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e．2．见图f、图g。
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，相机镜头相当于一个凸透镜，它使远处物体在胶片上所成的像是倒立的，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，这点可以利用图h说明。
我们分别用单箭斗和双箭头代表光速的两侧，可以看到水平射来的光束的上侧在两镜反射后仍是上侧，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平面镜N，可以解决这一问题（图i）．从图中可以看到，入射光束的上侧在射出时成了光束的下侧，所以倒立的像被颠倒过来。
全题：
20分。
第1题5分，第2题5分，第3题10分。
说不出五角棱镜与平面镜反射时的区别的，第3题不能给分。
四、（第十一届全国复赛）教学中常用的投影仪的结构如图1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。
图2是这一装置的示意图，A＂B＂是物AB的像。
图中BO1=30cm，O1O2=20cm，O2O3=90cm。
1、对凸透镜而言，物距和像距各是多少？
2、在图2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（2分），
像距为110cm（2分）
2.作图：
如图所示（8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．（4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．（4分）
三、（14分）（第十二届全国复赛）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就表示此时镜镜头透的直径是它的焦距f的1/22，依此类推，曝光时间的长短由叫做“快门”的机械控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表，500就表示此时曝光的时间是s1/500依此类推。
现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳组合是11、15，如果为了其他需要而必需选用5.6的光圈，试计算应该选用的快门。
答案：
先研究光圈由11改为5.6后，透光面积变为原来的多少。
由S＝лr2得知修改光圈后的透光面积之比：
因此，曝光时间应改为原来的四分之一，即选用1s/60
三、（第十三届全国复赛）当你背对着路灯向前匀速行走时，定量分析你的身影长度变化的规律。
答案：
用三角形相似推出此式得25分，对公式进行讨论加4分。
10．（1992年全国初赛）有一种自行车尾灯设计得很巧妙。
当后面汽车的灯光以任何方向射到尾灯时，它都能把光钱“反向射回”。
下图是4种尾灯的剖面示意图，其中用于反光的镜面具有不同的形状。
能产生上述效果的镜面是[B]
12．（1992年全国初赛）有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口，缺口下面有一面镜子，它的作用是[A]
A．读数时使眼睛处于正确位置。
B．增加刻度盘的亮度。
C．检验仪表是否水平。
D．便于观察仪表的内部结构。
1．（1992年全国初赛）用放大镜观看彩色电视机荧光屏上的白色区域，会发现它是由_______种颜色的亮点或亮条组成的。
答案：
3
4．（1992年全国初赛）检查视力时人与视力表间的距离应为5米。
现在由于屋子太小而使用一个平面镜，视力表到镜子的距离为3米（如图），那么人到镜子的距离应为米。
答案：
2
8．（1993年全国初赛）图4中画的是王小刚同学的眼镜，从眼镜判断，他的眼睛[A]
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。
10．（1993年全国初赛）图6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？
[D]
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。
11．（1993年全国初赛）黑白照片进行暗室加工时，所用温度计的液注是蓝色的，而不是红色的，以下说法中不正确的是[D]
A．暗室安全灯是红灯，因而一切物体看来都是红的。
温度计的红色液柱在这种环境中不易看清。
B．温度计的蓝色液柱在红光照射下是黑的。
C．蓝色液柱在红光下看得更清楚。
D．红色液柱在红灯照射下反射白光。
三、问答题（5分）（1993年全国初赛）
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。
9．（1994年全国初赛）这张试卷是白纸上印有黑字，每个人都看得特别清楚。
我们之所以能看清楚这些字的主要原因是[C]
A．白纸和黑字分别发出了不同颜色的光进入眼睛。
B．白光照到试卷上，白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入眼睛。
C．白光照到试卷上，白纸仅射出白光进入眼睛，而黑字不反光。
D．黑字比白纸反射光的本领强。
10．（1994年全国初赛）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]
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。
6．（1994年全国初赛）如图5所示为潜望镜工作原理图。
若现有一军舰位于S点处，则潜水艇中的人通过潜望镜看到军舰的像在图中的______点处。
答案：
S3
4．（1995年全国初赛）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：
acdbcc
5．（1995年全国初赛）放映电影、幻灯的银幕常用粗糙的白布做成，其优点在于。
一是利用______使剧场中各处的观众均能看到画面；二是白布能反射______颜色的光，使观众能看到色彩正常的画面。
答案：
漫反射各种（或所有）
9．（1995年全国初赛）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
三、（4分）（1995年全国初赛）举出四个利用光的直线传播规律解决实际问题的例子（相似的用法只算一个）。
答案：
1．针孔照相机；
2．射击瞄准；
3．木工判断木板是否刨平；
4．激光测距；
5．站队看齐或植树、立电线杆成一直线。
2．（1996年全国初赛）在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她[D]
A．全身呈绿色。
C．上衣呈绿色，裙子呈紫色。
B．上衣呈绿色，裙子不变色。
D．上衣呈绿色，裙子呈黑色。
8．（1996年全国初赛）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[D]
A．100毫米以外。
C．恰为50毫米。
B．50毫米以内。
D．略大于50毫米。
9．（1996年全国初赛）图6是月球的影区分布，当人随地球运动到______区时会看到日全食，运动到______区时会看到日偏食，运动到______区时会看到日环食。
答案：
B，A，C。
三、（5分）（1996年全国初赛）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。
2、（1998年全国初赛）日光灯的发光效率比白炽灯高，是一种节能光源，但车床照明不使用日光灯，主要的原因是：
[C]
Ａ日光灯是管形的，因此用它照明看不清零件的细节；
Ｂ长在日光灯照射下感到疲劳
Ｃ日晃灯发光是不连续的，所以在它照射下观看转动的物体会发生错觉；
Ｄ日光灯长度大，不便于工人操作。
５、（1998年全国初赛）甲乙两人在照同一个镜子。
甲在镜中看到了乙的眼睛。
