专题四 1.光学类 探究型实验题- 【通城学典】2024八年级物理暑期升级训练（教科版）

41 专题四　探究型实验题 1. 光 学 类 纵观历年中考,光学类探究型实验题主要集中在对光的反射、平面镜成像特点、光的折射规 律以及凸透镜成像规律实验的考查上,主要考查各种光现象的实验结论、实验过程、实验现象以 及结论的应用。 1. (齐齐哈尔中考)小明利用如图所示的装置 探究光反射时的规律。 (第1题) (1) 如图甲所示,实验时,把一个平面镜放在 水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕 ON 翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的虚 线ON 应 于镜面。使一束光贴 着纸板沿某一角度射到O 点,光在纸板上发 生 (选填“镜面”或“漫”)反射,呈现 径迹。光经平面镜反射后,沿另一个方向 射出。 (2) 改变光束入射的角度,多做几次实验,换 用不同颜色的笔记录光的径迹,是为了 。取下纸板,用量角器测量 ON 两侧的∠i和∠r,根据实验结论可知: 当入射光EO 与平面镜的夹角为50°时,反 射角为 。 (3) 让光沿图甲中FO 方向照射到镜面,它 会沿着OE 方向射出。这表明:在光的反射 现象中,光路是 的。 (4) 如图乙所示,把纸板ENF 右侧绕ON 向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射 光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射 光线和法线都在 内。 2. (扬州中考)“探究光的反射规律”装置如图 所示,先将白纸板放在水平桌面上,再将一 块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一 支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴 纸板射向平面镜。 (第2题) (1) 图中的入射角的大小是 。 (2) 当 时,反射光 线与入射光线重合,此时入射光线向右偏转 一定角度,反射光线向 偏转。 (3) 多次实验,在白纸板上画出入射光线和 对应的反射光线后,发现没有量角器,为了 得出反射角等于入射角这一结论,接下来的 操作是 。 答案讲解 3. (南充中考)小科在探究平面镜成像 特点时,利用如图甲所示的器材进 行了下列操作。 (第3题甲) (1) 实验中小科从点燃的蜡烛一侧透过玻璃 板看到像有重影,改善重影问题的方法是 ,实验中选取同样大小的 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2整合提优 42 蜡烛A、B 是为了 。 (2) 改进器材后多次改变蜡烛A 的位置,并 移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻 璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下 面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙 所示,由此可得出结论:像与物到平面镜的 距离 。 (第3题) (3) 完成实验后,小科又将一枚硬币放在玻 璃板前,能看到它在玻璃板后的像在a处, 如图丙所示,若将玻璃板水平向右移动3cm, 该硬币的像将 (选填“向左移动 3cm”“向右移动3cm”或“在原位置”)。 4. ★(荆州中考)为了探究平面镜成像特点,小 华准备了透明玻璃板、刻度尺和A、B 两支 大小相同的蜡烛,如图甲所示。 (第4题) (1) 用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确 定像的 ,用玻璃板代替平面镜实验 时,应选用 (选填“厚”或“薄”)一些 的玻璃板。 (2) 当蜡烛 A 远离玻璃板时,它的像会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (3) 实验中,若只将玻璃板水平向左平移,则 蜡烛所成像的位置 (选填“向左移” “向右移”或“不变”)。 (4) 小华在实验中将透明玻璃板与水平桌面 垂直方向成30°角放置,然后将蜡烛沿水平桌 面向玻璃板方向移动一段距离L,如图乙所 示,则蜡烛所成像的像距变化量为 。 答案讲解 5. 为了探究“光折射时的特点”,小明 利用激光笔、烧杯和水等器材进行 如图所示的实验: (第5题) (1) 当光束沿AO 射入杯中时,光束进入水 中后折射光线会向 方向偏折,折射 角 (选填“大于”“小于”或“等于”) 入射角,当入射角增大时,折射角 。 (2) 当光束从空气垂直射到水中时,传播方 向 。 (3) 当一束光斜射入杯中时,会在杯底形成 光斑。保持入射光束的方向不变,逐渐往杯 中加水,观察到杯底的光斑向 (选 填“左”或“右”)移动。 (4) 把一枚硬币放入杯底,加水后,看到硬币 的位置比它实际的位置要 (选填 “高”或“低”)。 6. (河南中考)在“探究凸透镜成像规律”实验中: (1) 小强发现用凸透镜看远处物体时,可以 看见倒立、缩小的像;用该凸透镜看自己的 指纹时,能看见正立、放大的像,由此猜想: 凸透镜成像的特点可能与 有关。 (2) 在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜 两侧,调节三者的高度时, (选填 “需要”或“不需要”)点燃蜡烛;调节高度的 目的是使像能呈现在 。 (3) 实验中,当蜡烛、透镜和光屏的位置如图 所示时,光屏上承接到烛焰清晰的像(像未画 出),这个实验现象可以说明 (选填 “放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点。 (第6题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(教科版)八年级 43 答案讲解 7. ★(抚顺中考)在“天宫课堂”的水球 实验中,小玉看到王亚平老师的倒 立、缩小的像,如图甲所示。于是她 利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的 规律。 (第7题) (1) 小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用 一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直 到光屏上出现最小、最亮的光斑,如图乙所 示,则凸透镜的焦距是 cm。 (2) 如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次 安装在光具座上。点燃蜡烛,调整它们的高 度到合适的位置。 (3) 将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛 移动到20cm刻度线处,向 (选填 “靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏, 直到出现烛焰倒立、 的实像。 (4) 在(3)的基础上,更换成另一个焦距为 9cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,此现 象与 (选填“近视眼”或“远视眼”) 成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可 向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜 的方向移动蜡烛。 (5) 在实验过程中,原来光屏中央的像“跑” 到上方,为了使像回到中央,接下来的操作 是 (选填“①”“②”或“③”)。 ① 向下调光屏 ② 向上调凸透镜 ③ 向上调蜡烛 8. 小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1) 实验前,小明先想办法测量凸透镜的焦 距,如图甲所示,他将凸透镜正对太阳光,在 透镜正下方放上白纸,测出透镜与白纸之间 的距离s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出 图像,如图乙所示,则判断该透镜的焦距f 为 cm。 (第8题) (2) 如图丙所示,若要在光屏(光屏未画出) 上得到一个清晰的像,则光屏到透镜的距离 应该满足的条件是 。 (3) 如图丁所示,小明在实验过程中不断移 动蜡烛,观察到图丁中六种清晰的烛焰的 像,对于①和⑤两个像相比, 对应 的物距更大。 (4) 实验中,燃烧的蜡烛不断缩短,会导致光 屏上的像向 (选填“上”或“下”)移。 (5) 小明想利用字母LED光源来探究凸透 镜成像时上下、左右的位置关系,图戊中的四 个字母适合做LED光源的有 个。 (6) 若按图己所示的方式,将透镜切开,只保 留白色部分,再将白色部分往中间凑紧,重 新组成一个“透镜”进行实验,则在光屏上可 以呈现 个像。(光屏足够大) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2整合提优 17 1.04×103kg/m3。(3) 烧杯内饮料的体积V=V水= m1-m0 ρ水 ,饮料的质量m=m2-m0,饮料的密度ρ= m V= m2-m0 m1-m0 ρ水 = m2-m0 m1-m0ρ水 。 等量法测液体密度 用天平测出空烧杯的质量m0,在两只完全相同的 烧杯中加满水和待测液体(或同时加到某一标识处), 分别测出水和烧杯的总质量m1 及液体和烧杯的总质 量 m2,则 V液 = V水 = m1-m0 ρ水 ,ρ液 = m2-m0 V液 = m2-m0 m1-m0 ρ水 = m2-m0 m1-m0ρ水 。 5. (1) 右 (2) 40 (3) 38 1.05×103 (4) ③ 刚好浸 没在盐水中 ④ m1ρ盐 m1+m2 6. (1) 260 38 222 (2) 1.25×104 (3) 选用方格边 长更小的方格纸(合理即可) 7. [方案一](2) ① 天平的左盘放砝码,右盘放金属球 (3) 7.2 [方案二](4) 7.5 不变 [评估] 用量筒测量 金属球的体积误差较大,用电子秤测量体积时更精确 解析:[方案一](2) 调节平衡螺母使天平平衡后,根据“左 物右码”测出金属球的质量,图中金属球放在右盘、游码放 在左盘了,且用手拿砝码。(3) 图B中标尺的分度值为 0.2g,金属球的质量m=50g+20g+2g=72g;由图C 知,量筒的分度值为1mL,水的体积V1=20mL,水和金 属球的总体积V2=30mL,则金属球体积V=V2-V1= 30mL-20mL=10mL=10cm3;金属球的密度ρ= m V= 72g 10cm3=7.2g /cm3。