2018年中考科学错题集训24：光学实验探究题
试卷更新日期：2018-04-13 类型：一轮复习
一、实验探究题
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1. 在探究树荫下光斑的综合实践活动中，
(1)、为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示（边长或直径均为5cm）。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列符合实验要求的卡片是 。
A、
B、
C、
D、
(2)、小华将选出的纸板正对着阳光，保持纸板与地面距离不变，按照上述方法慢慢向左侧移动覆盖，白纸上光斑大小将（填“变大”“不变”“变小”）；当光斑形状为圆形时，继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将（填”变大””不变””变小”）。2.为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组同学做了如图实验：在水平地面上竖直固
定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源A，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源A）。保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表：
点光源的高度H／cm
20
30
40
50
60
影子长度L／cm
30
15
10
7.5
6
(1)、影子的形成原理是根据。
(2)、当点光源的高度为70cm，此时影子长度为cm。
(3)、图中S可表示点光源到短木条之间的距离，如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系，应如何操作。3.在探究“光反射时的规律”实验中，某小组实验步骤如下：
A．把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示。
B．让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点，经平面镜反射，沿着另一方向射出，在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹．改变入射光线的方向，重做两次，换用另一种颜色的笔，记录光的径迹（如甲图）
C．取下硬纸板，用量角器测量NO两侧的角i和角r；
D．纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把纸板NOF向前折或向后折，观察反射光线。（如乙图）
根据上述实验步骤，回答下列问题：
(1)、该实验中硬纸板显示出：反射光线与入射光线两侧；(2)、该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否；(3)、由实验步骤C可以得到的规律是；(4)、在甲图中，如果将光线沿着FO射向平面镜时，你还会发现的规律是。4.为了研究光的反射规律，小亮进行了下面的实验：
照右图那样，把一平面镜M平放在平板上，把一个画有角度的白色硬纸板竖立在镜面上，硬纸板是由E、F两块粘接而成，可绕接缝ON转动，ON垂直于镜面．
(1)、使E、F成为同—平面，让入射光线沿纸板以某一角度射向镜面上的O点，观察反射光线、入射光线和ON的位置.可知：反射光线与入射光线；(2)、改变入射光线的方向，观察到反射光线的方向也随着改变，可知反射角入射角；(3)、将纸板F向前折或向后折， (选填：“能”或“不能”)看到反射光线，由此可以知道：反射光线、入射光线与法线；(4)、让光线逆着反射光线射向镜面，经镜面M反射后，反射光线逆着原入射光线方向射出，表明：光反射时；(5)、实验中选用白色硬纸板的目的是.5.如图是同学们探究“平面镜成像特点”的实验情景，在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后B处出现蜡烛的像
(1)、实验中选用平板玻璃代替平面镜做实验的原因是(2)、某同学选择与A处蜡烛外形相同的另一根蜡烛，将其在玻璃板后移动，知晓与B处的像完全重合，他这样做是想验证(3)、另一位同学将光屏放在玻璃板后面来回移动，光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到A处蜡烛的像(4)、另一组同学用跳棋代替蜡烛，在方格纸上实验．你认为这样做有什么好处？ （说出一点）6.小明同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时，想起了走过教学大楼门厅内的大平面镜时的情景：靠近镜子时，感觉自己的像变大了，远离镜子时感觉像变小了．自己的感觉对吗？在老师和同学们的帮助下小明进行了实验探究．小明所用的实验装置如图所示（其中的透明玻璃板作为平面镜），主要实验步骤如下：
（1）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A．在玻璃板后面移动一支没有点燃的相同的蜡烛B．当把蜡烛B移动到某一位置的时候，发现蜡烛B与蜡烛A的像重合，测量并记录此时物、像和玻璃板之间的位置关系．
（2）多次改变蜡烛A到平面镜的距离，在平面镜后移动蜡烛B，发现总能找到一个对应位置，在镜前从不同角度观察，蜡烛B与蜡烛A的像均重合，测量并记录每次实验的相关数据．
请根据以上叙述回答下列问题：
(1)、根据以上实验步骤可知，能验证小明感觉的是步骤 （选（1）或（2））(2)、“究平面镜成像的特点”实验得到的结论是：平面镜所成像的大小与 ，像和物体到平面镜的距离 ，像和物体的连线与镜面(3)、若用光屏代替蜡烛B ， 在玻璃板后面观察光屏，将 （选填“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像，说明所成的像是 像（选填“虚”或“实”）7.小文在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入玻璃和水中，其实验过程如下：
实验一：将光从空气射入玻璃中
①将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，如图甲所示；
