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2025年中考物理一轮复习专题:《光现象实验探究题》
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一、实验题
1.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、激光器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验。
(1)实验中还需要的测量工具是 ;
(2)实验时纸板EOF在同一平面,当光贴着纸板EOF入射时,在纸板NOF上不能看到反射光线,原因可能是 ;
(3)如图甲,改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹,取下纸板,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在下表中,根据数据得出的结论是 ;
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(4)如图乙,保持左侧纸板和入射光的位置不变,将右侧纸板绕ON垂直纸面向里转动,此时在右侧纸板上不能看到反射光,由此可以得出的结论是 ;
(5)沿着FO方向入射一束激光,发现反射光线沿OE方向射出,该现象说明,在光的反射现象中,光路是 的。
2.在探究“平面镜成像特点”的实验中,实验装置图如图所示:
(1)选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系;
(2)小强将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小将 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
3.在“探究光反射时的规律”实验中,小明将平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上。
(1)在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 (选填“漫”或“镜面”)反射;
(2)小明在实验时,让纸板A、纸板B在同一平面内,并将纸板向后倾斜,如图乙所示,让入射光EO仍沿纸板A射向镜面,此时在纸板B上 (选填“能”或“不能”)看到反射光;
(3)实验结束后,同组的小明和小刚都从镜子中看到对方的眼睛,这是因为在反射现象中,光路 。
4.小明用如图甲的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)将点燃的蜡烛A固定放在玻璃板前,未点燃的蜡烛B放到玻璃板后。移动蜡烛B,使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。此时我们在蜡烛 (选填“A”或“B”)一侧可以观察到蜡烛B好像也在燃烧。
(2)如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图丙所示的位置时,硬币的成像情况是 。
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过平面镜成像
5.小明同学用如图所示的装置,探究“光的反射规律”,在平面镜的上方竖直放置一块光屏,光屏由可以绕折转的A、B两块板组成。
(1)让一束光贴着光屏左侧的A板沿方向射到点,在右侧B板上能看到反射光线,实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 反射。
(2)若将B板向后折转一定的角度,则在B板上 (选填“能”或“不能”看到反射光,此时反射光线和入射光线 (选填“在”或“不在” 同一平面内。
(3)用量角器分别量出这两束光线和法线的夹角,得出的结论是 。
6.在“探究平面镜成像特点”实验中:
(1)实验中,在玻璃板前放置棋子A;将棋子B放在玻璃板后并移动,在玻璃板的 (选填“A”;或“B”)侧观察,直到B与A的像完全重合,这说明像与物 。
(2)实验中如果将棋子A以5cm/s的速度靠近玻璃板,它的像将以 cm/s的速度靠近A。
7.在探究“平面镜成像特点”的实验中,选取完全相同的蜡烛A和B,高为7cm。如图所示,烛焰高2cm。
(1)最好选用 的玻璃板(选填“厚一点”、“薄一点”)进行实验;
(2)选取A、B两支相同的蜡烛是为了比较 ;
(3)根据平面镜成像特点可判断,身高1.7m的人,站在镜前5m处,他在镜中所成的像到平面镜的距离是 m;当他远离平面镜时,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.小明利用刻度尺和如图的实验装置“探究平面镜成像时,像到平面镜的距离v与物体到平面镜的距离u是否有关”。实验步骤如下:
(1)在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A;用未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,多角度观察,直至 。此时蜡烛B的位置即为像的位置。用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离u和v并记录;
(2) ,仿照步骤(1)再做一次实验,记录对应的数据;
(3)画出实验数据记录表格。( )
9.小轩同学在“探究平面镜成像特点”时,所用的实验装置如图所示。
(1)小轩选用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于 ;
(2)为了便于比较像与物的大小关系,小轩应该取来两只 的蜡烛,蜡烛B代替的是 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”);
(3)实验时,应该 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛B;
(4)实验时,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合。你认为原因可能是 ;
