第三章 光现象(实验题30道)-【刷好题】2026-2027学年八年级物理上册热点题型专练(2024北师大版北京版)
2026-08-24
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摘要:
**基本信息**
聚焦光现象实验探究,以30道题构建从反射定律到平面镜成像的递进式训练,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|光的反射|10道(如第2、5题)|实验操作(纸板折转、光路可逆)、数据归纳|从反射角与入射角关系到三线共面,体现规律探究过程|
|平面镜成像|15道(如第1、3题)|等效替代(蜡烛B)、虚实判断、对称性分析|从像的大小/位置到对称性,构建成像规律认知链|
|小孔成像与折射|5道(如第28、16题)|现象解释(光斑形状)、跨学科实践(针孔相机)|光的直线传播到折射应用,拓展光现象认知维度|
内容正文:
第3章 光现象(实验题30道)
1.爱动手的小超同学做“探究平面镜成像特点”的实验,他的操作如图所示:
(1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿 ________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像_______,这说明平面镜成像时,像与物 _________。
(2)如图乙,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,按照眼睛 _____(选填“①”“②”或“③”)的方法观察光屏,光屏上不能出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是虚像;
(3)若要研究像与物左右位置的关系,如图丙中下列字母模型,最好选 _____(选填字母序号);
(4)为了让右座的同学也能够看清蜡烛A的像,小超只将甲图中薄平板玻璃向右平移,则蜡烛A的像的位置 _______(选填“向左移动”、“向右移动”或“不变”)。
(5)细心的小超发现图甲中通过玻璃板能看见蜡烛A的两个像,是因为 __________,其中距离小超较远的像比较暗,这个较远的像是来自蜡烛A的入射光线经过玻璃板 _____。
A.一次反射、一次折射形成的
B.一次反射、两次折射形成的
C.两次反射、一次折射形成的
D.两次反射、两次折射形成的
2.如图所示是晓滨同学“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,垂直于镜面且可绕ON转动。
(1)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______反射,这样我们就能从各个方向看清光的传播路径;
(2)为了进一步确定反射光线、入射光线和法线的位置关系,晓滨同学把硬纸板B沿PQ剪开,将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,如图,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、入射光线和法线在同一平面内;
(3)实验过程中,晓滨通过光的传播路径上的两点确定光线的位置,这一操作主要用到的光学知识是______;
(4)在学习了光的反射定律之后,晓滨联想到声音遇到障碍物也是会发生反射,那么声音的反射和光的反射是否有相同的规律呢?为此他利用生活中的物品开展了下面的探究活动。
①实验器材:装薯片的空纸桶、音乐手表、平面镜,纸杯;
②实验操作:把实验器材按如图所示的位置摆好,将音乐手表调至响铃的状态,逐渐调整平面镜的角度并观察平面镜,同时要留意听到的声音______的变化(填声音的特性);
③实验现象:晓滨发现,当平面镜调整至某一角度时,听到的铃声明显变大,同时恰好能够______,则可以初步得到结论:声音的反射与光的反射大致遵循相同的规律。
3.如图甲是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A、B是两根完全相同的蜡烛。
(1)选用茶色玻璃板代替平面镜,目的是______,玻璃板应选择______(选填“厚的”或“薄的”);
(2)实验中应选择与蜡烛A外形相同且______(选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛B用来等效替代______(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”,下同);移动蜡烛B发现其恰好能与______完全重合,说明像与物大小相等;
(3)移去蜡烛B,并在其所在位置放一光屏,用眼睛______(选填“直接”或“透过玻璃镜”)观察,光屏上______(选填“能”或“不能”) 承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是______(选填“实”或“虚”)像;
(4)实验结束后,小明想,若把玻璃板沿MN截成两部分(如图乙所示),并分别向两侧平移一小段距离,则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是______(选填“A”或“B”)。
A.都成完整的像,且两个像在同一位置
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
(5)若放置玻璃板时,不小心上端向左倾斜如图丙所示,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会偏高。蜡烛的像将______(选填“仍然”或“不再”)与蜡烛关于镜面对称。
4.小兴同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一块玻璃板竖直立在水平台面的白纸上,再取两个完全相同的“F”字样的物体a和b进行实验,如图甲所示。
(1)小兴选择玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于______;
(2)小兴在玻璃板前看到物体a的像,是由于光射到玻璃表面发生______(选填“反射”或“折射”)形成的______像;
(3)在探究像与物的大小关系时,将b按图乙中______(选填“①”或“②”)置于玻璃板后,不断移动,直至与物体a的像______;
(4)当物体a逐渐远离玻璃板时,它的像的大小将______;
(5)实验中为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小兴将玻璃板沿玻璃板位置向右平移,蜡烛A的像的位置______(选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
5.小明用如图所示的装置做“探究光的反射定律”实验。
(1)实验前,将平面镜放在水平桌面上,将纸板___________放置在平面镜上。
(2)使一束光贴着纸板沿方向射到点,经平面镜反射,沿方向射出,改变光束入射的角度,多做几次实验。下表是小明记录的实验数据,由表中数据可知,光反射时,____________。他进行多次实验的目的是__________。
次数
入射角
反射角
1
2
3
(3)若使一束光贴着纸板沿方向射到点,反射光___________(选填“会”或“不会”)沿方向射出。
6.如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,纸板由A、B两部分组成,可绕竖直接缝NO翻折。
(1)实验前,将纸板________放置于平面镜上;
(2)移动激光笔,使入射光绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光沿________(选填“顺”或“逆”)时针方向转动,说明反射角随入射角的增大而______;
(3)在实验过程中,若将甲图中的纸板向后倾斜,仍让光贴着纸板沿EO方向射向镜面,如图乙所示。此时反射光与入射光________(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。
7.甲、乙两图是小亮同学探究平面镜成像特点的实验情景。玻璃板竖立在水平桌面上,点燃的蜡烛A竖立在玻璃板前,玻璃板后出现A的像。
(1)该实验选择两个相同的蜡烛 A和B,是为了___________;该实验用的方法是_________法。
(2)如果在蜡烛B的位置上放一光屏,无论怎样移动,在光屏上____________(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是___________像。
(3)将蜡烛A远离玻璃板,蜡烛A所成像的大小___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)在平面镜前竖直放置一个“F"型光源,那么镜中的像是__________
