2022年中考物理一轮复习能力提升练习：光现象实验探究

光现象实验探究

1．晴天正午，为了“探究树荫下的光斑形状与孔的形状的关系”，小明制作了一个简易的探究工具：在一张不透明的卡片纸上用小刀刻出三角形、菱形、正方形的孔，孔的边长为5cm。如图甲所示。

(1)小明先在地面上铺一张白纸，把带孔的卡片（如图甲）水平置于白纸上方1m的位置，让太阳光垂直透过卡片上不同形状的孔，观察到纸面上出现的光斑形状与孔的形状相同。由此得出：当____时，光斑的形状由孔的形状决定；

(2)小明选取卡片甲上的三角形孔，仍水平置于距地面距离1m处，用另一张不透明的卡片覆盖在孔上，遮住孔的一小部分，如图乙所示。让太阳光通过三角形孔，地面白纸上出现亮斑。缓慢向左移动覆盖卡片，改变透光孔的大小，观察到的现象是：开始时，白纸上光斑的形状是____，但大小逐渐减小；当透光孔的边长约为5mm时，白纸上光斑形状是圆形，持续移动覆盖的卡片，减小透光孔大小，圆形光斑的大小____（选填 “变大”、“变小”或“不变”），光斑的亮度____（选填 “变亮”、“变暗”或“不变”）。由此推理得出，圆形光斑是____的像；

(3)如果在该小孔上方用绿色的“F”形状的光源替代太阳发出的光经过小孔，进行实验，我们会观察到白纸上“F”的像是____（选填“黑白”或“绿色”）的。

2．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图所示的实验。

（1）先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直，白色的硬纸板表面应尽可能______（选填“光滑”或“粗糙”）；

（2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，在NOF面上看不到反射光线，此时，反射光______（选填“存在”或“不存在”）；

（3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的______（选填“上部”或“下部”）会看到反射光线；

（4）接下来老师进行了如下演示，先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，在柱M上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是为了显示法线的位置，然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，出现了如图丁所示的情景，为了证明反射光线，入射光线和法线在同一平面内，接下来老师缓慢转动圆台，当我们观察到______（填写支持该结论的现象）会得出结论。

3．在“探究平面镜成像的特点”实验中，小军同学用玻璃板、相同的两个蜡烛A和B、刻度尺、橡皮泥、白纸、白卡片等器材进行实验，如图甲所示。

（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定像的______；

（2）蜡烛B与A的像完全重合，说明像与物大小______（选填“相等”或“不相等”）；

（3）为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像，小明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”）；

（4）小军同学在课后的实践活动中，又进行了以下的探究：如图乙所示，小军在黑暗的房间中，在桌面上铺上一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，从侧面看是______（选填“白纸”或“平面镜”）亮，这是因为光照在它上面发生了______（选填“镜面反射”或“漫反射”）的缘故；

（5）细心的小军还发现家里汽车（如图丙）的挡风玻璃是倾斜的，这样设计的目的是夜间开车时使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车前窗的______（选填“上方”或“下方”或“正前方”），不会影响司机观察路况。

4．如图是探究光的反射规律的实验装置。

（1）实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线，这是因为光在硬纸板上发生了________反射，其中硬纸板的作用是________；

（2）纸板B沿着向后翻折一定的角度，在B板上不能看见到反射光线这说明_________；

（3）在图中，如果入射光线沿的路径射向平面镜，则反射光线能与重合，说明_________；

（4）本实验要改变入射角进行多次实验，目的是_________；

（5）实验过程中若将整个纸板倾斜，如图所示，让光仍贴着纸板沿方向射向平面镜，此时反射光线________（填“在”或“不在”）纸板这一平面内。

5．小刚用硬纸圆筒做成了如图甲所示的简易针空照相机，他用该照相机做小孔成像实验．

（1）小刚经过多次的打孔实验，发现小孔必须_______（选词填空：“大ー些”、“小一些”、“足够大”或“足够小”)才能从甲图右侧看到半透明纸上形成的像：请在图甲中作出蜡烛AB的像A’B＇_____．

（2）小刚发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大，他测出了不同距离时像的高度，填写在下面的表格中，请在图乙中画出h－S之间的关系图象_______．

（3）从图象中可以看出h与s的关系为:________________________________

（4）小刚知道树阴下的圆形光斑就是太阳通过树中间的小孔在地面上成的像，他测出光斑的直径为7．0cm，光斑到小孔的距离为7．5m，从上查到太阳到地面的距离为1．5×1011m，由此可以估算太阳的直径为___m

（5）如图为难得一见的日偏食景象，此时，小刚同学将太阳光垂直照射在纸板一个很小的“△”形孔上，那么在地面形成的光斑是__

A．“▽”形B．“☽”形C．“◯”形D．“△”形

6．小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。

 (1)实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上 ________ （选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线 ___________ （选填“在”或“不在”）同一平面内。

(2)小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向 ___________ （选填“左”、“右”或“上”）移动。