(5)小轩同学仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,则蜡烛A的成像情况是 (选填“成像仍在B处”、“成像在B处右侧”或“无法通过玻璃板成像”)。
10.如图所示,小英同学在探究“平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有:带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺
(1)为保证实验效果,应选择 (填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”)进行实验,并在 桌面上完成该实验;
(2)在玻璃板前点燃蜡烛A,拿 (填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在蜡烛A这侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是 (填“控制变量法”或“等效替代法”)。如果在实验中发现,不论怎样移动蜡烛B始终无法和蜡烛A的像完全重合,原因可能是 ;
(3)移去蜡烛B,在其原来的位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛A的 (填“虚”或“实”)像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (填“不变”、“变大”或“变小”);
(5)为了让小英右侧的同学也能够看清蜡烛的像,小英仅将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置将 (填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
11.如图是小明在“探究平面镜成像的特点”的实验装置:
(1)本实验小明应选择较薄的玻璃板来完成实验;理由是 ;
(2)在玻璃板前面放支点燃的蜡烛A再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立在玻璃板后面并移动,直到与蜡烛A的像完全重合,这样做是为了比较像与物的 关系;
(3)移去蜡烛B,在其原位置上放置一块白屏,白屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像;这说明平面镜成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)小明第一次将蜡烛A放于玻璃前5cm,第二次将A向远离玻璃板的方向移动3cm,再次移动B直到与蜡烛A的像完全重合,则A与B的间距为 cm。
12.小明在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,如图的甲乙所示,再把一张纸板放置在平面镜上;纸板由可以绕接缝 ON转折的E、F两部分组成。
(1)如图甲所示, 使纸板与水平桌面上的平面镜 ;
(2)在图甲中,使一束光贴着纸板沿AO射向平面镜上O点,观察反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度,多做几次,描绘每次光的径迹,量出入射角和反射角,记录如表 。比较反射角和入射角, 可以得出结论, 反射角 入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。若增大入射角, 反射角将 (选填 “增大”、“变小”或“不变”);
实验次数
入射角/°
反射角/°
第一次
20
20
第二次
45
45
第三次
60
60
(3)纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成的,若入射光线的位置不变, 以接缝ON为轴线,将纸板的F面绕法线ON向后旋转,此时在F面纸板 (选填“能”或“不能”)看见反射光线,说明反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)若将一束光贴着纸板F沿BO射到点 O,则光沿图中的OA方向射出,这是因为在反射现象中光路是 的;
(5)多次进行实验的主要目的是为了 。
13.如图所示,某同学在做探究平面镜成像特点的实验时,将一块玻璃板竖直放在水平桌面上,再取两根完全相同的蜡烛A、B,一前一后竖直放在玻璃板两侧,实验过程中眼睛始终在蜡烛A的一侧观察.
(1)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验,两个完全相同的蜡烛是为了比较的 .
(2)若将蜡烛A逐渐远离玻璃板,蜡烛所成的像大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)为了使像看起来更清晰,小成最好在 的环境中进行(选填“较亮”或“较暗”);
(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 接收到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”).
14.为了探究光反射的规律,小李进行如图所示的实验.
(1)其中入射角为 度,如果EO向法线靠拢,则OF向法线 ,(靠拢/远离).
(2)小李想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他将如何操作? .
(3)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明: .
15.某同学在“探究光的反时规律”的实验中做了如下实验。他将一个平面镜放在水平桌面上、再把相连接的两纸板E、F展开成一个平面,其中纸板E和F相连接的位置ON垂直于纸板底边CD。
(1)把纸板竖直立在平面镜上,如图甲所示,ON垂直于平面镜,使一束光贴着纸板E沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光;把纸板F以ON为轴向后折,如图乙所示,将在纸板F上 看到反射光(选填“仍能”或“不能”),这说明反射光线、入射光线、法线 ;