(5)若蜡烛 A在玻璃板中的像偏高且倾斜,则玻璃板的放置应该是如图___________所示。
8.为了探究平面镜成像特点,小明在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖立一块玻璃板,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面,如图甲所示。
(1)实验中使用玻璃板代替平面镜的好处是______;
(2)小明应该尽量选用______(选填“厚”或“薄”)玻璃板;
(3)实验中使用了两支外形相同的蜡烛A与B,主要目的是______;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的像的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验,目的是______;
(6)若将蜡烛A放在如图乙所示的位置,蜡烛A______(选填“能”或“不能”)在玻璃板中成像;
(7)如图丙所示,仅将玻璃板向左稍微偏转时,蜡烛A的成像情况是像______。
9.某实验小组探究“光的反射定律”,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在白色硬纸板上形成一个光斑,为了清楚的看到光在空气中传播的路径,可以在空气中喷些________;
(2)如图乙所示,平面镜M放在水平桌面上,硬纸板竖直立在平面镜上,将一束光贴着硬纸板入射.当入射光线AO绕O点顺时针转动时,反射光线OB绕O点________时针转动.若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点,光将沿图乙中________的方向射出,说明在光的反射现象中,光路是________的;
(3)该实验小组又用如图丙所示的装置进行探究,让一束光斜射到水平放置的平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置才能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成________°角,在白板上画出入射光线、反射光线和法线,实验表明_____________。
10.小明在探究“光反射时的规律”时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板垂直放置在平面镜上。
(1)如图甲所示,让一束光贴着纸板左侧沿方向射到点,在纸板右侧能看到反射光线,实验时从纸板前不同的方向都能看到反射光线,这是因为光在纸板上发生了_____(选填“镜面”或“漫”)反射,实验时,使用白色硬纸板的目的是_____。
(2)为了探究反射角与入射角的大小关系,应多次改变_____(选填“入射角”或“反射角”),观察并记录有关数据,通过比较可以得出结论:_____,多次实验的目的是_____。
(3)为了进一步确定反射光线的位置,楚杭同学把硬纸板重新竖直放置,将面沿剪开,将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,如图乙所示,发现在硬纸板的上半部分看不到反射光线,另一半能看到。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线_____(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)图甲中让光沿入射,反射光线从射出,说明光发生反射时,光路是_____。
11.五代时期名士谭崤所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点,小明用图甲所示的装置进行了探究:
(1)用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于 ______。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小 ______。
(3)改变蜡烛A的位置,进行三次实验。用直线将物和像的位置连接起来,如图乙所示,发现物和像的连线与镜面 ______,用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等。
(4)综上可得,平面镜所成的像与物体关于镜面 ______。
(5)蜡烛A的像,是它发出的光经玻璃板反射而形成的 ______像。若在玻璃板后放置一块木板,蜡烛A ______(选填“仍能”或“不能”)通过玻璃板成像。
(6)如图丙,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。
12.国家大剧院和它在水中的倒影相映成趣,宛如一个巨大的蛋壳,如图甲所示。为什么会出现这种现象呢?于是“圆梦”小组的同学一起利用图乙所示的装置,探究平面镜成像的特点。
实验思路:把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板左侧,可以看到它在玻璃板右侧的像;再拿一支与蜡烛A完全相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板右侧移动,直到看上去蜡烛B的位置与蜡烛A的像的位置重合,同时比较像与物体的位置和大小的关系。
实验过程及结论:
(1)为了让所成的像更清晰,实验应在________(选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行。选择玻璃板代替平面镜的主要目的是便于找到像的________(选填“位置”或“大小”);
(2)使用刻度尺做实验,是为了探究像与物到平面镜的________关系;
(3)移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏不能接收到蜡烛烛焰的像,这说明平面镜所成的像是________(填“虚”或“实”)像。
13.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)选用硬纸板的目的是___________;
(2)入射光线与镜面夹角如图甲所示,则反射角是___________度;
(3)将硬纸板沿着ON向后转动纸板F,此时反射光束___________(选填字母符号);
A.仍在纸板F上呈现 B.被纸板F挡住 C.在纸板F前方
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿___________方向射出,该现象说明光反射时光路是___________;
(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,则表明液面___________(选填“上升”“下降”或“不变”)。
14.“探究光的反射规律”的实验。
(1)如图所示,让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B 上可看到反射光沿OF方向射出,EO与垂直于镜面的直线ON 的夹角i是_____角,OF与ON的夹角r是_____角。
(2)改变入射光的方向,测量∠i、和∠r记录在下面表格中,根据表格中的数据可以得出______,多次测量的目的是_____
∠i
30°
35°
40°
45°
50°
∠r
30°
35°
40°
45°
50°
(3)如图所示,让光束沿FO方向射向镜面,反射光沿OE方向射出,由此可得出结论:在反射现象中,光路是_____(选填“可逆”或“不可逆”)的。
(4)将右侧纸板B向前或向后折,此时在纸板B上_____(选填“可以”或“不可以”)看到反射光,这说明了_____。
15.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板______放置平面镜上,实验中还需要的测量器材是______;
(2)为了显示光路,纸板的表面应______(光滑/粗糙)些;
(3)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,应采取的操作是______;
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
(4)移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,反射光束沿______时针方向转动;
(5)移动激光笔,使入射角为,测得反射角也为,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处?______;
(6)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,此时反射光束______(选填字母符号)原因是______;
