ÓPTICA Y FÍSICA MODERNA

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Física
Óptica geométrica I
1. Dos superficies planas altamente reflectantes 
forman entre sí 50º. Un rayo de luz incide en 
uno de los planos y se refleja como se muestra 
en la gráfica. Determine x.
 
50º
x
A) 50º B) 80º C) 90º
D) 100º E) 40º
2. Un objeto puntual se encuentra entre 2 espejos 
planos paralelos. ¿Qué distancia hay entre la 
segunda y tercera imagen que se forman en 
los espejos A y B respectivamente?
 
a
2a
A
B
A) 16 a B) 15 a C) 12 a
D) 22 a E) 26 a
3. Se muestra un espejo plano que rota con rapi- 
 dez angular constante de 
π
4
rad/s. ¿A partir del 
 instante mostrado, qué tiempo transcurre para 
que el rayo de luz pueda iluminar el punto P?
 
45º
P
0
fuente 
de poder
A) 2 s B) 1 s C) 0,75 s
D) 0,5 s E) 0,25 s
4. ¿Cuál es la altura necesaria del espejo plano para 
que la persona pueda ver la imagen del objeto?
 a 2a
espejo
objeto
3h
A) 3 h B) 
13
5
h C) 
11
5
h
D) 
9
4
h E) 
7
2
h
5. En un espejo esférico se forma una imagen 
cuyo aumento lineal es +0,25. Indique verda-
dero (V) o falso (F) según corresponda.
	 •	 La	imagen	es	virtual	e	invertida.
	 •	 La	imagen	es	más	pequeña	que	el	objeto	y	
el espejo es cóncavo.
	 •	 El	objeto	se	encuentra	a	una	distancia	del	
espejo que es equivalente al triple de su 
distancia focal.
A) VFF 
B) FFV 
C) VVV
D) FFF 
E) FVV
6. Un objeto se ubica frente a un espejo esférico 
convexo a una distancia que es igual a su dis-
tancia focal. Determine el aumento lineal de la 
imagen que se forma.
A) +1
B) +0,5
C) – 0,5
D) – 1
E) no se forma imagen
. . .
Física
7. Un objeto de altura h se ubica a 80 cm de un 
espejo esférico de manera que su imagen vir-
tual es de altura h/5. Determine el radio de cur-
vatura del espejo.
A) 10 cm 
B) 20 cm 
C) 25 cm
D) 30 cm 
E) 40 cm
8. Un objeto se encuentra muy alejado de un 
espejo convexo de manera que su imagen es 
puntual y se ubica a 10 cm del espejo. ¿Qué 
distancia habrá entre el objeto y su imagen, si 
el objeto se ubica a 40 cm del espejo?
A) 8 cm B) 16 cm C) 32 cm
D) 44 cm E) 48 cm
9. Un objeto se encuentra frente a un espejo es-
férico de manera que su imagen presenta un 
aumento	lineal	+0,2.	Luego,	el	objeto	es	aleja-
do 80 cm del espejo y la imagen se reduce a la 
mitad	con	respecto	a	su	tamaño	inicial.	Deter-
mine la distancia focal del espejo.
A) – 32 cm B) – 16 cm C) – 20 cm
D) +20 cm E) +32 cm
10. El gráfico nos muestra la incidencia y reflexión 
de 2 rayos de luz en un espejo esférico. Si a 
40 cm de dicho espejo se ubica un objeto de 
6 cm de altura, ¿qué altura tendrá su imagen?
 
