2021届中考物理一轮复习实验大通关（9）探究小孔成像实验

2021 届中考物理一轮复习实验大通关（8）探究小孔成像实验 1.小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是()A.蜡烛的正立像 B.蜡烛的倒立像 C.三角形光斑 D.圆形光斑 2.为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是()A.B.C.D.3.在暗室里用蜡烛做小孔成像实验时，小明在硬纸板的不同位置上戳了圆形、正三角形、正方形和五角形四个小孔，则在墙上可能()A.出现一个蜡烛火焰的倒像 B.出现四个蜡烛火焰的倒像 C.出现四个跟小孔形状相同清晰光斑 D.出现四个模糊的光斑 4.小明发现小孔成像时像的大小会变化，于是他设计实验探究小孔所成像的大小与哪些因素有关。如图 1 所示，他猜想：小孔所成像的大小可能与发光体 AB 到小孔的的距离、发光体AB 的高度以及像到小孔的距离有关。

(1)他用同一个发光体 AB 实验，且保持发光体 AB 到小孔的距离为 8 cm 不变，多次改变小孔到半透明纸之间的距离时，他测出了像的高度如下表所示； 实验次数 ① ② ③ ④ ⑤ 小孔到半透明纸的距离 /cm s 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度 /cm h 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0(2)小明把小孔正对着发光体 AB（如图 1 所示），则在半透明纸上会看到发光体 AB 的________（选填“正立”或“倒立”）的像；(3)下列与小孔成像的原理不相同的现象是________； A.林间笔直的光柱 B.月食 C.彩虹的形成 D.手影的形成(4)请你根据表中的数据在图 2 中画出 h 与 s 的关系图像；(5)从图像中可以看出；当发光体 AB 和小孔的距离保持不变时，半透明纸离小孔越远，所成的像越________；当半透明纸距小孔 12 cm 时，像的高度是________cm；(6)在第④次实验时，半透明纸上像的高度与发光体 AB 的高度________（选填“相等”或“不相等”）。

5.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．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． 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 6.学习了光学知识后,爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图所示,她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。

(1)分析比较甲、乙两图,可以得出怎样的结论?(2)分析比较甲、丙两图,又可以得出怎样的结论?(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是__________(选填“正立”或“倒立”)的实像,说明小孔成像的原理是__________。

(4)树荫下的圆形光斑就是__________通过树叶间的小孔在地面上所成的实像。

7.小华用两个硬纸筒制成针孔照相机探究小孔成像的规律,如图 a 所示.(1)请在图 a 中画图解释烛焰 AB 在屏上所成 AB   像的原因.(2)某年夏季,中国出现了日食奇观.若小华借助小孔成像实验装置对“ ”形太阳进行观察,如图 b 所示,则她在半透明光屏上看到像的形状是_____.A.B.C.D.(3)①小华发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大.她测出了不同距离时像的高度,填在表格中.请根据表格中的数据,在图 c 中作出像的高度 h 随像到小孔的距离 s 变化的图像.根据表中的数据及描绘的图线可得到蜡烛和小孔的位置固定后,像的高度 h 与像到小孔的距离 s 的关系的数学表达式:_______________.像的高度/cm h 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 像到小孔的距离 /cm s 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 ②如图 d 所示,小孔的位置和屏的位置固定后,只将蜡烛 AB 由甲位置移到乙位置,可观察到屏上蜡烛的像_________(填“变大”“变小”或“不变”).(4)晴天的正午时分,走在公园茂密的树林下,会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 e 所示),这是________(填“太阳”“树叶的缝隙”或“树叶”)的__________(填“像”或“影子”),光斑大小不同的原因是_____________________.答案以及解析 1.答案：B 解析：小孔成像是由于光的直线传播形成的，物体经过小孔成的像是倒立的实像，而不是光斑，像的形状与物体相同，而与小孔的形状无关.2.答案：C 解析：C 图中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形.并且逐渐变小.故 C 符合要求;A、B、D 三图中随着卡片乙向左移动.孔的形状发生了变化，不符合要求。

