初中应用物理知识竞赛分类汇编：多彩的光[1]

第四章《多彩的光》9．（1997年全国复赛）放映幻灯时，为了在屏幕上得到更大的像，那么应采取的措施是： [ A ]A ．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调小一些B ．幻灯机离屏幕远一些，镜头与幻灯片的距离调大一些C ．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调大一些D ．幻灯机离屏幕近一些，镜头与幻灯片的距离调小一些三、（9分）（1998年全国复赛）太阳和月亮位于如图3所示的位置，请你根据光的直线传播规律，在图中画出当地球上的人分别位于什么空间区域时，可以看到日全食、日偏食和日环食。

答案：如图3所示。

（答出日全食区域1得3分，答出日偏食区域2再得3分，答出日环食3再得3分）一、（10分）（1999年全国复赛）（1）画图并简要说明月食时太阳、地球、月亮的相对位置。

（2）画图并简要说明阴历每月初七前后太阳、地球、月亮的相对位置。

（3）图A 和图B 哪个是新月的图案？哪个是月偏食的图案你是根据什么做出判断的？ 答案：（1）如图1，月食时地球位于太阳和月球之间，地球的影正好落在月球上。

（2）如图2，阴历初七前后地球和太阳、月球正好位于一个直角三角形的三个顶点，月球是直角的顶点。

（3）图B 中左侧弧线的半径大，而且两端不通过右侧弧线的半径，那是地球的影的轮廓，所以图B 是月偏食的图案，图A 是新月的图案。

一、（第十届全国复赛）网球拍的拍面有若干条经线和纬线，它们组成了一个个正方形的小格。

如果光源安装在天花板，球拍在光源的正下方，要使经线和纬线在地面的影呈如下所列的几种形状，应该用什么样的光源，怎样放置球拍？A B1 3影为正方形格子，边长放大到约为原来的2倍。

1、影为矩形（不是正方形）。

2、影为若干条平行的直线。

3、无论怎样放置球拍，都看不清经线和纬线的影。

答案：1、用一个普通灯泡，使球拍平行于地面，与灯和地面等距。

2、用一个普通灯泡，使经线(或纬线)与地面平行，纬线或经线不与地面平行。

3、用一条直管型日光灯，使经线（或纬线）与灯管平行。

4、用两条直管型日光灯，互相不平行地放置．全题14分。

第1、2、3、4题分别为2、3、4、5。

二、（第十届全国复赛）1920年观测到，金牛昨ζ附近的蟹状星云（如图）对地球的视角正以每年0.21角秒的速率膨胀，当时的视角为180角秒。

似乎恰巧的是，我国在宋代至和元年（公元1054年），就在同一位置，观测到一颗“客星”（即原来看不见而突然出现的亮星，天文学上叫做新星或超新星）。

以上数据是否支持这样的结论，即现在的蟹状星云就是在公元1054年我国观测到的那颗“客星”爆发后形成的？答案：180＂/（0.21＂/a）=857a。

这表示，蟹状星云是在857年前从一个点膨胀而成的。

1920年—857年=1063年，这与我国宋代观刚到的超新星年代十分接近。

从图中可以看出，蟹状星云的边界不清晰，题中所说它的视角及视角的膨胀速率，误差都是很大的，因此可以认为这些数据支持题述的结论。

评分建议：全题16分。

如果计算正确而由于1063不等于1054而得出否定结论，最多只能给4分。

如果肯定地说蟹状星云就是宋代的超新星爆发后形成的，而没有“支持……结论”或类似的说法，不能给满分。

没有对于误差的分析，也不能给满分。

五、（第十届全国复赛）有一种五角棱镜实际上是一个玻璃棱柱，几个平面都经过精密磨光，是一种常用的光学器件，图a是它的横截面图。

图中∠A=∠B=∠C=∠D=112.5。

，∠E=90。

，AB和CD两个平面外侧镀银。

1、如图a所示，一束光线PQ垂直射入AE平面，画出它射入棱镜后直至射出的路径，标出在每一个镀银界面上的入射角。

2、如图b所示，一束平行光以45。

的入射角射向平面镜M。

如果用一个箭头形小纸片“”挡光，请在磨砂玻璃R上以箭头标出纸片的影。

设光源、小纸片的方向和磨砂玻璃的位置都不变（图c），用上述五角棱镜代替平面镜，如果也要在磨砂玻璃上得到小纸片的影，应该怎样放置这个棱镜？在图c中作出五角棱镜位置的示意图并以箭头标出磨砂玻璃上的影。

3、图d是一种单镜头反光相机的示意图，镜头L的焦距f满足关系式f < AB+BC+CD <2f。

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 ＝лr 2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9.3)11/()6.5/(2212==f f S S h H hvu -=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：34．（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：28．（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：S34．(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。