【备考2023】浙教版科学中考“临门一脚”专题训练（七）：光学实验探究【含答案】

1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小乐先将毛玻璃光屏、凸透镜、“F”字发光体置于光具座上，并使三者中心在同一高度；再使毛玻璃光屏和“F”字发光体逐渐远离凸透镜并保持与凸透镜距离相同，直至“F”字发光体在毛玻璃光屏上形成清晰的像，如图所示。
（1）由图可知该凸透镜的焦距是 cm。
（2）小乐从毛玻璃光屏背后观察到的清晰像的形状应是 。
（3）若“F”字发光体和凸透镜位置不变，将凸透镜换成焦距为5cm的，要使毛玻璃光屏上能得到清晰的像，应将毛玻璃光屏向 （选填“左”或“右”）移动适当距离。
2.小金用如图甲所示的器材“探究平面镜成像的特点”。小金在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖立在白纸上,沿着玻璃板在纸上画一条直线OO’，代表平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，把另一支相同的蜡烛B，放在玻璃板后面移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动蜡烛A,多做几次实验，并把三次实验的位置记录在白纸上，如图乙。
(1)实验时选择两支相同蜡烛的目的是 。
(2)实验过程中,小金将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,蜡烛A的像的大小 。(选填"变大”、“不变”或“变小”);
(3)若不使用直尺和三角板，要验证物、像是否对称，接下去的操作是 。
3.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，如图所示，小明用高为4cm 发光体(由发光二极管组成）作为物体，把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动，下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据（数据记录时取整数）:
(1)分析表中数据可知，实验中所用凸透镜的焦距为 cm。
(2)当光屏上出现清晰实像时，将一镜片放在发光体和透镜之间后，光屏上的像变模糊了，将光屏向左移动，光屏上再次出现清晰的像，则所加镜片可以矫正 (选填“近视”或“远视”）的视力缺陷。
(3)将物体、透镜及光屏置于光具座上（如图甲）做成像实验，记录每次成实像的物距u,像距v,物像间距L (u＋v)，绘出图线乙(以f为长度单位)，由图乙可知，要想成实像，发光体与光屏的间距应满足L≥4f。物理学中有一个凸透镜成实像的“新概念”:放大率n=像高/物体高=v/u，结合甲、乙两图，可知当n>1时，像与物的距离随物距的减小而 。
4.小金在探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)当蜡烛凸透镜和光屏的相对位置如图甲所示时，光屏上出现清晰的 (选填
“放大”或“缩小”或“等大")的像。利用此成像原理可以制成 。(选填
“照相机”、“投影仪”和“放大镜”)
(2)保持蜡烛位置不变，小金将自己的近视眼镜的镜片放在蜡烛与凸透镜之间，并靠近凸透镜,若想在光屏上再次得到清晰的像，小金应该向 。(选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏。
5.在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）利用太阳光测凸透镜焦距，下列方法中最合理的是 。
（2）当三个元件移动到如图所示位置时，光屏中心出现了清晰的像，则该像的性质是 （写出像的正倒、大小和虚实）；由此推断凸透镜的焦距可能是 。
A．f=20cm B．f=15cm
C．f=10cm D．f=5cm
6.利用光具座研究凸透镜成像的规律。当三个元件移动到图示位置时，光屏中心出现了清晰的像。回答下列问题：
（1）该凸透镜的焦距为__________cm。
（2）若在图示情况下，王同学把蜡烛移到35cm刻度处，凸透镜位置不变，王同学将向__________（选填“左”或“右”）移动光屏才能再次看到清晰的像。
（3）若在图示情况下，王同学把蜡烛移到45cm刻度处，凸透镜位置不变，王同学怎么做才能看到清晰的像？______________________________。
7．在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，冰蓉同学选择了如下器材：蜡烛(模拟所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体，并与注射器相连)、光屏(模拟人眼视网膜)、光具座等。(注：“水凸透镜”的凸起，程度可以通过注射器注入或吸出水的多少来调节)
