专题07 实验题 6大题型24小题(期中专项训练)八年级物理上学期沪科版
2026-10-21
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内容正文:
专题07 实验题专项训练
第1章运动的世界
题型1 测量:长度与时间
题型2 测量:物体运动的速度
第2章声的世界
题型3 声音的产生、传播与特性
第3章光的世界·
题型4 探究:光的反射定律
题型5 探究:平面镜成像的特点
题型6 探究:光的折射规律
基础·固本强基
题型1 测量:长度与时间(共4小题)
1.(26-27八年级上·江西上饶·阶段检测)亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)课堂上同学们用刻度尺测量物理课本的宽度,如图甲所示是小明测量时的情景,请你指出他测量过程中的两处错误:①________________________;②________________________。
(2)纠正错误后,小明重新进行了4次测量,测量结果分别为:18.01cm,17.97cm,17.98,18.02cm,其中有一个数据记录错误,原因是________________________。
(3)为了增强身体素质,很多学校都在校园中增设了各种锻炼器材,如图乙是某校新增的摸高器(部分),它的分度值是________________________,测量范围是________________________。
(4)如图丙所示的是测量________________________(填物理量)的工具,它的示数是________________________s。
2.(26-27八年级上·福建龙岩·阶段检测)测量物体的长度如下图所示:
(1)图①中甲刻度尺的分度值为________;测量结果更精确的是______(填“甲”或“乙”)刻度尺;
(2)图①中物块用乙刻度尺测量长度为________cm;
(3)测量物体长度时,应多次测量求平均值。这样做可以______________________;
(4)图②中,正确读数的是______(选填“A”“B”或“C”)。
3.(26-27八年级上·福建泉州·阶段检测)基本测量仪器的使用
(1)如图1所示,刻度尺读数时视线正确的是________(选填“A”或“B”)。
(2)测圆的直径如图2所示,则该圆的直径是________cm。
(3)小芳想测量小钢珠的直径。她的做法如下:在水平桌面上,将10个相同的小钢珠紧密排列成一排,用两个三角板在两端挡住,测出10个小钢珠的总长度,即可算出小钢珠的直径,如图3所示。则小钢珠的直径为________。
(4)小刚把一条厚薄均匀的纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上直至恰好能套进一个圆环内,如图4所示,纸带环绕了n圈,则纸带的厚度是________(用、、n表示)。
4.(26-27八年级上·福建三明·阶段检测)测量物体的长度如图所示:
(1)图①中甲刻度尺的分度值为___________,用乙刻度尺测量物块的长度为___________cm;测量结果更精确的是___________(选填“甲”或“乙”)刻度尺;
(2)图②中,若按视线A来读数,会使最终的测量结果偏___________。
(3)一条纸带厚薄均匀,把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,直至恰好能套进一个圆环中,如图③所示,纸带环绕了n圈,则纸带厚度是___________(填“A”或“B”)
A. B.
(4)某人测得一本字典正文400页厚度为18.0 mm,则该字典正文每张纸厚度为________mm。小明在测量某同学立定跳远的成绩时,使劲用力去拉皮尺,则测出的结果会比真实值___________(填“偏大”或“偏小”)。
题型2 测量:物体运动的速度(共5小题)
5.(26-27八年级上·北京·期中)小雪同学用图甲所示的装置研究小车在斜面上的运动,让小车从带刻度的斜面A点由静止开始下滑,测出不同阶段的平均速度。
(1)实验中还需要的测量工具是______;
(2)想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,小雪应该将小车从______(选填“A”或“B”)处静止释放;
(3)另一同学调整斜面倾角利用位置传感器通过超声波测出小车实时距离,再用计算机算出速度,如图乙所示。小车从A处滑到C处的过程,位置传感器的屏幕图像如图丙所示。由图像可知,小车沿斜面下滑时做______(选填“匀速”或“变速”)运动,到达中点B时的速度______(选填“大于”、“等于”或“小于”)0.75m/s。
6.(26-27八年级上·河北邢台·阶段检测)随着冬季的到来,滑雪再次成为一项深受大家喜爱的户外运动,小明在一次滑雪中发现他从山坡滑下时,开始的速度和后面的速度不同,于是他来到实验室探究这里面的规律。他利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。让小球从A点由静止开始沿斜面运动,并用电子表记录小球通过A、B、C三个位置的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。测量小球在AB、BC、AC段运动的平均速度,来找到相关规律。
