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备战2022年中考物理真题分项演练——光现象实验专题
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这是一份备战2022年中考物理真题分项演练——光现象实验专题,共37页。试卷主要包含了一侧观察等内容,欢迎下载使用。
备战2022年中考物理真题分项演练——光现象实验专题
1.(2021无锡)用如图的装置探究平面镜成像的特点。实验中,选取两个完全相同的棋子,是为了比较像和物的________关系;移动棋子B寻找棋子A的像的位置时,眼睛应该在棋子________(选填“A”或“B”)一侧观察。
2. (2021吉林)探究平面镜成像特点的实验,如图所示。
(1)选取两个完全相同的蜡烛和的目的是:便于比较像与物的______________关系。
(2)实验时应在蜡烛____________(选填“”或“”)一侧观察蜡烛的像;如果将竖立的玻璃板沿图中虚线水平向右移动一段距离,则蜡烛的像相对于桌面__________(选填“向左”、“向右”或“不发生”)移动。
3.(2021遵义)在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)如图甲所示,将点燃的蜡烛放置在玻璃板前,通过玻璃板能观察到蜡烛的像,其成像原理是 ;
(2)如图乙所示为某同学完成实验后的记录纸,根据记录,他分析得出了“物体通过平面镜所成的像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等”的实验结论。请你指出该同学实验中存在的问题: 。
4.(2021十堰)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______ 。
5.(2021益阳)利用激光笔和水槽等器材观察光从空气进入水中发生的折射现象,下图是光束在空气和水中传播的径迹。请完成下列问题:
(1)请在图中标出入射角和折射角。
(2)为了提高光在水中传播径迹的可见度,可采取的措施有① ; ② 。
6.(2021东营)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
(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,但在F上没有发现反射光线,其原因可能是 。
7. (2021威海)小明同学在实验室探究光的反射和折射规律。
(1)小明将一束光射到白板上,只能在白板上看到一个亮点,不能看到光的传播路径。请帮小明想出在空气中显现光的传播路径的1种方法:______可从不同方向看到白板上的亮点,是因为光束中的部分光在白板上发生了______反射。
(2)实验中,小明将光从空气射向水面,得到的实验数据如表所示。通过分析实验数据,你能发现哪些规律?______;______。(写出两条即可)
(3)当光从水中射向空气,若入射角为22°,则光在空气中的折射角为______。
(4)小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图所示,三种遮挡方法最有可能得到紫光的是______。(选填“1”“2”或“3”)
8.(2021云南)如图1所示,用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”。
(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的 。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”,其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的 射。改善“重影”问题的办法是 。解决问题后,移动点燃的蜡烛,多次测量并分析得出结论。
(2)小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离,且未用大小不同的物体进行多次实验,就得出了像与物大小的关系,于是他换用一些完全相同的木块进行实验。
①如图2甲所示,将一组木块置于玻璃板前,改变该组木块的位置,进行三次实验,用笔在白纸上标记出每次像和物的位置,如图2乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离,再将白纸沿 (选填“EF”或“GH”)对折,若像和物的对应顶点都 ,则证明平面镜所成的像和物具有对称性。
②如图3所示,用叠加的方法改变物的大小进行实验,记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小 。
(3)某小组在较暗的环境中实验时,发现木块的像较暗、不易辨识,联系日常照镜子的经验,解决方法是 (选填“照亮木块的像”或“照亮木块”)。
9.(2021宿迁)用如图所示装置探究平面镜成像特点。
(1)将蜡烛、薄玻璃板、光屏和刻度尺按如图所示放置,则在光屏上________(选填“能”或“不能”)呈现烛焰的像,说明物体通过平面镜成的是________像。
(2)用焦距为8cm的凸透镜替换薄玻璃板,若不改变蜡烛的位置,则应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动,才能在光屏上呈现烛焰清晰的像。生活中的________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。
10. (2021贵港)探究光的反射规律的实验装置如图甲所示,平面镜的上方垂直放置一块附有量角器的白色光屏,它由可以绕ON折转的E、F两块板组成。
(1)让一束光沿着E板从A点射到镜面的O点,由于光在E板发生_______反射(选填“镜面”或“漫”),从光屏前不同方向都可以看到E板上光线AO的径迹。
(2)让一束光沿着E板从A点射到镜面O点,将纸板沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示。此实验现象说明光反射时,_______;
(3)实验中,观察到入射角为45°时,反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”结论。你认为有何不妥之处?_______。