（1）她安装并调整好实验装置，如图所示，将点燃的蜡烛置于“水凸透镜”前某一位置时，在光屏上得到了烛焰清晰的像；当向“水凸透镜"内注入水，使“透镜”更凸后，发现光屏上已无烛焰清晰的像；若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在“水凸透镜”前放置一块　 　透镜；若撤去放置的透镜，应将光屏　 　(填“靠近”或“远离”)“水凸透镜”"，才能得到清晰的像。
（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是　 　。
8． 在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小华进行了如下探究：
为探究像距与焦距的关系，他选用了焦距不同的凸透镜进行实验．实验时物体固定在光具座25cm刻度线处，凸透镜固定在40cm刻度线处不改变，如图所示．实验数据记录如下表：
实验序号 物距u/cm 焦距f/cm 像距v/cm
1
15 5 7.5
2 7.5 15
3 12 60
（1）分析表中数据可知：保持物距不变时，焦距越大则像距越　 　 ．
（2）实验序号1中成的像是　 　 （选填“放大”或“缩小”）的实像，　 　就是利用这一原理制成的．
（3）做完序号3实验后，小华只更换一个f=13cm的凸透镜安装在光具座40cm刻度线处，发现无论怎样移动光屏，像依然模糊，为了使光屏上的像变清晰，他应该在光具座上的凸透镜前的适当位置再放置一个　 　
9．为探究光的反射定律，小科进行如图所示的实验。
（1）当入射角为40°时，反射角为　 　。
（2）小科将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动，在纸板F上还能看到反射光吗？请分析原因： 　
（3）实验时，从纸板的不同的方向都能看到光的路径，这是因为光在纸板上发生了 　 　(填“漫”或“镜面”)反射。
10.在探究“平面镜成像特点”的实验中，小科所在的小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验，如图1甲所示。
（1）实验过程中用玻璃板代替平面镜的原因是：　 　；
（2）小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，她观察发现：平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图1乙所示的三幅图中，　 　图是产生以上实验现象的原因；
（3）如图2所示，小科把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用于研究像与物左右位置的关系，最好选用　 　。
11.在“研究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示，此时所成的是倒立　 　的实像。
（2）若通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，透镜应该移到 　 　厘米刻度处。
（3）实验一段时间后，原来成在光屏中央的像，“跑”到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有　 　 。
①光屏上移一段距离 ②蜡烛下移一段距离 ③透镜下移一段距离
（4）研究好成像规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正，图乙中，小敏给透镜A戴上“眼镜”（凸透镜B），光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，如图丙所示，若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向　 　(填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
12.在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图1，小明利用太阳光测量凸透镜的焦距，下列操作最合理的是　 　
（2）凸透镜的位置固定不动，在图2所示的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像（图中未画出），此时成像情况与　 　（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的原理相同。以下哪些方法可以恰好再次在光屏上成清晰放大的像　 　
A.交换蜡烛和光屏的位置 B.把凸透镜移到30cm刻度线处
