期中冲刺(实验题30道)-【刷好题】2025-2026学年八年级物理上册热点题型专练(2024苏科版)
2025-09-24
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内容正文:
期中冲刺(实验题30道)
1.小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。
(1)抽气一段时间,小明发现手机的声音没有变化,可能原因是: (填选项);
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的音调太高 C.未塞紧瓶塞存在漏气
(2)排除故障后再次用抽气筒向外抽气的过程中,小明发现听到的手机声音逐渐 (变大/不变/变小);
(3)于是小明用抽气筒不停地向外抽气,经过较长的时间后,小明将 (不能听到/还能听到微弱的)手机声音,接着又向瓶中慢慢放入气体,小明听到手机的声音逐渐 (变大/不变/变小),由此现象推理得出 ;
2.如图甲所示是小华“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)两块玻璃板厚度分别为1mm和3mm,则选择 mm厚的玻璃板做实验较好;
(2)点燃蜡烛A,应选择与蜡烛A外形相同且 (选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛B;
(3)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛关于镜面对称;
(4)如图丙所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方0.2m处,视力表在镜中的像与被测者的距离是5m。图示“?”应该为 m。
3.小明想比较衣服、锡箔纸、泡沫塑料这三种材料的隔音性能,所用的器材有:音叉、机械闹钟、鞋盒,实验中适合作声源的是 ;
(1)小明将合适的声源放入鞋盒内,三次实验分别在声源四周塞满待测材料。实验有两种方案,其中最佳方案是 (填序号);
A.让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听到声音的响度
B.让人一边听声音,一边向后退,直到听不到声音为止,比较此处距鞋盒的距离
(2)实验记录如表所示,则待测材料隔声性能由好到差的顺序为 。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
响度
响
最响
弱
距离
长
最长
短
4.小红想探究“小孔成像情况”,小红在两个相同空易拉罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,空罐另一端剪掉(如图甲所示):
(1)由于像的亮度较暗,所以圆筒的 (填“A”或“B”)端是用半透明薄纸制成光屏;
(2)分别将小孔对着蜡烛,可以看到烛焰通过小孔的成像情况(如图乙、丙)。可以发现:
①烛焰在半透明薄纸上所成像是 (填“正立”或“倒立”)的实像;
②物体像的形状与小孔的形状 (填“有关”或“无关”);
③其成像的原理是 ;
(3)接下来,小红将蜡烛和小孔的位置固定后,若仅移动圆筒位置,像就越大,他测出了不同距离时像的高度
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
①当同一物体到小孔的距离不变时,像的高度h与像到小孔的距离s成 。
②如图丁所示,请在图中画出蜡烛AB在半透明纸上成的像。( )
5.如图所示,将一只通电的小电铃放在连通于抽气机的玻璃罩内,请回答下列问题:
(1)实验现象:玻璃罩中的小电铃随着玻璃罩内空气的减少,听到的声音逐渐 ;
(2)假设与推理:如果玻璃罩内的空气完全抽出来,将 (选填“能”或“不能”)听到小电铃发出的音乐声;得出结论:声音的传播需要 。
6.小明观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的琴弦振动时,猜想:即使在弦张紧程度相同的条件下,发声音调的高低还可能与弦的横截面积、长短及弦的材料有关。于是他想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确
编号
琴弦材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
琴弦振动快慢/Hz
A
铜
40
0.5
200
B
尼龙丝
40
0.5.
180
C
尼龙丝
30
0.5
320
D
钢
20
0.3
400
E
钢
20
0.7
380
(1)如果想探究琴弦发声的音调与琴弦横截面积的关系,他应该选用表中编号为 (只填写字母代号)的弦,由表中数据可知,其他条件一定时,音调越 (选填“高”或“低”);
(2)想探究琴弦的音调与琴弦的长度的关系应选编号为 ,本探究实验所采用的方法叫做 ;
(3)选用编号为A、C两根琴弦 (选填“能”或“不能”)探究琴弦的音调与琴弦的长度的关系,理由是: ;
(4)小明提出本实验需要多次实验,其目的是 。
7.小阳在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动的情况后猜测:在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是他计划能守寡实验来探究发声的音调高低与琴比试的横截面积是否有关。右表是实验时选用琴弦的相关数据。小阳选用了编号为、的两根琴弦进行了实验。
控制因素/编号
琴弦材料
琴弦的长度
琴弦的横截面积
钢
钢
尼龙
铜
尼龙
()小阳计划探究问题中的自变量是 。
()根据小阳的选择,你认为他 (选填:“能”或“不能”)验证他的猜想是否正确,你的理由是 。
8.如图为某次小明同学在暗室里做光的色散实验示意图。
(1)实验中阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这说明白光是由 混合而成的。
(2)历史上首先用实验研究光的色散的是英国科学家 。
(3)如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,可以适当 (“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离。
(4)若在三棱镜上贴满红色透明薄膜,在光屏上贴满绿纸则在光屏上可以看到 ___________。
A.红光 B.绿光 C.黄光 D.没有光、黑的
(5)小雨想继续验证红光是单色光还是复色光,选择一个合理的方案:___________(A/B)。
A.在三棱镜之前放一个红色透明塑料纸,让太阳光通过塑料纸,再照射到三棱镜上。
B.将透明的三棱镜换成红色玻璃制成的三棱镜。
9.小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示:
(1)用玻璃板代替平面镜做实验时,玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的 ,且玻璃板最好选择 (选填“无色”或“茶色”);
(2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合;
(3)标记蜡烛、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离 (选填“小于”、“等于”“或“大于”)蜡烛A到玻璃板的距离;
(4)当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)将光屏竖立在像的位置,光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
10.在“探究光的反射规律”实验中,平面镜放在水平桌面上,纸板CDFE竖直立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图所示,使一束光贴着纸板沿AO入射,经平面镜反射后沿OB射出。
(1)在纸板前从不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:反射角 (选填“>”“=”或“<”)入射角,多次实验的目的是 ;
(3)若将图中的纸板(连同微光笔)绕CD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
11.如图是小飞同学“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜放在水平桌面上,A、B是两块粘接起来的白色硬纸板且可绕ON转动。
(1)为了完成实验,需要的测量工具是 。选用的白色硬纸板表面要尽可能粗糙一些,其目的是使光在纸板上发生 ,这样我们就能从各个方向看清光的传播路径;
(2)把一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板AB 地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。为了进一步确定反射光线的位置,小红同学把硬纸板B沿PQ剪开,如图乙,发现在硬纸板B的 半部分看不到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 ;
(3)完成实验后,小飞同学发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便,经认真思考,只要在光的传播路径上标记两个合适的点就能确定了,她这一操作主要用到的光学知识是 。
12.某小组利用如图装置探究平面镜成像特点。
(1)实验时应选较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板竖立在水桌面上;
(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像 ;
(3)将点燃的蜡烛放置在距玻璃板10cm处,此时蜡烛的像到平面镜的距离是 cm;
(4)从玻璃板上看到棋子A的像是由光的 (填“反射”或“折射”)形成的;
(5)当棋子A远离玻璃板时,棋子A的像的大小 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(6)将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是 像;
(7)用方格纸替代白纸,更方便探究像与物 关系。
13.在探究“光的反射定律”实验时,进行如图所示的实验操作;
