2022年中考物理二輪重點訓練：光現(xiàn)象實驗探究(有答案)

光現(xiàn)象實驗探究

(含答案)

1.新思維科技社團的同學們學完光學中小孔成像知識后，提出一個問題，小孔在光屏

上所成像的形狀與什么因素有關，同學們經(jīng)過討論后提出以下猜想：

猜想一：像的形狀可能與物體形狀有關；

猜想二：像的形狀可能與小孔的形狀有關。

同學們在輔導老師的幫助下制作了“E”、"F”和“R”形狀的LED發(fā)光字來充當物體，做成

兩個小孔形狀不同的紙筒，紙筒另一端繃裝半透明膜，做好裝置后同學們進行實驗探究.

同回回OO

不同的發(fā)光字小孔形狀

(1)物理上將“F”、"E”和“R”形狀的LED發(fā)光的字稱為,射出的光在同種均

勻介質(zhì)中沿——傳播；為了便于觀察，該實驗最好在_—(選填較明亮”或較

黑暗”)的環(huán)境中進行。

(2)同學們將“F”發(fā)光字固定好后，先用小圓孔紙筒進行實驗，同學們在半透明膜上觀

察到倒立的“F”，如圖所示，小孔成像中所成的像能呈現(xiàn)在半透明膜上，說明所成的像是

(選填實像或虛像)，同學們將實驗結(jié)果記錄在設計好的表格后，再換用小方孔紙

筒進行實驗，并觀察記錄。

(3)同學們再換用“E”和“R”形狀發(fā)光字，分別按照實驗(2)進行實驗，將觀察到的

結(jié)果記錄在表中。

實驗次數(shù)發(fā)光字小孔形狀像的形狀半透明膜上是否呈現(xiàn)

1F圓形倒立,1呈現(xiàn)

2F方形倒立.1呈現(xiàn)

3E圓形倒立q呈現(xiàn)

4E方形倒立呈現(xiàn)

5R圓形倒立)i呈現(xiàn)

6R方形倒立1|呈現(xiàn)

(4)通過比較,同學們驗證了猜想一，得出結(jié)論：在小孔形狀相同時，小孔

所成的像與物體的形狀有關。

（5）同學們通過比較1、2,3、4和5、6,得出結(jié)論：

（6）實驗小組在該實驗中采用的實驗方法是.

2.（1）小雨同學平時注意觀察，發(fā)現(xiàn)爸爸晚上開車時，打開汽車頭燈時，空中會出現(xiàn)

一道直的光柱。于是，他得出光在空氣中沿直線傳播的結(jié)論，并進行了其他相關實驗：

①能在空氣中看到直線光柱，可能是空氣中懸浮的塵埃將光到我們眼中所致；

②若想探究光在水中是否沿直線傳播，可在水中添加幾滴或撒些粉筆灰作輔助器

材，再用激光筆對著玻璃杯中的水射去，（選填能"或不能”）看到光在水中的直

線傳播路徑。

（2）小雨同學回憶有一次夏天下午坐爸爸的車時，發(fā)現(xiàn)前方地面在晃”動；咨詢老師

才知道是因為空氣受熱不均勻造成光在不均勻空氣中不是沿直線傳播。為了驗證這種分析是

否正確，回到家后，小雨利用一支激光筆、一個裝有酒精的淺盤及火柴，進行了如下的探究。

激光筆

墻面

①如圖所示，將激光筆固定在小桌上沿水平方向照射，用噴壺向激光筆的前方噴水，看

到激光筆發(fā)出的一束紅光射向墻面，墻面上有一個紅色光點保持不動；

②如果要讓這束紅光穿過不均勻的空氣，接下來小雨的做法應該是：一

③如果小雨的分析是正確的，他觀察到的現(xiàn)象應該是：；

④無論是固體、液體還是氣體，光在中都是沿直線傳播的。

3.為了探究光反射時，反射光沿什么方向射出”，同學們進行了如圖所示的實驗。所

用的實驗器材有：激光筆，平面鏡M,紙板ENF,直尺，量角器、鉛筆。

（1）為確定和描述反射光線在空間中的位置，老師指導學生首先確定一條過入射點并

且垂直于平面鏡的輔助線一一法線，法線與入射光線所在的平面與平面鏡所在平面

（選填簟合"、垂直”或平行”）

人射反射

光線光線

（2）讓一束光貼著紙板沿某一角度射向。點，經(jīng)平面鏡反射后，沿0B方向射出。如

圖甲所示，同學發(fā)現(xiàn)反射光與入射光分別位于法線的兩側(cè)，并且到法線的夾角（命名為入

射角”和反射角”）大小相近，由此猜想：先反射時，反射角可能等于入射角”。為驗證猜

想，同學用量角器量出反射角和入射角的大小，并改變?nèi)肷浣嵌啻螌嶒灥玫綌?shù)據(jù)如下:

次數(shù)入射角i/C反射角r/C

12020

24545

36060

①分析表格中實驗數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：;

