专题35 光学创新实验中考考题（原卷版）

2024年中考物理总复习用38个亮点小微专题练查缺补漏（通用）专题35光学创新实验中考考题1.在观察小孔成像特点时，小波发现：光屏到小孔的距离越远，所成的像越大，像的大小与该距离有什么定量关系？于是他在光线较暗的环境中进一步探究：操作1：用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上，如图1甲所示。操作2：将“F”字样纸板、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板（光屏）依次置于光具座的A、B、C位置，使“F”正立面对小孔，如图1乙所示。请你回答下列问题：（1）给二极管通电，随即在光屏上呈现出“F”的像，小波观察到光屏上呈现的像是图2中的________（填序号）。这个像是_______（选填“实像”或“虚像”）。用到的光学原理是__________。（2）保持“F”字样纸板，小孔位置不变，只改变光屏到小孔的距离（像距），用刻度尺逐次测量像高，记录数据如表所示：实验次数1234像距v/cm12.016.020.024.0像高h/cm3.04.05.06.0根据表中的数据，请你用一个数学表达式来表示h与v的关系_______。（3）于是小波得出结论：小孔成像时，同一物体像的大小与像距成正比，你认为这一结论需要补充的条件是________。2.3.晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图所示。光斑形状与什么因素有关呢？光斑又是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究。他们猜想光斑形状：a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子；b．与树叶间空隙形状有关；c．与树叶间空隙大小有关。（1）根据所学知识，可确定猜想a__________（选填“合理”或“不合理”）。（2）为进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔卡片，如图所示。其中，甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中大孔的尺寸均大于2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同。在进行探究时，他们在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光透过卡片上的孔，观察纸面上出现的光斑形状。甲乙丙丁小孔若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”，应选用_____卡片。在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时，小明选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆形光斑，由此得出“光斑形状与树叶间空隙大小无关”的结论，这结论__________（选填“可靠”或“不可靠”）。若由你进行探究，你将如何设计带孔的卡片？请在虚线框内画出孔的形状。（3）通过探究，他们得到了以下结论，其中错误的是__________。A．通过小孔形成的圆形光斑是像，通过大孔形成的光斑不是像B．小孔形成的光斑与小孔的形状无关，大孔形成的光斑与大孔的形状有关C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均与孔到地面的距离有关D．不管光斑是不是像，它们都是由光的直线传播形成的4．如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示，将其水平放置，在左侧固定一支点燃的蜡烛，可在塑料薄膜上看到烛焰的像。（1）针孔照相机成像的原理是_______，塑料薄膜上所成的像是______（选填“正立”或“倒立”）的实像，若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向____（选填“上”或“下”）方移动；若将易拉罐向右移动少许，蜡烛的像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（2）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状_____（选填“改变”或“不变”）。（3）晴天的正午时分，走在滨江公园的树林里，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图乙所示），圆形光斑大小不一原因是_____________。5．小明与同学们在树荫下玩耍时发现：地上有许多圆形的和非圆形的光斑。小强认为：小孔成的是太阳的像，应该是圆形的，怎么会出现非圆形的呢？小星猜想：非圆形的光斑可能是由于小孔太大造成的；小明猜想：非圆形的光斑可能是由于小孔离地面太近造成的。为此他们进行了下列实验：①在卡片纸上挖一方形小孔，在地面上放一白纸作为光屏；让太阳光穿过小孔，移动卡片纸，在光屏上形成圆形光斑；测出卡片纸离光屏的距离为s；②让卡片纸逐渐靠近光屏，发现像由圆形慢慢变成方形；③保持卡片纸离光屏的距离s不变，逐渐增大方形孔，发现像由圆形慢慢变成方形。（1）通过以上探究证实了______（小星/小明/两人）的猜想是正确的。（2）小明通过进一步实验发现：当小方孔的边长一定时，若卡片纸到地面的距离大于某一个值（通常称为临界值）时，光斑是圆形；而当卡片纸到地面的距离小于临界值时，光斑开始变成方形，且通过实验收集了上表所示数据。通过数据分析可知：临界值s和小方孔的边长a之间的数量关系为_______，如果小方孔的边长为1.0cm，则卡片纸到地面的距离至少为_____m时才能看到圆形的光斑。小方孔的边长a/cm0.20.40.60.8临界值s/cm83272128（3）如果他们采用“”形状的光源进行实验，则光屏上所出现的像的形状是图甲中的______。（4）在探究光斑的形状与孔的大小关系时，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为3cm等边三角形的纸板正对着太阳，保持纸板与地面距离为1m不变，用另一张卡片覆盖在三角形孔上，遮住孔的一部分，如上图乙所示。让太阳光透过小孔，移动覆盖的卡片，改变通光孔的大小。刚开始时，白纸上光斑大小将____（“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度______（“增强”、“不变”或“减弱”）；当小孔足够小时，此时光斑形状是_____形，继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将______（“变大”、“不变”或“变小”），亮度______（“增强”、“不变”或“减弱”）。6.