(1)本实验中应该选用 (选填“光滑”或“粗糙”)一些的纸板,这样可以让光在纸板上发生 ,让各个方向的人都能看见光路;
(2)如图甲所示,若入射光线绕着点沿顺时针方向转动,则可以观察到反射光线与入射光线的夹角 (填“增大”或“减小”)的度数为 °;
(3)接着做如图乙所示操作,将纸板沿向后折,此时在纸板上不能看到反射光线,此时反射光线 (填“存在”或“消失”);
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕向后倾斜,此时以下物理量中:①入射光线;②入射角;③反射光线;④反射角;⑤法线。没有发生变化的有 (填序号)。此时,反射光线与入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内,在上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
14.如图所示,是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到如下表所示的数据:
入射角
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
0°
11°
22°
32°
40°
(1)多次实验表明:在光的反射过程中,反射角 入射角(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)当光从空气斜射入水中时,折射角 入射角(选“大于”“小于”或“等于”),入射角增大,折射角 (选填“增大”“减小”或“不变”);当光从空气垂直射入水中时,折射角 入射角(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)小宇让一束光沿着图中BO方向射向水面时,当入射光线以22°的入射角从水中射入空气时,折射角等于 ;这表明:光的折射现象中,光路是 的。
(4)若将光屏绕直径NOM向后折转,则在光屏上_______
A.只能看到反射光线 B..只能看到折射光线
C.同时看到反射光线和折射光线 D.反射光线和折射光线均看不到
15.如图甲是小聪同学探究“平面镜成像特点”时的实验装置(蜡烛A和B完全相同)。
(1)为了提高实验的精度和效果,M应该是一块_______(选填字母序号);
A.厚的平板玻璃
B.厚的平板玻璃
C.厚的平面镜
(2)小聪将蜡烛A慢慢远离M时,它的像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”),实验中用玻璃板代替平面镜,目的是 ;
(3)若在M的右侧靠近M处挡一张黑纸(大小约为玻璃板面积的一半),在蜡烛A一侧通过M (选填“能”或“不能”)看到蜡烛的像;
(4)实验中,若将玻璃板向右倾斜,如图乙所示,则观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 (选填“a”或“b”)处;
(5)小聪发现,无论怎样移动蜡烛B都不能与蜡烛A的像完全重合,其原因可能是 。
16.在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图①所示,陈明将衣架悬挂在细绳中间,细绳绕在两手的食指上;
①用食指堵住双耳,敲打衣架,此时声音是通过 传入到人耳的;
②拔出两个食指,保持衣架的位置不变,用相同的力敲打衣架,此时声音是通过 传入到人耳的,和第一次相比听到的声音响度变 (选填大或小);
(2)如图②所示,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是: ;
(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,在月球上 (选填能或不能)看到塑料球弹起;
(4)如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,所听到的声音响度将会逐渐 ,并由此推理可知 。
17.“如图甲所示为“探究光的反射规律”的实验装置,M是平面镜,纸板EF是由两块纸板连接而成,纸板F可绕ON向前折或向后折。
(1)为便于观察,该实验最好在 环境进行(选填“较明亮”或“较黑暗”。实验中,从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹,是因为光在纸板上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射;
(2)实验前,应将纸板 放置于平面镜上。移动激光笔,使入射光束绕入射点О沿逆时针方向转动。可见察到反射光桌沿 时针方向转动。如图乙所示为液面微变监视器,光束发射器始终沿图中方向向被监视的液面发射,若反射到光电转换接收器上的光点从S1移向S2,则表明液面 (选填“上升”“下降”或“不变”);
(3)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是 ;
(4)移动激光笔,使入射角为45°。测得反射角也为45°。出此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之外?答: 。
18.小明在探究光的反射定律的实验中,实验装置如图所示,E、F是两块粘接起来的硬纸板,且可绕ON转动,ON垂直镜面,此时E、F在同一平面上。
次数
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)若将纸板F向后转动一定的角度,如图乙所示,同学们 (填“能”或“不能”)看到反射光线,这表明入射光线、法线、反射光线 ;
(2)小明分析右表中的数据,得出:光反射时,入射角和反射角大小 (填“相等”或“不相等”),于是得出说法:入射角等于反射角,你认为这个说法 (填“正确”或“不正确”);
(3)当入射光线EO远离法线NO时,会看到反射光线OF (填“靠近”或“远离”)法线,可以得到反射角会随入射角增大而增大;让光线逆着FO的方向射向镜面,发现反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射中 。
19.小涵在学习吉他的过程中发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,她决定对此进行研究,经过和同学们讨论提出了以下几种猜想:
猜想1:琴弦发出声音音调的高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想2:琴弦发出声音音调的高低,可能与弦线的长度有关;
猜想3:琴弦发出声音音调的高低,可能与弦线的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所示的4种规格的琴弦,进行实验。
编号
材料
规格
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
尼龙
55
1
B
尼龙
55
0.5
C
尼龙
80
1
D
镍合金
①
0.5
(1)探究过程通常采用以下一些步骤:①实验研究:②分析归纳;③提出问题(或猜想):④得出结论。你认为小涵要完成探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是:
(2)为了检验上述猜想1是否正确,应选编号 。两种规格的琴弦进行实验:
(3)在验证猜想3时,小涵发现粗心的同学没有把表中的数据填全,表中①的位置所缺的数据是 。
(4)在验证猜想2时,若选择B和C进行研究,并推理得出:琴弦越长,振动越慢,音调就越低的结论 。(选填“正确”或“不正确”),理由是 。
20.小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。
(1)抽气一段时间,小明发现手机的声音没有变化,造成这一现象的可能原因是: ;
A.手机声音的响度太大
B.手机声音的音调太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气
(2)排除故障后再次用抽气筒向外抽气的过程中,小明发现听到的手机声音 (填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)于是小明用抽气筒不停地向外抽气,经过较长的时间后,小明将 (填“不能听到”、“还能听到微弱的”)手机声音,由此现象推理得出 。
21.小明在观察提琴、吉他、二胡等乐器的弦在振动时,猜想:即使在弦的松紧程度相同时,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料关。于是他想通过实验来检验自己的猜想是否正确,下表是实验所用琴弦的规格和材料。
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
A
钢
20
0.3
B
钢
20
0.7
C
尼龙丝
30
0.5
D
铜
40
0.5
E
尼龙丝
40
0.5
(1)要探究琴弦发声的音调与材料的关系时,应该选用表中编号为 和 的琴弦(填写编号字母);
(2)选用编号为C、E的两根琴弦可以探究琴弦发声的音调与 的关系;
(3)实验探究过程通常采用如下步骤:①分析归纳;②进行实验;③假设与猜想;④得出结论等。则探究过程合理顺序应该是 (填写序号)。
22.在探究小孔成像的实验中,小明用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图甲的位置放置在小孔的前方:
(1)为了更清楚的观察到像,实验环境应 (选填“较明亮”或“较黑暗”);实验中小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 (选填“正立”或“倒立”)的像;
(2)小明增大蜡烛与小孔之间的距离,在半透明膜上成的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若将实验的小孔变为三角形的小孔,则光屏上的像的形状会 (选填“不变”、“变为三角形”或“变为正方形”);
(4)如图乙所示,让一束平行光垂直于水平地面MN射下,A为小铁球(大小可不计)。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动,关于小球的影子在地面MN上运动的轨迹,下列说法正确的是______;
A.轨迹为圆形,半径为R C.轨迹为圆形,半径为2R
B.轨迹为直线,轨迹的长度为R D.轨迹为直线,轨迹的长度为2R
(5)如图丙中“坐井观天”讲述的是青蛙在井底只能看到一小部分天空的故事,能正确表示青蛙通过井口观察到的范围的图像是______;
