实验题（3）光学实验（含答案）-2023届中考物理二轮复习题型强化

实验题（3）光学实验——2023届中考物理二轮复习题型强化1.为了探究光的反射规律，小明用如图所示的装置进行实验，平面镜置于水平桌面上.把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜M上。（1）在实验中使用白色硬纸板目的是能显示______，也能方便地测量______。（2）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转，此时在B面看不到反射光线，此实验现象说明______。2.（1）为了探究光反射时的规律，小丽把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。①此实验应该在______（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行；②如图甲所示，反射角的大小为______；③采用可转折的两部分纸板是为了研究___________、入射光线和法线是否在同一平面内；④入射光线EO靠近法线ON时，反射光线OF将___________（选填“靠近”或“远离”）法线ON。（2）通过多次实验得到下表数据实验次数12345入射角0°15°30°45°60°反射角0°75°30°45°60°①小宇通过分析，发现第______次数据是错误的，产生错误的原因可能是___________；②改正错误后小宇得到结论：在光的反射过程中，反射角______入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）；③小宇进行多次实验的目的是为了______（选填序号）。A.减小误差 B.寻找普遍规律3.如图所示，某小组同学做“探究平面镜成像的特点”实验。（1）该实验中用玻璃板代替平面镜进行实验，主要是为了_______。实验中选择A、B两支相同的蜡烛是为了探究像与物的______关系。（2）在观察蜡烛A的像时，眼睛应在_____（选填“A”或“B”）一侧通过平面镜去观察像，此时发现像是____立的。（选填“正”或“倒”）。（3）实验中，若将一张白纸放在B蜡烛所在位置，将_____（选填“能”或“不能”）在白纸上看到蜡烛A的像，这说明平面镜成的像是_____像（选填“虚”或“实”）。4.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。（1）实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板，你应选择________（选填“厚”或“薄”）玻璃板进行实验；（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的___________（选填“前侧”或“后侧”）观察，直至蜡烛B蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是___________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；（3）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板，它的像的大小_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上_________（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像，说明平面镜成_________。5.小聪做“探究光折射时的特点”实验，如图是光从空气斜射入水中时的光路。通过实验得到如表数据：入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11°22.1°35.4°40.9°(1)分析表中数据，可得出结论：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，折射角随入射角的增大而_____，且折射角_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角；(2)当小聪将光线沿CO方向入射时，发现折射光线沿OA方向射出，说明在光的折射现象中光路_____。6.如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据：入射角α10°30°45°60°折射角β7.1°20.7°30°37.8°（1）实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有______的作用；（2）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：______；（3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角______30°（选填“大于”、“小于”或“等于”）；（4）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是______。7.用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图时，在光屏上能成倒立、________的实像，生活中的________（选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”）就是利用这个原理制成的；（2）这个凸透镜的焦距可能是________；A.8cm B.12cm C.16cm D.20cm（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为________cm处，光屏上可再次成一个清晰的像；（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的________（选填“近视”或“远视”）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。8.在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时：（1）如图所示，在光屏上得到最清晰的像，则该凸透镜的焦距是______cm。（2）实验中，保持凸透镜的位置不变，向左移动蜡烛至5cm位置处，若要再次在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向______（选填“左”或“右”）移动。若不改变透镜和蜡烛的位置，将一位同学的眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，光屏向右移动才能得到清晰的像，该同学的眼睛是______（选填“近视眼”或“远视眼”）。