11.(2021抚顺)小明在探究“平面镜成像特点”时,利用如图甲所示器材进行了以下操作:
(1)把点燃的蜡烛A放在与水平桌面垂直的玻璃板前,在玻璃板后面放一支 (填“点燃”或“没点燃”)的蜡烛B,移动B,发现A烛焰的像出现在B“身上”,如图甲所示,说明他在器材选择上存在的问题是 。
(2)改进器材后,多次改变蜡烛 (填“A”或“B”)的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是:像与物到平面镜的距离 ,且它们的连线与镜面 。
(3)小明想确定家中穿衣镜成像的反射面,他将笔尖紧贴镜面A,如图丙所示,发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离,说明 (填“A”或“B”)是反射面。
12. (2021北部湾)(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”)。
13.(2021绥化)如图所示是“探究光反射时的规律”的部分实验装置。(4分)
(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0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,记录如图丙。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。
14. (2021呼和浩特)小明同学在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:
(1)分析以上数据可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的变化关系是 。
(2)由表格数据可知:图中图线 (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(3)根据光路可逆,请猜想:若光从空气斜射向玻璃, (选填“能”或“不能”)发生全反射。
15.(2021嘉兴)某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探究像距与物距关系时的实验步骤如下:
①在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板竖立在白纸中间位置,记下玻璃板的位置;
②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合,用笔记下两支蜡烛的位置;
③移动点燃的蜡烛到另一个位置,重复上述实验;
④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置,用刻度尺测量出每次的物距和像距,记录数据如表。
(1)等效替代法是指在研究中,因实验本身的限制,要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在______ 。
(2)分析表格中的数据,可得出的结论是______ 。
(3)实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗?并说出你的理由。______ 。
16.(2021宁波)宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆,进行为期一年的“观竿测影”活动。2021年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示,并测得杆影OA长为55.7cm。
(1)杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿______ 传播。
(2)图中杆影从O到A指向______ 方。
(3)预测2021年6月20日正午时刻,该圭杆的杆长度将比55.7cm ______ (填“大”或“小”)。
17.(2021滨州)小滨探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中,他在水平桌面的白纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于确定 的位置。
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后面蜡烛的像,如图所示,小滨拿另一支外形相同但 的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 。
(3)移去蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像,小滨只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
18.(2021青岛)探究光的反射规律
如图所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(1)当入射光线逐渐靠近法线ON时,发现反射光线逐渐____________法线ON。
(2)当光线沿NO方向射入时,发现光的径迹更亮,说明此时反射光线与入射光线____________。
(3)当光线沿FO方向射入时,发现反射光线沿OE方向射出,说明在反射现象中,____________。
(4)实验中能从多个方向看到纸板上的光路,是因为光线在纸板上发生____________。
19.(2021苏州)光速的测定在物理学中有多种方法,迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速.
将激光发射器和接收装置按图示位置固定,装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体,可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图),当正方体转动到图示位置静止时,激光束恰能以角照射到某侧面中心P点处,反射到相距几十公里外的一个山顶上,经此处的光反射器(内部结构未画出,不计光在其中的传播时间)反射后,平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处,最终被接收装置接收到.