C.把蜡烛和光屏同时向右移动20cm
参考答案
1.（1）10.0（或10）。（2） 。（3）右。
2.（1）便于比较像与物的大小；（2）不会；（3）将白纸沿所画直线对折，若A1与B1、A2与B2、A3与3B重合，则表明像与物关于镜面对称。
3.10 远视 增大
4.（1）缩小；照相机；（2）远离；
5.（1）C。（2）倒立、放大的实像；C。
6.（1）10；（2）右；（3）从光屏一侧向凸透镜里看，调整眼睛位置，直到看到清晰的像
7．（1）凹；靠近
（2）晶状体太厚，对光的折射能力太强(或眼球的前后径太长)
【解析】(1) 向水凸透镜内注入水时，透镜更凸，会聚能力较强，将像成在光屏的前面，为了使像正好呈在光屏上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于光屏后移，所以应在水凸透镜前放置一块凹透镜.或者将光屏前移靠近水凸透镜。
(2)根据上述实验，可知近视眼的形成原因是 晶状体太厚，对光的折射能力太强(或眼球的前后径太长) 。
8．（1）大　（2）缩小　；照相机　（3）凸透镜　
【解析】（1）据表格中的数据特点可知，保持物距不变时，焦距越大则像距越大；
（2）据上面凸透镜的成像规律可知，实验序号1中的物距大于像距，所以此时应该成一个倒立、缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的；
（3）据图可知，此时的物距是15cm，而若换一个f=13cm的凸透镜安装在光具座40cm刻度线处，相当于增大了凸透镜的焦距，即相当于减小了物距，故此时的像距应该变大，发现无论怎样移动光屏，像依然模糊的原因，就是此时的像距太大导致的，所以为了使光屏上的像变清晰，即需要让光线提前会聚，所以应该在光具座上的凸透镜前的适当位置再放置一个凸透镜．
9．（1）40°（2）不能，因为反射光线、人射光线、法线在同一平面内，纸板F移动后与纸板E不在同一平面内（3）漫
【解析】（1）根据“反射角等于入射角”可知，反射角为40°。
（2）小科将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动，在纸板F上不能看到反射光，原因：因为反射光线、人射光线、法线在同一平面内，纸板F移动后与纸板E不在同一平面内。
（3）实验时，从纸板的不同的方向都能看到光的路径，这是因为光在纸板上发生了漫反射。
10.（1）便于确定像的位置（2）C（3）A
【解析】（1）实验过程中用玻璃板代替平面镜的原因是：便于确定像的位置。
（2）像和物体关于平面镜对称，如下图所示：
平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜。我认为在图1乙所示的三幅图中，C图是产生以上实验现象的原因。
（3）物体和像关于平面镜对称，即像相对物体左右颠倒，因此选择的物体不能左右对称。在字母C、A、T、V四个字母中，只有字母C不是左右对称的，故选A。
11.（1）放大（2）45（3）①③（4）远离
【解析】（1）根据图片可知，此时像距大于物距，则所成的是倒立、放大的实像。
（2）此时的物距u=30cm-15cm=15cm，像距v=60cm-30cm=30cm。将二者交换数值，即u=30cm时，v=15cm时，光屏上再次成像，此时透镜的位置为：15cm+30cm=45cm。
（3）①光屏上移一段距离，相当于像向下移动，故①正确；
②蜡烛下移一段距离，则像向上运动，故②错误；
③透镜下移一段距离，像也向下移动，故③正确。 故选①③。
（4）凸透镜对光线有会聚作用，去掉凸透镜B后，光线肯定比原来发散了，即成像位置比光屏的位置靠后。根据“物远像近小”的规律可知，如果要使像向前移动到光屏上，那么蜡烛就要远离凸透镜。
12.（1）C（2）照相机；ABC
【解析】（1）在测量凸透镜的焦点时，必须使太阳光与凸透镜的主轴平行，且承接焦点的白纸要与凸透镜平行，这时得到的光点才可能最小最亮，故选C。
（2）根据图2可知，此时物距大于像距，根据“物远像近小”可知，此时成倒立、缩小的实像，应用为照相机。
A.交换蜡烛和光屏的位置，此时物距小于像距，根据“光路的可逆性”可知，肯定能够成倒立放大的实像，故A正确； B.把凸透镜移到30cm刻度线处，此时物距等于20cm，像距等于40cm，恰好与原来物距和像距相反，肯定能够成倒立放大的实像，故B正确；
C.把蜡烛和光屏同时向右移动20cm，此时此时物距等于20cm，像距等于40cm，恰好与原来物距和像距相反，肯定能够成倒立放大的实像，故C正确。 故选ABC。
光学实验探究
10
20
30
40
50
60
70
80
90
cm
A B C D
白纸
白纸
白纸
白纸
凸透镜
凸透镜
凸透镜
凸透镜
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 cm