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
(7)若将纸板向后倾斜一个角度(如图丁),入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到O点,此时______(选填能/不能)在纸板上看到反射光线,与图丙情形对比,不发生改变的有______。
A.法线方向
B.反射光线方向
C.入射角度数
D.全部改变
16.海市蜃楼是一种奇幻的自然现象,如图所示。其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于空气密度不同,光线会在气温梯度分界处发生折射,形成这种自然现象。
远处的物体发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入上层的入射角不断增大,以致发生全反射,光线反射回地面,人们逆着光线看去,就会看到远方的景物悬在空中。沙漠里的行人常被这种景象所迷惑,以为前方有水源而向前去,但总是可望而不可及。
(1)海市蜃楼是地球上物体________的光经大气________而形成的虚像。(两空均选填“反射”或“折射”)
(2)“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线发生________形成的,所以我们傍晚看到的太阳的位置要比实际的________(选填“高”或“低”);早晨看到太阳在地平线附近,而太阳实际位置在地平线________(选填“上”或“下”)方。
17.学习了光的折射后,小明想知道同一束光从空气斜射入盐水中时,与斜射入水中相比折射角是否相同。请你帮小明设计一个实验方案进行探究。
18.如图所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方放一光屏,光屏由可以绕折转的E、F两块白板组成,如图甲所示。
(1)光屏应___________放置于平面镜上。
(2)如图甲,为了完成实验,还需要的测量工具是___________。
(3)甲图中,若沿着的方向再入射一束光,它的反射光将沿___________方向射出,由此说明光反射时,___________。
(4)实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光___________。
A.如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折
B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以为轴旋转
C.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以为轴向后倾
(5)接下来老师进行了如图所示的实验:先用加湿器使整个教室充满雾气,然后将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是为了显示___________的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了如图所示的情景。老师水平方向缓缓转动圆台到恰当的位置时,我们只能观察到一条光线,此时可判断出___________。
19.太阳光中紫外线过度照射会对皮肤造成损伤,小明想探究芦荟汁是否具有防晒作用。他在暗室中用芦荟汁、紫外光灯、模拟皮肤的可透光塑料膜2张、紫外线光敏试纸2张(颜色随照射强度增加而加深)、计时器进行实验。将一张塑料膜铺在一张光敏试纸上,把紫外光灯固定在桌面上,用适当强度的紫外光照射塑料膜一段时间;接下来的操作是:将涂有芦荟汁的塑料膜铺在另一张光敏试纸上,用同样强度的紫外光照射塑料膜________(选填“不同”或“相同”)时间,对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度;若________,则说明芦荟汁有防晒作用。
20.晴天正午,小明与小亮同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,两人通过认真观察,认为光斑的形状与树叶间空隙形状有关;请你设计一个实验方案验证小明和小亮的观点是否正确;(温馨提示:注意实验方案的可操作性)
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
21.小榔同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一块玻璃板立在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图1所示。在此实验中:
(1)小榔选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_________;
(2)实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?小组同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图2所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的________(选填“左”或“右”)面。
(3)将需记录实验数据的白纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板________放置在白纸上。
(4)小榔将蜡烛A逐渐向玻璃板靠近时,蜡烛A的像将________(填“变大”“变小”或“不变”);
(5)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后________(此空直接选填字母:A.直接;B.隔着玻璃板)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。
(6)完成实验后,小榔同学又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3所示。若将玻璃板水平向右移动3cm,该硬币的像________(此空直接选填字母)
A.向右移动3cm B.在原位置 C.向左移动3cm
22.如图所示,在探究平面镜成像特点的实验中,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A,可以看到它在玻璃板后面的像,将另一支外形相同但______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像______,经过比较可知,蜡烛A的像的大小与蜡烛A的大小______(选填“相等”或“不相等”)。
23.如图所示,小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个光斑A和B。
(1)欲使移至,可保持入射点O位置不变,使入射光线绕着点O___________时针转动;也可保持入射光不变,使水面___________(选填“上升”或“下降”);
(2)欲使下移至,保持入射光不变,使水面___________(选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角___________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
24.夜晚,小明发现自己在路灯下的影子长短会发生变化,根据观察,他提出了如下猜想。
猜想1:影子的长度与光源的高度有关;
猜想2:影子的长度与物体到灯的距离有关。
(1)为验证猜想1是否正确,他用如图所示的光源高度可调的台灯模拟“路灯”、用竖立起来的铅笔模拟“人”(铅笔顶端始终低于灯泡的高度)进行实验,得到以下数据表格。
光源高度H/cm
20
30
40
50
60
影长L/cm
30
15
10
7.5
6
根据数据可得:在______一定时,光源的高度越高,影子的长度越______(长/短)。
(2)若验证猜想2是否正确,则应在实验中保持______不变,改变______。
25.在“探究光反射时的规律”的实验中:
次数
1
2
3
(入射角)
(反射角)
(1)将平面镜放在水平桌面上,将附有量角器的半圆形白纸板竖立在平面镜上。使一束光贴着纸板分别沿、、入射,在纸板上观察到的光路如图甲所示,请将三次实验数据填入下面表格中__________。根据实验数据可以得出结论是:在反射现象中______;
(2)如图乙所示,自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是______;
(3)若要探究光反射时,“光路是否可逆”,你的操作是______。