(1)若光速为,正方体到光反射器之间的距离为30km,则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 ▲ s;
(2)正方体快速转动一周,光反射器能接收到 ▲ 次激光的照射;
(3)当正方体的转速为n圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离用d(单位:m)表示,则测得的光速可能为 ▲ m/s.(填写选项符号)
A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd
20. (2021兰州B卷)阅读短文,回答问题。
白光灯
目前,常用的白光以蓝光为芯片,其上涂有黄色荧光粉,通电后,芯片发出蓝光,其中一部分照射到荧光粉上,荧光粉发出波长比蓝光长的黄光,该黄光与另一部分蓝光混合射出,人眼能感觉到白光,生活中常用的白光灯是多个白光连接而成的。
人眼对亮度的感觉(即“视觉亮度”)与发光强度变化并不一致,当光强均匀增大时,视觉亮度并非均匀增加。弱光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加多于一倍;强光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加不足一倍。生活中,白光调光台灯的电流设置了恰当的占空比变化规律,使视觉亮度均匀变化。
(1)文中所述人眼感觉到的白光是由______混合而成的。
(2)荧光粉发出的光要比芯片发出光的波长更______(选填“长”或“短”)。
21.(2021深圳)熊猫公交是深圳引进的一款人工智能自动驾驶客车,在行驶的过程中,车上的乘客几乎感受不到颠簸和急刹。同时,熊猫公交采用独创的手脉识别技术,其工作流程如下图甲所示,其系统采用近红外线采集手脉特征,采用非接触的形式采集手部皮肤以下三毫米的血咏特征,然后进行生物比对。
有人对坐熊猫公交车坐着不颠簸的原因提出了以下几个猜想:
猜想:①驾驶速度;②熊猫公交车中座椅的高度;③座椅的软硬程度;
某兴趣小组做如下探究实验。用相同的力把2个相同的湿篮球,分别在硬板凳和软沙发垫上按压,硬板凳和软沙发上出现了如图乙、内所示的水渍;
(1)本实验验证了上面的猜想 ;图乙和丙中水渍较小的是印在 (选填“硬板凳"或“软沙发垫”》上,本实验采用的实验方法是 。
(2)若采用40O N的压力按压在接触面积为0.04 m2的硬板凳面上,其压强为 Pa。
(3)手脉识别技术彩用的红外线属于 。
A.电磁波 B.超声波
(4)使用红外线的好处是 。
22. (2021呼和浩特)关于爱因斯坦“同时的相对性原理”要从“爱因斯坦的奶牛梦”说起:在一个风景如画的牧场上有许多奶牛在带电的栅栏附近懒散的吃着草,农夫给栅栏通上电时,当电流到达奶牛位置时奶牛就会跳起来。如图所示,在A位置的农夫合上电源开关起,电流以光速c向奶牛的方向运动,三头奶牛B、C、D距A位置的农夫、E位置的爱因斯坦的距离如图所示。观测者只有在奶牛跳起这一现象的光到达观测者眼睛时,才认为奶牛正在跳起。
(1)农夫看到三头奶牛是 ,爱因斯坦看到三头奶牛是 (选填“同时跳起”或“先后跳起”)。
(2)若从农夫合上电源开关瞬时开始记时,农夫看到三头奶牛跳起距他闭合开关的时间分别是多少?
23. (2021呼和浩特)科学家利用光与微粒(100毫米左右)发生相互作用的特性,发明了一种用激光来操纵微粒的工具——光镊子。其原理是:当一束会聚的激光束从光疏媒质进入光密媒质时发生折射(如图题1所示),光束的会聚程度将减弱,光束在界面受到向下的力;当一束会聚的激光束从光密媒质进入光疏媒质时发生折射(如图题2所示),光束的会聚程度将增强,光束在界面受到向上的力。
(1)现有一束向某点会聚的激光束射向折射率大于周围介质的小球,试分析图3所示情况下,小球受到激光束的总作用力方向。
(2)用光镊子捕获和移动在水中的玻璃小球十分方便,可以对小球施加一个竖直向上的捕获力。实验时,将混有玻璃小球的水溶液滴在载玻片上,然后利用光镊子将玻璃小球提离载玻片,并在水中移动,设光镊子的捕获力与激光的功率成正比。已知实验过程中玻璃小球都浸没在水中,小球的密度ρ=2.0×103kg/m3,体积V=8.0×10−18m3。实验发现当激光功率为P=16mW时,恰好能将玻璃小球提离载玻片。求:
①此时光镊子产生的捕获力;
②实验过程中当用功率P'=30mW的激光作用在该小球时,求此时玻璃小球受到的合力大小。
备战2022年中考物理真题分项演练——光现象实验专题参考答案
1.(2021无锡)用如图的装置探究平面镜成像的特点。实验中,选取两个完全相同的棋子,是为了比较像和物的________关系;移动棋子B寻找棋子A的像的位置时,眼睛应该在棋子________(选填“A”或“B”)一侧观察。
【答案】大小 A
2. (2021吉林)探究平面镜成像特点的实验,如图所示。
(1)选取两个完全相同的蜡烛和的目的是:便于比较像与物的______________关系。
(2)实验时应在蜡烛____________(选填“”或“”)一侧观察蜡烛的像;如果将竖立的玻璃板沿图中虚线水平向右移动一段距离,则蜡烛的像相对于桌面__________(选填“向左”、“向右”或“不发生”)移动。
【答案】大小 A 不发生
3.(2021遵义)在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)如图甲所示,将点燃的蜡烛放置在玻璃板前,通过玻璃板能观察到蜡烛的像,其成像原理是 ;
(2)如图乙所示为某同学完成实验后的记录纸,根据记录,他分析得出了“物体通过平面镜所成的像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等”的实验结论。请你指出该同学实验中存在的问题: 。
