中考二轮复习微专题 光学 光学实验探究
一、实验探究题
1.(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点射到镜面的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”的结论。你认为有何不妥之处 。
2.(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 。
3.(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,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 。
4.(2021·百色)小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示:
(1)用玻璃板代替平面镜做实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前后两个面反射形成的,为消除此现象可选用 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的 。为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合;
(3)标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离 (选填“小于”、“等于”或“大于”)蜡烛A到玻璃板的距离;
(4)当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小 (选填“变小”、“不变”或“变大”);
(5)将光屏竖立在像的位置(与玻璃板平行),光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
5.(2021·荆州)为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。
(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B,小芳应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”
(4)移去蜡烛B,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(5)实验中,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都与蜡烛A的像无法完全重合,你认为原因可能是 。
(6)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是_______(选题字母代号)。
A.蜡烛成像仍在B处B.蜡烛成像在B处右侧C.蜡烛无法通过玻璃板成像
6.(2018·淮安)在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1)实验时应选较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板垂直放置在水平桌面上。
(2)将棋子A放在玻璃板的前面,应在玻璃板 (选填“前面”或“后面”)观察A经玻璃板所成的像。
(3)当棋子A远离玻璃板时,像的大小 。
(4)将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是 像
(5)用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见棋子A的像。
7.(2017·镇江)图1是某同学探究平面镜成像特点的实验装置,棋子A和B完全相同
(1)实验中应选择较 (选填“厚”或“薄”)的茶色玻璃板,并将其 放置在水平桌面上.
(2)为确定棋子A像的位置,应在玻璃板后方移动棋子B,直到它与棋子A的像 ;
(3)多次改变棋子A的位置进行实验,可得到像与物关于 对称的实验结论
(4)某次实验后,将光屏竖直放置棋子B的位置,光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到棋子A的像.
(5)另一位同学直接用平面镜来确定像的位置,如图2所示,平面镜竖直放置在铺有白纸的水平桌面上,将5节同样的小电池直立在白纸上,保持电池①的位置不变,移动其它电池,使电池③遮挡住电池①的像和电池②,电池⑤遮挡住电池①的像和电池④,在白纸上记录下电池的位置如图3所示,请在图3中作出电池①像的位置并用“ ”表示.
8.(2018·南通)学习小组用图甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样.
(1)关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想:
猜想1:与小孔到光屏的距离有关;
猜想2:与小孔的形状有关;
猜想3:与小孔的大小有关.
①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是 的.
②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度.他们实验中存在的问题是 .
③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表.
实验现象表明:在小孔成像清晰时, .
(2)学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究.
①在纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,光屏上观察到三个像.在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图丙位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像.则b、c两小孔处三菱镜放置的方式可能是 .
②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,所成的像都与b、c两孔处三棱镜所成的像重合,则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要 (选填“大”或“小”).
③若开一个大孔,并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后,恰能在图丙位置光屏上呈现清晰的像,则此像是 的倒立实像;若只用a孔替代凸透镜,在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度 ,像的大小 .
9.(2020·淮安)在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)用玻璃板代替平面镜是为了 ;
(2)如图甲所示,在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,将 (选填“点燃”或“未点燃”)的相同蜡烛B在玻璃板后面移动,发现蜡烛B可以与A在平面镜中所成的像重合,此现象表明像与物的 ;
(3)经过多次实验,分别记录蜡烛A、蜡烛B在纸板上的位置如图乙所示,沿玻璃板在纸板上的位置将纸板对折,发现B1与A1、B2与A2、B3与A3、……位置重合,表明像与物到镜面的 ;
(4)将光屏竖直放到蜡烛B的位置,不能在光屏上直接观察到蜡烛A所成的像,说明所成的像是 像。
10.(2018·扬州)在“探究平面镜成像的特点”试验中,
(1)实验室提供茶色玻璃板、透明玻璃板、两支相同的蜡烛和两只相同的棋子,应选 作为平面镜,且厚度要 (厚/薄).小华选择两支蜡烛,小明选择两只棋子,请针对其中一 位同学,说出他选择的理由 .
(2)如图,蜡烛放在画有方格的平板上,像的位置在 (A/B/C/D),在该位置放一光屏,屏上 (能/不能)承接到像,说明平面镜成的像是 像.