26.在观察光的折射现象的实验中,小华和小明发现不同液体的“透光度”是不同的,于是他们决定深入探究光透过液体后的光照强度与哪些因素有关?为此小华提出如下猜想:
猜想1:与光在液体中通过的路程有关
猜想2:与光折射出液体时的角度有关
(1)为了探究猜想1,如图甲所示,小华将光照强度恒定的入射光束垂直于液面入射,逐渐向透明的薄壁容器(底部厚度忽略不计)中倒入更多液体,测量光透过液体后的光照强度,测得数据如下表所示。
液面深度D/mm
1
2
3
4
5
5.5
6
光照强度Fc/lx
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.3
0.2
请在图乙中画出光照强度Fc与液面深度D的关系图像______。分析实验数据及图像,可得出结论:其他条件相同时,______。由图象可知,入射光束的光照强度为______lx。
(2)为了探究猜想2,小华仍用图甲容器将光照强度恒定的入射光多次改变入射角斜射穿过相同深度的液体,发现入射角不同时光透过液体后的光照强度也不同,由此他认为猜想2正确。请你分析:
①小明发现小华的探究过程中存在的不足是:______。
②小明经过思考后认为:只要把图甲中的容器替换成下图中的______(A/B/C/D)容器就可以弥补小华探究过程中存在的不足。
27.跨学科实践
制作针孔照相机
小明参加学校开展的“自制针孔照相机”项目化学习活动,他准备了两个两端开口且可套在一起的不透明圆柱形纸筒。将外筒的前端蒙一张中心带小孔的黑纸,如图甲;内筒的前端蒙一张塑料薄膜,如图乙:然后将甲筒套在乙筒的外面就是一个自制针孔照相机,如图丙。
(1)针孔照相机的原理:___________
(2)测试环节中,小明用自制的针孔照相机观察蜡烛的火焰,则塑料薄膜上会呈现烛焰___________(选填“正立”或“倒立”)的像;若塑料薄膜上的像不清楚,可以采取的办法是___________(写出一条即可)。
(3)以下是项目化评价小组制定的“自制针孔照相机”评价表。请根据评价表对小明自制的针孔照相机进行等级评定:___________,
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
物距与像距的大小判断和调节
可直接读数、可调节
能大致判断、可调节
无法判断、无法调节
指标二
物体和像的大小比较
能准确比较
能大致比较
无法比较
28.小湘想探究“小孔成像情况”,小湘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”)端用半透明薄纸制成,相当于________;
(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_______(填实或虚)像;
②物体像的形状与小孔的形状_________(填“有关”或“无关”);
(3)接下来,小湘将蜡烛和小孔的位置固定后,若仅移动圆筒位置,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,蜡烛AB在半透明纸上成的像A'B'比AB_______(选填大或小)。
29.在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中:
(1)如图所示,使用该装置时应将小孔对着室外_______(选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察。小华在右侧用制成的小孔成像观察仪观察到点燃的蜡烛成像,其成像的原理和树荫下的圆形光斑形成的原理_______(选填“相同”或“不同”)。
(2)若保持蜡烛和小孔的位置不变,仅将圆筒向后拉动,则薄膜上的像将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。如果仅将原来O形的小孔改成△形的小孔,在半透明膜上像的形状_______(选填“会”或“不会”)改变。
(3)小华无意间在易拉罐的底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛的像,则半透明膜上会_______。
A.只会出现一个像 B.在不同的位置出现两个像 C.出现两个重合的像
30.用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
次数
1
2
3
4
5
6
入射角i
15°
30°
45°
60°
70°
80°
反射角r
15°
30°
45°
60°
70°
80°
(1)实验前,应将纸板___________放置于平面镜上,为使实验效果更明显,整个实验过程应在较___________(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(2)让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如表。比较r和i,可以得出结论:光反射时,___________。
(3)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在___________。
(4)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出。说明光反射时,光路是___________的。
(5)由于光在纸板上发生了___________(选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.(1) 未点燃 完全重合 大小相等
(2)②
(3)A
(4)不变
(5) 玻璃板太厚 B
【详解】(1)[1][2][3]探究平面镜成像特点,在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿与蜡烛A大小相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物的大小相等。
(2)虚像不能用光屏承接,实像可以用光屏承接。如图乙,把蜡烛B移去,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,由于要观察光屏上是否有像,所以应按照眼②的方法直接观察光屏,在光屏上不能观察到蜡烛的像,则说明平面镜所成的像是虚像。
(3)由图可知,四个模型分别为C、A、T、V,从模型上看,只有模型C左右不同,而模型A、T、V,左右相同,所以当小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用模型A、T、V不能达到实验目的,只有模型C左右不同, 所以能够达到实验目的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)为了让右座的同学也能够看清蜡烛A的像,只将甲图中薄平板玻璃向右平移,因为蜡烛A的位置不变,平面镜成的像与物关于镜面对称,所以让玻璃板沿所在平面向右平移,像的位置不发生变化。
(5)[1][2]由于平面镜成像是光的反射形成的,玻璃板太厚会有重影,因为玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。光线射到玻璃上,要发生反射和折射,玻璃有两个表面,前表面直接反射,较亮,所以其中距离观察者较近的像较亮,距离观察者较远的像较暗,光从空气射向玻璃板第一个界面时发生折射,然后在第二个界面发生反射(不是光线从玻璃板的另一侧出来,发生折射,因为这个折射光线不会进入你的眼睛),反射光线射向第一个界面再次发生折射,折射光线进入眼睛看到虚像,这个虚像是位置较远的虚像,所以较远的像是来自蜡烛A的入射光线经过玻璃板一次反射,两次折射,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(1)漫
(2)上
(3)光在同种均匀介质中沿直线传播
(4) 响度 通过纸筒和平面镜看到手表
【详解】(1)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漫反射,使光反射到各个方向,这样我们就能从各个方向看清光的传播路径。
(2)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,将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,此时纸板B的上半部分与入射光线不在同一平面上,如图乙,发现在硬纸板B的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)光在同种均匀的介质中沿直线传播,因此可以在光是传播路径上标记两个合适的点,再用刻度尺、铅笔将两点连接起来,便可以确定光的传播路径。
(4)②[1]实验操作:如图所示,将音乐手表调至响铃的状态,逐渐调整平面镜的角度并观察平面镜,同时要留意听到的声音响度的变化,在不同方位听到的声音的响度不同。