答案以及解析1.答案：（1）光的传播路径；反射角和入射角的大小（2）反射光线和入射光线在同一平面内解析：（1）由于白色纸板表面凹凸不平，光在上面发生了漫反射，所以实验时我们可以通过白色纸板从不同的方向都能看到光的传播路径；这样也方便我们在实验中测量反射角和入射角的大小；（2）反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以以法线ON为轴线，将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转，此时反射光线的位置不发生变化。所以在B面看不到反射光线，此实验现象说明：反射光线和入射光线在同一平面内。2.答案：（1）较暗；50；反射光线；靠近（2）2；错将反射光线与镜面的夹角当成反射角；等于；B解析：（1）①光线和环境的对比度越大，光线越清晰，所以为了使光线更加明显，实验应在较暗的环境下进行。②如图甲所示，反射角指反射光线与法线的夹角，所以反射角。③由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当将纸板向前或向后折，纸板所在平面与反射光线、入射光线、法线所在平面不在一个平面上，纸板上就看不到反射光线。所以采用可转折的两部分纸板是为了研究反射光线与入射光和法线是否在同一平面内。④根据反射定律的内容可得，反射角等于入射角。因此当入射光线EO靠近法线时，反射光线OF也靠近法线。（2）①光的反射规律中，反射角等于入射角，第2次数据的反射角与入射角不相等，但两个角互余，所以第2次数据是错误的。错误的原因就是误把反射光线与镜面的夹角当成反射角。②由表中数据可知，反射角等于入射角。③实验中进行多次测量的目的是为了寻找普遍规律，得出反射角等于入射角的普遍规律。故B符合题意。故选B。3.答案：（1）确定像的位置；大小（2）A；正（3）不能；虚解析：（1）在探究“平面镜成像的特点”时，用玻璃板代替平面镜的目的是：玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛，便于观察到所成的像的位置与物体的位置有何关系和比较像与物的大小关系。两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛相同是为了比较像与物大小关系用的。（2）实验时要同时观察蜡烛A的像和代替蜡烛A的像的蜡烛B，只能在蜡烛A的一侧观察。蜡烛A所成的像是正立的虚像。（3）将一个光屏放在像的位置，如果光屏能接收到像，则是实像，如果不能，则证明平面镜成的像是虚像。故由于平面镜所成的像是虚像，所以在后面的光屏上不能得到像。4.答案：（1）薄（2）前侧；等效替代法（3）不变（4）不能；虚像解析：（1）选择薄玻璃板，避免前后两个反射面出现两个像。（2）由于是看蜡烛A的像，故需要从前侧看玻璃，才能看到蜡烛A的像；直至蜡烛B蜡烛A的像完全重合，蜡烛B就可以替代看得见摸不着的蜡烛A的像，故运用了等效替代的思维。（3）根据平面镜成像规律，像与物体等大，将蜡烛A逐渐远离玻璃板，故物体的大小不变，故像的大小不变。（4）在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不会承接到像，因为像是反射光线的延长线会聚形成的，故是虚像，不能用光屏承接。5.答案：(1)①反射；折射②增大；小于；等于(2)可逆解析：(1)光从空气斜射到水面时，由于光从一个介质到另一个介质，所以将同时发生反射和折射现象。由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角；当光从空气垂直射到水面时，入射角为0°，折射角等于0°，折射角等于入射角。(2)当小聪将光线沿CO方向入射时，发现折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的。6.（1）答案：显示光路解析：利用光具盘表面的漫反射可以显示光路，同时能直接读出入射角和折射角的大小；（2）答案：光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角解析：由表格数据可知，当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；（3）答案：小于解析：由表格数据可知，当光由空气斜射入玻璃中时，随着入射角的增大，折射角也增大，当入射角等于30°时折射角为20.7°，当入射角等于45°时折射角为30°，所以当入射角等于35°时折射角；（4）答案：45°解析：根据光路的可逆性，当光由玻璃射入空气时，入射角小于折射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°。7.答案：（1）缩小；照相机（2）B（3）40（4）近视解析：（1）由图可知，物距为，像距为，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时凸透镜成倒立、缩小的实像。生活中的照相机成倒立、缩小的实像，放大镜是成正立、放大的虚像，幻灯机成倒立、放大的实像，所以照相机就是利用了图示成像原理。（2）由（1）可知，物距为30.0cm，像距为20.0cm，成倒立、缩小的实像，此时物距满足，即①，像距满足，即②，解①②组成的不等式得，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。（3）在光的折射现象中，光路是可逆的。当移动后的物距等于原来的像距即20.0cm，移动后的像距等于原来的物距即30.0cm时，可以再次成像，故将凸透镜置于40.0cm刻线时可以再次成像。（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，此时像在光屏前方，相当于人患上了近视眼。要想在光屏上再次得到清晰的像，相当于矫正近视眼，所以需要在凸透镜和蜡烛之间放置一个具有发散作用的透镜，而凹透镜对光有发散作用，近视眼镜是凹透镜制成的，所以在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的近视眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。8.答案：（1）1