20 cm20 cm
A) 6 cm 
B) 4 cm 
C) 3 cm
D) 2 cm 
E) 1,5 cm
Óptica geométrica II
11. Indique qué alternativa es correcta con rela-
ción a los espejos.
A) Si	la	imagen	es	real,	de	mayor	tamaño,	e	in-
vertida, se trata de un espejo convexo.
B) Si	la	imagen	es	virtual	de	menor	tamaño	se	
trata de un espejo convexo.
C) Se puede obtener una imagen real derecha 
y	de	mayor	tamaño	en	un	espejo	esférico.
D) Si	la	imagen	es	de	igual	tamaño	se	trata	de	
un espejo cóncavo necesariamente.
E) Si	 la	 imagen	es	de	menor	 tamaño	se	 trata	
de un espejo convexo necesariamente.
12. En un espejo esférico se obtiene una imagen 
derecha, a 10 cm, del vértice del espejo y, su 
altura es la tercera parte de la del objeto. De-
termine la altura de la imagen de otro objeto 
de 40 cm de altura, ubicado a 60 cm del espejo.
A) 8 cm B) 10 cm C) 4 cm
D) 20 cm E) 40 cm
13. Un espejo cóncavo tiene un radio de curvatura 
de 80 cm. Utilizando este espejo se desea pro-
yectar sobre un muro la imagen de una vela 
pequeña	 encendida,	 de	manera	 que	 esta	 re-
sulte ampliada 20 veces. ¿A qué distancia del 
muro se debe colocar el espejo?
A) 7,6 m 
B) 7,8 m 
C) 8 m
D) 8,2 m 
E) 8,4 m
Física
14. Un lapicero se sitúa frente a un espejo esféri-
co de modo que su imagen virtual tiene triple 
altura respecto del objeto. Halle la distancia fo-
cal del espejo, sabiendo que la distancia entre 
el lapicero y su imagen es 40 cm.
A) 10 cm 
B) 12 cm 
C) 15 cm
D) 20 cm 
E) 24 cm
15. Un objeto está situado a 40 cm de un espejo 
cóncavo, produciéndose cierta imagen. Al acer-
car 10 cm el objeto hacia el espejo, no se forma 
imagen. Considerando que el objeto tiene una 
altura de 18 cm, determine la altura de la ima-
gen inicial.
A) 72 cm 
B) 54 cm 
C) 36 cm
D) 27 cm 
E) 18 cm
16. ¿Qué tiempo demora la luz en atravesar la 
lámina de vidrio de 6 cm de espesor y la co-
lumna	de	agua	de	 18	cm?	Los	 índices	de	 re-
fracción del vidrio y el agua son 1,5 y 4/3 res-
pectivamente.
 
aire luz
vidriovidrio
H2OH2O
6 cm
18 cm
A) 15×10 – 10 s
B) 11×10 – 10 s
C) 9×10 – 10 s
D) 6×10 – 10 s
E) 2×10 – 10 s
17. Un rayo de luz, incide desde el aire hacia la 
superficie del agua de tal manera que el rayo 
reflejado es perpendicular al rayo de luz que se 
refracta. ¿Con qué ángulo incide la luz sobre la 
superficie del agua?
A) 60º B) 53º C) 45º
D) 37º E) 16º
18. Si A y B son 2 medios por donde la luz se puede 
propagar, determine el área de la zona que es 
iluminada sobre la interfase, si en P colocamos 
un foco luminoso. Considere que el ángulo 
crítico entre el medio A y B es de 37º.
PP
AA
BB
4 m4 m
A) 8p m2 B) 9p m2 C) 12p m2
D) 10p m2 E) 27p m2
19. Un rayo luminoso incide sobre un prisma equi-
látero.	Luego	de	incidir	en	el	prisma,	el	rayo	se	
refracta en forma paralela a BC. Si el índice de 
refracción del prisma es 1,6, determine q.
 