以下说法中正确的是：
［A］
Ａ乙也一定能看到甲的眼睛；
Ｂ乙只能看到甲的眼睛；
Ｃ乙不可能看到甲的眼睛；
Ｄ乙不可能看到甲的全身。
１１、（1998年全国初赛）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：
［B］
Ａ报与放大镜不动，眼睛离报远一些；
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。
6、（1998年全国初赛）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，教学投影器的反射镜是（）镜。
答案：
凹透镜凸透镜平面镜
7、（1998年全国初赛）下面和句话主要涉及的物理知识是什么？
（１）“墙内开花墙外香”（）
（２）“捞不到的是水中月，摘不到的是镜中花”（）
（３）“看来恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”（）
答案：
（１）扩散（２）平面镜成像（３）运动的相对性［第（２）问中“平面镜”和“成像”两个要素，第（３）问中“运动”和“相对性”两个要素都不缺少］
六、（８分）（1998年全国初赛）某人身高１．７米，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以１米／秒的速度匀速走开。
某时刻他的影子长为１．３米，再经过２秒钟，他的影子长为１．８米，路灯距地面的高度是多少？
答案：
如图
ＳＥＦ＝vt=1
2米＝２米。
∽△ＧＥＤ，
ＡＢＣ∽△ＨＦＣ，（１）
（２）
和（２）联立，解得ＡＢ＝８．５米。
7．（1999年全国初赛）如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球向镜面滚去。
要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角α应为：
[D]
A．30°；B．45°；
C．60°；D．90°。
9．（1999年全国初赛）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：
[D]
A．一定大于20厘米；
B．一定小于8厘米；
C．一定在10厘米到16厘米之间；
D．一定在8厘米到10厘米之间。
1．（1999年全国初赛）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。
答案：
乙。
2．（1999年全国初赛）公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成，夜晚它可以反射汽车射来的灯光，使司机看清交通标志。
以下反光膜结构的示意图中，正确的是图_______。
答案：
乙。
9．（1999年全国初赛）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。
6.（2000年全国初赛）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？
[D]
1.（2000年全国初赛）下图为色光三原色的示意图。
图中区域1应标色，区域2应标色。
答案：
绿，白。
6.（2000年全国初赛）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。
2.（十一届全国初中应用物理知识竞赛） 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：
（ D ）
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
7. （十一届全国初中应用物理知识竞赛）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：
（C ）
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
8.（十一届全国初中应用物理知识竞赛）生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强。
如果小镜子的镜面可以选择，在生物课上使用时，效果最好的是：
（A ）
A. 凹型镜面
B. 凸型镜面
C. 平面镜面
D. 乳白平面
3. （第十一届全国初中应用物理知识竞赛）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。
答案:
20 24 57
6. （第十一届全国初中应用物理知识竞赛）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
1.（十三届全国初中应用物理知识竞赛）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]
A.变小B.变大C.先变小后变大D.先变大后变小
1．（4分）（十三届全国初中应用物理知识竞赛）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一个零件,它是____________________。
答案：
凸透镜,反光罩
六、〈12分〉（十三届全国初中应用物理知识竞赛）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。
光圈
16
11
8
5.6
4
2.8
快门
15
30
60
125
250
500
1000
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
这表示,要使进光量扩大为原来的2倍,镜头的直径应该扩大为原来的
倍,即1.4倍·由于和"光圈"值的16实际是指镜头焦距的〈依此类推〉,所以光圈一行每个数值的它右侧数值的1.4倍.用表中的
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
3．（第十四届全国应用物理知识竞赛）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（B）
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
2．（3分）（第十四届全国应用物理知识竞赛）小峰身高1.70cm，眼睛距头顶8cm，直立在水平地面上照镜子。
如果他想从竖直挂在墙上的平面镜里看到自己的脚，这面镜子的底边离地面的高度不应超过_______m。
答案：
0.81
3．（6分）（第十四届全国应用物理知识竞赛）小汽车的前挡风玻璃有一定的倾斜角度，而卡车、公交车等大型车辆的前挡风玻璃却几乎是竖直的。
请用光学知识分析小汽车前挡风玻璃这样安装的原因（可以画图说明）。
答案：
为保证夜间行车的安全。
小汽车前挡风玻璃倾斜安装是因为
后面车辆射来的光，照射到前挡风玻璃后，斜向下反射；当车内景物被照亮时，通过前挡风玻璃所成的像在驾驶员前面的斜上方。
这样车内驾驶员都不至由于反射光而受到干扰。
3．（第十五届全国应用物理知识竞赛）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]
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2．（3分）（第十五届全国应用物理知识竞赛）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
2．（4分）（第十五届全国应用物理知识竞赛）在观看河岸边的城市夜景时，往往发现每盏灯在水里的像不是一盏灯，而是一条光柱，请你分析这是为什么。
答案：
这是因为河面总有水波起伏，像许多取向不同的平面镜，电灯在每一个小平面镜内都能成像，但各个像的位置高低不同，这些像组合起来就形成一条光柱。
5．（6分）（第十五届全
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