2024年中考科学专题复习---光学实验题（含解析）

2024年中考科学专题复习---光学实验题
1．玲玲用如图所示的装置探究平面镜成像的特点：
（1）在实验中，玲玲看到玻璃板后有两个不重合的蜡烛A的像，为了减小其对实验的影响，下列做法可行的是 （选填序号）；
A．换用较薄的玻璃板
B．换用较厚的玻璃板
C．调整观察蜡烛A的像的角度
（2）玲玲适当处理后，在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，拿外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直至看上去它与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物大小 （选填“相等”或“不相等”）；
（3）在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像，说明平面镜成的是 像（填“实”或“虚”）。
2．如图所示，为了“探究光反射时的规律”，实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光棒、量角器和几种不同颜色的笔，依据教材设计了如图所示的实验。
（1）为了便于从不同方向都能观察到入射光线和反射光线，应选择 作为光屏；（选填下列序号）
A．光滑的白色面板 B．光滑的黑色面板 C．粗糙的白色面板 D．粗糙的黑色面板
（2）如图甲所示，打开激光笔使光线沿AO入射，此时图中∠i是 （选填“入射”或“反射”）角；
（3）如图乙所示，在操作中发现，光屏F旋转到1、3位置时观察不到反射光线，只有旋转到2位置时观察到反射光线，这一现象说明：光反射时反射光线、入射光线和法线在 ；
（4）实验需要多次改变入射角的大小并测量反射角的大小，目的是 （选填序号）；
A．减小误差 B．寻找普遍规律
次数 ∠i ∠r
1 70° 70°
2 45° 45°
3 30° 30°
（5）将实验测得∠i和∠r数据记录在上表中，根据数据得出的结论是： 。
3．如图所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同，但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
（1）实验应选用 （选填“较薄”或“较厚”）的玻璃板。选用玻璃板而不用平面镜的目的是便于 ；选用外形完全相同蜡烛A和B是为了便于比较像与物的 关系；
（2）将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，移动玻璃板后的蜡烛B直至与蜡烛A的像完全重合，记录蜡烛A、蜡烛B的位置。改变蜡烛A的位置，重复上述实验，实验记录如图乙所示。蜡烛A位于位置时的像在 点；蜡烛A由位置移到位置，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）移去蜡烛B并在其所在位置上放一光屏，这时光屏上 （选填“能”或“不能”）接收到蜡烛A烛焰的像，由此可知平面镜所成的像是 ；
（4）若将玻璃板向右倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛A的像比原来的位置相比情况是 （选填“偏高”、“偏低”或“不成像”）。
4．小伟在“探究凸透镜成像的规律”实验中，如图所示，小伟将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移动到35cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。在此基础上他把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，若想在光屏上重新得到清晰的像，光屏需 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。

5．（1）用图甲的装置“探究松香熔化时温度变化规律”，用图示的方法读取温度计的示数是 （选填“正确”或“错误”）的。实验中某时刻温度计示数如图乙是 °C；根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙，可知松香是 （选填“晶体”或“非晶体”）。
（2）如图所示，是用蜡烛、凸透镜和光具座等器材“探究凸透镜成像规律”的实验情景。一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜折射后，在光屏上形成了一个最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距是 cm。如图乙所示的光屏上能观察到一个倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的清晰的像， （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。
6．小文探究“反射角与入射角的关系”，实验装置如图甲。白色纸板竖放在水平镜面上，ON与镜面垂直。实验中收集到一组实验证据如图乙。
（1）依据实验证据，可初步得到的实验结论是： ；
（2）为使实验结论更可靠，接下来的操作是： ；