A. B. C. D.
23.在鼓面上放一些黄豆,敲击鼓面使鼓发声,能看到黄豆“跳”起来。
(1)用大小不同的力去敲击鼓的同一位置,听到鼓声的 不同;
(2)如果手边没有黄豆,下列哪些物体可以代替黄豆做这个实验__________(只填选项前的字母);
A.碎纸屑 B.苹果 C.乒乓球
(3)根据黄豆“跳”起的情况能够反映鼓的振动情况,这用到了物理中的转换法。下列研究过程中也采用了这种方法的是__________(只填选项前的字母)。
A.温度计液柱的液面升高,说明温度上升;
B.用钢尺研究音调和振幅的关系,要保证钢尺伸出桌面的长度相同
C.通过观察多个物体发声和不发声时的情况差异,得到发声的物体都在振动
D.声音以声波的形式传播,它和我们比较熟悉的水波的传播类似,但又不完全相同
24.在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。
(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,测得入射角为 度,反射角为 度,于是小波得出结论:入射角等于反射角。这种做法不对,因为一组数据得出的结论具有 性;
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,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,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(3)若让光线沿BO射入,则反射光线沿 方向射出,原因是 。
25.在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是各种因素影响的,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
编号
材料
长度/cm
横截面积/
1
铜
60
0.76
2
铜
60
0.89
3
铜
60
1.02
4
铜
80
1.02
5
铜
100
0.76
7
钢
80
1.02
8
尼龙
80
1.02
9
尼龙
100
1.02
猜想一:琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发生声音的高低,可能与琴弦的材料有关;
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列出的不同规格的琴弦,因为音调的高低决定于声源振动的频率,于是又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验;
(1)为了验证猜想一,应选用编号为 的3条琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想三,应选用编号为 的3条琴弦进行实验,这样选择琴弦是保证实验中 、 两因素相同, 不同;
(3)物理学把上面探究实验用到的研究方法叫 。
26.如图甲所示是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,是为了比较像与物的 关系;
(2)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于 ;
(3)实验时,小明应在 (选填A或B)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;
(4)图乙是小明测量蜡烛A到玻璃板最近处的距离,则蜡烛的像B离玻璃板最近处到玻璃板的距离为 cm;
(5)小明将蜡烛A以0.2m/s的速度远离玻璃板,则它的像远离玻璃板的速度是 m/s,且像的大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
27.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。为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行;
(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EO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
(5)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到下半部分有反射光,上半部分无反射光,此现象表明: 。
28.如图所示,小明在两空罐的底部中央分别打上一个小圆孔和一个小方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,将孔对着烛焰,观察塑料膜上所成的像。
(1)小明用不同形状的小孔做实验是为了探究塑料膜上像的形状与 是否有关;实验中蜡烛燃烧不断缩短导致膜上烛焰的像向 移动;
(2)联想到晴天走在树林中,会看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑,其中面积越大的光斑对应树叶的缝隙越 (选填“大”、“小”、“高”或“低”)。
29.小红同学为了探究平面镜成像的特点,所用的实验器材有:单面镀膜的玻璃板、支架、两支相同的蜡烛A和蜡烛B、白纸、火柴和刻度尺,实验装置如图甲所示。
(1)选用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃板不仅能成像,还能 的优点;
(2)在白纸上画一条直线,将玻璃板立在白纸上,使其 (选填“有膜”或“无膜”)那一面的下边线与直线重合;
(3)实验时为了确定点燃蜡烛A的像的位置,在 (选填“A”或“B”)侧观察,同时移动未点燃蜡烛B使其和A的像重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量法”、“等效替代法”);
(4)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小红同学只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”、“不变”);
(5)在白纸上沿蜡烛A和B的底部边缘画圆圈,记录在白纸上,再测出的蜡烛A圆圈的右侧到直线的距离即物距u=2.38cm,如图乙是蜡烛A的像B的圆圈所在位置,则像距v= cm。
30.如图所示,王军同学在“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜M放在水平桌面上,EF是两块粘接起来的硬纸板,而且F板可绕ON转动。
实验次数
1
2
3
4
入射角
20°
30°
45°
60°
反射角
20°
30°
45°
60°
(1)使用可以旋转的硬纸板,其目的一是 ;二是验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内,让一束光贴着纸板E,沿EO射向O点,这时,站在不同位置的同学都能观察到光线出现在纸板上,这是因为光在纸板上发生了 反射。
(2)将入射光线AO向ON靠近时,看到反射光线OB向ON 。
(3)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。
(4)他多次改变光束的入射角度,测出入射角与反射角,并记录下数据,如表所示。由表中数据可以得出,光反射时,反射角 入射角。
(5)他多次改变光束的入射角度,测出入射角与反射角,目的是 。
(6)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 。
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期中冲刺(实验题30道)
1.小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。
(1)抽气一段时间,小明发现手机的声音没有变化,可能原因是: (填选项);
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的音调太高 C.未塞紧瓶塞存在漏气
(2)排除故障后再次用抽气筒向外抽气的过程中,小明发现听到的手机声音逐渐 (变大/不变/变小);
(3)于是小明用抽气筒不停地向外抽气,经过较长的时间后,小明将 (不能听到/还能听到微弱的)手机声音,接着又向瓶中慢慢放入气体,小明听到手机的声音逐渐 (变大/不变/变小),由此现象推理得出 ;
【答案】 C 变小 还能听到微弱的 变大 真空不能传声
【详解】(1)[1]声音的传播需要介质,抽气一段时间后,小明听到手机的声音没有明显变化,说明广口瓶中的气体没有减少,因此导致这种情况的现象为未塞紧瓶塞存在漏气,故AB不合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]用抽气筒有效地向外抽气过程中,随着瓶内空气逐渐减少,声音的传播逐渐减弱,听到的手机声音逐渐变小。
(3)[3]小明用抽气筒不停地向外抽气,经过较长的时间后,瓶内仍然还有少量气体,故小明将还能听到微弱的手机声音。
[4]又向瓶中慢慢放入气体,随着瓶内空气逐渐增多,声音的传播逐渐增强,听到的手机声音逐渐变大。
[5]由此现象可以推断出当瓶内气体完全被抽出后,将不能听到手机声音,故可推理得出真空不能传声。
2.如图甲所示是小华“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)两块玻璃板厚度分别为1mm和3mm,则选择 mm厚的玻璃板做实验较好;
(2)点燃蜡烛A,应选择与蜡烛A外形相同且 (选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛B;
(3)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛关于镜面对称;
(4)如图丙所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方0.2m处,视力表在镜中的像与被测者的距离是5m。图示“?”应该为 m。
【答案】 1 未点燃 仍然 2.6
【详解】(1)[1]厚玻璃板两个反射面成两个相距较远的像,不易确定像的位置,则选择1mm厚的玻璃板做实验较好。
(2)[2]为使成像清晰,点燃蜡烛A,应选择与蜡烛A外形相同且未点燃的蜡烛B。
(3)[3]平面镜成的像与物关于镜面对称,如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛的像将仍然与蜡烛关于镜面对称。
(4)[4]设图示“?”为L,根据平面镜成的像与物到镜面的距离相同,故视力表的像与镜面的距离为L,已知视力表在镜中的像与被测者的距离是5m,则人与视力表的像的距离满足
解得
3.小明想比较衣服、锡箔纸、泡沫塑料这三种材料的隔音性能,所用的器材有:音叉、机械闹钟、鞋盒,实验中适合作声源的是 ;
(1)小明将合适的声源放入鞋盒内,三次实验分别在声源四周塞满待测材料。实验有两种方案,其中最佳方案是 (填序号);
A.让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听到声音的响度
B.让人一边听声音,一边向后退,直到听不到声音为止,比较此处距鞋盒的距离
(2)实验记录如表所示,则待测材料隔声性能由好到差的顺序为 。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
响度
响
最响
弱
距离
长
最长
短
【答案】 机械闹钟 B 泡沫塑料、衣服、锡箔纸
【详解】[1]本实验应该找能自己能发生的物体来做声源,所以实验中适合作声源的是机械闹钟。
(1)[2]靠听到声音的响度判断不是太直观,具有很大的误差,方案不适合;而测量听不到声音的距离较为直观,有可靠地实验数据,能够较好的判断隔音效果。
故选B。
(2)[3]由表格数据可知,使用泡沫塑料隔声,人听不到声音的距离最短,说明泡沫塑料的隔音效果最好;使用锡箔纸隔声,人听不到声音的距离最长,说明锡箔纸的隔音效果最差;则待测材料隔音性能由好到差的顺序为泡沫塑料、衣服、锡箔纸。
4.小红想探究“小孔成像情况”,小红在两个相同空易拉罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,空罐另一端剪掉(如图甲所示):
(1)由于像的亮度较暗,所以圆筒的 (填“A”或“B”)端是用半透明薄纸制成光屏;
(2)分别将小孔对着蜡烛,可以看到烛焰通过小孔的成像情况(如图乙、丙)。可以发现:
①烛焰在半透明薄纸上所成像是 (填“正立”或“倒立”)的实像;
②物体像的形状与小孔的形状 (填“有关”或“无关”);
③其成像的原理是 ;
(3)接下来,小红将蜡烛和小孔的位置固定后,若仅移动圆筒位置,像就越大,他测出了不同距离时像的高度
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
①当同一物体到小孔的距离不变时,像的高度h与像到小孔的距离s成 。
②如图丁所示,请在图中画出蜡烛AB在半透明纸上成的像。( )
【答案】 A 倒立 无关 光沿直线传播 正比
【详解】(1)[1]由于像的亮度较暗,像与环境对比度越大,因而像成在比较暗的左侧A处,所以应该将圆筒的A端是用半透明薄纸制成光屏。
(2)[2]根据乙图,蜡烛AB经过小孔会成倒立的实像。
[3]对比乙丙两图,物体的形状不变,改变了小孔的形状,像的形状不变,说明像的形状与小孔的形状无关。
[4]小孔成像的原理是光沿直线传播。
(3)[5]分析表格数据发现,蜡烛和小孔的位置固定后,像的高度随着像到小孔的距离s的增大而增大,且像的高度与像到小孔的距离的比值都相等,即当同一物体到小孔的距离不变时,像的高度h与像到小孔的距离s成正比。
[6]根据光的直线传播,作图如下:
5.如图所示,将一只通电的小电铃放在连通于抽气机的玻璃罩内,请回答下列问题:
(1)实验现象:玻璃罩中的小电铃随着玻璃罩内空气的减少,听到的声音逐渐 ;
(2)假设与推理:如果玻璃罩内的空气完全抽出来,将 (选填“能”或“不能”)听到小电铃发出的音乐声;得出结论:声音的传播需要 。
【答案】 减弱 不能 介质
【详解】(1)[1]由于真空不能传声,所以玻璃罩中的小电铃随着玻璃罩内空气的减少,听到的声音会逐渐减弱。
(2)[2][3]推理得出:如果玻璃罩内的空气完全抽出来,将不能听到小电铃发出的音乐声。由此得出结论:声音的传播需要介质。
6.小明观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的琴弦振动时,猜想:即使在弦张紧程度相同的条件下,发声音调的高低还可能与弦的横截面积、长短及弦的材料有关。于是他想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确
编号
琴弦材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
琴弦振动快慢/Hz
A
铜
40
0.5
200
B
尼龙丝
40
0.5.