θ
A
B C
A) 60º B) 45º C) 46º
D) 38º E) 66º
. . .
Física
20. Un haz de luz blanca incide oblicuamente so-
bre	una	superficie	 libre	de	un	 líquido.	La	ve-
locidad de propagación de la luz azul en este 
líquido es mayor que la luz roja. Diga la opción 
que mejor representa los fenómenos de re-
flexión y refracción que ocurren.
A) 
aire
líquido
azul rojo
blanca blanca
B) 
aire
líquido
azulrojo
blanca blanca
C) 
aire
líquido
azul rojo
blanca
azul
rojo
D) 
azul
rojo
blanca
rojo
azul
aire
líquido
E) 
aire
líquido
azul
blanca rojo
azul
Óptica geométrica III
21. Una lente de – 1 dioptrías de potencia se ubica 
a 3 m de un objeto de 9 cm de altura. ¿Qué 
características presenta su imagen?
A) virtual, invertida y 12 cm de altura
B) real, derecha y 5 cm de altura
C) virtual, derecha y 3 cm de altura
D) virtual, derecha y 6 cm de altura
E) real, derecha y 3 cm de altura
22. Un objeto se coloca frente a una lente de tal 
manera que el aumento producido es – 3. Si la 
distancia desde el foco al centro óptico de la 
lente es 15 cm, calcule la distancia imagen.
A) 80 cm 
B) 75 cm 
C) 60 cm
D) 45 cm 
E) 30 cm
23. ¿A qué distancia de una pantalla se debe de 
ubicar una lente convergente de distancia fo-
cal 15/8 m para que se pueda observar la ima-
gen nítida y más grande de un objeto que se 
ubica a 10 m de la pantalla?
A) 5 m B) 7 m C) 7,5 m
D) 8 m E) 2,5 m
24. Un proyector de diapositivas utiliza un lente 
convergente para producir una imagen sobre 
una pantalla. Calcule la distancia focal de 
dicha lente, si una diapositiva de 5 cm×5 cm 
aparece de 100 cm×100 cm sobre la pantalla 
colocada a 4,2 m del proyector.
A) 10 cm B) 20 cm C) 30 cm
D) 40 cm E) 50 cm
25. Un lapicero está situado a 20 cm de una lente 
convergente de modo que se forma una ima-
gen real invertida situada a 10 cm del foco de 
la lente. ¿Qué distancia separa al lapicero de 
su imagen formada?
A) 10 cm B) 20 cm C) 30 cm
D) 40 cm E) 60 cm
Física
26. Se tiene 2 lentes, una convergente y la otra 
divergente, cuyas distancias focales son 90 cm 
y 30 cm respectivamente. Al colocar un objeto 
frente a la primera lente se forma una imagen 
virtual	 del	 triple	 de	 tamaño.	 Si	 se	 reemplaza	
la lente, por la otra, ¿qué aumento tendrá la 
imagen formada?
A) +1/2 
B) +1/3 
C) +1/4
D) – 1 
E) – 2
A) 6 cm 
B) 9 cm 
C) 18 cm
D) 27 cm 
E) 36 cm
28. Se tiene una lente fabricado de vidrio crown 
(n=1,5) cóncavo-convexo, el radio dela super-
ficie convexa es 0,2 m y de la superficie cónca-
va 0,4 m. Determine la distancia focal cuando 
la lente está rodeada de aire.
A) +80 cm 
B) – 60 cm 
C) – 40 cm
D) +60 cm 
E) – 80 cm
29. Se tiene una lente bicóncava cuyo índice de 
refracción es 1,5. Si sus radios son 10 cm y 
15 cm. Determine la distancia focal.
 