3.答案：B

解析：小孔成像是由光沿直线传播形成的，小孔成像，成的都是倒立的实像，与小孔的形状无关，像的形状取决于物体的形状，因此在硬纸板的不同位置扎四个不同形状的小孔，则在墙上会出现四个蜡烛火焰的实像。

4.答案：(2)倒立(3)C(4)(5)大;6.0(6)相等 解析：(2)由光的直线传播可知小孔成的像是倒立的缩小的实像。

(3)小孔成像是由光的直线传播形成的； A.林间笔直的光柱是由光沿直线传播形成的，故 A 不符合题意； B.月食是太阳、地球、月球转在同一条直线上，并且地球转到太阳和月球之间，地球遮挡了太阳光射向月球的光线形成的，所以月食的形成是光的直线传播，故 B 不符合题意； C.彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，这种现象叫做光的色散现象，故C 符合题意； D.影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故 D 不符合题意。

故选 C。

(4)根据表格中的数据在坐标纸中的对应点，然后连接成平滑的曲线，如图：

(5)从图像中可以看出；当发光体 AB 和小孔的距离保持不变时，半透明纸离小孔越远，光线传播距离越远，光线变得越分散，所成的像越大。

由表中数据可以得出，在蜡烛到小孔的距离不变时，小孔到半透明纸之间的距离是像的高度的二倍，因此当半透明纸距小孔 12 cm 时，像的高度是 6.0 cm。

(6)在第④次实验时，AB 到小孔的距离为 8 cm，像距是 8.0 cm，则物像是等大的。

5.答案:（1）不合理（2）丙 不可靠 孔的形状如下图（3）C 解析:（1）影子是光被不透明物体挡住形成的，是暗的，光斑是亮的，a 猜想不合理；(2)小孔成的光斑的形状与孔的形状无关，与光源形状相同，大孔成的光斑的形状与孔的形状有关，与光源形状无关，所以要证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”，应选择大小相同，形状不同的一组大孔，即丙图；如果小孔、大孔都用圆形，小孔成的光斑是太阳的像，为圆形，大孔成的光斑与孔的形状相同，也是圆形，所以用甲卡片得出光斑形状与树叶间空隙大小无关的结论是不可靠的，用上图所示三组形状相同，大小不同的非圆形孔来进行实验，可以看到：小孔成的光斑的形状与孔的形状无关，大孔成的光斑的形状与孔的形状有关，从而得出正确、普遍的结论．（3）小孔形成的光斑，其大小与孔到地面的距离有关，小孔到地面距离越近，成的光斑越小、越亮；太阳光是平行光，通过大孔成的光斑，其大

小与孔到地面的距离无关． 6.答案：1.小孔成像(的形状)与小孔的形状无关;2.小孔成像(的形状)与物体的形状有关;3.倒立;光沿直线传播;4.太阳 解析：1.在甲和乙中不同的是孔的形状,但所成的像相同,故小孔成像(的形状)与小孔的形状无关;2.在甲图和丙图中不同的是物体的形状,所成的像也不同,故小孔成像(的形状)与物体的形状有关;3.观察三次成像可知:小孔成像所成的像是倒立的,说明小孔成像的原理是光沿直线传播;4.树荫下的圆形光斑是太阳的像。

7.答案：(1)如图 1 所示.(2)B(3)①如图 2 所示.1(2)2h s s h   或 ②变小(4)大阳;像;树叶缝隙到地面的距离(或树叶缝隙的高度)不同 解析：(2)小孔成像成的是上下颠倒、左右相反的实像,所以选项 B 符合题意.(3)①根据表格中的数据可以看出,蜡烛和小孔的位置固定后,像的高度 h 与像到小孔的距离 s的关系的数学表达式为1(2)2h s s h   或.②小孔的位置和屏的位置固定后,只将蜡烛 AB 由甲位置移到乙位置,由光沿直线传播可知,屏上蜡烛的像将变小.(4)光斑是太阳通过树叶间的缝隙(小孔)所成的像,由于树叶缝隙到地面的距离(或树叶缝隙的高度)不同,因而光斑大小不同.

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