2025年中考物理专项：光现象实验探究题

2025年中考物理专项：光现象实验探究题 一、实验题 1．某同学在做探究“光的折射特点”实验，如图所示是光从一种介质斜射入另一种介质中时的光路图。 （1）从图中可知： 是界面，若这两种介质是玻璃和空气，则空气在介面的 （填“上方”或“下方”或“左侧”或“右侧”）； （2）实验中发现，折射光线、入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。通过实验可得出：①光从空气斜射入水中时，将同时发生反射和 现象；②当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 。 2．夏天人们常常穿浅色的衣服，穿浅色的衣服是不是真的凉快？ （1）将同款不同色的三件衣服，同时放到太阳下晒，测量衣服的温度有两个方案： 方案1：用一支温度计先后测量三件衣服的温度； 方案2：用三支温度计同时测量三件衣服的温度。 方案1是否可行？ ，理由是 。采用方案2测温，实验室中同一型号的温度计有多支，选取的办法是 ； （2）按照正确的方案进行实验，数据记录表中，环境温度为32℃； 时间 白色 黑色 红色 5min 38.7℃ 超过40℃ 超过40℃ 分析数据，初步得出结论，三种颜色的衣服，温度升高，深色衣服 本领强； （3）阳光下看到一个女孩穿的上衣是红色，红色上衣能反射 光； （4）夏天短时间内在户外，穿什么颜色的衣服，请你从物理学的角度提出一条合理建议： 。 3．某实验小组利用实验室器材探究凸透镜成像的规律，如图所示。 (1)让一束平行于主光轴的光透过凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，凸透镜的焦距为 cm； (2)保持凸透镜的位置不变，将乙图中的蜡烛移至光具座25.0cm刻度线处，适当移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、 清晰的实像（选填“放大”“等大”或“缩小”）。该原理应用于 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。将一眼镜片放在烛焰和透镜之间，光屏上的像变模糊，向右移动蜡烛可再次看到清晰的像，则所加眼镜片为 透镜； (3)当蜻烛移到45.0cm的位置时，应该在 （选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察像； (4)小明想继续用该装置探究平面镜的成像特点，保持图中的元件位置不变，仅将凸透镜更换为玻璃板，眼睛应该在 （填“蜡烛”或“光屏”）一侧观察蜡烛的像。 4．晴天正午，为了“探究树荫下的光斑形状与孔的形状的关系”，小明制作了一个简易的探究工具：在一张不透明的卡片纸上用小刀刻出三角形、菱形、正方形的孔，孔的边长为5cm。如图甲所示。 (1)小明先在地面上铺一张白纸，把带孔的卡片（如图甲）水平置于白纸上方1m的位置，让太阳光垂直透过卡片上不同形状的孔，观察到纸面上出现的光斑形状与孔的形状相同。由此得出：当 时，光斑的形状由孔的形状决定； (2)小明选取卡片甲上的三角形孔，仍水平置于距地面距离1m处，用另一张不透明的卡片覆盖在孔上，遮住孔的一小部分，如图乙所示。让太阳光通过三角形孔，地面白纸上出现亮斑。缓慢向左移动覆盖卡片，改变透光孔的大小，观察到的现象是：开始时，白纸上光斑的形状是 ，但大小逐渐减小；当透光孔的边长约为5mm时，白纸上光斑形状是圆形，持续移动覆盖的卡片，减小透光孔大小，圆形光斑的大小 （选填 “变大”、“变小”或“不变”），光斑的亮度 （选填 “变亮”、“变暗”或“不变”）。由此推理得出，圆形光斑是 的像； (3)如果在该小孔上方用绿色的“F”形状的光源替代太阳发出的光经过小孔，进行实验，我们会观察到白纸上“F”的像是 （选填“黑白”或“绿色”）的。 5．在探究“平面镜成像特点”和“光的反射”实验中。    （1）如图甲所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图。实验时用玻璃板代替平面镜的目的是 。实验时，选择两支相同的蜡烛，是为了比较像与物体的 ； （2）在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，用 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼一直在蜡烛 （选填“A”或“B”）的一侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合；这种确定像与物体关系的实验方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）； （3）实验中若论怎样移动B蜡烛都无法使其和A蜡烛像完全重合的原因是 ； （4）下列有关该实验的说法中，正确的是 ； A．如果将蜡烛A向玻璃板靠近，蜡烛A的像会变大 B．移去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一光屏，发现光屏上能得到蜡烛A的像 C．移动蜡烛A进行多次实验，目的是多次测量取平均值减少误差 D．