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2025年中考物理实验题专项:光现象
1.小明同学为了探究平面镜成像特点,准备如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张(如图1所示)。
(1)图1中平面M所选的器材是 (选填“平面镜”或“玻璃板”),理由是 ;
(2)小明把蜡烛A点燃放在M前面,为了比较像与物大小关系,选取大小相同的蜡烛B放在M后面,实验过程中蜡烛B (选填“需要”或“不需要”)点燃;
(3)实验中若无论怎样水平移动蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,原因可能是 ;
(4)如图2甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至图2乙所示的位置时,硬币的成像情况是____(选填字母代号);
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)下列关于成像的描述中不符合实际的一项是____(选填字母代号)。
A.改变硬币到玻璃板的距离,像的大小相同
B.用大小不同的玻璃板实验,像的大小相同
C.沿不同方向观察硬币的像,像的位置相同
D.若在玻璃板与B之间放一块纸板,观察不到A的像
2.如图是小明完成探究光的反射定律的实验图。
(1)该实验用到的器材有:可折叠的硬纸板、铅笔、量角器、直尺、激光笔、 (选填“平面镜”、“薄玻璃板”或“厚玻璃板”)。其中硬纸板应选用较 (选填“光滑”、“粗糙”)的,光的径迹会更清晰。
(2)如图甲中当入射光EO绕O点顺时针转动时,反射光 (选填“远离”或“靠拢”)法线。
(3)如图乙所示,将纸板NOF向后折,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光束,这说明了 。
3.如图所示,小华用跳棋探究平面镜成像的特点。
(1)实验时最好选择在 (选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行,在选择器材时,小华用茶色玻璃板替代了平面镜,这样做的好处是 ;
(2)小华在玻璃板的前面放了一个跳棋A,同时在玻璃板的后面放一个跳棋B,两个跳棋要求完全相同,这是为了比较 。在寻找跳棋A的像的位置时,眼睛应该在跳棋 (选填“A”或“B”)这一侧观察;
(3)为了研究像和物到镜面距离的关系,应多次改变跳棋 (选填“A”或“B”)的位置,重复上面的实验。你会发现两个跳棋A和B关于镜面 ;
(4)移去跳棋B,将一张白卡片竖直放在跳棋B的位置,观察白卡片上是否存在跳棋A的像。此时,人的眼睛应该 (选填“在棋子A处透过玻璃板观察”或“直接观察”)白卡片;
(5)实验过程中,将玻璃板水平向右移动时,跳棋A的像 (选填“向左”“不会”或“向右”)移动。为研究像与物左、右位置的关系,以下用LED灯珠拼成的汉字中最适合的是 。
A.木 B.田 C.中 D.下
4.小华探究“平面镜成像特点”。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择 (茶色玻璃板/平面镜),并将其 放置在水平桌面上;
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同、 (点燃/不点燃)的蜡烛B在MN后面移动,直至与A的像完全重合,重合现象说明 。此时,蜡烛B所处的位置即为像的位置;
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,如图乙所示,实验中,多次实验的目的: ;
(4)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替换蜡烛B,然后 (直接/隔着MN)观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是 像;
5.在“探究光的反射定律”实验中:
次数
入射角
反射角
1
20°
20°
2
40°
40°
3
60°
60°
(1)让一束光EO贴着纸板射到O点,如图甲所示。要使入射光线和反射光线同时出现在纸板上,纸板放置时应与平面镜 ;在纸板前从不同方向都可以看到入射光线的径迹,这是因为光在纸板上发生了 反射;在图甲中画出入射光线EO对应的反射光线 ;
(2)多次改变入射光的方向,用量角器测量入射角和反射角,记录在表格中,分析数据得出:在反射现象中,反射角 入射角;本实验中多次测量的目的是 ;若将一束光垂直射到平面镜上,反射角为 度;
(3)小刚在图甲的基础上,将纸板(连同激光笔)绕AB边向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,如图乙所示,此时与图甲情形相比,法线的位置 改变(选填“发生”或“不发生”)。
6.如图所示是“探究光的反射规律”时的部分实验装置。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上,否则将不能在纸板上看到反射光线;
(2)实验中白纸板的作用是 ,实验时从纸板前不同的方向都能看到入射光线和反射光线,这是因为光在纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(3)在图甲中,使一束光贴着纸板A沿射向平面镜上的O点,观察到反射光线和对应的入射光线.改变光束入射角度,多做几次,描绘出每次光线的径迹,量出对应的入射角和反射角,记录表格中,然后进行比较,目的是探究 关系;