[方案二](4) 排开水的质量m排= 72.0g+35.6g-98.0g=9.6g,排开水的体积V排水= m排 ρ水 = 9.6g1.0g/cm3 =9.6cm3,金属球的体积等于排开水的 体积,即V球=V排水=9.6cm3,金属球密度ρ球= m V球 = 72g 9.6cm3=7.5g /cm3。实验中取出金属球时会带出一些 水,再往溢水杯中加满水,总质量不变,排开水的质量不 变,则金属球密度的测量值将不变。[评估] 在所有操作 均正确的情况下,电子秤测量的体积比量筒测量的体积更 精确。 8. (1) 右 (2) 等于 (3) 2.5×103 (4) 更大 9. (1) 弹簧测力计 刻度尺 (2) 如表所示 (3) 斜面 的粗糙程度 控制变量法 实验 次序 斜面的 倾斜 程度 物重 G/N 拉力 F/N 斜面 高度 h/m 斜面 长度 s/m W有用/JW总/J 机械 效率 η/% 1 2 3 10. (1) 匀速直线 0.05 (2) 0.3 80 (3) 大 无关 (4) A 提高滑轮组机械效率的方法 首先从W有用 和W额外 的角度进行分析:由公式η= W有用 W总 ×100%= W有用 W有用+W额外×100% 可知:① 当有用 功(W有用)一定时,额外功(W额外)越小,则机械效率 (η)越大,因此设法减小额外功可以提高机械效率,如 减轻动滑轮(做额外功的机械)本身的质量、加润滑油 以减小摩擦、用轻质材料制作机械,都可以不同程度地 减小额外功,提高机械效率。② 当额外功(W额外)一定 时,有用功(W有用)越大,则机械效率(η)越大,因此增大 有用功可以提高机械效率,如增加物重可以提高机械 效率。然后可利用机械效率的相关公式进行分析 比较。 专题四　探究型实验题 1. 光 学 类 1. (1) 垂直 漫 (2) 寻找普遍规律 40° (3) 可逆 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 18 (4) 同一平面 2. (1) 50° (2) 入射光线垂直射向平面镜 左 (3) 把 白纸板沿法线对折,观察反射光线与对应的入射光线是否 重合 3. (1) 用较薄的玻璃板 探究像与物的大小关系 (2) 相等 (3) 在原位置 解析:(1) 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。(3) 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。 4. (1) 位置 薄 (2) 不变 (3) 不变 (4) 3 2L 解析:(1) 使用透明玻璃板是采用其透明的物理属性,使 眼睛在蜡烛A 一侧能看到蜡烛A 的像,同时还能看到代 替蜡烛A 的像的另一支蜡烛B,便于确定像的位置。因 为厚玻璃板的两个面都可以是反射面,会出现两个相距较 远的像,影响实验效果,所以为减小此影响,应选用薄玻璃 板。(4) 如图所示,透明玻璃板与水平桌面垂直方向成 30°角放置,将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距 离L,物距变化量MN= L2- L2 2 = 32L ,由于蜡烛 和蜡烛的像关于玻璃板对称,因此蜡烛所成像的像距变化 量为 3 2L 。 (第4题) 平面镜成像规律及其探究实验 此类题主要考查平面镜成像的规律,要熟记其内 容:(1) 两支相同的蜡烛:便于比较像和物的大小关系。 (2) 用玻璃板代替平面镜:方便找到像的位置。(3) 实 验方法:等效替代法。(4) 结论:① 像和物连线与镜面 垂直;② 像和物到镜面距离相等;③ 像和物大小相等; ④ 平面镜成的是虚像。 5. (1) 法线 小于 增大 (2) 不变 (3) 左 (4) 高 解析:(3) 当一束光斜射入杯中时,会在杯底形成光斑,保 持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,入射点左移,但 入射角和折射角均不变,故可观察到杯底的光斑向左移 动,如图所示。(4) 把一枚硬币放入杯底,硬币反射的光 线从水中斜射到空气中的过程中发生折射,折射光线远离 法线,向下偏折,所以人眼逆着折射光线看过去,看到硬币 的位置比实际的位置要高。 (第5题) 6. (1) 物距 (2) 需要 光屏中央 (3) 照相机 7. (1) 10.0 (3) 远离 缩小 (4) 近视眼 靠近 (5) ③ 凸透镜成像规律及其探究实验 此类题主要考查凸透镜成像的规律,要熟记其内 容,并弄清像距与物距之间的关系。 (1) 物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像 距处于1倍和2倍焦距之间。 (2) 物远像近像变小,物近像远像变大;凸透镜对 光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;近视眼用 凹透镜矫正,远视眼用凸透镜矫正。 (3) 进行一段实验时间后,蜡烛变短了,根据光线 过光心不改变方向,判断像的移动方向。 8. (1) 12 (2) 大于24cm (3) ① (4) 上 (5) 一 (6) 四 2. 力 学 类 1. (1) 天平 (2) 4.9 9.8 (3) 9.8 (4) 147 (5) 大于 2. (1) 等于 (2) 匀速直线 1.4 (3) 压力大小 (4) 不能 没有控制压力相同 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