(1)该实验的原理是__________________。
(2)实验时发现小球运动时间太短,为了更方便计时,应将支撑木块______(选填“向右”或“向左”)适当移动。
(3)让小球从A点由静止开始运动,经过B点最终到达C点,对应的时刻如图所示,小球从A点到C点的路程sAC=______cm;小球在AC段运动的平均速度是______m/s。
(4)小球在沿斜面运动过程中做______(选填“匀速”或“变速”)运动。
(5)如果小球撞击C点金属片后才停止计时,则会导致所测AC段的平均速度偏______(选填“大”或“小”)。
【拓展】
(6)小明想估测家到学校的路程s,于是利用手表进行了如下操作:
①校操场一圈的跑道长度为s1,利用手表测出正常步行一圈所用的时间t1;
②再测出从家到学校正常步行时所用的时间t2;
③计算家到学校的路程s=______(请用已知量和测量量的字母符号表示)。
7.(26-27八年级上·江西上饶·阶段检测)研究充水玻璃管中气泡的运动规律
【实验方案】实验小组的同学在讨论实验方案时,设计了如图甲所示的实验器材,并提出了以下方案:
方案一:测量气泡从0cm运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间。
方案二:测量气泡从计时开始2s、4s、6s和8s所通过的距离。
(1)你认为从实验获取数据的角度分析,方案________________________(选填“一”或“二”)更方便。
【证据】
(2)①实验时,学习小组标注的零刻度与底端有一定距离,这样做的好处是________________________。
②记录气泡上升一段路程后的实验数据如表所示。
从0cm刻度开始运动的距离s/cm
0
20
40
60
80
从0cm刻度开始计时的时间t/s
0
5
10
15
20
【解释】
(3)请在图乙所示的坐标系中描点画出气泡运动的s-t图像。
(4)从实验数据和所画的s-t图像可以判断,气泡做的是________________________(选填“匀速”或“变速”)运动,你判断的依据是气泡通过相同路程所用时间________________________(选填“相同”或“不同”)。
【拓展】
(5)为了判断气泡是否做匀速运动,需要测量气泡运动的路程和时间,为便于测量,应使气泡在管内运动得较________________________(选填“快”或“慢”)。为改变气泡上升的速度,某同学尝试改变玻璃管的倾斜程度,当玻璃管与竖直方向成30°角放置时,管中气泡的上升速度要比竖直放置快一些;而当玻璃管水平放置时,气泡几乎不动。根据此现象你能推测出:随玻璃管与竖直方向的夹角增大,气泡上升速度的大小将:________________________(选填“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
8.(26-27八年级上·福建莆田·阶段检测)某同学自制了两个相同的“滴水计时器”(已知滴水器每秒滴下2滴水)。他把滴水计时器分别固定在甲、乙两辆玩具车上,如图1所示。并把玩具车放置在带有刻度线的水平木板上,用来测量玩具车运动的速度。释放玩具车后,它们运动过程中的水滴在木板上的位置如图2所示。则:
(1)此过程,甲车相对于乙车是________(选填“运动”或“静止”)的,理由是甲车与乙车之间的________不断变化。
(2)该同学根据图中的数据判断出乙车做________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。甲车全程的平均速度________乙车全程的平均速度(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)乙车在从A运动到C用时________s,此过程乙车平均速度大小为________m/s。
(4)图中和图像中,图3中能反映出甲车运动状态的图像是________。
题型3 声音的产生、传播与特性(共4小题)
9.(26-27八年级上·广东汕头·阶段检测)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)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,它说明了发声的物体在________________________。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的振动放大,这种思维方法叫作____________ (选填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
(2)如图乙所示,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。在月球上做这个实验________________________(选填“能”或“不能”)看到泡沫塑料球弹起,原因是_____________________________________________。在这种情况下,你是怎样得出这一结论的________________(选填字母)。
A. 通过日常生活经验得出的