【答案】(1)光的反射;(2)该同学只进行一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性。
【解析】解:(1)平面镜成像的原理是光的反射;
(2)该同学只进行一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性。
4.(2021十堰)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______ 。
【答案】便于确定像的位置 对称 虚像
【解析】解:(1)用透明的玻璃板代替平面镜,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)物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等,即:平面镜所成的像与物关于平面镜对称;
(3)光屏不能接收虚像,只能接收到实像,而平面镜所成的像是虚像,所以光屏放在蜡烛B的位置上,在光屏上没有看到蜡烛A的像。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)对称;(3)虚像。
5.(2021益阳)利用激光笔和水槽等器材观察光从空气进入水中发生的折射现象,下图是光束在空气和水中传播的径迹。请完成下列问题:
(1)请在图中标出入射角和折射角。
(2)为了提高光在水中传播径迹的可见度,可采取的措施有① ; ② 。
【答案】
让环境亮度变暗;水中滴入牛奶;水中滴入茶水等有色液体;让光束贴着水槽壁传播。
6.(2021东营)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
(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,但在F上没有发现反射光线,其原因可能是 。
【答案】(1)呈现光路;验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;(2)靠近(3)OA,可逆;(4)等大;虚。(5)硬纸板没有竖直放置。
【解析】(1)硬纸板F的主要作用是:①呈现光路;②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;
(2)若将AO靠近ON,入射角减小,所以OB也靠近法线;
(3)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,光将沿图中的OA方向射出;
(4)平面镜所成的像是正立、等大的虚像;
(5)当E、F在同一平面上时,在F上没有发现反射光线,反射光线从其他方向射出。
7. (2021威海)小明同学在实验室探究光的反射和折射规律。
(1)小明将一束光射到白板上,只能在白板上看到一个亮点,不能看到光的传播路径。请帮小明想出在空气中显现光的传播路径的1种方法:______可从不同方向看到白板上的亮点,是因为光束中的部分光在白板上发生了______反射。
(2)实验中,小明将光从空气射向水面,得到的实验数据如表所示。通过分析实验数据,你能发现哪些规律?______;______。(写出两条即可)
(3)当光从水中射向空气,若入射角为22°,则光在空气中的折射角为______。
(4)小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图所示,三种遮挡方法最有可能得到紫光的是______。(选填“1”“2”或“3”)
【答案】 ①. 利用烟雾、利用水雾、利用白板、利用纸板 ②. 漫 ③. 在反射现象中,反射角等于入射角 ④. 在折射现象中,折射角随入射角的增大而增大 ⑤. 30° ⑥. 3
8.(2021云南)如图1所示,用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”。
(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的 。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”,其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的 射。改善“重影”问题的办法是 。解决问题后,移动点燃的蜡烛,多次测量并分析得出结论。
(2)小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离,且未用大小不同的物体进行多次实验,就得出了像与物大小的关系,于是他换用一些完全相同的木块进行实验。
①如图2甲所示,将一组木块置于玻璃板前,改变该组木块的位置,进行三次实验,用笔在白纸上标记出每次像和物的位置,如图2乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离,再将白纸沿 (选填“EF”或“GH”)对折,若像和物的对应顶点都 ,则证明平面镜所成的像和物具有对称性。
②如图3所示,用叠加的方法改变物的大小进行实验,记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小 。
(3)某小组在较暗的环境中实验时,发现木块的像较暗、不易辨识,联系日常照镜子的经验,解决方法是 (选填“照亮木块的像”或“照亮木块”)。
【答案】(1)位置;反;用较薄的玻璃板;(2)①GH;重合;②相等;(3)照亮木块。
