B 2 là ảnh ảo và dài gấp 2 lần ảnh của A 1 B 1 . Hãy: a. Vẽ ảnh của hai vật đó trên cùng một hình vẽ. b. Xác định khoảng cách từ A 1 B 1 đến quang tâm của thấu kính. c. Tìm tiêu cự của thấu kính. Bài 24: Trên hình H.3 đường thẳng xy là trục chính, O là quang tâm, F là tiêu điểm của một thấu kính hội tụ. Một vật sáng phẳng, nhỏ được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Nếu đặt vật tại A thì ảnh cao 3cm, nếu đặt vật tại B thì ảnh cao 1,5cm. Hỏi nếu đặt vật tại trung điểm I của AB thì ảnh cao bao nhiêu? Bài 25: Vật là đoạn thẳng sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (điểm A nằm trên trục chính) cho ảnh thật A 1 B 1 cao 1,2cm. Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính là 20cm. Dịch chuyển vật đi một đoạn 15cm dọc theo trục chính thì thu được ảnh ảo A 2 B 2 cao 2,4cm. a. Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính trước khi dịch chuyển. b. Tìm độ cao của vật. Bài 26: Hai thấu kính hội tụ O 1 và O 2 được đặt sao cho trục chính của chúng trùng nhau. Khoảng cách giữa hai quang tâm của hai thấu kính là a = 45cm. Tiêu cự của thấu kính O 1 và O 2 lần lượt là f 1 = 20cm, f 2 = 40cm. Vật sáng nhỏ AB có dạng một đoạn thẳng được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính và ở trong khoảng giữa hai thấu kính. Điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm của thấu kính O 1 một khoảng bằng x (hình H.2) a. Cho x = 30cm. Hãy xác định vị trí ảnh và vẽ ảnh. b. Tìm x để hai ảnh cùng chiều và cao bằng nhau. Bài 27: Vật sáng AB là một đoạn thẳng nhỏ được đặt vuông góc với quang trục của một thấu kính hội tụ. Điểm A ở trên quang trục và cách quang tâm O một đoạn OA = 10cm. Một tia sáng đi từ B đến gặp thấu kính tại I (với OI = 2AB). Tia ló qua thấu kính của tia sáng trên có đường kéo dài đi qua A. Tìm khoảng cách từ tiêu điểm F đến quang tâm O. Bài 28: Máy ảnh có vật kính là thấu kính hội tụ mỏng khi được dùng để chụp ảnh một vật vuông góc với trục chính, cách vật kính 168cm thì trên phim thu được ảnh rõ nét nhỏ hơn vật đó 20 lần. a. Tìm tiêu cự của thấu kính và khoảng cách từ vật đến phim. b. Dùng máy ảnh trên để chụp ảnh một biển quảng cáo hình chữ nhật có chiều dài a = 90cm và chiều rộng b =10cm. Phim có dạng hình chữ nhật với kích thước của các cạnh là m = 3,6cm và n = 2,4cm. Để có ảnh đầy đủ, rõ nét và càng lớn càng tốt, người thợ ảnh đã thử chụp theo hai cách và được một ảnh có cạnh song song với các cạnh của phim và ảnh kia có đỉnh nằm trên bốn cạnh của phim. Hỏi theo cách nào thì thu được ảnh có kích thước lớn hơn? Tính khoảng cách từ vật kính đến biển quảng cáo trong trường hợp đó. Trục chính của vật kính vuông góc với biển quảng cáo. Bài 29: Một gương phẳng G rộng đặt ngửa, nằm ngang, sát với chân một bức tường cao thẳng đứng. Người ta đặt một thước thẳng MN có chiều dài l = 20cm nghiêng với mặt gương một góc α = 30 0 . Một chùm ánh sáng song song rộng, hợp với phương ngang một góc β=45 0 chiếu vào gương. Biết mặt phẳng chứa thước và các tia sáng gặp nó là mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với tường (Hình vẽ 3) Xác định chiều dài bóng của thước thu được trên tường. Bài 30: Hai