2020届中考物理考前冲刺专题强化：课外实验与探究题

课外实验与探究题

类型一光学探究题

1. 林红同学在买烤肉串时，偶然发现了一个现象：通过烤炉上方看对面的人，感觉对面的人好像在晃动。[提出问题]为什么通过烤炉看对面的人会感觉在晃动呢？

[猜想与假设]林红想可能火炉上方的空气被加热后，其疏密程度在不断发生变化，光进入这种不均匀的热空气会发生折射，传播方向也在不断发生变化，因此看起来感觉对面的人在晃动。

[设计并进行实验]为了验证这种分析是否正确，林红利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴，进行了如下的探究：

(1)如图所示，林红将激光笔固定在桌面上并让光沿水平方向照射，用喷壶向激光笔的前方喷水雾，观察到激光笔发出的一束红光射向墙面，墙面上有一个红色光点静止不动，这说明光在均匀的空气中是传播的。

图

(2)如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来林红的做法应该是：

。

(3)如果林红的分析是正确的，她观察到的现象应该是：。

2. 如图甲所示，是林红同学在中午时用透镜正对阳光做的实验，根据地上形成的小亮点的现象可知，该透镜是(选填“凹”或“凸”)透镜，林红在地上的影子是由于光的形成的。由图示情景可判断：林红是在做测定透镜的实验。然后，林红同学拿此透镜进行了以下实验探究：

图

(1)如图乙所示，林红调整蜡烛、透镜、光屏的位置，此时光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立、(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。在放大镜、照相机和投影仪中，成像原理与其相同的是。

(2)在上面的实验中，当光屏上出现清晰的像时，如果林红用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分，则光屏上的像(选填符号)。

A. 只出现烛焰像的上半部分

B. 只出现烛焰像的下半部分

C. 出现烛焰完整的像，但像更小了，且变得更暗了

D. 像仍然是完整的，且大小不变，只是变暗了

(3)保持蜡烛的位置不变，移动透镜至如图甲所示位置，则林红的眼睛应该在图中(选填“a”“b”或“c”)处且朝着相应方向，才能观察到烛焰的像。

图

(4)如图乙所示，点燃蜡烛，经过透镜在光屏上成清晰的、倒立、缩小的实像。然后，林红在烛焰和透镜之间放一副近视眼镜，发现光屏上的像变模糊了。近视眼镜的镜片为(选填“凹”或“凸”)透镜。不改变眼镜和透镜的位置，要使光屏上再次呈现清晰的像，可以进行的操作是。

(5)林红将蜡烛换成发光二极管组成的“R”，眼睛在发光二极管和光屏中间位置，面向光屏观察，光屏上成的像应是如图丙所示的(选填序号)。

3. 林红同学站在树阴下，看到地面上有许多光斑，如图所示，于是她想到了一个探究问题。

图

[提出问题]树阴下光斑的形状与哪些因素有关呢？

[设计并进行实验]林红同学和物理学习兴趣小组成员进行了实验，实验数据记录如下表。

小孔的形状□○△

小孔的外径/mm 2 5 10 2 5 10 2 5 10

地面光斑小孔距地

10 cm

□□□○○○△△△小孔距地

20 cm

○□□○○○○△△小孔距地

40 cm

○□□○○○○△△

小孔距地

○○□○○○○○△

80 cm

小孔距地

○○○○○○○○○

100 cm

小孔距地

○○○○○○○○○

120 cm

[分析论证]该兴趣小组的同学分析上表的结果，得出来一些结论，请你帮他们补充完整：

(1)小孔成像是由于形成的。

(2)由于太阳距我们很远，到达地面的光线几乎是平行的，所以，当小孔到地面的距离足够小，地面上的光斑与小孔的形状是(选填“一致”或“不一致”)的，这(选填“是”或“不是”)太阳的像。

(3)根据表中记录的结果，当小孔的最大外径为5 mm，小孔距地面80 cm时，用一张卡片覆盖在“△”小孔上(相当于把孔变小)，遮住孔的一部分，让太阳光透过小孔，与不遮住小孔相比，光斑的形状(选填“变化”或“不变”)，亮度(选填“变亮”“变暗”或“不变”)；若将该孔从离地面80 cm逐渐远离至90 cm处，光斑的大小(选填“变大”“变小”或“不变”)，亮度(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。

4. 在信息化时代，相机和手机都是常用的图像采集设备。

(1)如图甲所示，用相机拍照时，在芯片上所成的像是倒立、缩小的(选填“实”或“虚”)像；镜头靠近人时，像的大小将变，此时像会(选填“靠近”或“远离”)透镜；用相机拍摄远近不同的物体时，通过伸缩镜头，使像清晰地成在芯片上，这个操作过程便是“调焦”，如图乙所示。

图

(2)林红同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰，她将手机拿到爸爸工作的大学光学实验室去探究，实验数据如下表，分析表中数据可知手机镜头的焦距大约为。

次数 1 2 3 4 5 6 7

物距

10. 00 5. 00 2. 00 1. 00 0. 50 0. 10 0. 05

u/m

像距

0. 500 0. 501 0. 502 0. 503 0. 505 0. 526 0. 556

υ/cm

A. 5 m

B. 0. 5 m

C. 0. 05 m

D. 0. 005 m

(3)请分析，手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是：

。

5. 随着手机用户的增多，伴随近视眼的增加，都是由于长时间用眼，造成用眼过度，眼睛的晶状体变厚，如图甲所示。

图

[提出问题]林红同学为了弄清楚是不是因为晶状体变厚造成近视眼，同时想弄清楚是不是近视眼度数越大，晶状体越厚。

[设计并进行实验]因此利用实验室中的水凸透镜等器材进行探究实验：

林红同学用烛焰来模拟远处所视物、用水凸透镜来模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸出水量来调节、用光屏来模拟人眼视网膜。

(1)林红同学调整烛焰、水凸透镜、光屏在光具座上的位置，如图乙所示，在光屏上得到了烛焰清晰的

(填写成像性质)像。

(2)当向水凸透镜内注入适量水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了，将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像，说明凸透镜变厚后，凸透镜的焦距，像距。(均选填“变大”或“变小”)

[分析论证](3)根据所学的内容知道，近视眼成因之一是由于长时间用眼后，造成晶状体变(选填“厚”或“薄”)，眼睛将远处的物体成像在视网膜的(选填“前”或“后”)方。

(4)在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的近视眼镜，光屏上模糊的像变清晰了，说明近视眼镜是透镜。

[拓展延伸](5)林红移动水凸透镜前的蜡烛，物距u随时间图像如图所示，则像距υ与时间变化关系为如图中的。