36 专项突破提升(三) 光学实验-【学霸笔记·初中同步练习分层卷】2025-2026学年新教材八年级上册物理（人教版2024）

专项突破提升(三) 光学实验 (时间：90分钟　满分：100分) 【类型1】 探究光的反射定律 1．(22分)在“探究光的反射定律”的实验中，如图所示，平面镜M平放在平板上，A、B是两个粘起来的硬纸板，可绕垂直于镜面的接缝ON转动。 第1题图 (1)如图甲所示，让一束光贴着纸板A沿EO的方向射向镜面，在纸板B上可以看到光线沿OF的方向射出，在纸板上用笔描出光线EO和OF的径迹，则EO与垂直镜面的直线ON的夹角是 入射角 (选填“入射角”或“反射角”)。 第1题图 (2)如图乙所示，把纸板B向前折或向后折， 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线 在同一平面内 。 (3)在探究过程中，小明得到的数据见表1所示，小明在实验过程中漏记了一个数据，这个数据是 45° ；分析数据可知反射角 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角；当入射角变大时，光线OF 远离 (选填“远离”或“靠近”)直线ON。 表1 实验次数 入射角 反射角 1 30° 30° 2 45° 3 60° 60° (4)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 在光的反射中，光路可逆 。 (5)为了看清楚纸板上的光路，纸板的材质应是 粗糙 (选填“粗糙”或“光滑”)的。 (6)另一小组的同学利用同样的实验装置进行实验，记录的数据见表2所示。经检查，三次的测量数据都准确，但规律不对，你认为其中的原因是 将入射光线与镜面的夹角当成入射角(或将反射光线与镜面的夹角当成反射角) 。 表2 实验次数 入射角 反射角 1 15° 75° 2 30° 60° 3 45° 45° (7)另一小组的同学多次改变入射光线的方向，总能在纸板上观察到入射光线和反射光线的径迹，由此得出结论：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。该小组得出结论的过程是否合理？答： 不合理 。原因： 没有折转纸板进行观察实验 。 【类型2】 探究平面镜成像的特点 2．(12分)为完成“探究平面镜成像特点”的实验，小芳选择了如图所示的实验装置。 第2题图 (1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 。 (2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小芳应在蜡烛 A (选填“A”或“B”)一侧观察玻璃板中的像。 (3)当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板中所成像的大小将 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。 (4)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 (选填“实像”或“虚像”)。 (5)实验中，发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都与蜡烛A的像无法完全重合，你认为原因可能是 玻璃板与桌面不垂直 。 (6)如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛A的成像情况是 A (填字母)。 A．蜡烛成像仍在B处 B．蜡烛成像在B处的右侧 C．蜡烛无法通过玻璃板成像 【类型3】 研究光的折射现象 3．(34分)为了研究光的折射现象，小明、小红、小刚分别采用如图甲、乙、丙所示装置进行实验。 第3题图 (1)三个装置中，带量角器的塑料板的作用是 呈现并记录光的传播路径 ；实验中激光笔要 紧贴 (选填“紧贴”或“远离”)塑料板照射。 (2)从图中可看出，光照射到透明物体表面时，将同时发生 反射 和 折射 现象。 (3)塑料板是由两个半圆塑料板组装的。实验时，将塑料板F向后折转一定角度后，在塑料板F上 不能 (选填“能”或“不能”)看到折射光线，这说明折射光线和入射光线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面内。 (4)实验中，小明、小红、小刚测得的数据见表1、2、3所示： 表1 实验次数 1 2 3 4 入射角 0° 30° 45° 60° 折射角 0° 22° 35° 40° 表2 实验次数 1 2 3 4 入射角 0° 30° 45° 60° 折射角 0° 17° 24° 30° 表3 实验次数 1 2 3 4 入射角 0° 22° 35° 40° 折射角 0° 30° 45° 60° ①分析小明和小红的实验数据，我们发现：光从空气射入其他介质中，垂直照射时，入射角是0°，折射角等于 0° ，光线不偏折；斜射时，折射角随入射角的增大而 增大 ，折射角 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。 ②分析小刚的实验数据，我们发现：光从其他介质射入空气中，垂直照射时，折射角等于 0° ，光线不偏折；斜射时，折射角随入射角的增大而 增大 ，折射角 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。 ③综合小明和小刚的实验数据，我们发现：在折射现象中，光路是 可逆 的。其中②中得出的结论的不足是 没有换用其他透明介质做此实验 。 ④根据小刚的测量结果，我们推测：光从其他介质射入空气时，随着入射角的增大， 折射角 (选填“折射角”或“入射角”)先到达90°；当入射角再增大时，将会发现不再有 折射 光线，而只存在 反射 光线。 【类型4】 探究凸透镜成像的规律 4．(16分)某实验小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验。 第4题图 (1)实验时，首先在光具座上放置实验器材，若图甲中光具座A处放置蜡烛，则C处应放置 光屏 (选填“凸透镜”或“光屏”)。 (2)实验前老师让同学们将实验室的窗帘拉上后进行实验，据此小组同学讨论后认为实验应在光线较 暗 的环境中进行，以便于观察。 (3)器材位置正确放置后，点燃蜡烛，为了使烛焰的像成在光屏的中央，应使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 同一高度 。 第4题图 (4)为了测量凸透镜的焦距，小组同学进行如下测量：将一束平行于主光轴的光线射向凸透镜后，在光屏上形成一个 最小、最亮 的光斑，用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离，结果如图乙所示，则该凸透镜的焦距为 10.0 cm。 (5)焦距测量后，小组同学继续进行实验，当各元件的位置如图丙所示时，光屏上成清晰的像(图中未画出)。 第4题图 ①此时物距是 30.0 cm，光屏上得到一个清晰的倒立、 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的实像，生活中 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的。 ②若将蜡烛与光屏的位置互换，光屏上 能 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像，原因是 光路是可逆的 ，此时成像情况符合 投影仪 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理。 (6)若将图丙中的蜡烛移动到30.0 cm刻度处，则移动光屏到 70.0 cm 刻度处时，光屏上可成烛焰倒立、 等大 的实像。 (7)实验过程中小明不小心用指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上的像 变暗 (选填“变暗”“无变化”或“变残缺”)。 (8)同组的小华在图丙的基础上，改用焦距为20.0 cm的凸透镜继续进行实验，要在光屏上成清晰的像，光屏应向 右 (选填“左”或“右”)移动，所成像的大小 变大 (选填“变大”或“变小”)。 5．(16分)物理兴趣小组用如图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”实验，所使用的凸透镜的焦距是15.0 cm。 第5题图 (1)在探究凸透镜成像的规律时，有位同学提出了本实验要探究的下列问题，你认为其中最有探究价值的一个问题是 D (填字母)。 A．凸透镜是否能成像 B．凸透镜对光是否有发散作用 C．凸透镜对光是否有会聚作用 D．凸透镜所成像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系 (2)当把凸透镜固定在50.0 cm刻度线、蜡烛固定在15.0 cm刻度线位置时，光屏应放在 Ⅱ (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像。 (3)在光屏上能看到清晰的像后，不再改变蜡烛和光屏的位置，取下凸透镜，用一个焦距为10.0 cm的凸透镜替换原来焦距为15.0 cm的凸透镜，为了在光屏上仍然得到清晰的像，要在烛焰和凸透镜之间放一个合适的 凹 透镜，利用这个实验原理可以矫正 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)。 (4)当蜡烛逐渐燃烧变短时，光屏上烛焰的像将随之 上升 (选填“上升”或“下降”)，此时若想让像继续呈现在光屏的中央，应将蜡烛 向上 (选填“向上”或“向下”)调。 (5)小明同学将图中凸透镜的上半部分遮住，若要使蜡烛继续在光屏上成像，光屏应 C (填字母)。 A．向左移动 B．向右移动 C．保持原来位置不变 D．