(4)实验中多次改变入射光线与法线的夹角,观察反射光线并测量入射角和反射角.实验数据如表,小雨根据表中数据得出的结论和书上的结论并不一致。你分析出现这种情况的原因可能是 。
入射角/度
20
30
50
60
70
80
反射角/度
70
60
40
30
20
10
7.某同学在做探究光折射时的特点实验,如图是光从空气射入水中时的光路。
入射角
反射角
折射角
(1)实验中发现,入射光线、折射光线和法线在 ,折射光线和入射光线分别位于 ,通过实验还得到如表数据:
(2)分析表中数据,可得出结论:
光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象。
光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 选填“大于”“等于”或“小于”入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角大小等于 ,即传播方向 。
8.小杰在“探究光的反射规律”实验时,按照下图进行实验。
①小杰选用粗糙的硬纸板来实验,目的是为了在纸板上发生 反射;
②由图中可知反射角为 °;小杰沿BO方向入射,光线则沿OA方向射出,说明在反射现象中光路是 的。
9.如图甲是探究“平面镜成像特点”的实验。
(1)下面步骤a中横线处的内容是 。实验步骤a、b、c、d的合理顺序是 (填写步骤前字母);
a.在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板, ;
b.拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方,移动到某一位置时,发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合,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、;、(如图乙所示);
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;
(2)如图乙,分别将实验中的物点与像点连接,发现它们的连线始终与玻璃板面垂直,为了得到平面镜成像的特点,某同学将实验数据填入下表,请将表头中空白部分填上合适的内容;
实验次数
像与物的大小关系
1
7
7
等大
2
6
6
等大
3
3
3
等大
(3)如果在像的位置放一光屏,光屏 (选填“能”或“不能”)承接到像;
(4)如图丙图所示是从平面镜中看到墙上的时钟的像,请在图丙图上画出时钟的实际时间 。
10.探究光的反射规律:
(1)如图a所示,先将平面镜放在水平桌面上,再将硬纸板B垂直放置在平面镜A上,让激光紧贴纸板射向O点。当纸板上显示出光路时,该同学将纸板F面绕轴ON向后折,如b图,则在纸板F 上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线 (选填“存在”或“消失”);
(2)若把纸板EOF向后倾倒(如图 c),而入射光线仍然紧贴纸板照射到平面镜上,这时在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
11.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重做多次实验。
(1)实验过程中用玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明所成的像是 像;
(3)将蜡烛A靠近玻璃板,所成像的大小将 ;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)若实验中出现“重影”的原因是: 。
12.如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,将一张A4纸放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸上,使一支可自由移动的激光笔发出的光紧贴纸面入射。
(1)图中的入射角是 °;
(2)当 时,反射光线与入射光线重合,若此时入射光线逆时针偏转一定角度,反射光线向 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向偏转;
(3)将整个实验装置向右移动,发现右侧纸的一部分会离开桌面并向下弯折,其上显示的反射光线 (选填“会”或“不会”)随纸面弯折,这一现象说明: ;
(4)多次实验,在纸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,你的操作是 。
13.在“探究光反射的规律”时,进行了如图甲所示的实验。
(1)实验中用到了白板,白板的作用是 ,光在白板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
(2)在垂直镜面的同一平面内多次改变入射光的方向进行实验,比较反射角和入射角的大小关系,可得出结论 ,多次实验的目的是 。
(3)实验发现:法线在探究过程中起到非常重要的作用,下列理解正确的是______。