③[2]实验现象;小明发现,当平面镜调整至某一角度时,听到的铃声明显变大,同时恰好能够通过纸筒和平面镜看到手表,说明声音通过平面镜反射后,传入人耳,且此时音乐手表反射的光经过镜面反射后进入人眼,可以初步得到结论:声音的反射与光的反射大致遵循相同的规律。
3.(1) 便于确定像的位置 薄的
(2) 未点燃 蜡烛A 蜡烛A的像
(3) 直接 不能 虚
(4)A
(5)仍然
【详解】(1)[1]玻璃板既可以反射成像,又可以透光,看到后面的景象,选用茶色玻璃板代替平面镜,目的是便于确定像的位置。
[2]为避免出现重影,玻璃板应选择薄的。
(2)[1][2][3]实验中应选择与蜡烛A外形相同且未点燃的蜡烛B用来等效替代蜡烛A,移动蜡烛B发现其恰好能与蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小相等,用到了等效替代法。
(3)[1][2][3]实像能用光屏承接,虚像不能。移去蜡烛B,并在其所在位置放一光屏,用眼睛直接观察,光屏上不能承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是虚像。
(4)平面镜所成的像与物关于镜面对称,像点与物点的连线与镜面垂直,所以,只有一个像的位置。每个平面镜都成一个完整的像,但这两个像在同一位置。
故选A。
(5)根据平面镜成像特点,若放置玻璃板时,不小心上端向左倾斜如图丙所示,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会偏高。蜡烛的像将仍与蜡烛关于镜面对称。
4.(1)确定像的位置
(2) 反射 虚
(3) ① 完全重合
(4)不变
(5)不变
【详解】(1)用玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板透明,不仅能反射成像,还能看到玻璃板后面的物体,这样便于确定像的位置。
(2)[1][2]在玻璃板前看到物体的像,是因为光在玻璃板表面发生反射,形成的是虚像(因为实际光线的反向延长线相交而成,不能呈现在光屏上)。
(3)[1][2]为了比较像与物的大小关系,玻璃板后的物体b应该与物体a的像完全重合,所以b必须和a的放置方向相同,所以应按①方式置于玻璃板后,不断移动,直至与物体a的像完全重合。
(4)平面镜成像时,像与物大小相等,与物体到镜面的距离无关,所以当物体远离玻璃板时,像的大小不变。
(5)将玻璃板沿玻璃板位置向右平移,由于平面镜成像时,像与物关于镜面对称,镜面移动,但物体位置不变,所以,像的位置会不变,而平移后能使原来看不见的同学看见了,是因为移动后有光线经平面镜反射后进入了这些同学的眼睛。
5.(1)竖直
(2) 反射角等于入射角 使实验结论具有普遍性
(3)会
【详解】(1)要使入射光线与反射光线能呈现在纸板上,纸板应与平面镜垂直,所以应将纸板竖直放置在平面镜上。
(2)[1]由表中数据可知,当入射角增大时,反射角也在增大,并且大小一样,所以,在光反射时,反射角等于入射角。
[2]多次实验的目的:避免偶然性,使实验结论具有普遍性。
(3)由于光路是可逆的,将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光线将会从OE方向射出。
6.(1)竖直
(2) 顺 增大
(3) 在 不能
【详解】(1)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。
(2)[1][2]当移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也随之增大,所以反射光束会远离法线,即反射光束将会沿顺时针方向转动。
(3)[1][2]由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当将纸板倾斜,纸板上就看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
7.(1) 比较像与物的大小关系 等效替代
(2) 不能 虚
(3)不变
(4)C
(5)乙
【详解】(1)选用两个完全相同的蜡烛,是用未点燃的蜡烛B去和蜡烛A的像完全重合,以此对比出像和物体的大小相等,目的是比较像与物的大小关系;这种用蜡烛B等效替代蜡烛A的像来完成实验探究的方法,叫做等效替代法。
(2)平面镜成的是虚像,虚像不是实际光线会聚形成的,无法在光屏上呈现,因此在B的位置放光屏,无论怎么移动都不能承接A的像,这一现象直接说明平面镜成的是虚像。
(3)平面镜成像的核心特点是像与物大小始终相等,和物体到玻璃板的距离无关,蜡烛A远离玻璃板时,自身实际大小没有变化,所以它的像大小也不变。
(4)平面镜成的像与物体关于镜面对称,是左右翻转、上下不翻转的,故选C。
(5)平面镜成像时像与物关于镜面对称:甲图玻璃板竖直,像会和物体在同一水平高度,不会倾斜;乙图玻璃板向蜡烛A的反方向倾斜,像会偏高且倾斜;丙图玻璃板向远离蜡烛A的对侧倾斜时,像的位置会偏低且倾斜,故选乙。
8. 便于确定像的位置 薄 便于比较像与物的大小关系 不变 避免偶然性,获得普遍规律 能 A1
【详解】(1)[1]因为平面镜不能透光,只能反射光,所以不能确定出像的位置;玻璃板不但反射光成像,还能透光,既能看到蜡烛A的像,也能透过玻璃观察到蜡烛B的移动情况,便于确定像的位置。
(2)[2]玻璃板的两个面都可以反射光,所以玻璃板越薄,两个反射面所成的像距离越近,这样可以更准确地确定像的位置,厚玻璃板会形成两个像,会影响对实验结果的判断,故尽量选用薄玻璃板。
(3)[3]实验中使用的两支蜡烛大小相同,可以观察到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以两支蜡烛等长是为了便于比较像与物的大小关系。
(4)[4]根据实验现象可知,平面镜所成的像和物体等大,像的大小和位置无关;当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的大小不变,像的大小不变。
(5)[5]做物理实验时,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,所以本实验也应该改变蜡烛A的位置进行多次实验,以获得普遍规律。
(6)[6]平面镜成像的原理是光的反射,如果将蜡烛A放在如图乙所示的位置,蜡烛A发出的光经平面镜反射后,同样能够在玻璃板中成像。
(7)[7]根据平面镜成像规律可知,像和物到镜面的距离相等,且像和物的连线垂直于镜面;如图丙所示,如果将玻璃板向左稍微偏转,蜡烛的像将会向左上方稍微移动,蜡烛A的成像情况如像A1所示。
9.(1)烟雾
(2) 逆 OA 可逆
(3) 90 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】(1)为了清楚的看到光在空气中传播的路径,可以在空气中喷些烟雾,当光照到烟雾颗粒上时,会发生反射,反射光线进入人的眼睛,人就可以更清楚的看到光在空气中传播的路径。
(2)[1]当入射光线AO绕O点顺时针转动时,入射光线靠近法线,入射角变小,由光的反射定律可知,反射角也变小,所以反射光线将靠近法线,反射光线OB绕O点逆时针转动。
[2][3]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,即将一束光贴着纸板F沿BO射向O点,光将沿图乙中OA的方向射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(3)[1][2]在光的反射现象中,入射光线、反射光线和法线在同一平面内,只有当白板与平面垂直时,法线才在该白板上,入射光线、反射光线、法线才能同时呈现在白板上,即白板与镜面成90°角时,白板上才能同时呈现入射光和反射光,实验表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
10.(1) 漫 显示光路
(2) 入射角 反射角等于入射角 寻找普遍规律,使结论更具有普遍性
(3)在
(4)可逆的
【详解】(1)[1][2]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,实验中让光线贴着纸板入射,是为了显示光 路。
(2)[1][2][3]为了探究反射角与入射角的大小关系,应多次改变入射角光线的角度,通过多次实验数据可得出结论:光反射时,反射角大小等于入射角;多次改变入射光线的位置,寻找反射光线与入射光线的关系,是为了得到普遍规律,避免结论具有偶然性。
(3)由图乙可知,此时上半部分不在反射光线与入射光线所在的平面内,故上半部分看不到反射光线;而下半部分能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法 线在同一平面内。
(4)图甲中让光沿FO入射,反射光线从OE射出,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。.