【解析】解:(1)透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,便于观察并确定像的位置;
玻璃板的前后表面都会发生反射现象,造成重影;
玻璃板如果薄,两个像距离近,测量误差小,实验效果好,所以为了改善“重影”,可以选择较薄的玻璃板;
(2)①实验中应该将实验数据沿平面镜的位置对折,即为GH,若像和物的对应顶点都重合,说明平面镜所成的像和物具有对称性;
②分析表格数据可知,玻璃板前后木块的个数始终相等,说明平面镜所成的像与物的大小相等;
(3)物体成像要清晰,就必须让木块有足够光线射向平面镜才能成像,所以应该照亮木块。
9.(2021宿迁)用如图所示装置探究平面镜成像特点。
(1)将蜡烛、薄玻璃板、光屏和刻度尺按如图所示放置,则在光屏上________(选填“能”或“不能”)呈现烛焰的像,说明物体通过平面镜成的是________像。
(2)用焦距为8cm的凸透镜替换薄玻璃板,若不改变蜡烛的位置,则应将光屏向________(选填“左”或“右”)移动,才能在光屏上呈现烛焰清晰的像。生活中的________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。
【答案】(1)不能 虚 (2)左 照相机
10. (2021贵港)探究光的反射规律的实验装置如图甲所示,平面镜的上方垂直放置一块附有量角器的白色光屏,它由可以绕ON折转的E、F两块板组成。
(1)让一束光沿着E板从A点射到镜面的O点,由于光在E板发生_______反射(选填“镜面”或“漫”),从光屏前不同方向都可以看到E板上光线AO的径迹。
(2)让一束光沿着E板从A点射到镜面O点,将纸板沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示。此实验现象说明光反射时,_______;
(3)实验中,观察到入射角为45°时,反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”结论。你认为有何不妥之处?_______。
【答案】 ①. 漫 ②. 入射光线、法线、反射光线三线在同一个平面内 ③. 没有多次实验得到普遍规律
【解析】(1)由于从各个方向都能看到光,故由于光在E板发生漫反射。
(2)将纸板沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,不在同一平面内就看不到反射光线,说明入射光线、法线、反射光线三线在同一个平面内。
(3)仅仅一次无法得出结论,因为没有多次实验得到普遍规律。
11.(2021抚顺)小明在探究“平面镜成像特点”时,利用如图甲所示器材进行了以下操作:
(1)把点燃的蜡烛A放在与水平桌面垂直的玻璃板前,在玻璃板后面放一支 (填“点燃”或“没点燃”)的蜡烛B,移动B,发现A烛焰的像出现在B“身上”,如图甲所示,说明他在器材选择上存在的问题是 。
(2)改进器材后,多次改变蜡烛 (填“A”或“B”)的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是:像与物到平面镜的距离 ,且它们的连线与镜面 。
(3)小明想确定家中穿衣镜成像的反射面,他将笔尖紧贴镜面A,如图丙所示,发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离,说明 (填“A”或“B”)是反射面。
【答案】没点燃;两支蜡烛大小不同;A;相等;垂直;B;
12. (2021北部湾)(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”)。
【答案】 ①. 减小 ②. 垂直 ③. 相平 ④. 不变 ⑤. 刻度尺、金属片 ⑥. 小
13.(2021绥化)如图所示是“探究光反射时的规律”的部分实验装置。(4分)
(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0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,记录如图丙。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。
【答案】(1)垂直
(2)等于(“=”不给分)
(3)可逆
(4)下半部分有反射光线,上半部分无反射光线,(或上半部分无反射光线、或只有下半部分有反射光线均给分)
14. (2021呼和浩特)小明同学在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表:
(1)分析以上数据可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的变化关系是 。
(2)由表格数据可知:图中图线 (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(3)根据光路可逆,请猜想:若光从空气斜射向玻璃, (选填“能”或“不能”)发生全反射。
【答案】(1)折射角随入射角的增大而增大 (2)a (3)不能
15.(2021嘉兴)某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探究像距与物距关系时的实验步骤如下:
①在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板竖立在白纸中间位置,记下玻璃板的位置;
②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合,用笔记下两支蜡烛的位置;