180
C
尼龙丝
30
0.5
320
D
钢
20
0.3
400
E
钢
20
0.7
380
(1)如果想探究琴弦发声的音调与琴弦横截面积的关系,他应该选用表中编号为 (只填写字母代号)的弦,由表中数据可知,其他条件一定时,音调越 (选填“高”或“低”);
(2)想探究琴弦的音调与琴弦的长度的关系应选编号为 ,本探究实验所采用的方法叫做 ;
(3)选用编号为A、C两根琴弦 (选填“能”或“不能”)探究琴弦的音调与琴弦的长度的关系,理由是: ;
(4)小明提出本实验需要多次实验,其目的是 。
【答案】 D、E 低 B、C 控制变量法 不能 没有控制材料相同 得到普遍规律
【详解】(1)[1][2]如果想探究弦发声的音调与琴弦横截面积的关系,需要控制弦的长度和材料相同,粗细不同,应该选用表中编号为D、E的弦,由表中数据可知,其他条件一定时,琴弦的横截面积越大,振动频率越低,所以音调越低。
(2)[3]想探究弦的音调与弦的长度的关系,应该控制弦的横截面积、材料相同,长度不同,应选B、C的弦。
[4]根据实验步骤可知,本探究实验所用的方法是控制变量法。
(3)[5][6]当研究音调与一个变量时,必须保证其他两个变量相同;如果选用编号为A、C两根琴弦,材料不同,长度不同,出现两个变量,因此不能探究琴弦的音调与琴弦的长度的关系。
(4)[7]本实验中对选中同一组材料进行多次实验的目的是为了获得普遍的规律,防止偶然性的发生。
7.小阳在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动的情况后猜测:在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是他计划能守寡实验来探究发声的音调高低与琴比试的横截面积是否有关。右表是实验时选用琴弦的相关数据。小阳选用了编号为、的两根琴弦进行了实验。
控制因素/编号
琴弦材料
琴弦的长度
琴弦的横截面积
钢
钢
尼龙
铜
尼龙
()小阳计划探究问题中的自变量是 。
()根据小阳的选择,你认为他 (选填:“能”或“不能”)验证他的猜想是否正确,你的理由是 。
【答案】 横截面积 不能 没有控制长度相同
【详解】(1)[1]由于探究发声的音调高低与琴比试的横截面积是否有关时,应改变横截面积的大小,所以,自变量是横截面积。
(2)[2][3]实验中需要控制变量,小阳选用了编号为C、E的两根琴弦进行了实验,由于CE的材料相同,但长度不变,不能完成实验。
8.如图为某次小明同学在暗室里做光的色散实验示意图。
(1)实验中阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这说明白光是由 混合而成的。
(2)历史上首先用实验研究光的色散的是英国科学家 。
(3)如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,可以适当 (“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离。
(4)若在三棱镜上贴满红色透明薄膜,在光屏上贴满绿纸则在光屏上可以看到 ___________。
A.红光 B.绿光 C.黄光 D.没有光、黑的
(5)小雨想继续验证红光是单色光还是复色光,选择一个合理的方案:___________(A/B)。
A.在三棱镜之前放一个红色透明塑料纸,让太阳光通过塑料纸,再照射到三棱镜上。
B.将透明的三棱镜换成红色玻璃制成的三棱镜。
【答案】(1)多种色光
(2)牛顿
(3)增大
(4)D
(5)A
【详解】(1)当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光是多种色光混合而成的。
(2)最早研究光的色散的科学家是英国物理学家牛顿。
(3)如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,则应增大彩色光带的宽度,通过适当增大光屏与三棱镜间的距离,可以使得不同颜色的光在光屏上分散得更开,从而更容易分辨出不同的色彩。即适当增大光屏与三棱镜间的距离。
(4)若在三棱镜上贴满红色透明薄膜,则只有红光能通过三棱镜,在光屏上贴满绿纸,绿纸会吸收红光,没有光线反射出来,看到的是黑色,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)因为透明物体的颜色由透过的色光决定的,下雨想继续验证红光是单色光还是复色光,可以先在三棱镜之前放一个红色透明塑料纸,红色透明塑料纸只让红光透过,再照射到三棱镜上,若发生光的色散现象,则说明红光是复色光,若不发生光的色散现象,则说明红光为单色光,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
9.小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示:
(1)用玻璃板代替平面镜做实验时,玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的 ,且玻璃板最好选择 (选填“无色”或“茶色”);
(2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合;
(3)标记蜡烛、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离 (选填“小于”、“等于”“或“大于”)蜡烛A到玻璃板的距离;
(4)当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)将光屏竖立在像的位置,光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】 位置 茶色 未点燃 等于 不变 虚
【详解】(1)[1][2]实验时用玻璃板代替平面镜,因为玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的位置,且玻璃板最好选用茶色玻璃板,因为茶色玻璃比较暗,透过的光少,反射的光多,蜡烛成像更清晰。
(2)[3]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中不需要点燃蜡烛B。
(3)[4]像与物到镜面的距离相等,所以标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离等于蜡烛A到玻璃板的距离。
(4)[5]由于平面镜所成的像与物大小相等,所以当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小不变。
(5)[6]实像可以呈现在光屏上,而虚像不是由实际光线形成的,而是由实际光线的反向延长线形成的,不能形成在光屏上,所以将光屏竖立在像的位置,光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像。
10.在“探究光的反射规律”实验中,平面镜放在水平桌面上,纸板CDFE竖直立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图所示,使一束光贴着纸板沿AO入射,经平面镜反射后沿OB射出。
(1)在纸板前从不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:反射角 (选填“>”“=”或“<”)入射角,多次实验的目的是 ;
(3)若将图中的纸板(连同微光笔)绕CD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
【答案】(1)漫
(2) = 寻找普遍规律
(3)C
【详解】(1)纸板表面粗糙,光在其表面发生漫反射,反射光线从不同方向射出,所以在纸板前从不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹。
(2)[1][2]为了避免偶然性,得出具有普遍性的规律,实验时多次改变入射角的角度,并记录入射角和反射角大小,分析数据后得出:在光的反射中,反射角等于入射角。
(3)将图中的纸板(连同微光笔)绕CD向后倾斜,此时法线不在纸板上,因入射光线、法线以及反射光线在同一平面内,且法线与平面镜相垂直,可知此时的反射光线将出现在纸板前方。
故选C。
11.如图是小飞同学“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜放在水平桌面上,A、B是两块粘接起来的白色硬纸板且可绕ON转动。
(1)为了完成实验,需要的测量工具是 。选用的白色硬纸板表面要尽可能粗糙一些,其目的是使光在纸板上发生 ,这样我们就能从各个方向看清光的传播路径;
(2)把一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板AB 地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。为了进一步确定反射光线的位置,小红同学把硬纸板B沿PQ剪开,如图乙,发现在硬纸板B的 半部分看不到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 ;
(3)完成实验后,小飞同学发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便,经认真思考,只要在光的传播路径上标记两个合适的点就能确定了,她这一操作主要用到的光学知识是 。
【答案】 量角器 漫反射 垂直 上 在同一平面内 光在同种均匀介质中沿直线传播
【详解】(1)[1]实验中,需要测量角度的大小,测量工具是量角器。
[2]为了看清楚纸板上的光路,白色的纸板材质应较粗糙些,光射在上面会发生漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
(2)[3][4][5]把一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板垂直地立在平面镜上,便于确定像的位置。
小红同学将纸板B沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,会发现在硬纸板B的下半部分会看到反射光线,而上半部分看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[6]因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的,因此在光的传播路径上标记两个合适的点、再用直尺、铅笔将两点连接起来(两点确定一条直线),便很容易的确定了光的传播路径。
12.某小组利用如图装置探究平面镜成像特点。
(1)实验时应选较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板竖立在水桌面上;
(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像 ;
(3)将点燃的蜡烛放置在距玻璃板10cm处,此时蜡烛的像到平面镜的距离是 cm;
(4)从玻璃板上看到棋子A的像是由光的 (填“反射”或“折射”)形成的;
(5)当棋子A远离玻璃板时,棋子A的像的大小 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(6)将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是 像;
(7)用方格纸替代白纸,更方便探究像与物 关系。
【答案】 薄 与物大小相等 10 反射 不变 虚 位置
【详解】(1)[1]实验时应选较薄的玻璃板,避免前后两个面反射成像影响实验。
(2)[2]利用等效替代法把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像的大小与物体的大小完全相等。
(3)[3]根据平面镜成像原理可知,蜡烛的像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,故都为10cm。
(4)[4]从玻璃板上看到棋子A的像光的反射光线的反向延长线会聚形成的虚像。
(5)[5]根据平面镜成像规律,像与物体等大,当棋子A远离玻璃板时,物体的大小不变,故像的大小不变。
(6)[6]将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明成的是虚像,虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的,无法用光屏承接。
(7)[7]用方格纸替代白纸,方便测量物距和像距,更方便研究像和物的位置关系。
13.在探究“光的反射定律”实验时,进行如图所示的实验操作;
(1)本实验中应该选用 (选填“光滑”或“粗糙”)一些的纸板,这样可以让光在纸板上发生 ,让各个方向的人都能看见光路;
(2)如图甲所示,若入射光线绕着点沿顺时针方向转动,则可以观察到反射光线与入射光线的夹角 (填“增大”或“减小”)的度数为 °;
(3)接着做如图乙所示操作,将纸板沿向后折,此时在纸板上不能看到反射光线,此时反射光线 (填“存在”或“消失”);
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕向后倾斜,此时以下物理量中:①入射光线;②入射角;③反射光线;④反射角;⑤法线。没有发生变化的有 (填序号)。此时,反射光线与入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内,在上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
【答案】(1) 粗糙 漫反射
(2) 减小 40
(3)存在
(4) ⑤ 在 不能
【详解】(1)[1][2]选择粗糙的纸板,这样就可以发生漫反射,从各个方向都能够看到光路。
(2)[1]若入射光线绕着点沿顺时针方向转动,则可以观察到反射光线逆时针转动20°,入射角变小,反射角也变小,故反射光线与入射光线的夹角变小。
[2]入射角减小20°,则反射角减小20°,那么反射光线与入射光线的夹角减小40°。
(3)只要有入射光线,斜射到平面镜上,就会发生反射,存在反射光线。
(4)[1]若将纸板(连同激光笔)绕向后倾斜,入射光线随着纸板发生了变化,法线没有发生变化,入射角发生了变化,反射角发生了变化,反射光线发生变化,仅仅只有法线没有变化,因为入射点没有变化,平面镜没有变化,故没有发生变化的有⑤。
[2]只要发生光的反射,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
[3]由于纸板与平面镜不垂直,反射光线不在纸板这个平面内,故无法看到反射光线。
14.如图所示,是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到如下表所示的数据:
入射角
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
0°
11°
22°
32°
40°
(1)多次实验表明:在光的反射过程中,反射角 入射角(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)当光从空气斜射入水中时,折射角 入射角(选“大于”“小于”或“等于”),入射角增大,折射角 (选填“增大”“减小”或“不变”);当光从空气垂直射入水中时,折射角 入射角(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)小宇让一束光沿着图中BO方向射向水面时,当入射光线以22°的入射角从水中射入空气时,折射角等于 ;这表明:光的折射现象中,光路是 的。
(4)若将光屏绕直径NOM向后折转,则在光屏上_______
A.只能看到反射光线 B..只能看到折射光线
C.同时看到反射光线和折射光线 D.反射光线和折射光线均看不到
【答案】(1)等于
(2) 小于 增大 等于
(3) 30° 可逆
(4)D
【详解】(1)分析表格数据可得出结论:在光的反射过程中,反射角等于入射角。
(2)[1][2][3]分析表格数据可得出结论:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,入射角增大,折射角也增大,当入射角等于0°时,折射角也等于0°,即光从空气垂直射入水中时,折射角等于入射角。
(3)[1][2]当入射光线以30°的入射角从空气中射入水中时,折射角等于22°,当入射光线以22°的入射角从水中射入空气时,折射角等于30°,这表明:光的折射现象中,光路是可逆的。
(4)光从空气斜射入水或其它介质时,反射光线、折射光线与入射光线、法线在同一平面内,若将光屏绕直径NOM 向后折转,反射光线与光屏不在同一平面内,折射光线与光屏也不在同一平面内,则在光屏上反射光线和折射光线均看不到,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15.如图甲是小聪同学探究“平面镜成像特点”时的实验装置(蜡烛A和B完全相同)。
(1)为了提高实验的精度和效果,M应该是一块_______(选填字母序号);
A.厚的平板玻璃
B.厚的平板玻璃
C.厚的平面镜
(2)小聪将蜡烛A慢慢远离M时,它的像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”),实验中用玻璃板代替平面镜,目的是 ;
(3)若在M的右侧靠近M处挡一张黑纸(大小约为玻璃板面积的一半),在蜡烛A一侧通过M (选填“能”或“不能”)看到蜡烛的像;
(4)实验中,若将玻璃板向右倾斜,如图乙所示,则观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 (选填“a”或“b”)处;
(5)小聪发现,无论怎样移动蜡烛B都不能与蜡烛A的像完全重合,其原因可能是 。
【答案】(1)B
(2) 不变 便于确定像的位置
(3)能
(4)b
(5)玻璃板与桌面不垂直
【详解】(1)玻璃能透光且便于确定像的位置,所以实验时用玻璃板代替平面镜进行实验,若玻璃板太厚,前后两个面都能成像,会干扰实验,所以应选择薄玻璃板。
故选B。
(2)[1]平面镜所成的像与物体等大,所以将蜡烛A慢慢远离M时,它的像的大小将不变。
[2]玻璃板具有透光性,既能成像,又能看到玻璃板后面的物体,便于确定像的位置,所以实验时用玻璃板代替平面镜进行实验。
(3)平面镜所成的像是由其发射光线的反向延长线会聚而成的虚像,在M的右侧靠近M处挡一张黑纸,并不影响反射光线的形成,所以在蜡烛A一侧通过M可以观察到A的像。
(4)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,若将玻璃板向右倾斜,蜡烛火焰与玻璃板间的距离变大,则像与玻璃板间的距离也将变大,因此观察到蜡烛A的像的大致位置在b处。
(5)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,物与像的连线与平面镜相垂直,若玻璃板与桌面没有垂直,则像不在桌面上,将出现无论怎样移动蜡烛B都不能与蜡烛A的像完全重合的现象。
16.在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图①所示,陈明将衣架悬挂在细绳中间,细绳绕在两手的食指上;
①用食指堵住双耳,敲打衣架,此时声音是通过 传入到人耳的;
②拔出两个食指,保持衣架的位置不变,用相同的力敲打衣架,此时声音是通过 传入到人耳的,和第一次相比听到的声音响度变 (选填大或小);
(2)如图②所示,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是: ;
(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,在月球上 (选填能或不能)看到塑料球弹起;
(4)如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,所听到的声音响度将会逐渐 ,并由此推理可知 。
【答案】 固体 空气 小 见解析 不能 变小 真空不能传声
【详解】(1)①[1]敲打衣架时,声音通过手指和绕在食指上的细绳传到耳朵,是通过固体传声的。
②[2]拨出食指,用相同的力度敲打衣架,衣架产生的声音通过空气传入人耳。
[3]两次敲打衣架的力相同,则衣架振动的幅度相同,但固体传声比气态好,所以第一次听到声音响度比第二次的大。
(2)[4]桌子发出声音,振动不明显,可在桌面上放一些纸屑,通过桌子发声时,纸屑的振动来将桌面的振动放大。
(3)[5]在月球上不能看到塑料球弹起,因为月球是真空,真空不能传声,右边音叉发出的声音不能传到左边音叉上。
(4)[6][7]图④中,将罩内空气逐渐抽出,听到的声音响度将会逐渐变小,可知空气变少,传声介质变少,声音越来越小。由此推理可知当罩内为真空时,无传声介质,将听不到声音,所以可得出结论:真空不能传声。