r1=10 cm
r2=15 cm
O2O1
A) – 6 cm 
B) – 10 cm 
C) – 12 cm
D) +8 cm 
E) +10 cm
30. Con una lente plana convexa de radio 34,5 cm 
se obtiene una imagen virtual que es 1,5 veces 
el	tamaño	del	objeto.	Determine	a	qué	distan-
cia de la lente se encuentra el objeto. (Con-
sidere que el índice de refracción de la lente 
es 1,25).
A) 250 cm 
B) 230 cm 
C) 138 cm
D) 46 cm 
E) 190 cm
Física moderna
31. Señale	 la	veracidad	 (V)	o	 falsedad	(F)	de	 las	
siguientes proposiciones.
	 I.	 La	 radiación	que	 le	 llega	 a	 una	 superficie	
metálica siempre hace que los electrones 
del metal salgan expulsados de dicha su-
perficie.
 II. La	función	trabajo	depende	del	metal	usado	
en el experimento del efecto fotoeléctrico.
 III. El efecto fotoeléctrico es una evidencia del 
comportamiento corpuscular de la radia-
ción electromagnética.
A) FFV B) FFF C) FVV
D) VVV E) VFV
27. Por medio de una lente se obtiene una imagen 
de	un	objeto	con	aumento	–	1,5.	Luego	la	lente	
se traslada 12 cm a lo largo del eje principal y 
se	obtiene	una	imagen	de	igual	tamaño	que	el	
objeto. Determine la distancia focal de la lente.
. . .
Física
32. Para que ocurra el efecto fotoeléctrico es ne-
cesario que la ............... de la onda electromag-
nética incidente sea mayor que cierto valor 
mínimo.
A) frecuencia 
B) longitud de onda
C) velocidad
D) intensidad 
E) amplitud
33. Respecto del efecto fotoeléctrico, indique la 
veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes 
proposiciones.
 I. Cuando se aumenta la intensidad de la ra-
diación incidente, sin variar su frecuencia, 
aumenta la energía de los fotoelectrones.
 II. Cuando aumenta la frecuencia de la radia-
ción incidente, sin aumentar la intensidad, 
aumenta la energía de los fotoelectrones.
 III. Cuando aumenta la frecuencia de la radia-
ción incidente aumenta la cantidad de foto-
electrones.
A) FFF 
B) FVF 
C) VVV
D) FVV 
E) VVF
34. Si la longitud de onda umbral para el efecto fo-
toeléctrico en la plata es λ0=0,26 mm, determi-
ne la función trabajo para dicho metal.
A) 4,97 eV 
B) 4,77 eV 
C) 4,57 eV
D) 4,37 eV 
E) 4,17 eV
35. Una placa de sodio se ilumina con luz de 315 nm 
de longitud de onda. Si la función trabajo para el 
sodio es 2,46 eV, determine la energía cinética 
máxima de los electrones arrancados.
A) 1,38 eV 
B) 1,48 eV 
C) 1,58 eV
D) 1,68 eV 
E) 1,78 eV
36. Sobre una superficie de aluminio incide luz 
monocromática, cuya longitud de onda es 
2000 Aº . El aluminio requiere 4,2 eV, como 
mínimo para extraer electrones. ¿Cuál es la 
energía cinética, en eV, del fotoelectrón más 
rápido emitido? Considere h=4,13×1015 eV · s; 
 1 Aº =10 – 10 m y c=3×108 m/s.
A) 0,995 
B) 1,995 
C) 2,995
D) 3,995 
E) 4,995
37. Se realiza experimentos del efecto fotoeléctri-
co, primero con luz roja, luego con luz verde 
y,	 finalmente,	con	 luz	azul.	Las	 longitudes	de	
onda de estas radiaciones son 650 nm; 500 nm 
y 450 nm, respectivamente. Si las energías ci-
néticas de los fotoelectrones arrancados por 
estas radiaciones son ER, EV y EA, indique la 
alternativa correcta.
A) ER > EV > EA
B) EV > EA > ER
C) ER > EA > EV
D) EA > ER > EV
E) EA > EV > ER
Física
38. Sobre dos placas, una de cobre y otra de ce-
sio, inciden rayos de luz de igual frecuencia. 
¿Cuánto es la diferencia entre las energías ci-
néticas máximas con que los electrones del 
cesio y del cobre abandonan la superficie de 
cada	placa?	Las	funciones	trabajo	del	cobre	y	
del cesio son 4,3 y 1,9 eV, respectivamente.
A) – 6,2 eV B) – 2,4 eV C) – 1,2 eV
D) 2,4 eV E) 6,2 eV
39. Si la función trabajo de un metal es 1,8 eV, deter-
mine el potencial de frenado cuando la radiación 
incidente tenga una longitud de onda de 400 nm.
A) 1,1 V B) 1,2 V C) 1,3 V
D) 1,4 V E) 1,5 V
40. En un experimento, un haz de luz de 500 nm 
de longitud de onda incide sobre un metal 
cuya función trabajo es 2,1 eV. Indique verda-
dero (V) o falso (F) según corresponda y elija 
la secuencia correcta.
 I. No ocurre el efecto fotoeléctrico.
	 II.	 La	longitud	de	onda	de	corte	es	593	nm.
 III. El voltaje de frenado es 3 V.
A) VFF B) VVF C) FFF
D) FVF E) FVV
Claves
01 - B 
02 - A 
03 - D 
04 - C 
05 - B 
06 - B 
07 - E 
08 - E
09 - B 
10 - D 
11 - B 
12 - A 
13 - E 
14 - C 
15 - B 
16 - B
17 - B 
18 - B 
19 - C 
20 - B 
21 - D 
22 - C 
23 - C 
24 - B
25 - D 
26 - B 
27 - E 
28 - E 
29 - C 
30 - D 
31 - C 
32 - A
33 - B 
34 - B 
35 - B 
36 - B 
37 - E 
38 - D 
39 - C 
40 - D