③移动点燃的蜡烛到另一个位置,重复上述实验;
④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置,用刻度尺测量出每次的物距和像距,记录数据如表。
(1)等效替代法是指在研究中,因实验本身的限制,要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在______ 。
(2)分析表格中的数据,可得出的结论是______ 。
(3)实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗?并说出你的理由。______ 。
【答案】用未点燃的蜡烛替代像 像距等于物距 能,平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像
【解析】解:(1)本实验中用到的等效替代法具体体现在用未点燃的蜡烛替代像;
(2)根据表格数据分析可得像距等于物距;
(3)用一张白纸挡在玻璃板和像之间,该同学还能观察到蜡烛的像,因为平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像。
故答案为:(1)用未点燃的蜡烛替代像;(2)像距等于物距;(3)能,平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像。
16.(2021宁波)宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆,进行为期一年的“观竿测影”活动。2021年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示,并测得杆影OA长为55.7cm。
(1)杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿______ 传播。
(2)图中杆影从O到A指向______ 方。
(3)预测2021年6月20日正午时刻,该圭杆的杆长度将比55.7cm ______ (填“大”或“小”)。
【答案】直线 北 小
【解析】(1)杆影是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的;
(2)宁波位于北半球,正午时太阳位于南方,影子的方向指向北方;
(3)2021年6月20日接近夏至,太阳高度角逐渐增大,这一天的杆影应比2021年3月14日这一天的杆影短。
故答案为:(1)直线;(2)北;(3)小。
17.(2021滨州)小滨探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中,他在水平桌面的白纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于确定 的位置。
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后面蜡烛的像,如图所示,小滨拿另一支外形相同但 的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 。
(3)移去蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像,小滨只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
【答案】像 未点燃 完全重合 不能 不变 不变
18.(2021青岛)探究光的反射规律
如图所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(1)当入射光线逐渐靠近法线ON时,发现反射光线逐渐____________法线ON。
(2)当光线沿NO方向射入时,发现光的径迹更亮,说明此时反射光线与入射光线____________。
(3)当光线沿FO方向射入时,发现反射光线沿OE方向射出,说明在反射现象中,____________。
(4)实验中能从多个方向看到纸板上的光路,是因为光线在纸板上发生____________。
【答案】靠近 重合 光路使可逆的 漫反射
19.(2021苏州)光速的测定在物理学中有多种方法,迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速.
将激光发射器和接收装置按图示位置固定,装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体,可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图),当正方体转动到图示位置静止时,激光束恰能以角照射到某侧面中心P点处,反射到相距几十公里外的一个山顶上,经此处的光反射器(内部结构未画出,不计光在其中的传播时间)反射后,平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处,最终被接收装置接收到.
(1)若光速为,正方体到光反射器之间的距离为30km,则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 ▲ s;
(2)正方体快速转动一周,光反射器能接收到 ▲ 次激光的照射;
(3)当正方体的转速为n圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离用d(单位:m)表示,则测得的光速可能为 ▲ m/s.(填写选项符号)