无论如何移动都无法成像 (6)把蜡烛移到38.0 cm刻度线处，发现无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的 虚像 。 专项突破提升(三) 光学实验 (时间：90分钟　满分：100分) 【类型1】 探究光的反射定律 1．(22分)在“探究光的反射定律”的实验中，如图所示，平面镜M平放在平板上，A、B是两个粘起来的硬纸板，可绕垂直于镜面的接缝ON转动。 第1题图 (1)如图甲所示，让一束光贴着纸板A沿EO的方向射向镜面，在纸板B上可以看到光线沿OF的方向射出，在纸板上用笔描出光线EO和OF的径迹，则EO与垂直镜面的直线ON的夹角是 入射角 (选填“入射角”或“反射角”)。 第1题图 (2)如图乙所示，把纸板B向前折或向后折， 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线 在同一平面内 。 (3)在探究过程中，小明得到的数据见表1所示，小明在实验过程中漏记了一个数据，这个数据是 45° ；分析数据可知反射角 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角；当入射角变大时，光线OF 远离 (选填“远离”或“靠近”)直线ON。 表1 实验次数 入射角 反射角 1 30° 30° 2 45° 3 60° 60° (4)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 在光的反射中，光路可逆 。 (5)为了看清楚纸板上的光路，纸板的材质应是 粗糙 (选填“粗糙”或“光滑”)的。 (6)另一小组的同学利用同样的实验装置进行实验，记录的数据见表2所示。经检查，三次的测量数据都准确，但规律不对，你认为其中的原因是 将入射光线与镜面的夹角当成入射角(或将反射光线与镜面的夹角当成反射角) 。 表2 实验次数 入射角 反射角 1 15° 75° 2 30° 60° 3 45° 45° (7)另一小组的同学多次改变入射光线的方向，总能在纸板上观察到入射光线和反射光线的径迹，由此得出结论：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。该小组得出结论的过程是否合理？答： 不合理 。原因： 没有折转纸板进行观察实验 。 【类型2】 探究平面镜成像的特点 2．(12分)为完成“探究平面镜成像特点”的实验，小芳选择了如图所示的实验装置。 第2题图 (1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 。 (2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小芳应在蜡烛 A (选填“A”或“B”)一侧观察玻璃板中的像。 (3)当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板中所成像的大小将 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。 (4)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 (选填“实像”或“虚像”)。 (5)实验中，发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都与蜡烛A的像无法完全重合，你认为原因可能是 玻璃板与桌面不垂直 。 (6)如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛A的成像情况是 A (填字母)。 A．蜡烛成像仍在B处 B．蜡烛成像在B处的右侧 C．蜡烛无法通过玻璃板成像 【类型3】 研究光的折射现象 3．(34分)为了研究光的折射现象，小明、小红、小刚分别采用如图甲、乙、丙所示装置进行实验。 第3题图 (1)三个装置中，带量角器的塑料板的作用是 呈现并记录光的传播路径 ；实验中激光笔要 紧贴 (选填“紧贴”或“远离”)塑料板照射。 (2)从图中可看出，光照射到透明物体表面时，将同时发生 反射 和 折射 现象。 (3)塑料板是由两个半圆塑料板组装的。实验时，将塑料板F向后折转一定角度后，在塑料板F上 不能 (选填“能”或“不能”)看到折射光线，这说明折射光线和入射光线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面内。 (4)实验中，小明、小红、小刚测得的数据见表1、2、3所示： 表1 实验次数 1 2 3 4 入射角 0° 30° 45° 60° 折射角 0° 22° 35° 40° 表2 实验次数 1 2 3 4 入射角 0° 30° 45° 60° 折射角 0° 17° 24° 30° 表3 实验次数 1 2 3 4 入射角 0° 22° 35° 40° 折射角 0° 30° 45° 60° ①分析小明和小红的实验数据，我们发现：光从空气射入其他介质中，垂直照射时，入射角是0°，折射角等于 0° ，光线不偏折；斜射时，折射角随入射角的增大而 增大 ，折射角 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。 ②分析小刚的实验数据，我们发现：光从其他介质射入空气中，垂直照射时，折射角等于 0° ，光线不偏折；斜射时，折射角随入射角的增大而 增大 ，折射角 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。 ③综合小明和小刚的实验数据，我们发现：在折射现象中，光路是 可逆 的。其中②中得出的结论的不足是 没有换用其他透明介质做此实验 。 ④根据小刚的测量结果，我们推测：光从其他介质射入空气时，随着入射角的增大， 折射角 (选填“折射角”或“入射角”)先到达90°；当入射角再增大时，将会发现不再有 折射 光线，而只存在 反射 光线。 【类型4】 探究凸透镜成像的规律 4．(16分)某实验小组做“探究凸透镜成像的规律”的实验。 第4题图 (1)实验时，首先在光具座上放置实验器材，若图甲中光具座A处放置蜡烛，则C处应放置 光屏 (选填“凸透镜”或“光屏”)。 (2)实验前老师让同学们将实验室的窗帘拉上后进行实验，据此小组同学讨论后认为实验应在光线较 暗 的环境中进行，以便于观察。 (3)器材位置正确放置后，点燃蜡烛，为了使烛焰的像成在光屏的中央，应使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在 同一高度 。 第4题图 (4)为了测量凸透镜的焦距，小组同学进行如下测量：将一束平行于主光轴的光线射向凸透镜后，在光屏上形成一个 最小、最亮 的光斑，用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离，结果如图乙所示，则该凸透镜的焦距为 10.0 cm。 (5)焦距测量后，小组同学继续进行实验，当各元件的位置如图丙所示时，光屏上成清晰的像(图中未画出)。 第4题图 ①此时物距是 30.0 cm，光屏上得到一个清晰的倒立、 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的实像，生活中 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的。 ②若将蜡烛与光屏的位置互换，光屏上 能 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像，原因是 光路是可逆的 ，此时成像情况符合 投影仪 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理。 (6)若将图丙中的蜡烛移动到30.0 cm刻度处，则移动光屏到 70.0 cm 刻度处时，光屏上可成烛焰倒立、 等大 的实像。 (7)实验过程中小明不小心用指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上的像 变暗 (选填“变暗”“无变化”或“变残缺”)。 (8)同组的小华在图丙的基础上，改用焦距为20.0 cm的凸透镜继续进行实验，要在光屏上成清晰的像，光屏应向 右 (选填“左”或“右”)移动，所成像的大小 变大 (选填“变大”或“变小”)。 5．(16分)物理兴趣小组用如图所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”实验，所使用的凸透镜的焦距是15.0 cm。 第5题图 (1)在探究凸透镜成像的规律时，有位同学提出了本实验要探究的下列问题，你认为其中最有探究价值的一个问题是 D (填字母)。 A．凸透镜是否能成像 B．凸透镜对光是否有发散作用 C．凸透镜对光是否有会聚作用 D．凸透镜所成像的虚实、大小、正倒与物距有什么关系 (2)当把凸透镜固定在50.0 cm刻度线、蜡烛固定在15.0 cm刻度线位置时，光屏应放在 Ⅱ (选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像。 (3)在光屏上能看到清晰的像后，不再改变蜡烛和光屏的位置，取下凸透镜，用一个焦距为10.0 cm的凸透镜替换原来焦距为15.0 cm的凸透镜，为了在光屏上仍然得到清晰的像，要在烛焰和凸透镜之间放一个合适的 凹 透镜，利用这个实验原理可以矫正 近视眼 (选填“近视眼”或“远视眼”)。 (4)当蜡烛逐渐燃烧变短时，光屏上烛焰的像将随之 上升 (选填“上升”或“下降”)，此时若想让像继续呈现在光屏的中央，应将蜡烛 向上 (选填“向上”或“向下”)调。 (5)小明同学将图中凸透镜的上半部分遮住，若要使蜡烛继续在光屏上成像，光屏应 C (填字母)。 A．向左移动 B．向右移动 C．保持原来位置不变 D．无论如何移动都无法成像 (6)把蜡烛移到38.0 cm刻度线处，发现无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是正立、放大的 虚像 。 13 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $