浙教版科学中考复习专题训练：光学实验探究【word，含答案】

光学实验探究
1. (1)小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿EO方向入射，如图甲所示：
①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板________(选填“A”或“B”)绕ON向前或向后弯折；
②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在表中，根据数据可得出结论____________；
次数 入射角 反射角
1 20° 20°
2 40° 40°
3 60° 60°
③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点(如图乙所示)，但纸板并未与平面镜垂直，他________(选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线．
(2)陈悦同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作：
①陈悦同学将两根完全相同的蜡烛A、B全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，如图丙所示，这样的操作会造成的后果是__________________________；
②将蜡烛B熄灭后，该同学移动蜡烛B，直到看上去它与蜡烛A的像________，记下像与物的位置；
③移动蜡烛________(选填“A”或“B”)，重做实验．三次实验像与物的位置如图丁所示，通过分析可知像与物到玻璃板的距离________，它们的连线与玻璃板________．
2.公共场所中经常看到有人饶有兴趣地低头玩手机游戏，殊不知手机中还有很多其它功能．爱好物理的“620”创新小组的同学们，发现手机有一种“镜子”功能．于是，激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣．
【设计实验】
由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验，无法找到像的位置．于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等，组装成如图所示的实验装置．
【进行实验与收集证据】
(1)小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动，小普同学在玻璃板另一侧帮忙移动棋子B，无论小普在水平桌面上怎样移动棋子B，小华都看不到棋子B与棋子A的像重合．善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面________，调整后，小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合．
(2)把棋子A在玻璃板前移动多次，同时调整玻璃板后棋子B的位置，每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重合，这不仅可以找到像的位置，还可以比较出像与物的________关系．
(3)实验中还需要________，用来测量像与物到玻璃板的________．
【分析与论证】
平面镜成像的特点是：像与物的大小______；像与物到镜面的距离______．利用数学中的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：像与物关于镜面______．
3.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10 cm.
(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40 cm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30 cm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，使像清晰地呈现在光屏上，理由是__________________________________________．
4.小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律”：
(1)小明通过图甲的实验操作，确定了该凸透镜的焦距．实验时，把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处．
(2)小明将蜡烛移至光具座上10 cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是倒立、________的实像．
(3)小明又将蜡烛移至光具座上25 cm刻度线处，为在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动，应用这一成像特点可制成的光学仪器是________；此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，若要在光屏上再次成清晰的像，则需要将光屏向________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动．
(4)小明将蜡烛移至光具座上40 cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像，为了观察此时成像特点，请你写出接下来的操作是：________________________________；小明将蜡烛继续靠近透镜，看到的像将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
5.小明探究眼睛的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄．蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示．
(1)实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在________上，目的是使像成在光屏中心．
(2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像，该像为倒立、________的实像．此时水透镜的焦距f的范围为____________．
(3)用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的蜡烛移到光具座上40 cm处，光屏不动，此时应对水透镜______(选填“注水”或“抽水”)，使其焦距变________(选填“长”或“短”)，才能在光屏上重新得到一个清晰的像．
(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看得清图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看到蜡烛位置________(选填“左侧”或“右侧”)的物体．小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴________透镜(选填“凸”或“凹”)矫正。
6.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔．
(1)实验前，应将纸板________放置于平面镜上，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿________时针方向转动；
(2)移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为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？____________________________；
(3)如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现．此现象说明了：____________________________________________________________；
(4)在图甲中，若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜，此时反射光束________．
A. 仍在纸板上呈现
B. 被纸板挡住
C. 在纸板前方
7.如图是探究平面镜成像特点的实验装置图．实验步骤如下：
a．在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面移动一支完全相同的没有点燃的蜡烛B，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，分别记录蜡烛A、B的位置．
b．多次移动蜡烛A，重复上述实验．
c．把蜡烛A的位置与其对应的像的位置连接起来，并用刻度尺分别测出它们到玻璃板的距离，将实验数据记录如下：
实验次数 蜡烛A到玻璃板的距离/cm 蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm
1 5.00 5.00
2 8.00 8.00
3 10.00 10.00
(1)蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小________．
(2)从上述表格实验数据可得，像和物到平面镜的距离________．
(3)像与物的连线与镜面垂直．
(4)若用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，________(选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是________像(选填“实”或“虚”)．
8.某兴趣小组用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”．实验中蜡烛放在水平面上，玻璃板竖直放置．请回答下列问题．
甲　　　乙
(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是________________．应选择______(选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验．
(2)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前5 cm处，小丽沿垂直板面方向将A以5 cm/s的速度远离玻璃板，2 s后放稳．则未点燃的蜡烛B与A相距________ cm才能与A的像完全重合．
(3)将光屏放到像的位置，光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到像．
(4)若玻璃板上端向左倾斜(如乙图)，蜡烛A在玻璃板中成像的位置会________(选填“偏高”或“偏低”)．
9.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10 cm.