②将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射，记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②。
实验所测数据 如表格一所示：
表格一
实验次数
1
2
3
4
入射角
0°
30°
45°
60°
反射角
0°
17°
24°
30°
实验二：将光从空气射入水中
①将标有角度的圆盘按图乙所示安放；
②将一束激光从空气射向水面O处，激光在O处发生折射，记录入射角和折射角；
③逐渐增大入射角，重复步骤②。
实验所测数据如表格二所示：
表格二
实验次数
1
2
3
4
入射角
0°
30°
45°
60°
反射角
0°
22°
35°
40°
由实验数据可得：
(1)、当光从空气垂直入射到其他透明介质中时，传播方向；(2)、当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角；(3)、当光以相同的入射角斜射入不同的透明介质中时，折射角（选填“相等”或“不相等”）。8.小林在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象．
课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：
表中数据说明：入射角 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90° / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% (1)、光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而 ，当入射角达到 °时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象．(2)、根据光路可逆原理，当光从空气斜射向玻璃时，折射角 入射角（填“大于”、“等于”或“小于”）．9.某同学在做探究光的折射特点实验，如下图是光从空气射入水中时的光路．实验中发现，人射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如表数据：
入射角 α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角 β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9° (1)、分析表中数据，可得出结论：①光从空气斜射到水面时，将同时发生光的与现象。
②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而(选填“增大”“不变”或“减小”)；当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于 度；该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
(2)、若用激光沿CO方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是(选填“OA”或“OB”)；此时激光经过水面反射时的反射角大小等于(选填“ ”、“ ”或“” “)。10.小明在“探究凸透镜成像规律”时，将焦距为20cm的凸透镜A固定在光具座上35cm刻度线处，将点燃的蜡烛，在光具座上5cm刻度线处，移动光屏，使蜡烛在光屏上成清晰的像，如图甲所示．接着他保持蜡烛的位置不变，将凸透镜A换为B，并保持位置不变，移动光屏，使蜡烛在光屏上成清晰的像，如图乙所示．
(1)、请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断：凸进镜A的焦距凸透镜B的焦距；(2)、如图甲所示的实验现象可以说明（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点；(3)、为了研究像距与焦距的关系，他选用了三个焦距不同的凸透镜进行实验，实验数据记录如表．分析表中的数据可知，物距不变时，焦距越大，则像距越；根据你所学的凸透镜成像规律分析，此时所成像的大小越。实验序号
物距u/cm
焦距/cm
像距/cm
1
15
8
17
2
10
30
3
12
60
(4)、若小明将物距调整为20cm．并想在光屏上得到一个缩小的像，他应在上表给出的三个透镜中选用焦距为 cm的凸透镜。二、填空题
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11.
所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图（a）可知凸透镜的焦距是cm；现把蜡烛放在距凸透镜35cm处（如图b），在凸透镜另一侧前后移动光屏，光屏上可以看到一个（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰像．这时，若给凸透镜“戴”上近视眼镜，则要想在光屏上看到像，需将光屏（选填“靠近凸透镜”、“远离凸透镜”或“不动”）．
三、综合题
-
12. 如图所示，新坝中学初三(2)班STS课外兴趣小组，在探究折射角与入射角关系时，将一束光从玻璃射向空气，发现光在玻璃和空气的分界面处同时发 生折射和反射现象，且折射角大于入射角；当入射角不断增大时，折射光线离法线越来越远，且越来越弱，反射光线却越来越强，当入射角增大到某一角度α时，折 射角达到90°，折射光线就完全消失，只剩下反射回玻璃中的光线；再减少入射角，当入射角小于α时，折射光线和反射光线又同时存在；而让光线从空气射向玻 璃时，无论怎样改变入射角，折射光线和反射光线都同时存在．他们感到非常惊奇，大家又做了一遍，发现还是如此，这究竟是什么现象呢？
查阅资料得知，这种折射光线完全消失的现象叫全反射现象，而且此现象在医学和通信等方面都有广泛的应用。
阅读上面内容，请回答下面问题：
(1)、用符号γ将上图中折射角标出；(2)、如果将一束光从空气射向玻璃， (选填：能、不能或可能)发生全反射现象；
(3)、发生全反射现象的条件是：
① ；
② 。13.如图，在“探究平面镜成像特点”的实验中，明明同学设计了下来实验步骤：
a．在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，在纸上记录玻璃板的位置．