11.(1)确定像的位置
(2)相等
(3)垂直
(4)对称
(5) 虚 仍能
(6)仍然
【详解】(1)玻璃板透明,实验时既能反射成像,又能观察到玻璃板后方的蜡烛,便于确定像的位置。
(2)未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
(3)根据实验现象,连接物和对应像的连线,可发现物和像的连线与镜面垂直,且像与物到镜面的距离相等。
(4)结合以上结论知,像与物大小相等、连线与镜面垂直、到镜面距离相等,可得平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(5)平面镜成像的原理是光的反射,成的是虚像;玻璃板后方放置木板,不影响蜡烛A的光在玻璃板前表面的反射,因此蜡烛A仍能通过玻璃板成像。
(6)平面镜成像的特点始终是像与物关于镜面对称,即使玻璃板倾斜,该关系仍然成立,只是像的位置发生改变。
12.(1) 较暗 位置
(2)距离
(3)虚
【详解】(1)[1]在较暗环境中,点燃蜡烛的像与环境的对比度更高,成像更清晰。
[2]玻璃板是透明的,实验中既能观察到蜡烛A的像,又能看到玻璃板后方的蜡烛B,因此选择玻璃板代替平面镜的主要目的是便于确定像的位置。
(2)实验中使用刻度尺,是为了测量像和物体到平面镜的距离,探究二者的距离关系。
(3)实像能被光屏承接,虚像不能被光屏承接,光屏无法承接蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
13.(1)显示光路(显示光的传播路径)
(2)50
(3)C
(4) OA 可逆的
(5)上升
【详解】(1)实验中选用的硬纸板,表面平整且较粗糙,使光在纸板上发生漫反射,目的是显示光的传播路径。
(2)图甲中,入射光线与镜面夹角为40度,则入射角为50度,在光的反射现象中,反射角等于入射角为50度。
(3)将硬纸板沿ON向后转动纸板F,此时反射光束在纸板F的前方,因为在光的反射中,反射光线与法线和入射光线在同一平面内,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[1][2]若让另一束光沿BO方向(即逆着原反射光线)射向平面镜,反射光线将沿OA方向(即逆着原入射光线)射出,这说明光在发生反射时,光路是可逆的。
(5)图乙中,反射到光电转换气口上的光点从S1移向S2,即光点向入射光线靠近,而整个过程中,入射光线的位置不变,则入射角的大小不变,则反射角的大小也不变,所以液面上升。
14.(1) 入射 反射
(2) 反射角等于入射角 使实验的结论更具普遍性
(3)可逆
(4) 不可以 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】(1)[1]法线ON是垂直于镜面的直线,入射光线EO与法线的夹角定义为入射角,因此夹角i是入射角。
[2]反射光线OF与法线ON的夹角定义为反射角,这是光的反射规律中对反射角的明确界定,因此OF与ON的夹角r是反射角。
(2)[1]表格中入射角依次为30°、35°、40°、45°、50°,对应的反射角与入射角数值完全相等,由此可得出该实验结论:反射角等于入射角。
[2]只进行一次测量得到的结论可能受实验误差等偶然因素影响,因此多次改变入射角的大小,进行多次测量,可以避免实验偶然性,使实验结论更具普遍性。
(3)让光沿原反射光线FO的方向入射,反射光沿原入射光线OE的方向射出,这一现象直接证明了在光的反射现象中,光路是可以反向传播的,即光路可逆。
(4)[1][2]不可以;将纸板B向前或向后折,纸板B就与纸板A不在同一平面内了,此时无法接收到反射光线,因此看不到反射光,这说明只有纸板A和纸板B在同一平面时才能看到反射光,弯折后看不到,证明了光的反射现象中,反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
15.(1) 垂直或竖直 量角器
(2)粗糙
(3)C
(4)顺
(5)一次实验有偶然性
(6) C 反射光线入射光线法线在同一平面
(7) 不能 A
【详解】(1)[1]白色纸板应竖直放置于水平的平面镜上,因为反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内,这样反射光线才能在纸板上呈现。
[2]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)纸板的表面应尽量粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度的同学都能看清光的传播径迹。
(3)在探究光反射规律的实验中,为了能够让入射光线能够在光屏上显示出来,应该使入射光线贴着光屏射到O点,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)如图,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动。
(5)一次实验具有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验。
(6)[1] [2]将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,纸板上均无反射光束呈现,说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内,此时法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,所以可知反射光束在纸板前方。故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(7)若将纸板向后倾斜一个角度(如图丁),入射光线仍能呈现在纸板上,发生了改变;而此时法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,所以将在纸板上看不到反射光线所以入射光线和反射光线都发生改变,只有法线位置不变,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
16.(1) 反射 折射
(2) 折射 高 下
【详解】(1)[1][2]光在不同介质中或者不均匀介质中会发生折射。海市蜃楼是一种奇幻的自然现象,其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于空气密度不同,光线会在气温梯度分界处发生折射,形成的自然现象。海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。