A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd
【答案】(1);(2)4;(3)A
20. (2021兰州B卷)阅读短文,回答问题。
白光灯
目前,常用的白光以蓝光为芯片,其上涂有黄色荧光粉,通电后,芯片发出蓝光,其中一部分照射到荧光粉上,荧光粉发出波长比蓝光长的黄光,该黄光与另一部分蓝光混合射出,人眼能感觉到白光,生活中常用的白光灯是多个白光连接而成的。
人眼对亮度的感觉(即“视觉亮度”)与发光强度变化并不一致,当光强均匀增大时,视觉亮度并非均匀增加。弱光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加多于一倍;强光时,光强增大一倍,视觉亮度的增加不足一倍。生活中,白光调光台灯的电流设置了恰当的占空比变化规律,使视觉亮度均匀变化。
(1)文中所述人眼感觉到的白光是由______混合而成的。
(2)荧光粉发出的光要比芯片发出光的波长更______(选填“长”或“短”)。
【答案】 ①. 黄光和蓝光 ②. 长
21.(2021深圳)熊猫公交是深圳引进的一款人工智能自动驾驶客车,在行驶的过程中,车上的乘客几乎感受不到颠簸和急刹。同时,熊猫公交采用独创的手脉识别技术,其工作流程如下图甲所示,其系统采用近红外线采集手脉特征,采用非接触的形式采集手部皮肤以下三毫米的血咏特征,然后进行生物比对。
有人对坐熊猫公交车坐着不颠簸的原因提出了以下几个猜想:
猜想:①驾驶速度;②熊猫公交车中座椅的高度;③座椅的软硬程度;
某兴趣小组做如下探究实验。用相同的力把2个相同的湿篮球,分别在硬板凳和软沙发垫上按压,硬板凳和软沙发上出现了如图乙、内所示的水渍;
(1)本实验验证了上面的猜想 ;图乙和丙中水渍较小的是印在 (选填“硬板凳"或“软沙发垫”》上,本实验采用的实验方法是 。
(2)若采用40O N的压力按压在接触面积为0.04 m2的硬板凳面上,其压强为 Pa。
(3)手脉识别技术彩用的红外线属于 。
A.电磁波 B.超声波
(4)使用红外线的好处是 。
【答案】(1)3 硬板凳 控制变量法 (2)l×104Pa (3)A (4)可以避免无效电源的损耗,也不会有任何辐射,不会对人体造成伤害
22. (2021呼和浩特)关于爱因斯坦“同时的相对性原理”要从“爱因斯坦的奶牛梦”说起:在一个风景如画的牧场上有许多奶牛在带电的栅栏附近懒散的吃着草,农夫给栅栏通上电时,当电流到达奶牛位置时奶牛就会跳起来。如图所示,在A位置的农夫合上电源开关起,电流以光速c向奶牛的方向运动,三头奶牛B、C、D距A位置的农夫、E位置的爱因斯坦的距离如图所示。观测者只有在奶牛跳起这一现象的光到达观测者眼睛时,才认为奶牛正在跳起。
(1)农夫看到三头奶牛是 ,爱因斯坦看到三头奶牛是 (选填“同时跳起”或“先后跳起”)。
(2)若从农夫合上电源开关瞬时开始记时,农夫看到三头奶牛跳起距他闭合开关的时间分别是多少?
【答案】(1)先后跳起 同时跳起
(2)由图知,当在A位置的农夫合上电源开关起,电流以光速向奶牛的方向运动,
当B牛受到电击跳起的景象回到农夫眼前所用总的时间为:2S1/C,其中C为光速,
同理农夫看到C位置的牛跳起距开关合上的时间为:2S2/C;
农夫看到D位置的牛跳起距开关合上的时间为2S3/C。
23. (2021呼和浩特)科学家利用光与微粒(100毫米左右)发生相互作用的特性,发明了一种用激光来操纵微粒的工具——光镊子。其原理是:当一束会聚的激光束从光疏媒质进入光密媒质时发生折射(如图题1所示),光束的会聚程度将减弱,光束在界面受到向下的力;当一束会聚的激光束从光密媒质进入光疏媒质时发生折射(如图题2所示),光束的会聚程度将增强,光束在界面受到向上的力。
(1)现有一束向某点会聚的激光束射向折射率大于周围介质的小球,试分析图3所示情况下,小球受到激光束的总作用力方向。
(2)用光镊子捕获和移动在水中的玻璃小球十分方便,可以对小球施加一个竖直向上的捕获力。实验时,将混有玻璃小球的水溶液滴在载玻片上,然后利用光镊子将玻璃小球提离载玻片,并在水中移动,设光镊子的捕获力与激光的功率成正比。已知实验过程中玻璃小球都浸没在水中,小球的密度ρ=2.0×103kg/m3,体积V=8.0×10−18m3。实验发现当激光功率为P=16mW时,恰好能将玻璃小球提离载玻片。求:
①此时光镊子产生的捕获力;
②实验过程中当用功率P'=30mW的激光作用在该小球时,求此时玻璃小球受到的合力大小。
【答案】(1)由图可知,光线经两次折射折向上方,即光束经过(玻璃)介质球受到的总作用力的效
果为向上,所以玻璃(介质)球受到的激光束的总作用力方向向下。
(2)①由激光功率为P=16mW时,恰好能将玻璃小球提离载玻片,可得:
G球=F捕+F浮,
而玻璃小球受到的重力为:
G球=mg=ρgV=2.0×103kg/m3×10N/kg×8.0×10−18m3=1.6×10−13N,
由于实验过程中玻璃小球都浸没在水中,则V排=V=8.0×10−18m3,
玻璃小球都浸没在水中受到浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8.0×10−18m3=8.0×10−14N;
所以,此时光镊子产生的捕获力为:
F捕=G球−F浮=8.0×10−14N
②因为光镊子的捕获力与激光的功率成正比,则当用功率P′=30mW的激光作用在该
小球时,有:
,
所以F捕'=1.5×10−13N,
则此时玻璃小球受到的合力为:
F=F捕'+F浮−G球=1.5×10−13N+8.0×10−14N−1.6×10−13N=7.0×10−14N
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