（3）在此实验中白色纸板的作用是 ；图乙中光的传播方向改变的角度是 。
7．在“探究平面镜成像特点”的实验中，小明利用如图所示的器材进行实验。
（1）下列关于器材的选择和实验注意事项说法不合理的是( )
A．玻璃板不能太厚
B．玻璃板要与水平桌面垂直
C．要选用两支完全相同的蜡烛
D．应在较亮的环境下进行实验
（2）在进行实验时，小明将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，将 （点燃/未点燃）的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼应该在蜡烛A一侧观察，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合，这一操作既能确定 ，又说明了 大小相等。
（3）小明移去蜡烛B，在其原位置竖直放置一张白卡片，人眼应该在蜡烛 （A/B）一侧观察白卡片，在白卡片上 （能/不能）观察到蜡烛的像，说明平面镜成虚像。
8．如图所示是“探究平面镜成像的特点“实验装置。
（1）实验中沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。用于测量像与物体到玻璃板的距离的工具是 。
（2）实验中A、B两支蜡烛的外形应 （选填“相同”或“不同”）。当B蜡烛与A蜡烛的像完全重合时，移去B蜡烛，在原来的位置上放一光屏，在光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到A蜡烛的像。
（3）某同学共进行了三次实验，用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离，数据记录如表：
次数 蜡烛到玻璃板的距离/cm 蜡烛的像到玻璃板的距离/cm
1 8 8
2 12 12
3 16 16
实验表明，平面镜所成像的大小与物体的大小 ，像和物体到 的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。
（4）如果实验时将玻璃板竖直向上提起1cm，则蜡烛的像竖直向上移动 。
A．2cm B．1cm C．0cm D．0.5cm
9．探究光的反射定律
器材 白纸板、量角器、激光手电筒、平面镜
过程结论 如图，平面镜放在水平桌面上，纸板 地放在平面镜上.入射光沿入射，沿射出；实验硬纸板向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否 .由图象得出，在光的反射中，反射角 入射角.在图中，如果将光线沿着射向平面镜时，反射光会沿 射出.由此可以得出光的 .
方法 研究光的反射时，将一束光看成一条光线，这里运用的科学方法是 法. 研究三线共面问题时运用了 法.
10．学完凸透镜成像规律后，某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型：
（1）【器材选择】
①投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是 ；（选填“物距”或“像距”）
②小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒，其长度分别为 5cm、10cm、20cm，应当选择 cm的纸筒；
③照相机模型中充当胶片的膜（a位置）应该用以下哪种素材制作( )
A．全透明的塑料膜 B． 绘画用的薄宣纸 C．白色不透光卡纸 D．黑色不透光卡纸
④实验室有焦距相同、半径不同的两种透镜，想让成像更加亮，应该选择直径更 的凸透镜（选填“大”或“小”）制作照相机模型；
（2）【实验操作】完成模型制作后，小组成员用投影仪展示相关影像，发现成倒立的像。为了看到正立的像，应进行的操作是 。
11．某同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验∶
（1）如图所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，要使烛焰在光屏上成清晰的像，光屏应 （填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“保持在原位置”），此时光屏上成的像应是 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的。这是 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理。
（2）上述实验中，在光屏上找到蜡烛清晰的像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜在光具座上向 （填“左”或“右”）移动；若在上图成像后，把透镜换成焦距为10 cm的凸透镜，将光屏向 （填“左”或“右”）移动可以再次成清晰的像。
12．林林同学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）实验时林林同学应在 （选填“A”或“B”）侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像；林林观察后发现蜡烛在玻璃板后成的像有重影，改善重影问题的方法是 ；