(2)实验中,若将纸板EF(连同激光笔)整体向后倾斜,此时反射光束 ;
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C. 在纸板前方
(3)结合上述实验请你进一步推断:反射光线与入射光线所在的平面与平面镜的位置关系是 (选填“垂直”或“不垂直”)的。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习专题:《光现象实验探究题》》参考答案
1. 量角器 纸板未与平面镜垂直放置 反射角等于入射角 在光的反射现象中,反射光线和入射光线、法线在同一平面内 可逆
【详解】(1)[1]为了测量入射角和反射角的大小,还需要的测量工具是量角器。
(2)[2]纸板没有与平面镜垂直放置,反射光线出现在纸板前方或后方,所以,纸板上看不到反射光线。
(3)[3]根据表格数据分析,随着入射角的增大,反射角随之增大,反射角等于入射角。
(4)[4]保持入射光线位置不变,以法线ON为轴线,将右侧纸板绕ON垂直纸面向里转动,此时反射光线的位置并不发生变化,只是在纸板NOF上不能看到反射光线了,这一现象说明,反射光线和入射光线、法线在同一平面内。
(5)[5]因为光路是可逆的,所以若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,会发现反射光线沿着OE方向射出。
2. 大小 不变
【详解】[1]选取两个完全相同的蜡烛是为了便于比较像与物的大小关系。
[2]平面镜所成的像与物体的大小相等,故小强将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小将不变。
3. 漫 不能 可逆(或是可逆的)
【详解】(1)[1]光在纸板上发生漫反射时,反射光线会向各个方向传播,使我们从各方向都能看到。
(2)[2]在实验过程中,将纸板向后倾斜,让入射光EO仍沿纸板A射向镜面,此时在纸板上不能看到反射光线,这是因为反射光线、入线光线、法线在同一平面内。
(3)[3]因为光的反射现象中,光路是可逆的,所以同组的小明和小刚都从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。
4. A A
【详解】(1)[1]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合。
(2)[2]平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,故选A。
5. 漫 不能 在 光反射时,反射角大小等于入射角
【详解】(1)[1]在不同方向都能看到光的传播路径,是由于漫反射的缘故。
(2)[2][3]当B板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的B板和呈现入射光线的A板不在同一平面内,所以在B板上不能看到反射光;但是此时反射光线的位置不发生变化;反射光线和入射光线、法线仍然在同一平面内。
(3)[4]为了探究反射角与入射角的大小关系,用量角器量出入射角和反射角的大小,比较两角的大小可得:光反射时,反射角大小等于入射角。
6. A 大小相等 10
【详解】(1)[1][2]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,B与A的像完全重合,这说明像与物的大小相等。
(2)[3]实验过程中如果将棋子A以5cm/s的速度靠近玻璃板,则它的像将以5cm/s的速度靠近玻璃板,像靠近A的速度为
5cm/s+5cm/s=10cm/s
7. 薄一点 像与物的大小关系 5 不变
【详解】(1)[1]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,所以应选用薄玻璃板。
(2)[2]两支蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,所以两支蜡烛相同是为了比较像与物大小关系用的。
(3)[3]因为平面镜成的像到镜的距离与物到镜的距离相等,所以人离镜5m,像离镜也应是5m。
[4]平面镜成的像是正立等大的虚像,当他远离平面镜时,像的大小不变。
8. 蜡烛B与A的像完全重合 改变点燃的蜡烛A放置的位置 见解析
【详解】(1)[1]本实验要确定像的位置,研究像到平面镜的距离v与物体到平面镜的距离u的关系。因此将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前某一位置,拿一支与A相同的蜡烛B在玻璃板后的白纸上来回移动,直到蜡烛B与A的像完全重合,刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离u和v并记录。
(2)[2]为得出普遍性的规律要多次测量,改变点燃的蜡烛A放置的位置,仿照步骤(1),再做几次实验。
(2)[3]根据实验操作,设计记录的实验数据表如下所示:
实验次数
点燃的蜡烛A到玻璃板的距离u/cm
点燃的蜡烛A的像到玻璃板的距离v/cm
1
2
3
4
5
9. 确定像的位置 相同 蜡烛A 不点燃 玻璃板没有与桌面垂直 成像仍在B处
【详解】(1)[1]玻璃板既能反射光线成像,也可以让光线透过,用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定像的位置。
(2)[2][3]为了便于比较像与物的大小关系,实验中用蜡烛B替代蜡烛A,与A所成的像进行比较大小,故小轩应该取来两只相同的蜡烛,蜡烛B代替的是蜡烛A。
(3)[4]实验时,观察的是蜡烛A发出的光经平面镜所成的像,为了防止其它光线的干扰,应该不点燃蜡烛B。
(4)[5]根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,如果发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合,可以是玻璃板与桌面不垂直,像不在桌面上。
(5)[6]根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,对称轴的位置没有变化,则蜡烛A的成像情况是成像仍在B处。