②實驗設計3次的目的是：；

(3)接著將右側(cè)的紙板NOF沿ON向后折，如圖乙所示，紙板上看不到反射光線，將

紙板折回NOE所在平面時，在紙板NOF上又重新看到反射光線這說明：在反射現(xiàn)象中，

(4)如圖甲所示裝置，同學用激光筆沿BO方向射向平面鏡，觀察反射光，這是為了

探究：光的反射現(xiàn)象中，;

(5)實驗結(jié)束后，同學整理器材時發(fā)現(xiàn)選用紙板的表面粗糙，選擇粗糙紙板實驗的目

的是o

4.如圖所示是探究光反射時的規(guī)律”的部分實驗裝置。

實驗次數(shù)123

入射角30°45°60°

反射角30°45°60°

(1)如圖甲所示，使紙板與水平桌面上的平面鏡O

(2)在圖甲中，使一束光貼著紙板A沿EO射向平面鏡上。點，觀察反射光線和對應

的入射光線。改變光束入射角度，多做幾次，描繪每次光的徑跡，量出入射角和反射角，記

錄如表。比較反射角和入射角，可以得出結(jié)論，反射角入射角。

(3)在圖甲中，如果讓光逆著OF的方向射向平面鏡，會看到反射光沿著0E方向射出。

這表明，在反射現(xiàn)象中，光路是的。

(4)在圖乙中，將紙板B沿PQ剪開，把紙板B的上半部分向后折。實驗時在紙板B

上觀察到現(xiàn)象，表明反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)。

5.小花同學利用圖甲裝置探究平面鏡成像的特點”。A是點燃的蠟燭，B是與A完全

相同但未點燃的蠟燭。

（1）為了觀察到蠟燭清晰的像，該實驗應在亮度（選填較亮'域較暗”）的環(huán)境

中進行；

（2）實驗中選用兩支相同的蠟燭是為了比較像與物的關系。為保證實驗效果，應

選擇較（選填厚”或簿”）的玻璃板代替平面鏡做實驗，目的是為了便于確定;