11.(2021·泰州)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”)。
12.(2021·苏州)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 、缩小的实像,生活中的 (照相机/放大镜/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,光屏上可再次呈现一个清晰的像;
(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 (近视/远视)眼镜,可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。
13.(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。
14.(2021·镇江)小林用图甲装置来探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的 上。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时,恰好在光屏上成清晰的像,所成的像是 (填“正立”或“倒立”)的 (填“实”或“虚”)像。
(3)保持凸透镜位置不变,将图甲中蜡烛和光屏的位置互换,此时光屏上所成像的特点与 (填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)相同。
(4)小林进行了进一步探究:如图乙所示,凸透镜的焦距为10cm,保持光屏位置不变,让蜡烛和凸透镜分别以2cm/s和1cm/s的速度,从图示位置同时匀速向左运动,经过 s,光屏上成清晰 (填“放大”“等大”或“缩小”)的像。
15.(2021·淮安)如图所示,用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。
(2)如图所示,当蜡烛距离凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、 (填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。在照神相机、投影仪、放大镜中,成像情况与之类似的是 。
(3)当光屏上成清晰的像时,用白纸遮住凸透镜的上半部分,则烛焰的像亮度将 。
16.(2021·扬州)“一双好眼睛,能更好地探索未来”,小丽了解到人眼的晶状体相当于凸透镜,眼睛是如何看清远近不同物体的?她对这一问题产生了浓厚兴趣;
(1)首先用平行光正对凸透镜A照射,如图甲所示,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;
(2)然后适当调整凸透镜A和光屏的位置,移动蜡烛,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图乙所示;接着她将凸透镜A换为焦距稍大的凸透镜B,并保持位置不变,移动蜡烛,使烛焰在光屏上再次成清晰的像,如图丙所示,可见小丽研究的问题是:当凸透镜成实像时保持 距离不变,探究 的关系;
(3)通过探究发现,当人眼观察近处物体时,晶状体的焦距变 。
17.(2020·盐城)小华做“探究凸透镜成像规律”实验:
(1)将平行光 凸透镜,移动光屏,直至光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上,这样做目的是使像呈现在 ;
(3)将蜡烛移动到图乙所示位置,需向 侧移动光屏,直至在光屏上找到 的倒立、缩小的实像。
18.(2020·南京)小明做“探究凸透镜成像规律”实验:
(1)调整实验器材高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃;
(2)他用同一凸透镜做了两次实验,如图甲、乙所示,光屏上均有清晰的像(未画出),其中成缩小像的是图 ;
(3)凸透镜的焦距可能是______(填字母);
A.5cm B.8cm C.10cm D.15cm
(4)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正图 (选填“丙”或“丁”)的视力缺陷。
19.(2019·南京)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 的实像。
(2)若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,则将光屏移动到 cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。
(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向 (选填“左”或“右”,下同)移动才能再次看到清晰的像。
(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向 移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
20.(2019·南通)小华用同一个凸透镜进行如下探究.
(1)将凸透镜正对太阳,调节凸透镜下方白纸的位置,直至白纸上出现一最小最亮的光斑,实验示意图如图甲所示,则该透镜的焦距为 cm.将发光小灯泡、凸透镜和光屏如图乙放置,光屏上呈现一个圆形光斑,若将光屏向右移动,光斑大小将 .
(2)凸透镜和光屏的位置如图乙所示,移去小灯泡,将点燃的蜡烛放置于光具座的15cm刻度处,将光屏向 移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、 的实像;小华发现屏上的像时而清晰时而模糊,请分析造成这一现象的可能原因: .
21.(2019·淮安)如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,已知凸透镜的焦距为10cm。
(1)为了便于观察实验现象,实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些。
(2)组装并调整实验器材。使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。
(3)如图所示,当蜡烛距离凸透镜40cm时,移动光屏,可在光屏上找到一个清晰的倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。日常生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。
(4)将图中的凸透镜换成焦距为30cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏, (选填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰的呈现在光屏上,理由是 。
22.(2019·宿迁)实验空常用蜡烛完成以图光学实验:
(1)图甲为小孔成像示意图,该现象可以用 来解释。
(2)图乙为探究平面镜成像特点的实验装置,若蜡烛A到玻璃板距离为10cm,则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为 cm;若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板,从蜡烛A一侧观察玻璃板, (填“能”或“不能”)看到蜡烛所成的像。
(3)图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时,可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处,此时可将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当距离能再次得到清晰的倒立、 的实像;若不移动光屏,可在烛焰和透镜之间放置一个适当的 透镜(选填“凸”或“凹”)也能在光屏上得到一个清晰的像。
答案解析部分
1.【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
2.【答案】(1)靠近(2)重合(3)光路是可逆的(4)漫反射
3.【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
4.【答案】(1)薄;位置;相同(2)未点燃(3)等于(4)不变(5)虚
5.【答案】(1)便于确定像的位置(2)A(3)不变(4)虚像(5)平面镜与桌面不垂直(6)A
6.【答案】(1)薄(2)前面(3)不变(4)虚(5)能
7.【答案】(1)薄;竖直(2)完全重合(3)镜面(4)不能
(5)解:如图所示:
8.【答案】(1)正确;没有控制小孔的大小相等;小孔越大亮度越亮(2)C;小;缩小;更亮;相等
9.【答案】(1)便于确定像的位置(2)未点燃;大小相等(3)距离相同(4)虚
10.【答案】(1)茶色玻璃板;薄;小华选两只蜡烛,理由是点燃的蜡烛成像更清晰(2)B;不能;虚
11.【答案】(1)10.0(2)主光轴;放大;投影仪(3)靠近;前方
12.【答案】(1)倒立;照相机(2)B(3)40(4)近视
13.【答案】(1)不能;虚(2)左;照相机
14.【答案】(1)主光轴(2)倒立;实(3)照相机(4)5;等大
15.【答案】(1)同一高度(2)放大;投影仪(3)变暗
16.【答案】(1)10.0(2)光屏到凸透镜;远近不同物体成清晰的像与凸透镜焦距(3)短
17.【答案】(1)正对;10.0(2)主光轴;光屏的中央(3)右;烛焰淸晰
18.【答案】(1)需要(2)甲(3)C(4)丁
19.【答案】(1)放大(2)75(3)右(4)左
20.【答案】(1)10.0;不变(2)右;放大;蜡焰在晃动
21.【答案】(1)较暗(2)主光轴(3)缩小;照相机(4)不能;像距大于主光轴的长度
22.【答案】(1)光的直线传播(2)20;能(3)右;放大;凸