(3)小明继续用另一只激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明 ___________ 。

(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光消失，只存在入射光与反射光，这种现象叫做光的全反射，如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，根据以上内容可判断：

①当光从空气射向玻璃时 ___________ （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象；

②一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图丁所示。则关于这束光经过三棱镜后的光路描述，下图中正确的是 (      )

A． B． C． D．

7．同学们探究“平面镜成像特点”。

（1）小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的像，如图甲所示，用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察______（填“仍然能”或“不能”）看到蜡烛的像。这说明平面镜所成像是由于光的______（填“直线传播”或“反射”）形成的______（填“虚”或“实”）像；

（2）撤去不透明纸，小华又拿另一支大小相同的蜡烛B放到玻璃板后像的位置，发现它跟像A′完全重合，由此可知平面镜成 ______（填“等大”或“放大”）的像，记录物和像的位置A、A'，此时他看见的蜡烛B是_______（填“反射形成的虚像”“折射形成的虚像”或“折射形成的实像”）；

（3）经过三次实验得到三组物、像位置点，如图乙所示，由此可知，像与物到镜面的距离______。

8．如图所示，为了探究光折射时的特点，某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面，并让其出射光线从玻璃砖下表面射出，他们得到以下结论：

（1）当入射角θ减小时，折射角也 ___________；

（2）在光的折射现象中，光路是 ___________的；

（3）这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是 ___________的；

（4）若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币，看到硬币的位置比实际的 ___________（选填“深”或“浅”）。

9．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。

10．图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置图、图乙是白纸上记录的像与物的位置关系。

（1）平面镜成像的原理是___________。实验选用___________（填“平面镜”、“5mm厚的透明玻璃板”或“2mm厚的透明玻璃”），且放置在水平桌面上；

（2）小亮在竖直放置的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A′处时，可以看到它跟像完全重合，由此可以得出的结论是___________。

（3）当蜡烛A远离玻璃板时，蜡烛A的像的大小________（填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图乙，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论_________。当将蜡烛放在A1点时，可在A1′位置放置光屏来验证平面镜成像是_________像。

11．如图是小红同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。

（1）如图甲，在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像．小红拿另一支大小相同、______（选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛A的像完全重合。

（2）实验时，小红同学应在______（选填“A”或“B”）侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。移去后面的蜡烛B，在其所在位置上放一光屏，这时，观察者直接对屏观察，看不到蜡烛A的像，由此可知平面镜所成的像是______。

（3）在该实验中，所用玻璃板是特制的，为了保证实验效果，其中一面镀了膜，此时只能看到一个像且像更加清晰是因为镀膜后增强了光的反射，实验时应选玻璃板______的边缘（选填“镀膜面”或“不镀膜面”）与白纸上的横线重合。

（4）若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，其中的一半平行向后移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子(      )

A．都不能成像                                 B．各成半个像，合起来成一个完整的像

C．都成完整的像，且两个像在同一位置D．都成完整的像，且两个像在不同位置

（5）若图丙中平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，现将平面镜绕M点从MN转到MN′位置，如图丙所示，物体S在平面镜中的像S′的轨迹为______（填“直线”或“曲线”），S'离M点的距离______。（填“变小”“变大”“不变”“先变小后变大”“先变大后变小”）

12．新思维科技社团的同学们学完光学中小孔成像知识后，提出一个问题，小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关，同学们经过讨论后提出以下猜想：

猜想一：像的形状可能与物体形状有关；

猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关。

同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究．

（1）物理上将“F”、“E”和“R”形状的LED发光的字称为________，射出的光在同种均匀介质中沿__________传播；为了便于观察，该实验最好在______（选填 “较明亮”或 “较黑暗”）的环境中进行。

（2）同学们将“F”发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，说明所成的像是________（选填实像或虚像），同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录。

（3）同学们再换用“E”和“R”形状发光字，分别按照实验（2）进行实验，将观察到的结果记录在表中。

（4）通过比较________，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。

（5）同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论：___________

（6）实验小组在该实验中采用的实验方法是______________．

参考答案

1．孔较大     三角形     不变     变暗     太阳     绿色

2．粗糙     存在     下部     绿光和红光看起来重合

3．位置     相等     不变     白纸     漫反射     上方

4．漫     显示光的传播路径     反射光线、入射光线、法线在同一平面内     在光的反射现象中，光路是可逆的     为了得出普遍性结论     在

5．足够小               h与s成正比     1.4×109     B

6．不能     在     左     光的折射现象中，光路是可逆的     不会     D

7．仍然能     反射     虚     等大     折射形成的虚像     相等

8．减小     可逆     平行     浅

9．大小          不发生

10．光的反射     2mm厚的透明玻璃     像和物大小相等     不变     像到镜面的距离等于物体到镜面的距离     虚

11．不点燃     A     虚像     镀膜面     D     曲线     不变

12．光源     直线     较黑暗     实像     1、3、5（或2、4、6）     在物体形状相同时，小孔所成的像与小孔的形状无关     控制变量法