B. 通过观看视频加上老师的理论推导得出来的
C. 用实验直接证实的
D. 在实验的基础上加以科学的推理得出的
(3)如图丙所示,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。抽气一段时间后小明发现听到的手机声音没有明显变化,造成这种现象的可能原因是 。
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气 D.插入广口瓶中的导管不足够长
(4)如图丁所示,小明的耳朵贴紧桌面时听到小华轻轻敲击桌面产生的声音,这是因为________________________(选填“固体”“液体”或“气体”)可以传声。
10.(26-27八年级上·安徽六安·阶段检测)如图所示,用钢尺做探究实验,把钢尺紧按在桌面上,拨动钢尺,听它发出的声音,改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动钢尺。
(1)本实验中听到的声音是________________________(选填“A”或“B”)。
A.钢尺拍打桌面发出的
B.钢尺伸出桌面部分振动发出的
(2)实验时,改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动钢尺。钢尺伸出越短,钢尺振动的________________越高,声音的音调越_____________(选填“高”或“低”)。
(3)实验时,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用不同的力拨动钢尺,用力越大,钢尺振动的__________________越大,声音的响度越大。
11.(26-27八年级上·江苏苏州·阶段检测)在物理实验活动中,创新实验小组的同学利用日常学习中的物品进行了探究活动:
(1)如图甲,利用该装置探究声音的响度与什么因素有关时,红豆在实验中的作用是______;
(2)如图乙用卡片拨动木梳的齿:
活动1:如乙图(A)所示,用薄塑料片在塑料梳子的齿上划动两次,第一次快些,第二次慢些;
活动2:如乙图(B)和(C)所示,用薄塑料片分别在B、C两把塑料梳子的齿上用______(相同/不同)速度划动一次;
①比较在活动1和活动2中听到的声音,说明音调的高低与声源振动的______有关;
②小明对于声音主要是由哪个物体发出的有所疑惑。于是他又找来了薄铁片、薄塑料片和薄木板,用相同的速度先后在梳齿上划过进行对比,发现声音的音色不同,据此判断先前听到的声音主要是由______(梳齿/薄塑料片)发出的;
(3)如图丙,小明在8个相同的瓶中装入不同高度的水制成“水瓶琴”,若向瓶内吹出不同的声音,发声的声源是____________;用木棒敲水位最____________(低/高)的瓶子,发出的声音音调最低,为“do”音。小明觉得该瓶发出的“do”音不够准,并测得敲击时该瓶振动频率为270Hz,而标准音高中“do”的频率是261.6Hz,他应该____________(增加水/减少水)直至音准。
12.(26-27八年级上·河南驻马店·阶段检测)在跨学科实践活动中,小明观察到演奏二胡时可通过按压、松开、滑动弦线等指法配合产生优美旋律。于是他提出问题:二胡弦发声的音调高低与什么因素有关?思考后他进行了猜想:二胡弦发声的音调高低可能与弦的长度、粗细和松紧有关。
实验次数
1
2
3
4
钢丝粗细程度
粗
细
细
___________
AB间距/cm
50
50
50
30
钩码个数/个
3
3
4
4
(1)为了探究小明的猜想,请将表格空格处补充完整:___________。该实验用到的实验方法是___________。
(2)实验中,在钢丝末端悬挂不同数量的钩码是为了改变钢丝的___________。
(3)第1、2两次实验是为了探究二胡弦发声的音调高低与弦的___________的关系。拨动钢丝后发现第1次实验中钢丝发声比第2次实验中钢丝发声的音调低,则可初步得出结论:当弦的长度和松紧相同时,弦越 ___________,发声的音调越高。
(4)为了探究二胡弦发声的音调高低与弦长度的关系,应该用___________两次实验对比;在二胡演奏活动中,如图2所示,小明想要让二胡弦发出音调较低的声音,此时最简单合理的操作是松开 ___________(选填“中指”或“食指”),理由是_________________________________。
题型4 探究:光的反射定律(共4小题)
13.(26-27八年级上·江苏南通·阶段检测)小明想要探究光的反射规律,正确组装实验装置如图甲所示,实验过程如下:
(1)将纸板________放在水平桌面上,当光线沿EO紧贴纸板入射到O点,在同一平面的右侧纸板上观察到反射光线OF,此时白纸板的作用是________。
(2)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕PQ向后倾斜,此时反射光束( )
A.消失 B.被纸板挡住 C.在纸板前方 D.仍在纸板上呈现
(3)完成实验后,同组的小东和小红想体验“从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛”,结果没有体验成功。此现象说明:光反射时,________。