（2）改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛B，确定每次像的位置，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 。当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将 （填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）完成实验后，林林同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它的像在玻璃板后的a位置，如图丙所示，若将玻璃板水平向右移动3cm，该硬币的像 （选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”）；
（4）如图丁所示是被誉为“中国天眼”的射电望远镜（FAST），它由许多个反射面组成，外形和我们学过的 （选填“凸面镜”“平面镜”或“凹面镜”）相同，可以将来自遥远太空微弱的信号 （选填“反射”或“折射”）会聚起来，再进行筛选获得有用信息，以探索太空奥秘。
13．“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是 ，实验前，在摆放凸透镜、蜡烛和光屏时，要求三者的中心在 。
（2）如图乙所示，若想在光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧、、、四个位置中的 位置。
（3） 若把图丙中的凸透镜换成“水凸透镜”，当向“水凸透镜”减少水量，使其变薄、焦距变长时，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，要想重新得到清晰的像，应将光屏向 （填“远离透镜”或“靠近透镜”）的方向移动；也可以不改变光屏的位置，在图丙凸透镜左侧的方框中放一个焦距适合的 透镜进行调节，这就是 （填“近视”“远视”）眼矫正原理。
14．如图是“探究平面镜成像特点”的情景：
（1）为便于观察，该实验最好在 （选填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行；用玻璃板代替平面镜，主要目的 ；
（2）所用刻度尺的作用是便于比较像与物的 关系；
（3）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系；
（4）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上 （选填“能”或“不能”）接收到蜡烛烛焰的像；
（5）图中是物体在平面镜中成像的情况，正确的是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1． A 相等 虚
【详解】（1）[1]厚玻璃板有两个反射面，都会发生反射现象，反射光线的反向延长线都会会聚成像，玻璃板越厚，两个像距离越远，两个像越清晰；因此实验时需采用很薄的玻璃板，使两个反射面成的像几乎重合，使实验简单化，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（2）[2]在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B在竖直在玻璃板后面移动，直至它与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小相等。
（3）[3]平面镜所成的像是虚像，虚像不会呈现在光屏上。
2． C 入射 同一平面内 B 在光的反射中，反射角等于入射角
【详解】（1）[1]光滑的白色面板反射所有色光，粗糙的白色面板反射所有色光，光滑的黑色面板吸收所有色光，粗糙的黑色面板吸收所有的色光，为了便于从不同方向都能观察到入射光线和反射光线，应选择粗糙的白色面板，因为粗糙的白色面板能反射所有色光，且发生漫反射，故ABD不符合题意，C符合题意。
故C。
（2）[2]打开激光笔使光线沿AO入射，此时图中∠i是入射光线与法线的夹角，可知∠i是入射角。
（3）[3]光屏F旋转到1、3位置时，与光屏E不在同一个平面内，此时观察不到反射光线，只有旋转到2位置时与光屏E在同一个平面内，这时能观察到反射光线，这一现象说明：光反射时反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（4）[4]多次改变入射光线，再观测几组反射角和入射角，这样做的目的是比较反射角和入射角的大小关系，使实验结论具有普遍性，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（5）[5]根据实验数据可知，光反射时，反射角等于入射角。
3． 较薄 确定像的位置 大小 不变 不能 虚像 偏低
【详解】（1）[1] 玻璃板的两个面都可以反射成像，玻璃板越厚，成的两个像距离越大，为避免实验中观察到两个像而影响实验，应选用较薄的玻璃板。
[2] 选用玻璃板既可以成像，也可以透过玻璃板看到后面的蜡烛B，便于确定像的位置。