中国绝大部分地区观测到了月食的全过程，并欣赏到了一轮美丽的红月亮，一度称为媒体热点.月食是一种特殊的天文现象，这时如果地球和月亮的中心大致在同一

（平面/直线）上，月亮就会进入地球的本影，而产生月全食.如果只有部分月亮进入地球的本影，就产生月偏食.月食时为什么会出现红色月亮呢？科学家介绍，这是因为红色的光波长较长，穿透力也较强.浓厚的大气层把紫、蓝、绿、黄光都吸收掉了，只剩下红色光可以穿透过来.月全食时的红月亮也是同样的道理，大气层将红色光折射到月球表面上，所以我们仍然能看到在地影里，红红的月亮挂在天空中．（1）请将文中的空格填完整．（2）请在下图三个中标出地球、月亮、太阳的大致位置．（3）我们平时所看到的月亮____（是/不是）光源，月食形成的原理是_______．（4）晴天的正午时分，走在马洲公园茂密的樟树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如下图所示），这是________（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的________填（“实像”或“影子”“虚像”），光在真空中的传播速度为________.7.小宇同学用“可乐瓶”做小孔成像实验。（1）请在如图甲所示的半透明纸上画出蜡烛AB的像A´B´。（2）小宇发现蜡烛和小孔的位置固定之后，像离小孔越远，像就越大。他测出了不同距离时像的高度，填在表格中。①请你根据表中的数据在如图乙所示的坐标系中画出h与s的关系图象。②从图象中可以看出h与s的关系为：。③请你猜想要想使像明亮些，半透明纸应（填“靠近”或“远离”）小孔。A´´8.同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,入射角增大,折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角大小是否成正比呢?【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。【实验探究】同学们测得了四组实验数据。第2次实验如图所示,请将实验数据填入表格中。实验序号1234入射角20°40°60°80°折射角13°

35°41°【实验结论】折射角与入射角大小________(选填“成正比”或“不成正比”)。

【评价与交流】根据实验数据,还可以得出的结论是：________________.9.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________________。（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证_______________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是________。（4）若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。OOABCOABCODEFDEF（a）（b）（c）图13NM空气气水不空气水空气水①由图13_____________图13_________1010131010152020272020313030423030494040594040764545704545无折射5050无折射5050无折射（a）_______________（b）_________________________________________11.某同学在做探究光的折射特点实验．如图是光从空气射入水中时的光路．实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．空气空气水βαγO通过实验还得到如下数据：入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11.3°22.1°35.4°40.9°（1）分析表中的数据，可得出的结论是：①光从空气斜射到水面时，将同时发生_______和________现象；②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：_______，且折射角______（大于/等于/小于）入射角；当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零．该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点．（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价．是否存在不足？答：_______；请简要说明理由：_______．12.（2023无锡）小红拿到一块玻璃透镜，仔细观察这块透镜，发现一面有螺纹，一面是光滑的，她对此透镜进行了探究。（1）她把该透镜靠近书上的“实验”二字，观察到如图甲所示的现象，由此可以判定该透镜是________（选填“凸”或“凹”）透镜；（2）小红查阅资料后了解到，用如图乙所示的三棱镜组合可以描述该透镜对光的作用，请在图乙中画出平行光入射两个三棱镜后出射光线的大致方向_________；（3）为探究该透镜的成像规律，小红将“F”光源、透镜、光屏放置在光具座上，调整好后，固定透镜位置，使“F”光源从距离透镜较远处逐次靠近透镜，每次都调节光屏到透镜的距离，使“F”光源在光屏上成清晰的像，将结果记录在下表中，则该透镜的焦距为________。当“F”光源位于如图丙所示位置时，光屏应适当向_______（选填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰的像。实验序号物距像距像的性质13015倒立、缩小的像22020倒立、等大的像31530倒立、放大的像（4）在了解了该透镜的成像规律后，小红用长方形不透明纸盒、平面镜、该透镜设计制作了一个投影仪，其剖面图如图丁所示，平面镜与底面夹角为，平面镜的