（3）實驗時，他應該在玻璃板（選填前"或踣“）觀察蠟燭的像；

（4）實驗過程中將蠟燭靠近玻璃板一些，像的大小將_—（選填變大"、變小”或不

變”）；

（5）若將玻璃板向左傾斜，如圖乙所示，觀察到蠟燭A的像大致位置在圖中的

（選填①"或②"）處；

（6）若想驗證平面鏡所成的像是虛像，請你寫出將如何操作。

6.如圖是小紅同學探究平面鏡成像的特點''實驗裝置。

平面鏡

圖乙

圖丙

（1）如圖甲，在豎立的玻璃板前放一支點燃的蠟燭A,可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭

的像.小紅拿另一支大小相同、.（選填矩燃"或不點燃”）的蠟燭B在玻璃板后面移

動，直到它跟蠟燭A的像完全重合。

（2）實驗時，小紅同學應在（選填"A”或"B”）側(cè)觀察蠟燭A經(jīng)玻璃板所成的像。

移去后面的蠟燭B,在其所在位置上放一光屏，這時，觀察者直接對屏觀察，看不到蠟燭A

的像，由此可知平面鏡所成的像是o

（3）在該實驗中，所用玻璃板是特制的，為了保證實驗效果，其中一面鍍了膜，此時

只能看到一個像且像更加清晰是因為鍍膜后增強了光的反射，實驗時應選玻璃板的邊

緣（選填鍍膜面”或不鍍膜面”）與白紙上的橫線重合。

（4）若圖乙中貓的頭部位置保持不變，把鏡子沿MN截成兩半，其中的一半平行向后

移一段距離，則貓的頭部通過左、右兩半面鏡子（）

A,都不能成像B.各成半個像，合起來成一個完整的像

C.都成完整的像，且兩個像在同一位置D.都成完整的像，且兩個像在不同位置

（5）若圖丙中平面鏡MN豎直放置，鏡前有一個發(fā)光物體S,現(xiàn)將平面鏡繞M點從

MN轉(zhuǎn)到MN，位置，如圖丙所示，物體S在平面鏡中的像S，的軌跡為（填直線”或＞

線”），S離M點的距離_—。（填變小“變大“不變”先變小后變大”先變大后變小”）

7.在探究光的折射特點”實驗中：

（1）如圖甲，小明將一束激光射至P點，形成一個光斑，向水槽內(nèi)慢慢注水，水槽底

部光斑的位置將——（選填不動”或恂左移動”或'向右移動”），這說明光從空氣斜

射入水中時，傳播方向（選填堤"或不會“）發(fā)生偏折。

（2）如圖乙，小明繼續(xù)探究光從空氣射入水中時的折射特點”，他使用可折轉(zhuǎn)的光屏，

是為了研究折射光線、入射光線和法線（選填是"或不是"）在同一平面內(nèi)。

如圖丙，他將光沿著A0方向射向水面上的0點，光在水中沿著0B方向射出，調(diào)整激光筆

使人射光逐步偏向法線，折射光也逐步偏向法線，說明光從空氣斜射入水中時,入射角減小，

折射角隨之（選填增大”或減小"或不變”）。當光沿著NO方向射入時，此時

折射角為度。

8.小明為探究光的折射規(guī)律設計了如圖甲所示的實驗裝置，其中光屏F可繞直徑NOM

前后折轉(zhuǎn)。

甲

乙丙丁

⑴實驗時，光貼著光屏從空氣射入水中，小明將F板向后折轉(zhuǎn)一定的角度，則在F板

上——（選填能”或不能"）看到折射光，此時折射光線和入射光線（選

填在'域不在"）同一平面內(nèi)。

⑵小明將光屏F恢復原狀，保持人射光不動，繼續(xù)加水，會看到杯底的亮斑B向

（選填左"、第"或生”）移動。

（3處明繼續(xù)用另一只激光筆讓光沿著B0射向水面時，可看到折射光沿OA射出，這說

明o

（4滋一束激光從某玻璃斜射向空氣（如圖乙）。保持入射點不動，改變?nèi)肷浣牵看卧?/p>

加0.2%當入射角增大到41.8附，折射光消失，只存在入射光與反射光，這種現(xiàn)象叫做光

的全反射，如圖丙所示。此時的入射角叫做這種物質(zhì)的臨界角。當入射角大于臨界角時，只

發(fā)生反射，不發(fā)生折射，根據(jù)以上內(nèi)容可判斷：

①當光從空氣射向玻璃時一（填稔”或不會“）發(fā)生光的全反射現(xiàn)象；

②一個三棱鏡由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱鏡的一個面射入，如圖丁所示。則關

于這束光經(jīng)過三棱鏡后的光路描述，下圖中正確的是（）

9.探究光的反射規(guī)律的實驗裝置如圖甲所示，平面鏡的上方垂直放置一塊附有量角器

的白色光屏，它由可以繞ON折轉(zhuǎn)的E、F兩塊板組成。

（1）讓一束光沿著E板從A點射到鏡面的。點，由于光在E板發(fā)生_______反射（選

填鏡面"或漫”），從光屏前不同方向都可以看到E板上光線AO的徑跡。

（2）讓一束光沿著E板從A點射到鏡面的。點，將紙板沿ON向后折，此時在NOF

面上看不到反射光線，如圖乙所示。此實驗現(xiàn)象說明光反射時，一—；

（3）實驗中，觀察到入射角為45。時，反射角也為45。，由此就得出光反射時，反射

角等于入射角”的結(jié)論。你認為有何不妥之處?o

10.在探究光的反射規(guī)律”的實驗中，小明設計了如圖所示的實驗，平面鏡放在水平桌

面上，紙板可繞ON轉(zhuǎn)動。

（1）實驗中，要使入射光線和其反射光線的徑跡同時在紙板上出現(xiàn)，紙板應

—放置在平面鏡上；在紙板前從不同方向都可以看到入射光EO的徑跡，這是因

為光在紙板上發(fā)生了——反射；若光線EO貼著紙板左側(cè)繞入射點。沿逆時針方

向轉(zhuǎn)動，反射光線將沿時針方向轉(zhuǎn)動；

（2）移動激光筆，使入射角為45。，測得反射角也為45。；由此就得出光反射時，反

射角等于入射角”的結(jié)論，你認為有何不妥之處？;

（3）如圖乙所示，將紙板右半部分繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度，發(fā)現(xiàn)紙板上均無反射光

束呈現(xiàn)；此現(xiàn)象說明了：;

（4）在圖丙中，若將紙板（連同激光筆）繞CD向后傾斜，此時反射光束__（填

序號）。

A.仍在紙板上呈現(xiàn)B.被紙板擋住C.在紙板前方

11.在探究平面鏡成像特點”的實驗中，如圖所示，在水平桌面上平鋪一張中間畫線

MN的白紙。將玻璃板沿著畫線豎立在白紙上，在玻璃板前放棋子A,可以看到它在玻璃板

后的像，再拿另一支外形相同的棋子B放在玻璃板后，移動棋子B直到與棋子A的像充全

重合，在白紙上記下棋子A和棋子B的位置。

玻璃板

（1）你認為本實驗應選擇較（選填暗”或鳧”）的環(huán)境中進行，實驗效果會好

些。若只有黑白兩色棋子（大小形狀完全一樣），選用（選填'白色"或黑色”）棋子

作為棋子A更好；

（2）棋子B與棋子A的像完全重合，說明像的大小與物的大小—，此時棋子B的

作用是替代（選填棋子A”或棋子A的像”）來確定像的位置；

（3）移去棋子B,在其原來棋于B位置上放置一塊光屏，（選填黃過玻璃板”

或直接”）觀察光屏，光屏上_—（選填能"或不能”）呈現(xiàn)模子的像，說明平面鏡成

______像；

（4）在實驗過程中，將玻璃板繞MN軸轉(zhuǎn)向棋子A,發(fā)現(xiàn)鏡中棋子A