[3] 选用外形完全相同的蜡烛A和B，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，移动玻璃板后的蜡烛B直至与蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小相等，所以选用外形完全相同蜡烛A和B是为了便于比较像与物的大小关系。
（2）[4] 平面镜成的像与物关于平面镜对称，所以蜡烛A位于位置时的像在点。
[5] 平面镜成的像与物等大，所以蜡烛A由位置移到位置，像的大小不变。
（3）[6][7] 虚像不能被光屏所承接。移去蜡烛B并在其所在位置上放一光屏，这时光屏上不能接收到蜡烛A烛焰的像，由此可知平面镜所成的像是虚像。
（4）[8] 平面镜成的像与物关于平面镜对称，所以若将玻璃板向右倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛A的像比原来的位置相比偏低。
4． 放大 远离
【详解】[1]小伟将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处，将点燃的蜡烛移动到35cm刻度线处，物距
u=50cm-35cm=15cm
在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像。
[2]在此基础上他把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，所以若想在光屏上重新得到清晰的像，光屏需远离凸透镜。
5． 错误 73 非晶体 10.0 缩小 照相机
【详解】（1）[1]读取温度计示数时，视线应与液柱的液面相平，如图是俯视，故用图示的方法读取温度计的示数是错误的。
[2]如图，温度计的分度值是1℃，读数为73℃。
[3]由图丙可知，松香没有固定的熔化温度，但在一定温度范围内熔化，因此松香是非晶体。
（2）[4]平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜折射后，在光屏上形成了一个最小最亮的光斑，该光斑为凸透镜的焦点，焦点到光心的距离叫焦距，该凸透镜的焦距是
[5][6]如图，物距，像距，物体在二倍焦距以外，成倒立缩小的实像，照相机就是利用这一成像规律工作的。
6． 反射角等于入射角 改变入射角的大小 显示光的传播路径 84°
【详解】（1）[1]根据图乙可知，反射角等于入射角，故得出的结论为：反射角等于入射角。
（2）[2]为了找到普遍规律，使实验结论更可靠，需要改变入射角，再收集两组（或两组以上）反射角和入射角。
（3）[3]激光沿白色纸板传播，通过纸板的反射，可以显示出光的传播路径，便于观察。
[4]根据图乙可知光的传播方向改变的角度是
180°-48°×2=84°
7． D 未点燃 像的位置 像和物 B 不能
【详解】（1）[1]A．玻璃板不能太厚，因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，故A不符合题意。
B．玻璃板要与水平桌面垂直，实验时玻璃板如果与水平桌面不垂直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法验证像的位置和大小，故B不符合题意。
C．要选用两支完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以比较物像大小关系，故C不符合题意。
D．因蜡烛是点燃的，所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像，能保证实验效果，故D符合题意。
故选D。
（2）[2][3][4]将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，将没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼在玻璃板的前面观察，蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合，可以确定像的位置，可以得到像和物体的大小相等。
（3）[5][6]虚像不能呈现在光屏上，移去蜡烛B，在其原位置竖直放置一张白卡片，人眼睛在蜡烛B一侧观察白卡片，发现白卡片上没有像，可以得到平面镜成的像是虚像。
8． 刻度尺 相同 不能 物体 平面镜 C
【详解】（1）[1]实验中沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。用于测量像与物体到平面镜的距离的工具是刻度尺。
（2）[2][3]实验中为了比较物体和像的大小关系，A、B两支蜡烛的外形应相同；当B蜡烛与A蜡烛的像完全重合时，移去B蜡烛，在原来的位置上放一光屏，在光屏上不能承接到A蜡烛的像，说明平面镜成的像是虚像。
（3）[4][5]因实验中A、B两支蜡烛的外形相同，当B蜡烛与A蜡烛的像完全重合时，故可知，平面镜所成像的大小与物体的大小相等。由表中数据可知，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。
（4）[6]如果实验时将玻璃板竖直向上提起1cm，在向上移动的过程中，由于物像到平面镜的距离相等，所以蜡烛像的位置不变，即像竖直向上移动的距离为0cm。
故选C。
9． 竖直 在同一平面内 等于 光路可逆 模型 反证