17.“如图甲所示为“探究光的反射规律”的实验装置,M是平面镜,纸板EF是由两块纸板连接而成,纸板F可绕ON向前折或向后折。
(1)为便于观察,该实验最好在 环境进行(选填“较明亮”或“较黑暗”。实验中,从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹,是因为光在纸板上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射;
(2)实验前,应将纸板 放置于平面镜上。移动激光笔,使入射光束绕入射点О沿逆时针方向转动。可见察到反射光桌沿 时针方向转动。如图乙所示为液面微变监视器,光束发射器始终沿图中方向向被监视的液面发射,若反射到光电转换接收器上的光点从S1移向S2,则表明液面 (选填“上升”“下降”或“不变”);
(3)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是 ;
(4)移动激光笔,使入射角为45°。测得反射角也为45°。出此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之外?答: 。
【答案】 较黑暗 漫 垂直 顺 上升 光路是可逆的 一次实验具有偶然性
【详解】(l)[1][2]为便于观察,该实验最好在较暗的环境进行,实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
(2)[3][4]为了保证法线在纸板上,纸板要垂直于平面镜,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,入射角增大,反射角也增大,因而反射光线顺时针转动。
[5]如图乙所示为液面微变监视器,光束发射器始终沿图中方向向被监视的液面发射,若反射到光电转换接收器上的光点从S1移向S2,反射光线向左平移,入射光线位置不变,因而反射光线与入射光线相交的点是入射点,向上移动了,则表明液面上升了。
(3)[6]光的反射现象中,光路是可逆的;同组的小明和小刚都想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不可能的。
(4)[7]只进行一次实验,得出规律,具有偶然性。
18.小明在探究光的反射定律的实验中,实验装置如图所示,E、F是两块粘接起来的硬纸板,且可绕ON转动,ON垂直镜面,此时E、F在同一平面上。
次数
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)若将纸板F向后转动一定的角度,如图乙所示,同学们 (填“能”或“不能”)看到反射光线,这表明入射光线、法线、反射光线 ;
(2)小明分析右表中的数据,得出:光反射时,入射角和反射角大小 (填“相等”或“不相等”),于是得出说法:入射角等于反射角,你认为这个说法 (填“正确”或“不正确”);
(3)当入射光线EO远离法线NO时,会看到反射光线OF (填“靠近”或“远离”)法线,可以得到反射角会随入射角增大而增大;让光线逆着FO的方向射向镜面,发现反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射中 。
【答案】 不能 在同一平面内 相等 不正确 远离 光路是可逆的
【详解】(1)[1][2]当将纸板F向后转动一定的角度,此时两块纸板不在同一平面内,所以纸板F上看不到反射光线,这说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
(2)[3][4]由表中数据可以看出,反射角与入射角大小相等;在本次实验中,入射角变化是因,反射角变化是果,所以只能说反射角等于入射角,而不能说入射角等于反射角。
(3)[5]在光的反射现象中,反射光线与入射光线关于法线对称,所以入射光线EO远离ON时,可观察到反射光线也在远离ON,即反射角会随入射角增大而增大。
[6]将一束光贴着纸板F沿原反射光线FO射向O点,光将沿图中原入射光线OE的方向射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
19.小涵在学习吉他的过程中发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响,她决定对此进行研究,经过和同学们讨论提出了以下几种猜想:
猜想1:琴弦发出声音音调的高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想2:琴弦发出声音音调的高低,可能与弦线的长度有关;
猜想3:琴弦发出声音音调的高低,可能与弦线的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所示的4种规格的琴弦,进行实验。
编号
材料
规格
长度(cm)
横截面积(mm2)
A
尼龙
55
1
B
尼龙
55
0.5
C
尼龙
80
1
D
镍合金
①
0.5
(1)探究过程通常采用以下一些步骤:①实验研究:②分析归纳;③提出问题(或猜想):④得出结论。你认为小涵要完成探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是:
(2)为了检验上述猜想1是否正确,应选编号 。两种规格的琴弦进行实验:
(3)在验证猜想3时,小涵发现粗心的同学没有把表中的数据填全,表中①的位置所缺的数据是 。
(4)在验证猜想2时,若选择B和C进行研究,并推理得出:琴弦越长,振动越慢,音调就越低的结论 。(选填“正确”或“不正确”),理由是 。
【答案】(1)③①②④
(2)A、B
(3)55
(4) 不正确 没有控制琴弦的横截面积相同
【详解】(1)根据科学探究的先后顺序可知,该实验的研究过程是:③①②④。
(2)为验证猜想1,琴弦发出声音音调的高低,是否与琴弦的横截面积有关,应选择长度和材料都相同,而横截面积不同的琴弦,即A、B进行研究。
(3)如果验证猜想3,即琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关;应控制长度和横截面积相同,而琴弦的材料不同,故应选B、D进行探究,则表格①的位置所缺数据是55。
(4)[1][2]在验证猜想2时,若选择B和C进行研究,B、C的长度不同,横截面积也不同,不能得出琴弦越长,振动越慢,音调就越低的结论,即该结论是不正确的,没有控制琴弦的横截面积相同,应控制琴弦的材料、横截面积相同,长度不同。
20.小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。
(1)抽气一段时间,小明发现手机的声音没有变化,造成这一现象的可能原因是: ;
A.手机声音的响度太大
B.手机声音的音调太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气
(2)排除故障后再次用抽气筒向外抽气的过程中,小明发现听到的手机声音 (填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)于是小明用抽气筒不停地向外抽气,经过较长的时间后,小明将 (填“不能听到”、“还能听到微弱的”)手机声音,由此现象推理得出 。
【答案】 C 变小 还能听到微弱的 真空不能传声
【详解】(1)[1]声音的传播需要介质,抽气一段时间后,小明听到手机的声音没有明显变化,说明广口瓶中的气体没有减少,因此导致这种情况的现象为未塞紧瓶塞存在漏气,故选C。
(2)[2]用抽气筒有效地向外抽气过程中,随着瓶内空气逐渐减少,声音的传播逐渐减弱,声音的响度变小,听到的手机声音变小。
(3)[3][4]小明用抽气筒不停地向外抽气,经过较长的时间后,瓶内还有少量气体,小明将还能听到微弱的手机声音,由此现象可以推断出当瓶内气体完全被抽出后,将不能听到手机声音,故可推理得出真空不能传声。
21.小明在观察提琴、吉他、二胡等乐器的弦在振动时,猜想:即使在弦的松紧程度相同时,发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料关。于是他想通过实验来检验自己的猜想是否正确,下表是实验所用琴弦的规格和材料。
编号
琴弦的材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
A
钢
20
0.3
B
钢
20
0.7
C
尼龙丝
30
0.5
D
铜
40
0.5
E
尼龙丝
40
0.5
(1)要探究琴弦发声的音调与材料的关系时,应该选用表中编号为 和 的琴弦(填写编号字母);
(2)选用编号为C、E的两根琴弦可以探究琴弦发声的音调与 的关系;
(3)实验探究过程通常采用如下步骤:①分析归纳;②进行实验;③假设与猜想;④得出结论等。则探究过程合理顺序应该是 (填写序号)。
【答案】 D E 弦的长度 ③②①④
【详解】(1)[1][2]要探究琴弦发声的音调与材料的关系时,根据控制变量法,应该选择只有材料不同的两根琴弦,D、E琴弦符合要求。
(2)[3]编号为C、E的两根琴弦只有长度不同,根据控制变量法,可以探究琴弦发声的音调与弦的长度的关系。
(3)[4]实验探究的步骤为:猜想和假设、进行实验、分析归纳、得出结论,因此该实验探究的步骤排序为③②①④。
22.在探究小孔成像的实验中,小明用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图甲的位置放置在小孔的前方:
(1)为了更清楚的观察到像,实验环境应 (选填“较明亮”或“较黑暗”);实验中小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 (选填“正立”或“倒立”)的像;
(2)小明增大蜡烛与小孔之间的距离,在半透明膜上成的像 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若将实验的小孔变为三角形的小孔,则光屏上的像的形状会 (选填“不变”、“变为三角形”或“变为正方形”);
(4)如图乙所示,让一束平行光垂直于水平地面MN射下,A为小铁球(大小可不计)。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动,关于小球的影子在地面MN上运动的轨迹,下列说法正确的是______;
A.轨迹为圆形,半径为R C.轨迹为圆形,半径为2R
B.轨迹为直线,轨迹的长度为R D.轨迹为直线,轨迹的长度为2R
(5)如图丙中“坐井观天”讲述的是青蛙在井底只能看到一小部分天空的故事,能正确表示青蛙通过井口观察到的范围的图像是______;