(2)[1]诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线发生折射形成的。因为太阳光线进入大气层时,由于大气密度不均匀,发生折射。
[2]傍晚时,我们看到的太阳的位置要比实际高。由于折射,太阳的像的位置比实际位置偏高,所以我们看到太阳还没真正落下时,实际太阳可能已经在更靠下的位置了。
[3]早晨看到太阳在地平线附近,而太阳实际位置在地平线下方。因为光线折射,使得我们看到的太阳像的位置比实际位置高,所以实际太阳还在地平线以下时,我们就看到它了。
17.实验器材:激光笔,两个完全相同的方形容器(透明,便于观察光路),清水,盐水,和容器底部等大的画有坐标小方格的白纸(铺在容器底部),记号笔,铁架台,透明胶带。
实验步骤:1、用记号笔在坐标纸上标出横、纵坐标,可以用字母,也可以用数字。
2、在两个容器侧壁靠近上沿部分画出相同深度的水位线。
3、把坐标纸用透明带胶粘在桌面适当位置,把一个容器放在坐标纸上,让容器的一个底角与坐标原点重合,向容器中加水,使水面到达水位线标记处。
4、在铁架台上安放激光笔,调整激光笔的高度和角度,使光线斜射在水面,并且在容器底部能看到折射光线照出的光斑,用透明胶带固定激光笔。观察记录容器底部光斑位置的坐标。
5、拿走装水的容器,把另一容器放在坐标纸上并调整好位置,向容器中加盐水至标记处,待液面稳定后观察记录容器底部光斑位置的坐标。6、比较两次光斑位置,如果这两次光斑位置相同,说明这两次折射角相同,如果这两次光斑位置不同,说明折射角不同。
7、重复多次实验,总结实验结论。
【详解】略。
18.(1)垂直
(2)量角器
(3) OA 光路是可逆的
(4)B
(5) 法线 在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】(1)在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,当白板和平面镜垂直时,反射光线与入射光线同时出现在白板上。
(2)实验中需要测量反射角与入射角大小,因此还需要的测量工具是量角器。
(3)若让光沿着BO的方向入射一束光,反射光会沿着OA方向射出,与图中的路径方向完全相反,这说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)平面镜中,反射光线、入射光线与法线在同一平面上。
A.如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折,反射光线不在纸板上,故A不符合题意;
B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,反射光线在纸板上,故B符合题意;
C.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾,反射光线不在纸板上,故C不符合题意。
故选B。
(5)[1]红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点,此时反射光线沿入射光线的方向返回,能显示出法线的位置,因为垂直入射时,入射光线、法线、反射光线重合,红色光线的路径就是法线的位置。
[2]水平方向缓缓转动圆台到恰当的位置时,只能观察到一条光线,说明绿色的入射光线、反射光线和红色的法线重合,此时可判断得出在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
19. 相同 两侧光敏试纸颜色深度不同,涂芦荟汁的一侧更浅
【详解】[1][2]唯一变量是 “是否涂抹芦荟汁”,其余条件包括紫外光强度、照射时间、光敏纸规格等必须保持相同,才能通过对比光敏纸的颜色深度,判断芦荟汁的防晒效果。故如果两侧光敏试纸颜色深度不同,涂芦荟汁的一侧更浅。
20. 多个硬纸板、小刀、白纸板 见解析 见解析
【详解】(1)[1]实验的器材:多个硬纸板、小刀、白纸板。
(2)[2]步骤:①用小刀在每个硬纸板上刻出小孔,形状分别为三角形、圆形、正方形等不同形状。
②白纸板放在地面上,带小孔的硬纸板放置在上方同一高度,观察不同情况下的白纸上的光斑。
(3)[3]结论:若形状始终是圆形,则光斑的形状与树叶间空隙形状无关;若形状改变,说明光斑的形状与树叶间空隙形状有关。
21.(1)方便确定像的位置
(2)左
(3)垂直
(4)不变
(5) A.直接 虚
(6)B
【详解】(1)用玻璃板代替平面镜做实验,可以同时看到像和物,因此用玻璃板代替平面镜目的是为了方便确定像的位置。
(2)镀膜那一面反射效果好,为反射面,将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,由像与物体关于平面镜对称可知,左侧为反射面,由此可以判断镀膜在玻璃板的左面。
(3)将需记录实验数据的白纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板垂直放置在白纸上,否则成的像偏高或偏低,不能确定像的位置。
(4)平面镜成的像与物大小相等,小榔将蜡烛A逐渐向玻璃板靠近时,蜡烛A的像将不变。
(5)[1][2]虚像不能成在光屏上,为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后直接观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是虚像。
(6)根据平面镜成的像与物关于镜面对称,若将玻璃板水平向右移动3cm,对称面和物的位置不变,该硬币的像不变,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
22. 未点燃 完全重合 相等
【详解】[1]若点燃蜡烛B,会因蜡烛B自身发光干扰对蜡烛A像的观察,故用未点燃的蜡烛B替代像。
[2]移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,以此确定像的位置和大小。
[3]蜡烛B与蜡烛A外形相同,当B与A的像重合时,说明像与物体大小相等,这是平面镜成像 “像与物等大” 的特点。
23.(1) 顺 下降
(2) 上升 不变
【详解】(1)[1]根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,欲使移至,即反射光线偏离法线,可保持入射点O位置不变,使入射光线绕着点O顺时针转动,此时入射角变大,反射角随之变大,反射光线向下偏转,偏离法线,可使光斑移至。