A.法线是真实存在的一条光线,只是一般不容易观察到
B.法线可以帮助我们判断反射光线的位置并测出入射角和反射角
(4)调整到白板上能同时看到入射光和反射光后:如图甲,若将入射光始终贴着白板,白板绕底边整体再向后倾斜:如图乙,将白板右半边绕ON向后折转。甲、乙两种操作后,下列叙述正确是______。
A.白板上都还能看到反射光
B.反射光的位置都没有改变
C.法线的位置都没有改变
14.如图所示,在研究平面镜成像特点时。
(1)实验中应选用 (填实验器材)作为平面镜,其目的是确定 ;
(2)图中 (选填“A”或“B”)为点燃的蜡烛。在实验中应观察比较像与物的大小,再分别测量像到镜面与物到镜面的 ,并进行比较;
(3)若将光屏放在A的位置上,光屏上 (选填“有”或“没有”)像,说明平面镜所成的像是 像(选填“实”或“虚”);
(4)如图所示,蜡烛在A、B、C位置时,所成像的位置分别是A′、B′、C′,从图中得出平面镜成像特点是: ;
(5)本实验多次实验的目的是为了 。
15.如图所示是小华做“探究平面镜成像特点”的实验情景:
(1)为使实验中能清晰地观察到跳棋的像,应选择 (透明/茶色)且较 (薄/厚)玻璃板;
(2)小华在玻璃板的前后各放了一个完全相同的跳棋A和B,是为了便于比较平面镜所成的像与物的 关系;
(3)在确定跳棋A的像位置时,眼睛要在跳棋 (A/B)这一侧观察,移动玻璃板后的跳棋B,直到跳棋B与A的像完全重合,此时他 (应该/不应该)开始总结出平面镜成像的特点;
(4)实验过程中,当将玻璃板绕竖直边OC在水平桌面上逆时针转动时,发现跳棋A的像相对于原位置 (向左/向右/不)移动。
16.小江和小秋利用图甲所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)该实验利用薄透明玻璃板代替平面镜,是为了 ,能比较像与物的大小关系;
(2)小江选择了两个完全相同的蜡烛A和B,在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块薄透明平板玻璃,把蜡烛A放在玻璃板的前面,小江应在玻璃板 观察蜡烛A经玻璃板 所成的 像;
(3)实验中,小江可以看到点燃的蜡烛A在玻璃板后面的像;再拿一只外形相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到从各个方向看上去,它跟蜡烛A的像 ;
(4)完成实验后,小秋将一枚硬币放在玻璃板前,能看到它在玻璃板后的像在a的位置,如图乙。若将玻璃板水平向右移动,该硬币的像相对于白纸的位置 。
A.向右移动 B.在原位置 C.向左移动
17. 用如图所示的装置探究“光的反射规律”实验,白色硬纸板 EF 垂直于平面镜放置,白纸板可沿 ON 折转。
(1)若将ON右侧的硬纸板F向后翻折,则 (选填“能”或“不能”) 在硬纸板上看到反射光线,反射光 (选填“仍存在”或“不存在”) ;
(2)若将光线沿BO入射,则可观察到反射光线沿OA射出,这说明在反射现象中光路是 ;
(3)改变入射光线的方向,多测量几组入射角和反射角的数据填入表格中进行比较,由表格中数据可得出结论: 。
实验次数
入射角i
反射角r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
18.如下图甲所示,在探究“光的反射规律”时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张可折转的硬纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验中还需要的测量工具是 。为了看清楚纸板上的光路,硬纸板的表面应该是 (选填“光滑”或“粗糙”)的;
实验次数
1
2
3
4
入射角
30º
40º
50º
60º
反射角
30º
40º
40º
60º
(2)ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,F面上 (选填“有”或“没有”)反射光,这说明 。此时反射光线的位置 (选填“发生”或“不发生”)改变;
(3)如上图乙所示,若将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
19.在“探究光的反射规律”的实验中,设计了如图所示的实验,平面镜M放在水平桌面上,纸板可绕O转动;
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上;一束光AO贴着纸板E绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束OB沿 时针方向转动;
(2)使用可以旋转的硬纸板,其目的是① ;② ;
(3)在纸板前从不同方向都可以看到入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 反射;
(4)若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点,光将沿图中 的方向射出,说明在光的反射现象中,光路是 的;
(5)某同学在实验时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,然后转动纸板F,并使其与纸板E在同一平面内,但在F上没有发现反射光线,其原因可能是 。