A. B. C. D.
【答案】(1) 较黑暗 倒立
(2)变小
(3)不变
(4)D
(5)A
【详解】(1)[1]烛焰是成像物体,在明亮的环境中,烛焰和明亮环境的对比度降低,成像不太清晰,故该实验在较暗的环境下效果更好。
[2]蜡烛在塑料薄膜上成像是小孔成像的应用,其成像的原理是光的直线传播,所成的像是倒立的实像。
(2)增大蜡烛与小孔之间的距离,由于孔到薄膜的距离一定,则在半透明膜上成的像将变小。
(3)小孔成像中像的形状跟物体的形状有关,跟小孔的形状无关,所以将实验的小孔变为三角形的小孔,则光屏上的像的形状不会改变。
(4)根据光沿直线传播的规律可知,当小球分别在轨迹的最左边和最右边时,通过小球作竖直向下的直线,它们与地面的交点就是光线能够射到地面上的最左边和最右边的范围,二者之间的部分就是影子运动的范围,轨迹为直线,轨迹的长度为2R,故ABC错误,D正确。
故选D。
(5)“坐井观天”讲述的是青蛙在井底只能看到一小部分天空,是根据光的直线传播来解释,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
23.在鼓面上放一些黄豆,敲击鼓面使鼓发声,能看到黄豆“跳”起来。
(1)用大小不同的力去敲击鼓的同一位置,听到鼓声的 不同;
(2)如果手边没有黄豆,下列哪些物体可以代替黄豆做这个实验__________(只填选项前的字母);
A.碎纸屑 B.苹果 C.乒乓球
(3)根据黄豆“跳”起的情况能够反映鼓的振动情况,这用到了物理中的转换法。下列研究过程中也采用了这种方法的是__________(只填选项前的字母)。
A.温度计液柱的液面升高,说明温度上升;
B.用钢尺研究音调和振幅的关系,要保证钢尺伸出桌面的长度相同
C.通过观察多个物体发声和不发声时的情况差异,得到发声的物体都在振动
D.声音以声波的形式传播,它和我们比较熟悉的水波的传播类似,但又不完全相同
【答案】(1)响度
(2)A
(3)A
【详解】(1)用大小不同的力去敲击鼓的同一位置,鼓面振动的幅度不同,发出鼓声的响度不同,听到鼓声的响度不同。
(2)实验中,根据黄豆“跳”起的情况能够反映鼓的振动情况,这是转换法的应用。为了更好地观察实验现象以及得出结论,用来反映鼓面的振动情况的物体应轻质且弹性较小。由于苹果相对较重,在用很小力敲击鼓面时,苹果“跳”起的效果不明显;乒乓球弹性相对较大,在用相对大的力敲击鼓面时,乒乓球可能飞离鼓面,不利于实验的进行。由此可知,用纸屑进行该实验效果更好。故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)A.温度计液柱的液面升高,说明温度上升,采用的是转换法,故A符合题意;
B.用钢尺研究音调和振幅的关系,要保证钢尺伸出桌面的长度相同,采用的是控制变量法,故B不符合题意;
C.通过观察多个物体发声和不发声时的情况差异,得到发声的物体都在振动,采用的是归纳法,故C不符合题意;
D.声音以声波的形式传播,它和我们比较熟悉的水波的传搔类似,但又不完全相同,采用的是类比法,故D不符合题意。
故选A。
24.在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。
(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,测得入射角为 度,反射角为 度,于是小波得出结论:入射角等于反射角。这种做法不对,因为一组数据得出的结论具有 性;
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,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,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(3)若让光线沿BO射入,则反射光线沿 方向射出,原因是 。
【答案】(1) 40 40 偶然
(2) 在 不能
(3) OA 反射现象中光路可逆
【详解】(1)[1][2]入射角是入射光线与法线的夹角,则入射角是;反射角是反射光线与法线的夹角,则反射角为。
[3]为了得到普遍规律,需要进行多次实验,小波根据一组实验就得出结论的做法不妥,存在偶然性。
(2)[1][2]光的反射现象中,入射光线与反射光线在同一平面内,将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时入射光线和反射光线仍在同一个平面内,入射光线、反射光线和法线所在的平面与纸板所在的平面不是同一个平面,因此无法在纸板上看到反射光线。
(3)[1][2]让光线沿BO射入,光线会沿原入射光线AO的反方向射出,说明光的反射现象中,光路是可逆的。
25.在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是各种因素影响的,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
编号
材料
长度/cm
横截面积/
1
铜
60
0.76
2
铜
60
0.89
3
铜
60
1.02
4
铜
80
1.02
5
铜
100
0.76
7
钢
80
1.02
8
尼龙
80
1.02
9
尼龙
100
1.02
猜想一:琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想二:琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发生声音的高低,可能与琴弦的材料有关;
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列出的不同规格的琴弦,因为音调的高低决定于声源振动的频率,于是又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验;
(1)为了验证猜想一,应选用编号为 的3条琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想三,应选用编号为 的3条琴弦进行实验,这样选择琴弦是保证实验中 、 两因素相同, 不同;
(3)物理学把上面探究实验用到的研究方法叫 。
【答案】 1、2、3 4、7、8 长度 横截面积 材料 控制变量法
【详解】(1)[1]验证猜想一,琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的横截面积有关,根据控制变量法,应保持长度和材料相同,横截面积不同,故应选用编号为1、2、3的3条琴弦进行实验。
(2)[2][3][4][5]为了验证猜想三,琴弦发生声音的高低,可能与琴弦的材料有关,根据控制变量法,应保持长度和横截面积相同,材料不同,应选用编号为4、7、8的3条琴弦进行实验。
(3)[6]当一个物理量与多个因素有关时,每次只能探究一个因素,其因素应保持不变,物理学把上面探究实验用到的研究方法叫控制变量法。
26.如图甲所示是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,是为了比较像与物的 关系;
(2)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于 ;
(3)实验时,小明应在 (选填A或B)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;
(4)图乙是小明测量蜡烛A到玻璃板最近处的距离,则蜡烛的像B离玻璃板最近处到玻璃板的距离为 cm;
(5)小明将蜡烛A以0.2m/s的速度远离玻璃板,则它的像远离玻璃板的速度是 m/s,且像的大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1)大小
(2)确定像的位置
(3)A
(4)14.5
(5) 0.2 不变
【详解】(1)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,实验中用蜡烛B代替蜡烛A与像进行对比,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,说明像和物体大小相等。
(2)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,既能看到蜡烛的像,又能看到玻璃板后代替像的蜡烛B,便于确定像的位置。
(3)平面镜成像的原理是光的反射,烛焰的光经玻璃板反射后成像,反射光线在玻璃板前面,故应在A侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。
(4)由图可知,蜡烛A放在5.0cm刻度线处,玻璃板最近处在19.5cm刻度线处,蜡烛A到玻璃板最近处的距离为14.5cm;平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等,所以蜡烛的像B离玻璃板最近处的距离等于蜡烛A到玻璃板最近处的距离,为14.5cm。
(5)[1][2]平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,且像和物体大小相等,将蜡烛A以0.2m/s的速度远离玻璃板,物距变大,同时像距也变大,物距等于像距,则它的像远离玻璃板的速度是0.2m/s,在物体远离玻璃板时,像的大小不变。