[2]保持入射光不变,由于入射光不变,则反射光射出的角度也不变,若水面下降,则入射点随水面下降而下降,并且向左移动,此时反射的光斑也会下降,可使光斑移至。
(2)[1][2]在水面变化过程中,由于入射光线不变,即入射角不变,则折射角也不发生改变,因此过B1点做OB的平行线即为光点下移的折射光线,如图所示:
因此入射光线不变,欲使B点下移至B1,水面需上升。
24.(1) 物体到灯的距离 短
(2) 光源的高度 物体到灯的距离
【详解】(1)[1][2]从实验所测数据可以看出,是在探究光源高度对影子长度的影响,所以结论为当物体到灯的距离一定时,光源高度越高,影子的长度越短。
(2)[1][2]根据控制变量法要求,当研究影子长度与物体到灯的距离有关时,要控制光源的高度等可能影响影子长度的因素不变,只改变物体到灯的距离。
25.(1)
次数
1
2
3
∠ i (入射角)
70°
60°
40°
∠ r (反射角)
70°
60°
40°
反射角等于入射角
(2)反射光线将沿与原光线平行方向反射回去,平面镜发生的是镜面反射
(3)将一束光贴着纸板沿反射光线的路径射到平面镜上,观察光是否沿原来的入射光线反射。若能沿原来的入射光线反射,则说明光路可逆。
【详解】(1)[1][2]量角器中入射光线和反射光线所对应的度数为光线与镜面的夹角度数,可求得入射角和反射角,填入下表中
次数
1
2
3
(入射角)
(反射角)
由表中数据可得,在反射现象中,反射角随入射角的变化而变化,且反射角等于入射角。
(2)由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,光线在反射面发生镜面反射,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,所以司机看到尾灯特别亮。
(3)操作步骤∶将一束光贴着纸板沿反射光线的路径射到平面镜上,观察光是否沿原来的入射光线反射。若能沿原来的入射光线反射,则说明光路可逆。
26.(1) 光透过液体后的光照强度随光在液体中通过的路程增大而减小 1.4
(2) 没有控制光在液体中通过的路程相同 A
【详解】(1)[1]根据表格中的数据,在图乙中进行描点,然后用线将这些点依次连接(描点连线),如图所示:
[2]分析实验数据及图像,随着液面深度D的增大,光照强度Fc逐渐减小,所以可得出结论:其他条件相同时,光透过液体后的光照强度随光在液体中通过的路程增大而减小。
[3]当液面深度D=0时,此时光没有经过液体,光照强度就是入射光束的光照强度,从表格数据或图像趋势可知,当D=0时,Fc=1.4lx,即入射光束的光照强度为1.4lx。
(2)[1]小华探究光透过液体后的光照强度与光入射到液体时的角度的关系时,改变入射角斜射穿过相同深度的液体,但是没有控制光在液体中通过的路程相同,因为入射角改变时,光在液体中通过的路程也会改变,所以存在不足是没有控制光在液体中通过的路程相同。
[2]要探究光透过液体后的光照强度与光入射到液体时的角度的关系,需要控制光在液体中通过的路程相同,A容器中,光从球心入射时,无论入射角如何变化,光在液体中通过的路程始终不变,所以把图甲中的容器替换成A容器就可以弥补小华探究过程中存在的不足。
27.(1)光的直线传播
(2) 倒立 调节孔的大小
(3)合格
【详解】(1)针孔照相机的原理是光的直线传播。因为光在同种均匀介质中沿直线传播,烛焰上部的光通过小孔后,会照到塑料薄膜的下部;烛焰下部的光通过小孔后,会照到塑料薄膜的上部,从而形成像。
(2)[1]针孔照相机利用了光的直线传播原理,烛焰上面的光通过小孔成在薄膜下方,烛焰下面的光通过小孔成在薄膜的上方,所以在薄膜上出现烛焰的倒立的像。
[2]若塑料薄膜上的像不清楚,可能是亮度不高造成的,这时可以适当调节孔的大小,增大孔的直径。
(3)小明自制的针孔照相机不能直接读出物距和像距的大小,可以调节物距和像距大小,同时能比较像与物的大小关系,所以等级评定为合格。
28.(1) A 光屏
(2) 倒立 实 无关
(3) 正比 小
【详解】(1)[1][2]由于像的亮度较暗,像与环境对比度越大,像越亮,因而像成在比较暗的左侧A处,其中半透明薄纸相当于光屏。
(2)[1][2]根据乙图,蜡烛AB经过小孔会成倒立的实像。
[3]丙图,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。
(3)[1]分析表格数据发现,蜡烛和小孔的位置固定后,像到小孔的距离越大,像的高度越高,且像的高度与像到小孔的距离的比值都相等,像的高度与像到小孔的距离成正比。
[2]由图知,物距大于像距,蜡烛在半透明纸上成的像比小。
29.(1) 明亮 相同
(2) 变大 不会
(3)B
【详解】(1)[1]使用小孔成像观察仪时,小孔对着明亮的室外,半透明膜在暗室内,让光线通过小孔进入筒内,在半透明膜上形成倒立缩小的实像。
[2]小孔成像是由光沿直线传播形成的;树荫下的圆形光斑也是由光沿直线传播形成的太阳的实像,成像原理是相同的。
(2)[1]用制成的小孔成像观察仪观察烛焰时,保持蜡烛和小孔的位置不变,仅将圆筒向后拉动,像距变大,光屏上的像将变大。
[2]像的形状与物体相同,与小孔形状无关,如果将原来O形的小孔改成△形的小孔,在半透明薄纸上像的形状不会改变。
(3)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,两个小孔都能成像,则半透明膜上会在不同的位置出现两个像,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
30.(1) 垂直 暗
(2)反射角等于入射角
(3)同一平面内
(4)可逆
(5)漫反射
【详解】(1)[1]实验中纸板需垂直于平面镜放置,这样才能保证入射光线、反射光线与法线在同一平面内,便于观察反射光线。
[2]在较暗的环境中,光线的对比度更高,入射光和反射光在纸板上的痕迹会更明显,实验效果更清晰。
(2)根据表格中的数据可知,光反射时,反射角等于入射角。
(3)在实验过程中,将纸板向前或向后折,是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内,此时把半面纸板F向前或向后折,不能看到反射光线,说明反射光线与入射光线及法线ON在同一平面内。
(4)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,这表明在光的反射中,光路是可逆的。
(5)在不同方向都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漫反射的缘故。
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