专题23 光学实验（解析版）-2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第五期）

2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第五期）专题23光学实验第一期汇编试题来源：2021年江苏连云港、2021年四川乐山、2021年四川泸州、2021年四川遂宁、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金华、2021年浙江丽水、2021年安徽、2021年浙江嘉兴、2021重庆A卷年、2021年重庆B卷等13套试卷。第二期试题来源：2021年浙江温州、2021年浙江宁波、2021年四川内江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肃武威、2021年江苏扬州、2021年陕西、2021年山东临沂、2021年山东泰安、2021年上海等12套试卷。第三期试题来源：2021年北京、2021年福建、2021年广东、2021年海南、2021年河北、2021年河南、2021年吉林、2021年宁夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套试卷。第四期试题来源：2021年湖北恩施州、2021湖北宜昌年、2021年湖南岳阳、2021年湖南衡阳、2021湖北邵阳年、2021年江苏苏州、2021年山东济宁、2021年山东潍坊、2021年山东枣庄、2021年四川广安、2021年四川凉山州、2021年浙江衢州等12套试卷。第五期试卷来源：2021年浙江杭州、2021年四川眉山、2021年山东菏泽、2021年山东东营、2021年江苏泰州、2021年江苏南京、2021年湖南长沙、2021年湖南怀化、2021年湖南郴州、2021年湖南常德、2021年湖北武汉、2021年湖北十堰、2021年黑龙江龙东、2021年黑龙江绥化、2021年广西北部湾经开区等15套试卷欢迎各位下载。1、（2021·山东菏泽·T21）如图所示，在做探究凸透镜成像规律的实验时，将焦距为的凸透镜、点燃的蜡烛和光屏固定在光具座上。（1）实验时，应先调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在_________；（2）当蜡烛和凸透镜的距离如图中所示时，在光屏上成倒立、_________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，________（选填“投影仪”或“照相机”）就是利用这一规律制成的。2、（2021·山东东营·T20）如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是______；______；（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB______（选填“靠近”或“远离”）ON；（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中______的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是______的；（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的______（选填“实”或“虚”）像；（5）某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是______。3、（2021·江苏泰州·T24）小明在做模拟“视力的缺陷与矫正”的实验中。（1）他将凸透镜、光屏在光具座上组装好，然后把凸透镜正对较远处的窗户，移动光屏，在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像，则该凸透镜的焦距约为___________cm。（2）将凸透镜固定在光具座上不动，接着小明把蜡烛点燃，并调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的_________，然后将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处，并移动光屏，直到光屏上得到烛焰清晰的倒立、________的实像，日常生活中的________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一规律制成的。（3）小明将蜡烛移到光具座最左端，拿来一副近视眼镜放在凸透镜的左侧并靠近凸透镜后，移动光屏，在光屏上得到清晰的像。拿去眼镜，将光屏向________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动适当距离后，光屏上的像又重新清晰了，说明近视眼看远处物体时，像落在视网膜的________（选填“前方”或“后方”）。4、（2021·江苏南京·T21）小明用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。（1）图中光屏上恰好成一清晰的像，该像的性质是倒立、______的实像。（2）图中只移动蜡烛和光屏，可以模拟照相机成像原理的操作是______（填字母）。A.都左移B.都右移C.蜡烛左移，光屏右移D.蜡烛右移，光屏左移（3）完成实验后，他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向左移动光屏又发现清晰的像，说明该透镜对光有______作用，可以矫正的视力缺陷是______。5、（2021·湖南长沙·T19）小伟让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm，小伟想用光路图记录这一现象，请帮他在甲图中把光路图补充完整______；小伟在图乙所示的实验装置中探究凸透镜的成像规律，他把这个凸透镜固定在零刻度线的位置不动，蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、______的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向______移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。6、（2021·湖南怀化·T27）小华同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中。（1）将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整到______；（2）小华为了准确的知道凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，该凸透镜的焦距是______cm；（3）将凸透镜固定在图乙中的光具座上，位于50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧。小华将蜡烛移至35cm刻度线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则该像是倒立、______的实像，______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）利用了这条规律；（4）若保持图乙中凸透镜和光屏的位置不变，小华将蜡烛移动到15cm刻度线处，在光屏上得不到清晰的像。如果把凸透镜看成人的眼睛，光屏看成视网膜，则此时成像情况相当于______（选填“近视眼”或“远视眼”）的形成原因。7、（2021·湖北武汉·T17）某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究凸透镜成像的规律。（1）用焦距为10cm的凸透镜进行实验，蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置，将光屏移动到图示位置时，光屏上得到烛焰清晰的、______、______立的实像；（2）保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为20cm的凸透镜继续实验，下列说法正确的是______（填序号）；①向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像②向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像③向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像④无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像（3）如图乙所示，F表示凸透镜的焦点，S表示烛焰，S′表示S经凸透镜所成的像，请在图乙中画出入射光线SA经过凸透镜之后的光线。______8、（2021·湖北十堰·T18）小红利用如图装置“探究平面镜成像特点”的实验：（1）实验中她选择用透明薄玻璃板代替平面镜是为了______。（2）她多次改变蜡烛A的位置进行实验，观察及测量距离之后，小红得到初步结论：像和物关于平面镜______。（3）她将光屏放在蜡烛B的位置上，在光屏上没有看到蜡烛A的像，这是因为平面镜成______。9、（2021·黑龙江龙东·T28）某同学在做光学实验时，如图所示，他先将焦距为的凸透镜固定在光具座刻度线处，光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜两侧，蜡烛放置在刻度线处，移动光屏至刻度线处，光屏上呈现烛焰清晰的像。（1）上述光屏上所成的像是倒立的______（选填“放大”、“等大”、“缩小”）的______像（选填“虚”、“实”），是______（选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）的成像原理；（2）若将蜡烛沿光具座移至刻度线处，需将光屏移至______刻度线处（不需估读），光屏上可再次呈现烛焰清晰的像；（3）若在原有图示中，蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处，放置一近视镜片，为了使光屏上呈现烛焰清晰的像，应将光屏沿着光具座向______移动（选填“左”或“右”）；（4）实验过程中随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像将会向______移动（选填“上”、“下”），为使像回到光屏中央，在保持蜡烛和光屏不动的条件下，应将凸透镜向______移动（选填“上”或“下”）。10、（2021·黑龙江绥化·T23）如图所示是“探究光反射时的规律”的部分实验装置。实验次数123入射角30°45°60°反射角30°45°60°（1）如图甲所示，使纸板与水平桌面上的平面镜______。（2）在图甲中，使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点，观察反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度，多做几次，描绘每次光的径迹，量出入射角和反射角，记录如表。比较反射角和入射角，可以得出结论，反射角______入射角。（3）在图甲中，如果让光逆着0F的方向射向平面镜，会看到反射光沿着0E方向射出。这表明，在反射现象中，光路是______的。（4）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到______现象，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。11、（2021·广西北部湾经开区·T25）（1）在“探究光反射时的规律”实验中，当入射角减小时，反射角______；当入射角等于45°时，反射光线与入射光线互相______；（2）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，温度计读数时，视线要与温度计中液柱的液面______；水沸腾时持续吸热，温度______；（3）在“测量物体运动的平均速度”实验中，己有的器材：小车、停表、长木板及小木块各一，还需要的器材有______；为了方便计时，应该使斜面的坡度较______（选填“大”或“小”）。1、【答案】同一高度缩小照相机【解析】（1）[1]实验时，应调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在同一高度，以让烛焰的像成在光屏中间。（2）[2][3]由图示知，物距为30.0cm，大于二倍焦距，烛焰在光屏上成的是倒立、缩小的实像，照相机是利用这一规律制成的。2、【答案】呈现光路验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内靠近OA可逆等大虚硬纸板没有竖直放置【解析】（1）[1][2]实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系，硬纸板可以呈现光路，因为能够旋转，可以验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内。（2）[3]若将AO靠近ON，入射角减小，反射角等于入射角，所以OB也靠近法线。（3）[4][5]当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。（4）[6][7]平面镜所成的像是正立、等大的虚像，所以小明看到自己在平面镜中的像是等大的虚像。（5）[8]当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上没有发现反射光线，这说明硬纸板没有与镜面垂直，反射光线从其他方向射出。3、【答案】10.0主光轴放大投影仪靠近前方【解析】（1）[1]把凸透镜正对较远处的窗户，相当于平行光，在图示位置的光屏上得到窗户清晰的像，相当于焦点，所以焦距为10.0cm。（2）[2]使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，其目的是使像成在光屏的中央。[3][4]将蜡烛移动到光具座的35cm刻度线处，物体在一倍焦距到二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，投影仪利用这个规律制成。（3）[5][6]近视眼镜是凹透镜，发散光线，拿去眼镜，像会变近，光屏要靠近透镜，说明近视眼看远处物体时，像落在视网膜的前方。4、【答案】(1).等大(2).A(3).会聚(4).远视眼【解析】（1）[1]由图可知，蜡烛到凸透镜的距离为光屏到凸透镜的距离物距等于像距时，等于两倍焦距，即，成倒立、等大的实像，凸透镜的焦距（2）[2]模拟照相机成像原理，u>2f，f<v<2f时成倒立、缩小的实像，如图，，只移动蜡烛和光屏，蜡烛远离凸透镜左移，光屏靠近凸透镜也是左移。故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。（3）[3]他将另一透镜放在图中45cm刻度线位置，发现光屏上的像由清晰变模糊，向左移动光屏又发现清晰的像，说明成像在原来光屏的前方，该透镜对光有会聚作用，是凸透镜。[4]远视眼是成像在视网膜的后方，需要使用对光有会聚作用的透镜，使像成在视网膜上，故凸透镜可以矫正远视眼。5、【答案】缩小左【解析】[1]平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm，凸透镜的焦距为f=10cm，如图[2]蜡烛放在如图乙所示的位置时，物距为30cm，蜡烛位于二倍焦距以外，移动光屏可得到一个清晰倒立、缩小的实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间。[3]把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，增大了物距，物距增大相距减小，故应把光屏向左移动适当距离，光屏上才会再次出现一个清晰的像，此时像会更小。6、【答案】同一高度10.0放大投影仪近视眼【解析】（1）[1]为了使像成在光屏的中间，烛焰、凸透镜和光屏中心要调整到同一水平高度。（2）[2]由图，焦点到光心的距离为焦距，刻度尺读数要估读，为10.0cm。（3）[3][4]物距为15.0厘米，大于一倍焦距、小于二倍焦距，成倒立放大实像，投影仪利用这条规律。（4）[5]将蜡烛移到15厘米处，物像移动方向相同，因此像成在光屏前，与近视眼的成像位置相同，相当于近视眼的形成原因。7、【答案】(1).缩小(2).倒(3).④(4).【解析】（1）[1][2]如图所示，物距大于像距，所以蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像。（2）[3]由上一小题可知，蜡烛经凸透镜成的是倒立、缩小的实像，则像距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，即光屏与凸透镜之间的距离大于10cm小于20cm。如果保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为20cm的凸透镜继续实验，则光屏处于新凸透镜的一倍焦距以内，所以，无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像。（3）[4]由图可知，像和物体都处于主光轴上方，所以像是虚像；像是物体发出的光线经凸透镜折射后，折射光线的反向延长线会聚而成的，连接S’S并延长，与主光轴的交点O即为光心，由此确定凸透镜的位置；延长光线SA，与凸透镜的交点即为该光线的入射点，将像点S’与入射点相连并延长，即为经凸透镜后的折射光线，作图如下：8、【答案】便于确定像的位置对称虚像【解析】（1）[1]用透明薄玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。（2）[2]物体在平面镜中成虚像，物体和像的大小相等，物体和像的连线垂直于平面镜，物体和像到平面镜的距离相等。小红多次改变蜡烛A的位置进行实验，观察及测量距离之后，小红得到初步结论：像和物关于平面镜对称。（3）[3]光屏只能接收到实像，不能接收到虚像，而平面镜所成的像是虚像，故小红将光屏放在蜡烛B的位置上，在光屏上没有看到蜡烛A的像，这是因为平面镜成虚像。9、【答案】缩小实照相机80右上下【解析】（1）[1][2][3]凸透镜的焦距为10cm，由图可知物距为30cm，在2倍焦距之外，由凸透镜成像原理可知，此时成倒立、缩小的实像，是照相机的成像原理。（2）[4]将蜡烛沿光具座移至35cm刻度线处，此时物距与第一次成像时的像距相同，由光路可逆可知，像距为30cm，需将光屏移至80cm处，光屏上可再次呈现烛焰清晰的像。（3）[5]蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处，放置一近视镜片，近视镜为凹透镜，对光线有