27.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。为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行;
(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EO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
(5)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到下半部分有反射光,上半部分无反射光,此现象表明: 。
【答案】 垂直 暗 显示光路 漫 反射角与入射角的大小 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】(1)[1][2]过入射点垂直反射面的直线叫法线,因反射光线、入射光线和法线在同一平面内,为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上,应让纸板垂直放置在平面镜上,让激光笔发出的光贴着纸板射向O点;光线和环境的对比度越大,光线越清晰,所以使光线更加明显,实验应在较暗的环境下进行。
(2)[3][4]通过白纸板可以观察到光的传播路径和方向,故用白纸板的作用是显示光的传播路径。当一束平行光照射到凹凸不平的表面时,反射光会朝四面八方射出,这种反射叫漫反射。在白纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射。
(3)[5]多次改变入射光线与法线的夹角,量出对应的入射角和反射角,这样多次实验目的是探究反射角与入射角的大小关系。
(4)[6]根据反射定律:反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,不是70°、60°、40°,而70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角。故这种情况的原因可能是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
(5)[7]将纸板B的上半部分向后折,则纸板B与纸板EQ不在同一平面内,如图乙所示,发现在纸板B的下半部分有反射光线,上半部分无反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
28.如图所示,小明在两空罐的底部中央分别打上一个小圆孔和一个小方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,将孔对着烛焰,观察塑料膜上所成的像。
(1)小明用不同形状的小孔做实验是为了探究塑料膜上像的形状与 是否有关;实验中蜡烛燃烧不断缩短导致膜上烛焰的像向 移动;
(2)联想到晴天走在树林中,会看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑,其中面积越大的光斑对应树叶的缝隙越 (选填“大”、“小”、“高”或“低”)。
【答案】 小孔形状 上 高
【详解】(1)[1]想要探究像的形状与小孔形状无关,需要选择小孔形状不同的甲、乙两图进行比较,所以用不同形状的小孔做实验是为了探究塑料膜上像的形状与小孔形状是否有关。
(2)[2]小孔成像的原理是光的直线传播,成倒立的实像,蜡烛燃烧不断缩短,相当于物体向下移动,所以像会上移。
(3)[3]树荫下圆形光斑是太阳通过树叶间隙形成的太阳的像,属于小孔成像,树叶的缝隙越高,相当于物距变小,所以像距变大,则圆形光斑的面积越大。
29.小红同学为了探究平面镜成像的特点,所用的实验器材有:单面镀膜的玻璃板、支架、两支相同的蜡烛A和蜡烛B、白纸、火柴和刻度尺,实验装置如图甲所示。
(1)选用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃板不仅能成像,还能 的优点;
(2)在白纸上画一条直线,将玻璃板立在白纸上,使其 (选填“有膜”或“无膜”)那一面的下边线与直线重合;
(3)实验时为了确定点燃蜡烛A的像的位置,在 (选填“A”或“B”)侧观察,同时移动未点燃蜡烛B使其和A的像重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量法”、“等效替代法”);
(4)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小红同学只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”、“不变”);
(5)在白纸上沿蜡烛A和B的底部边缘画圆圈,记录在白纸上,再测出的蜡烛A圆圈的右侧到直线的距离即物距u=2.38cm,如图乙是蜡烛A的像B的圆圈所在位置,则像距v= cm。
【答案】 透光(看到玻璃板后面的物体) 有膜 A 等效替代法 不变 2.50
【详解】(1)[1]使用透明玻璃板是采用其透光的优点,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的另一个蜡烛B,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系。
(2)[2]由题意可知,玻璃板有膜的那一面,反射的光线多,所成的像更清晰,没有膜的玻璃面,反射的光线少,所成的像不够清晰,那么实验时,以较清晰的像,为判断标准,而物距、像距,分别是蜡烛A、蜡烛A的像,到所画的那一条直线的距离;假设选择无膜那一面的下边线与直线重合,无论玻璃板有膜的那一面,面向小红,还是背向小红,物距会大于像距,或者物距小于像距,物距不会等于像距,这种选择不符合平面镜成像规律,假设不成立,不能选择无膜那一面;假设选择有膜那一面的下边线与直线重合,无论玻璃板有膜的那一面,面向小红,还是背向小红,物距都会等于像距,这种选择符合平面镜成像规律,假设成立;综上所述,应该使其有膜那一面的下边线与直线重合。
(3)[3][4]在玻璃板前放置蜡烛A,将完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的A侧观察,直至未点燃蜡烛B与A的像完全重合,这样做的目的既确定了像的位置又验证了物像大小相等,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(4)[5]由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,蜡烛A的位置不变,所以小红同学只将玻璃板向右平移,玻璃板还是在原来的直线上,蜡烛像的位置是不变的。
(5)[6]由题意可知,物距是的蜡烛A圆圈的右侧到直线的距离,根据平面镜的成像规律,像与物关于镜面对称,那么像距应为像B的左端到直线的距离,刻度尺一个大格间有十个小格,所以分度值是1mm,像B的左端对准的是刻度尺2cm刻度与3cm刻度中间的线,故像距为2.50cm。
30.如图所示,王军同学在“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜M放在水平桌面上,EF是两块粘接起来的硬纸板,而且F板可绕ON转动。
实验次数
1
2
3
4
入射角
20°
30°
45°
60°
反射角
20°
30°
45°
60°
(1)使用可以旋转的硬纸板,其目的一是 ;二是验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内,让一束光贴着纸板E,沿EO射向O点,这时,站在不同位置的同学都能观察到光线出现在纸板上,这是因为光在纸板上发生了 反射。
(2)将入射光线AO向ON靠近时,看到反射光线OB向ON 。
(3)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。
(4)他多次改变光束的入射角度,测出入射角与反射角,并记录下数据,如表所示。由表中数据可以得出,光反射时,反射角 入射角。
(5)他多次改变光束的入射角度,测出入射角与反射角,目的是 。
(6)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 。
【答案】 显示光路 漫 靠近 可逆 = 寻找物理普遍规律 硬纸板没有与水平桌面垂直放置
【详解】(1)[1]实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系,所以选择可以旋转的硬纸板。
[2]在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里。
(2)[3]入射光线AO向ON靠近时,也就是入射角变小,再利用反射角等于入射角,判断反射光线也应靠近ON。
(3)[4]当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,就说明光路是可逆的。
(4)[5]根据表中反射角和入射角的度数可看出反射角等于入射角。
(5)[6]探究光的反射规律,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,是为了避免一次实验结果的偶然性,寻找普遍规律。
(6)[7]实验时,硬纸板应与水平桌面垂直,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上没有发现反射光线,这说明硬纸板没有与镜面垂直,反射光线从其他方向射出。
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