为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行 （5）在实验中如果把平板玻璃向右倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛像的大致位置在图中的 （填“A”或“B”）处； （6）在探究“光反射时的规律”实验中，如图丙所示，小华在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹，接着她把纸板NOF向前折或向后折（如图），在纸板上 （填“能”或“不能”）看到反射光，此时反射光线 （填“存在”或“不存在”），由此得出 的结论。 6．如图所示是某物理兴趣小组的小制作活动： （1）在“制作小孔成像观察仪”活动中，需将一端用塑料薄膜蒙好的圆筒插入易拉罐中，为了便于更清楚观察像，应在圆筒的 （选填“A”或“B”）端蒙上塑料薄膜作为光屏； （2）现在此观察仪前放置一点燃的蜡烛，则烛焰在塑料薄膜上所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实像”或“虚像”）；若移动圆筒位置，增大塑料薄膜与小孔之间距离，塑料薄膜上的像的大小 ，若用一档板将易拉罐底部的小孔挡住一半，像的大小 ，像的亮度 。（以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）将蜡烛向上移动，则它在薄膜上的像将向 方移动（选填“上”或“下”）；从右侧看过去，将蜡烛在小孔前绕顺时针旋转，则人眼看到的塑料薄膜上的像是 （选填“顺”或“逆”）时针旋转的。 7．小雯同学在研究光的折射规律时，根据实验现象画出了如图所示（a）、（b）、（c）三幅图。根据图中现象，可得出的初步结论是： （1）分析比较图（a）或（b）或（c）可得： ； （2）分析比较图 可得：光以相同的入射角从空气斜射入不同介质中，折射角不同，且玻璃中折射角更小，说明 ； （3）分析比较图（a）与（b）可得： 。 8．课堂上，老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示： (1)实验器材准备了一块平面镜、一块画有法线的平整硬纸板、直尺、铅笔及光源，还需要的一个重要器材是： ；实验前，应将纸板 放置于平面镜上。一束光贴着纸板绕入射点沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿 时针方向转动。 (2)如图所示，把一可沿折叠的白色硬纸板放置在平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的点，在纸板上描出入射光线和反射光线，并测出反射角和入射角。改变光的入射角度，重复上述实验步骤的目的是 。 (3)沿将右侧纸板向后折，反射光线 （选填“仍存在”或“不存在”），纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线，该步骤要探究的问题是反射光线、入射光线、法线是否位于 内。 (4)选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如下表所示。经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背，你认为其中的原因应该是 。 实验次数 入射角 反射角 1 15° 75° 2 30° 60° 3 45° 45° 9．如图所示，是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验情景： （1）小明在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于 ； （2）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏 （选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，说明平面镜成 像； （3）实验中小明将蜡烛A靠近平面镜时，它的像大小 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （4）实验完成后，小组对实验进行了改进，将蜡烛换成“F”型光源重新实验，请你说出实验改进后的优点： （说出一条即可）。 10．为完成“探究平面镜成像特点”实验，小明选择了如图所示的实验装置。 （1）用玻璃板代替平面镜的目的是什么？ 。 （2）选取两个完全相同的蜡烛A和B的目的是：便于比较像与物的 关系。 （3）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，在玻璃板的后面放的蜡烛B （选填“需要”或“不需要”）点燃，小明应在 （选填“A”或“B”）蜡烛一侧观察玻璃板中的像。 （4）当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛经玻璃板所成像的大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （5）移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上 （选填“能”或“不能”）得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． YY' 左侧 折射 0° 【详解】（1）[1][2]由图可知，∠YOB=∠Y'OC，则：∠X'OB=∠X'OC，由反射角等于入射角可知XX'为法线，则YY'界面， 折射光线和入射光线分别位于法线两侧，所以CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，折射角为60°，入射角为 90°-60°=30° 折射角大于入射角，则左侧为空气。 （2）[3][4]由图可知，光入射到透明介质的表面时，将同时发生反射和折射现象；当光从空气垂直射到水面时，折射光线的传播方向不变，入射角为0°，折射角也为0°，折射角等于入射角。 2． 不可行 见详解 见详解 吸热 红 选择浅色衣服 【详解】（1）[1][2]将同款不同色的三件衣服同时放在太阳下晒，时间越长，吸收热量越多，温度越高，所以分别对于衣服温度的测量，不符合相同时间的条件，故方案1不可行。 [3]让多支温度计同时测量相同液体的温度，如果升高的温度相同，表明它们的准确度是相同的。 （2）[4]由表中数据可知，初温相同，相同时间内，黑色衣服末温最高，即温度升高得最多，吸收的热量最多，因此深色衣服吸热本领强。 （3）[5]不透明物体的颜色由它反射的色光决定，阳光下看到一个女孩穿的上衣是红色的，是因为衣服只反射红光。 （4）[6]由于深色衣服吸热本领强，夏天需要穿吸热本领弱的颜色的衣服，结合实验结论可知深色衣服吸热本领强，浅色衣服吸热本领弱，故应选择穿浅色衣服。 3．(1)10.0 (2) 缩小 照相机 凸 (3)光屏 (4)蜡烛 【详解】（1）由图可知，凸透镜的焦距为 f=60.0cm-50.0cm=10.0cm （2）[1][2]将乙图中的蜡烛移至光具座25.0cm刻度线处，则物距为 u=50.0cm-25.0cm=25.0cm 物距大于二倍焦距，适当移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、缩小的实像，该原理应用于照相机。 [3]向右移动蜡烛时物距变小、像距变大；向右移动蜡烛可再次看到清晰的像，说明将眼镜片放在烛焰和透镜之间时，使像距变小了，则所加眼镜片为凸透镜。 （3）当蜻烛移到45.0cm的位置时，物距为 u′=50.0cm-45.0cm=5.0cm 物距小于焦距，成正立、放大的虚像，应该在光屏一侧透过凸透镜观察像。 （4）平面镜成的像是由光的反射光线的反向延长线会聚而成的，保持图中的元件位置不变，仅将凸透镜更换为玻璃板，眼睛应该在蜡烛一侧观察蜡烛的像。 4． 孔较大 三角形 不变 变暗 太阳 绿色 【详解】(1)[1]由图甲知，孔的形状不同，且孔径较大时，通过小孔所成的光斑形状与孔的形状相同，即这种情况下，光斑的形状由孔的形状决定。 (2)[2]由图乙知，孔是三角形的，用一张不透明卡片覆盖在孔上，向左缓慢移动，改变透光孔的大小，一开始白纸上，光斑的形状是三角形的。 [3][4][5]当透光孔的边长约为5mm时，光斑为圆形，持续向左移动覆盖卡片，即减小小孔的大小，光斑的大小不变，但光斑的亮度会变暗，因为卡片的遮挡，通过小孔的光线减少。由此可知：圆形光斑是太阳的像，当光斑是圆形后，小孔大小改变，但光斑的大小不变，原因是太阳的大小不变，小孔离地面的距离也不变，所以其像的大小也不变。 (3)[6]在以上探究中，用绿色的F形状的光源替代太阳，则经过小孔在白纸上所成的F的像是绿色的，因为F形状的光源只发出绿光，透过小孔的也只有绿色光，所以在白纸上的像也是绿色的。 5． 便于确定像的位置 大小 未点燃 A 等效替代法 玻璃板与桌面没有垂直放置 D A 不能 存在 见解析 【详解】（1）[1][2]玻璃板有透光性，实验时用玻璃板代替平面镜，既能成像，也能确定像的位置，目的是便于确定像的位置；蜡烛B在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，则B与A的像大小相等，因选择两支相同的蜡烛，故可得出像与物大小相等，故实验时，选择两支相同的蜡烛，是为了比较像与物体的大小。 （2）[3][4][5]在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，用未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动；因平面镜成像属于光的反射，故人眼一直在蜡烛A的一侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合；这种确定像与物体关系的实验方法是等效替代法。 （3）[6]实验中玻璃板应与桌面垂直放置，实验中若论怎样移动B蜡烛都无法使其和A蜡烛像完全重合，可能是玻璃板应与桌面没有垂直放置。 （4）[7]A．平面镜成的像与物大小相等，如果将蜡烛A向玻璃板靠近，蜡烛A的像大小不变，故A错误； B．平面镜成的像为虚像，移去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，故B错误； C．移动蜡烛A进行多次实验，目的是多次测量得出普遍性的规律，故C错误； D．为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行，像比较明晰，故D正确。 