10. 薄玻璃板 水平 未点燃 等效替代法 玻璃板未与桌面垂直 虚 不变 不变
【详解】(1)[1]蜡烛经玻璃板前后两个面反射成两个像,如果玻璃板较厚,两个虚像离的远,无法准确确定蜡烛虚像的位置,为了保证实验效果,应选择薄玻璃板进行实验。
[2]实验中还要保证桌面水平,玻璃板要与桌面垂直。
(2)[3][4]在玻璃板前点燃蜡烛A,然后拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛B代替了蜡烛A的虚像,这种确定像与物大小的方法叫等效替代法。
[5]当玻璃板未与桌面垂直时,成的像不在桌面所在的平面上,不论怎样移动蜡烛B始终无法和蜡烛A的像完全重合。
(3)[6]平面镜成的是虚像,虚像不能被光屏承接,故光屏上无法呈现蜡烛的像。
(4)[7]平面镜成像中,物与像大小相等,与物体到平面镜的距离无关,故当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变。
(5)[8]平面镜所成的像和物关于平面镜对称,将玻璃板向右平移,玻璃板所在的平面不变,且蜡烛的位置不变,故蜡烛像的位置不变。
11. 便于确定像的位置 大小关系 不能 虚像 16
【详解】(1)[1]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便于确定像的位置。
(2)[2]在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡像A的像重合,说明像与物的大小相等,故这样做是为了比较像与物的大小关系。
(3)[3][4]虚像是不能成在光屏上的,故移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,这时,观察者直接对屏观察,光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)[5]由平面镜成像中的像距等于物距,所以,小明第一次将蜡烛A置于玻璃前5cm,第二次将A向远离玻璃板的方向移动3cm,此时蜡烛A距离玻璃板8cm,蜡烛B距离玻璃板也是8cm,A与B的间距为16cm。
12. 垂直 等于 增大 不能 在 可逆 使结论具有普遍性
【详解】(1)[1]要使入射光线和反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜必须垂直。
(2)[2]由表格数据可知,当入射角为20°,此时反射角也为20°;当入射角为30°,此时反射角也为30°;当反射角为40°时,入射角也为40°;由此可以得出结论:反射角等于入射角。
[3]由光的反射规律可知,反射角等于入射角,所以当入射角增大时,反射角也增大。
(3)[4][5]由光的反射规律可知,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果将纸板的F面绕法线ON向后旋转,反射光线仍在原处,不随纸板移动,所以反射光线不在纸板上,故我们在F面纸板上不能看到反射光线。
(4)[6]如果让光沿BO入射,反射光线会沿OA射出,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路返回,这表明在反射现象中,光路是可逆的。
(5)[7]由于探究“光的反射规律”是找规律实验,所以多次进行实验的主要目的是为了寻找普遍规律,避免结论的偶然性。
13. 2 像与物的大小 不变 较暗 不能
【详解】如果玻璃板比较厚时,两个反射面成像距离比较远,实验时出现明显的两个像.只有玻璃板较薄时,两个反射面成像距离较近,可以近似看成一个像,使实验简单化,故应选择2mm厚的玻璃板做实验.两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小.
根据平面镜成像的特点,像与物大小相等,若将蜡烛A逐渐远离玻璃板,蜡烛所成的像大小不变.
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,感觉蜡烛的像较亮,所以最好在较暗的环境中进行.对于不同的物体要区别对待,像用跳棋等物体进行实验,需要在较亮的环境中.
因为虚像不能用光屏承接,所以光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像.
14. 40 靠拢 将纸板B向后折 光路是可逆的
【详解】(1)由图可知,入射光线与法线的夹角为40°,则入射角为40°,根据反射定律的内容可得,反射角等于入射角. 若入射光线靠近法线,则入射角减小,反射角也随之减小,故反射光线将靠近法线.
(2)改变纸板B的位置,使其与纸板A不在同一平面上,看看纸板B上是否有反射光线,即可得到结论.
(3)由让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出可知,将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,体现了光路是可逆的.
点睛:此题是探究光的反射定律的实验,要掌握反射定律的内容及探究的方法.
15. 能 不能 在同一平面内 C 垂直
【详解】(1)[1]由于入射光线、法线、反射光线在同一平面内,所以能在纸板上能看到反射光线。
[2][3]把纸板F以ON为轴向后折,则呈现反射光线的纸板和呈现入射光线的纸板不在同一平面内,所以在纸板上不能看到反射光线,表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)[4]法线与镜面垂直,如果把纸板倾斜的立在平面镜上,纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线也不在纸板上,此时反射光束在纸板前方,我们在纸板上看不到反射光线,故选C。
(3)[5]要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须在纸板平面内,此时反射光线、入射光线和法线必须在纸板平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直。
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