b．拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像完全重合，在纸上记下该蜡烛的位置．
c．改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置．
d．点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置．
(1)、以上实验步骤，合理的顺序是(2)、步骤c的实验目的是14.小燕多次乘车了解到夜间开汽车，若车内亮灯，车内物体会在前面的挡风玻璃上成清晰的像，干扰司机的视线，影响行车安全。为今后安全行车，小燕根据生活中透明平板玻璃所成像“明”、“暗”不同的多种情况做以下探究：
【提出问题】物体在透明平板玻璃中成像的“明”、“暗”程度与哪些因素有关？
【进行猜想】
猜想1：透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体离光源的距离有关；
猜想2：透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与光源的强度有关；
猜想3：透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体的颜色有关。
【进行实验，收集数据】
实验一：如图所示，在水平桌面上竖直固定一块透明平板玻璃，同一物体固定在离透明平板玻璃0.5m的A点，在桌面的C点先后用不同功率的灯照亮A点处的物体，观察同一物体不同光照下在透明平板玻璃中所成像的“明”“暗”程度。各次实验人的眼睛都在同一位置从右向左观察物体在透明玻璃板中的像。结果记入下表。
灯的功率/W
物体和灯的距离/m
像的明暗程度
5
1
暗
25
1
较暗
40
1
亮
实验二：同一物体位置固定在A点不动，用同一盏5W的灯先后在桌面B、C、D三点照亮A处的同一物体，同一位置观察同一物体在透明平板玻璃（仍固定不变）中成像的“明”“暗”程度。结果记入下表。
灯的功率/W
物体和灯的距离/m
像的明暗程度
5
0.5
明
5
1.0
较明
5
1.5
暗
(1)、小燕是用实验一来探究猜想（选填“1”、“2”或“3”）；(2)、分析实验二的实验数据及结果可得结论：物体与灯的越小，物体所成的像越亮；(3)、你认为物体在透明平板玻璃中所成像的“明”、“暗”程度还与有关（至少写一个因素），你说的因素在小燕上述两个实验中控制该变量（选填“没有”或“已经”）；(4)、小燕猜想1和猜想2还可归纳为物体成像的“明”、“暗”程度与物体的有关；(5)、请你就光现象根据光学知识、对司机提出一条有利于安全行驶的建议：。15.在探究“平面镜成像特点”的实验中，小兰在水平桌面上铺一张白纸，在白纸上竖直放置一块薄平板玻璃，在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，再另取一支未点燃的蜡烛B放在成像处，如图所示．
(1)、蜡烛B要与蜡烛A完全相同，这是为了比较像与物的 关系．(2)、实验时，他应该在玻璃板 （选填“前”或“后”）观察蜡烛的像，所成的像是 （选填“虚”或“实”）像．(3)、当蜡烛A向玻璃板靠近时，蜡烛A的像 （选填“变大”、“不变”或“变小”）．16.艺馨利用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验．实验步骤如下：
（1）将一块薄玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上；
（2）取两支相同的蜡烛A和蜡烛B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合，并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置；
（3）多次改变蜡烛A的位置，重复前面的步骤；
（4）用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离．
在此实验中：
(1)、①我们选用玻璃板代替平面镜的目的是：(2)、②我们选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系(3)、③实验中多次改变蜡烛A的位置，重复进行实验的目的是：(4)、如果实验中采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为 cm17. 在“验证凸透镜成像规律”实验中，某小组同学利用焦距10厘米的凸透镜，高为3厘米的发光体，光屏和光具座进行实验，将测得的物距u、像距v以及所成像的高L像分别记录在下表中，在验证得到凸透镜成像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中．实验序号
物距u（厘米）
像距v（厘米）
像高L像（厘米）
像距与物距之比（v/u）
物距与像距之和（u+v）（厘米）
1
60.0
12.0
0.60
0.20
72.0
2
50.0
12.5
0.75
0.25
62.5
3
30.0
15.0
1.50
0.50
45.0
4
18.0
22.5
3.75
1.25
40.5
5
16.0
26.7
5.00
1.67
42.7
6
14.0
35.0
7.50
2.50
49.0
(1)、根据实验需要1﹣6的数据，分析比较像距v随物距u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时， ；(2)、根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像高L像与v/u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时(3)、该小组同学继续利用表中的数据及相关条件、分析、归纳得出结论．（a）根据实验序号1﹣3的数据，分析比较物距变化量△u与像距变化量△v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是 ；
（b）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较物距u变化时，L像、u+v的变化情况，可得出得初步结论是．
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