【详解】[1]探究光的反射定律时，纸板ENF竖直放在平面镜上；
[2] 将纸板F沿NO向后折前折，E面与F面不在同一平面内，观察到F面内没有反射光线，可见，反射光线、入射光线、法线在同一平面内；
[3]有图像可知，反射角等于入射角；
[4][5]有实验可得，如果光线沿FO射向平面镜，则反射光线会沿OE射出；由此的出光路具有可逆性；
[6][7] 研究光的反射时，光线实际不存在，将一束光看成一条光线，这里运用的科学方法是模型法．研究三线共面问题时运用了反证法．
10． 物距 20 B 大 将投影片倒着插
【详解】（1）[1]物体与凸透镜间的距离称为物距，即投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是物距。
[2]照相机的像距在一倍和两倍焦距之间，凸透镜焦距为10cm，故像距在10cm和20cm之间，所以应该选择20cm的纸筒。
[3]照相机模型中充当胶片的膜，既要可以承接像，又要可以观察到像，应该选择半透明的薄膜，所以应选择绘画用的薄宣纸制作。
故选B。
[4]直径更大的透镜透过的光线更多，像会更亮，所以想让成像更加亮，应该选择直径更大的凸透镜制作照相机模型。
（2）[5]投影仪成的是倒立、放大的实像，为了看到正立的像，应进行的操作是将投影片倒着插。
11． 远离凸透镜 放大 投影仪 左 左
【详解】（1）[1][2][3]由图可知：f=15cm，u=25cm；此时f＜u＜2f，则像距应该v＞2f，所以光屏应远离凸透镜，此时成放大倒立的实像，是投影仪的原理。
（2）[4]上述实验中，在光屏上找到蜡烛清晰的像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，则可知此时f＜v＜2f，则物距应该u＞2f，所以若想再次在光屏上呈现清晰的像，应将凸透镜在光具座上向左移动。
[5]若在上图成像后，把透镜换成焦距为10 cm的凸透镜，相当于增大物距，所以应该讲光屏向左移。
12． A 用薄玻璃板 相等 不变 在原位置 凹面镜 反射
【详解】（1）[1] 平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射进入人眼，才能看到像，所以实验时林林同学应在A侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。
[2] 实验中有重影，是因为玻璃板较厚，蜡烛通过玻璃板两个面都成像了，可采用较薄的玻璃板，两个面所成的像几乎在一个位置，避免重影对实验的影响。
（2）[3] 由图乙知，每次记录的像距与物距的大小相等，所以像与物到平面镜的距离相等。
[4] 由于平面镜所成的像与物体大小相等，所以当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将不变。
（3）[5] 平面镜所成的像与物体关于镜面对称，将玻璃板水平向右移动3cm，硬币的位置不变，则像的位置也不变，在原位置。
（4）[6][7] 由图丁可知，“中国天眼”相当于一个巨大凹面镜，能使来自遥远太空微弱电磁波信号通过反射会聚起来。
13． 10 同一高度上 c 远离透镜 凸 远视
【详解】（1）[1]由图可知，平行于主光轴的光经过凸透镜折射后折射光线会聚在了距凸透镜10cm的光屏上，因为焦点到光心的距离即为焦距，所以凸透镜的焦距为10cm。
[2]为了使像成在光屏的中央，实验前应该调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心，使三者在同一高度上。
（2）[3]根据凸透镜成像的规律，要想得到倒立的实像，物距要大于一倍焦距小于两倍焦距，所以应该将物体放在c位置上。
（3）[4]要想在光屏上得到清晰的像，物距、像距和焦距满足，减少水量，使其焦距变长，物距不变，所以像距要变大，所以光屏要向远离透镜的方向移动。
[5][6]当透镜变薄焦距变长时，物体发出的光会聚在了光屏的后方，光屏相当于眼睛的视网膜，所以这是远视眼的特点，纠正时需要佩戴凸透镜。
14． 较黑暗 是便于确定像的位置 到平面镜的距离 大小 不能 C
【详解】（1）[1]在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮，所以最好在比较黑暗的环境中进行实验。
[2]实验中用玻璃板代替平面镜，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）[3]用刻度尺测量像与物到平面镜距离关系，比较像与物到平面镜的距离关系，然后得出结论。
（3）[4]实验时采用两个完全相同的蜡烛，一个充当物体放在玻璃板的前面，另一个放在玻璃板的后面代替镜前的物体，便于比较像与物的大小关系。
（4）[5]平面镜成虚像，所以移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放上一光屏，则光屏上不能承接到烛焰的像。
（5）[6]平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的，观察四个选项可知，C选项中像与物体关于镜面是对称的，故C正确，ABD错误。
故选C。
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