gương phẳng đặt vuông góc với nhau. Hai điểm A và B nằm trong cùng một mặt phẳng vuông góc với giao tuyến của hai gương. a, Hãy vẽ một tia sáng đi từ A tới gương M 1 tại I, phản xạ tới gương M 2 tại E, rồi phản xạ tới B. b, Chứng minh AI // EB. Bài 31: Một vật đặt trước một thấu kính hội tụ cho một ảnh thật cao 0,9cm. Dịch chuyển vật lại gần thấu kính 3cm dọc theo trục chính thì thu được một ảnh thật mới cao 1,5cm. ảnh mới cách ảnh cũ là 45cm. Xác định khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm của thấu kính, khoảng cách từ vật đến thấu kính trước khi vật dịch chuyển và độ cao của vật. Bài 32: Cho một thấu kính hội tụ với trục chính MN, quang tâm O, và tiêu điểm chính F như hình vẽ 3. Cho OF = 12cm; OI = 0,5cm; OJ = 1,5cm;α = 60 0 . IF và JE là hai tia sáng ló ra khỏi thấu kính của hai tia sáng tới từ cùng một nguồn sáng điểm S. Bằng cách vẽ hình và tính toán hãy xác định vị Bài 33: Một điểm sáng nằm cách trục chính của một thấu kính hội tụ một đoạn h, cách quang tâm của một thấu kính một đoạn bằng d. Qua thấu kính cho ảnh S’ cách trục chính h’ và cách quang tâm d’. Biết thấu kính có tiêu cự f . a. Chứng minh rằng: nếu ảnh S’ là ảnh thật thì ta có: 1/f =1/d +1/d’. b. Chứng minh rằng: nếu ảnh S’ là ảnh ảo thì ta có: 1/f =1/d -1/d’. Bài 34: Một tia sáng chiếu vào hai gương phẳng có đường truyền như hình vẽ 3. Tính góc · BAC trong hai trường hợp sau đây: 1. Biết tam giác ABC cân ( AB = AC), tia tới S 1 I song song với đáy BC và tia phản xạ I 2 K vuông góc với đáy BC. 2. Biết tam giác ABC cân ( AB = AC), tia tới S 1 I vuông góc với cạnh AB và tia phản xạ I 2 K vuông góc với đáy BC. Bài 35: Một vật sáng AB đặt cách màn một khoảng L. Khoảng cách giữa vật và màn có một thấu kính hội tụ có tiêu cự f ( AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính) Hình 3 β N M G α β Hình 3 A C B 1 I S 1 I K M I J O F N • α hình 3 E a, Tìm điều kiện để có ảnh rõ nét trên màn. b, Đặt l là khoảng cách giữa hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn, lập biểu thức của f theo L, l . Suy ra phương pháp đo tiêu cự của thấu kính. Bài 36: Vật sáng AB cao 2cm được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, điểm A nằm trên trục chính. Thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm và vật AB đặt cách thấu kính 30cm. a) Vận dụng kiến thức hình học, hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. Ảnh thật hay ảo ? Chiều cao của ảnh A ’ B ’ của AB qua thấu kính là bao nhiêu? b) Khi vật AB di chuyển lại gần thấu kính thì ảnh A ’ B ’ có những đặc điểm gì? (thật hay ảo, cùng chiều hay ngược chiều với AB, nhỏ hay lớn hơn vật) . 27: Vật sáng AB là một đoạn thẳng nhỏ được đặt vuông góc với quang trục của một thấu kính hội tụ. Điểm A ở trên quang trục và cách quang tâm O một đoạn OA = 10cm. Một tia sáng đi từ B đến gặp. vẽ. b. Xác định khoảng cách từ A 1 B 1 đến quang tâm của thấu kính. c. Tìm tiêu cự của thấu kính. Bài 24: Trên hình H.3 đường thẳng xy là trục chính, O là quang tâm, F là tiêu điểm của một thấu kính. MỘT SỐ BÀI TẬP PHẦN QUANG DÙNG ÔN THI VÀO LỚP 10 Bài 1: Những tia sáng xuất phát từ A xuyên qua một thấu kính hội tụ L có tiêu