20.小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置:如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,观察发现折射光线和入射光线位于法线 ;小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光,说明折射光线和入射光线 (选填“在”、“不在”)同平面内;
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向 (选填“左”、“右”、“上”)移动;
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是 。
(4)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气(如图乙、丙),不断调整入射角,通过实验得到如表格:
入射角α
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角β
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
100%
①光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,折射角 (选填“增大”、“减小”或“不变”),折射光线的能量 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
②当入射角时,折射光线消失,反射光线会变得更亮,即发生光的全反射现象。图像丁中的图线 (选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
21.小明在“探究光的折射规律”实验中,意外发现:下部水槽装满水,当光从水斜射向空气时(如图甲),随着入射角增大到一定角度,空气中的折射光会突然消失同时反射光变得更亮(如图乙)。课后,小明在老师的帮助下,改变入射角的数值进行了一系列实验,得到如表的数据。分析数据可知:
入射角i
0°
8°
15°
24°
30°
35.2°
40°
45°
46.8°
50°
折射角r
0°
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
90°
/
(1)光从水斜射向空气时,折射角随着入射角的增大而 (选填“不变”“减小”或“增大”),当入射角i> °时,折射光线消失,只发生反射现象;
(2)根据光路可逆的特性,当光从空气斜射向水时,折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角,因此随着入射角增大时,折射光线 (选填“会”或“不会”)消失;
(3)小明推断:当光从 (选填“玻璃斜射向空气”或“空气斜射向玻璃”),随着入射角的增大,折射光线也会消失,只发生反射现象。小明进一步查资料了解到,原来这种现象是光纤通讯的基本原理﹣﹣全反射,光纤通信的发展以及光纤宽带的普及都带动了互联网速的提升和网络环境的改善,而这一切的理论基础仅仅来源于这个简单的光学实验。
答案部分
1.(1)玻璃板;便于准确确定像的位置
(2)不需要
(3)玻璃板与桌面不垂直
(4)A
(5)D
2.(1)平面镜;粗糙
(2)靠拢
(3)不能;反射光线、入射光线和法线在同一平面内
3.(1)较明亮;便于确定像的位置
(2)像与物的大小关系;A
(3)A;对称
(4)直接观察
(5)不会;D
4.(1)茶色玻璃板;竖直
(2)不点燃;像与物的大小相等
(3)使结论具有普遍性
(4)直接;虚
5.(1)垂直;漫;
(2)等于;使结论具有普遍性;0
(3)不发生
6.垂直;显示光路;漫;反射角和入射角的大小;把反射光线与镜面的夹角当成了反射角
7.(1)同一平面内;法线两侧
(2)反射;折射;增大;小于;;不改变
8.漫;65;可逆
9.(1)在纸上记录玻璃板的位置;a、d、b、c;在纸上记录玻璃板的位置
(2)物体到平面镜的距离/cm;像到平面镜的距离(cm)
(3)不能
(4)
10.(1)不能;存在
(2)不能
11.便于确定像的位置;不能;虚;不变;实验用玻璃板太厚
12.50;入射光线垂直射向平面镜;顺时针;不会;反射光线、入射光线和法线在同一平面内;把纸沿法线对折,观察反射光线与对应的入射光线是否重合
13.(1)显示光路;漫
(2)在光的反射现象中,反射角等于入射角;使结论具有普遍性
(3)B
(4)C
14.(1)玻璃板;像的位置
(2)B;距离
(3)没有;虚
(4)物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相等。
(5)得到普遍规律
15.(1)茶色;薄
(2)大小
(3)A;不应该
(4)向左
16.便于确定像的位置;前面;反射;虚;完全重合;B
17.(1)不能;仍存在
(2)可逆的
(3)在光的反射中,反射角等于入射角
18.量角器;粗糙;没有;反射光线、入射光线(法线)在同一平面内;不发生;在;不能
19.垂直;顺;呈现光路;验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;漫;OA;可逆;硬纸板没有与水平桌面垂直放置
20.两侧;在;左;可逆;增大;减小;a
21.增大;46.8;小于;不会;玻璃斜射向空气
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