故选D。 （5）[8]平面镜成的与物关于镜面对称，在实验中如果把平板玻璃向右倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛像的大致位置在图中的A处。 （6）[9][10][11]纸板NOF在同一平面上时，可看到反射和入射光线，接着她把纸板NOF向前折或向后折，在纸板上不能看到反射光，此时反射光线存在，由此得出反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 6． A 倒立 实像 变大 不变 变小 下 顺 【详解】（1）[1]小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，塑料薄膜相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，塑料薄膜应该放在圆筒的A端。 （2）[2][3]因为小孔成像成的是倒立的实像，因此在观察仪前放置一点燃的蜡烛，则烛焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像。 [4]当物体到小孔的距离不变时，像到小孔的距离越远像越大，所以如果增大塑料薄膜与小孔之间的距离，塑料薄膜上的像的大小将变大。 [5][6]小孔所成像的大小与孔的大小无关，所以若用一挡板将易拉罐底部的小孔挡住一半，像的大小不变，但由于将小孔挡住一半后，通过小孔的光线变少，所以小孔的亮度将变暗。 （3）[7]小孔所成的像是上下颠倒的，因此将蜡烛向上移动，则它在薄膜上的像将向下方移动。 [8]因为光的直线传播，蜡烛顺时针旋转时，蜡烛各点成的像也顺时针旋转，所以人眼看到的塑料薄膜上的像顺时针旋转。 7． 见解析 （b）与（c） 见解析 见解析 【详解】（1）[1]根据图（a）或（b）或（c）中的折射角和入射角的大小可知：光从空气斜射入另一种透明介质，折射角小于入射角。 （2）[2][3]光以相同的入射角从空气斜射入不同介质中，折射角不同，且玻璃中折射角更小，故应选择入射角相同的玻璃和水进行对比，故选（b）与（c）；玻璃中折射角更小，说明玻璃对光的折射本领比水对光的折射本领强。 （3）[4]由图（a）与（b）可知，当入射角变大时，折射角也随之变大，但折射角始终小于入射角。故可得光从空气斜射入水，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 8．(1) 量角器 垂直 顺 (2)测出多组数据，使结论具有普遍性 (3) 仍存在 不能 同一平面 (4)错把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角 【详解】（1）[1]除了上述器材外，实验中还需测量角度大小，还需要的一个重要器材是量角器。 [2]实验前，应将纸板垂直放置于平面镜上，使法线ON与镜面垂直。 [3]一束光贴着纸板绕入射点O沿逆时针方向转动，由于反射角等于入射角，可观察到反射光束沿顺时针方向转动。 （2）实验中，多次改变光的入射角度，找出反射角，测出反射角的度数，重复上述实验步骤的目的是测出多组数据，寻找普遍规律，使结论具有普遍性。 （3）[1][2]沿ON将右侧纸板向后折，反射光线仍存在原来的位置上，由于纸板的位置发生变化，纸板上不能看到反射光线。 [3]该步骤要探究的问题是：反射光线、入射光线、法线是否位于同一平面内。 （4）观察表中的数据可知，出现上述错误的原因是：把反射光线与镜面的夹角当成了反射角，对应的反射角分别为15°、30°、45°。 9． 确定像的位置 不能 虚 不变 可研究平面镜像与物上、下、及左、右的关系。 【详解】（1）[1]玻璃板透光性，既能成像，又能确定像的位置，小明在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于确定像的位置。 （2）[2][3]虚像不能呈现在光屏上，移去蜡烛，并在其所在位置上放一光屏，则光屏不能承接到蜡烛的像，说明平面镜成虚像。 （3）[4]平面像成的像与物大小相等，实验中小明将蜡烛靠近平面镜时，它的像大小不变。 （4）[5]实验完成后，小组对实验进行了改进，将蜡烛换成“”型光源重新实验，可研究平面镜像与物上、下、及左、右的关系。 10． 便于确定像的位置 大小 不需要 A 不变 不能 虚像 【详解】（1）[1]该实验之所以用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板是透明的，不仅可以反射光，还可以观察到另一侧的像，便于确定像的位置。 （2）[2]选取两个完全相同的蜡烛A和B便于比较像与物的大小关系。 （3）[3][4]平面镜成像的实质是光的反射现象，故把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，为了区别蜡烛B和蜡烛A的像，在玻璃板的后面放的蜡烛B不需要点燃，小明应在A蜡烛一侧观察玻璃板中的像。 （4）[5]当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛经玻璃板所成像的大小将不变。 （5）[6][7]移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$