(1)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．
(2)如图所示，当蜡烛距离凸透镜40 cm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．
(3)将图中的凸透镜换成焦距为30 cm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，使像清晰地呈现在光屏上，理由是__________________________________________．
10.如图是探究“凸透镜成像规律”的实验装置．
(1)为了使烛焰的像呈现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在____________．
(2)当蜡烛位于图中的B处时，移动光屏到D处，观察到光屏上呈现清晰的像，此时像和物大小相等，则该凸透镜焦距为________cm.
(3)紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是________(选填“完整”或“不完整”)的．
(4)当把蜡烛向右移动5 cm，屏上的像变得模糊．要使像变清晰，光屏应向右适当移动，此时光屏上的像应该是倒立、________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像．
参考答案
1. (1)①B　②反射角等于入射角　③不能　(2)①无法确定像的位置(或看不清像)　②完全重合　③A　相等　垂直
2. 【进行实验与收集证据】　(1)不垂直　(2)大小　(3)刻度尺　距离
【分析与论证】相等　相等　对称
3. (1)较暗　(2)主光轴　(3)缩小　照相机　(4)不能　像距太大，超出了光具座的范围
4. (2)缩小　(3)远离　投影仪(或幻灯机)　远离　(4)在光屏的一侧通过凸透镜观察烛焰的像　变小
5. (1)同一高度　(2)缩小　10 cm6．(1)垂直　顺　(2)一次实验得到的结论具有偶然性　(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内　(4)C
【解析】(1)实验前，应将纸板和平面镜垂直，这样才能在纸板上显示出反射光线；如果入射光线沿入射点逆时针转动，入射角增大，反射角也要增大，所以反射光线顺时针转动；(2)一次实验得到的结论具有偶然性，应该多次实验得出普遍规律；(3)纸板折叠后，两个纸板没在同一平面上了，看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内；(4)图甲中若将纸板连同激光笔绕CD向后倾斜，根据光的反射规律，反射光线应该在纸板前方．
7．(1)相同 　 (2) 相等　 (4)不能　虚
8．(1)便于确定像的位置　薄　(2)30　(3)不能　(4)偏高
【解析】(1)用透明的玻璃板代替平面镜，是为了便于确定像的位置．因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响实验效果，所以应选用薄玻璃板；(2)2 s后蜡烛A移动的距离为s＝vt＝5 cm/s×2 s＝10 cm，此时蜡烛A距离平面镜的距离为10 cm＋5 cm＝15 cm，由于平面镜成像时，物与像关于平面镜对称，所以蜡烛A的像与蜡烛A的距离为30 cm，即未点燃的蜡烛B与A相距30 cm才能与A的像完全重合；(3)平面镜成的像是虚像，用光屏接收不到，只能用眼睛观察到；(4)如果将玻璃板不与桌面垂直，而是上端向左倾斜，由于物像关于平面镜对称，则蜡烛A的像呈在上方，位置偏高．
9．(1)主光轴　(2)缩小　照相机　(3)不能　像距过大，超出了光具座提供的长度
【解析】(1)组装并调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上；(2)由图可知，此时u>2f，成倒立缩小的实像，与照相机的成像原理相同；(3)将凸透镜换成焦距为30 cm的凸透镜，保持物距不变，则f2f，成倒立放大的实像，而光具座上光屏可移动距离为50 cm，因此移动光屏，找不到清晰的像．
10．(1)同一高度　(2)10.0　(3)完整　(4)放大
【解析】(1)为使烛焰的像呈现在光屛的中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度；(2)当蜡烛位于B处，光屏位于D处时，此时物距等于像距等于20.0 cm，成等大的实像，说明蜡烛在二倍焦距处，即u＝2f＝20.0 cm，解得焦距为f＝10.0 cm；(3)挡住凸透镜的下半部分后，部分光线被遮挡，所成像变暗但仍能成完整的像；(4)蜡烛向右移动5 cm，物距u＝15 cm，2f>u>f，故成倒立、放大的实像．
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