(4)使光束以不同角度入射,进行实验测量数据如下表,由此可得:在反射现象中,反射角______入射角。
次数
1
2
3
4
入射角
30°
40°
50°
60°
反射角
30°
40°
50°
60°
(5)共享单车的尾灯设计很巧妙,当后面开来的汽车的灯光照射到尾灯上,它能把光反射回去。四幅图中符合要求的是________,此反射________光的反射规律(选填“遵循”或“不遵循”)。
14.(2026·陕西·模拟预测)在探究光的反射定律实验中,硬纸板EOF由纸板E和纸板F组成,可绕连接轴ON向前、后折转。
(1)如图-1,将一个平面镜放在水平桌面上,将硬纸板EOF_____________放在平面镜上。
(2)改变光束入射的角度,多做几次实验,测出∠i和∠r,并将数据记录在下表中,根据表中数据可知∶在光的反射现象中,___________________________。
序号
1
2
3
4
5
∠i
20°
30°
45°
60°
75°
∠r
20°
30°
45°
60°
75°
(3)如图-2所示,将纸板E沿着ON折转到1位置时,让光束沿纸板E射到O点,此时将纸板F沿ON折转到_________________位置处看到了反射光线,说明在光的反射现象中,入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔。如图-3为上午某时刻光路图,根据上述结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿_____________时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
15.(2026·四川攀枝花·中考真题)在做“探究光的反射定律”的实验中,小明同学进行了如图所示的探究。
(1)如图甲所示,将一束激光紧贴白纸板表面射向镜面,可以从不同的方向在白纸板上看到激光的光路,这是因为激光在白纸板上发生了_____反射。当出现如图乙所示的现象时,白纸板与镜面的位置关系是相互_____的;
为进一步探究入射光线和反射光线的位置关系,他按以下步骤进行实验:
①将平面镜放在水平桌面上,用一个半球形透明玻璃罩盖住,并向罩内注入烟雾。
②用固定的红色激光笔发出一束光垂直射向平面镜上的点。
③用另一支绿色激光笔从左侧向点射出一束光,经平面镜反射后从右侧射出;从入射光线一侧观察绿色光线和红色光线的位置情况。
④保持入射点不变,调整绿色激光笔的位置,改变光的入射方向,重复第③步。
(2)本实验中,注入烟雾的目的是为了显示_____,红色激光相当于_____线。本实验可观察到的实验现象是:绿色光线和红色光线_____(选填“重合”或“不重合”);由此,可以得出的实验结论为:在光的反射中,_____。
16.(25-26八年级上·内蒙古鄂尔多斯·期中)熔盐塔式光热电站利用追日镜将太阳光准确反射到吸热塔的顶端,进而实现发电如下图。追日镜为什么能将太阳光准确反射到指定位置?模型如图甲,其基本原理就是光的反射定律。小明利用激光笔、平面镜、标有角度的可折叠白色硬纸板等仪器,做了探究光的反射定律实验。
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
(1)实验中为了从不同的角度均能看到纸板上呈现的光路,应选择较为___________(选填“粗糙”或“光滑”)的纸板;
(2)平面镜水平放置,标有角度的白色硬纸板垂直立在平面镜上,使一束光紧贴纸板E射向镜面上的O点(ON为纸板中缝,即法线),将纸板F绕ON向前或向后翻折,当纸板E和纸板F___________同一平面上时(选填“在”或 “不在”),纸板F上能呈现反射光束。由此现象初步得出结论_________________________________
(3)实验中多次改变入射角的大小,得到了三组数据如表格所示,分析数据得出结论:______________________ 多次实验的目的是________________________。
(4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明在光的 反射现象中,_________________________________;
(5)夕阳西下,一束太阳光AO在O点经过一面追日镜(相当于平面镜)反射后,刚好反射到吸热塔顶端B如图丁。请画出反射光线并利用光的反射定律作图标出追日镜的位置。
题型5 探究:平面镜成像的特点(共4小题)
17.(26-27八年级上·北京·期中)在完成“探究平面镜成像的特点”实验后,小红对一些问题产生疑惑,请你帮她解决。
(1)解决实验中的问题
①实验中选择玻璃板作为平面镜的目的是______。
②如图甲所示,从蜡烛A一侧透过玻璃板看到两个不重合的蜡烛A的像,改善这种影响的办法是_______。此时若用一张硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间,仍从蜡烛A一侧透过玻璃板看,______(选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
(2)解决生活中的问题
①小红手持镜子,在对着镜子整理头发时,由于室内光比较暗,她应该______(选填“面向”或“背向”)窗户看得更清晰。
②如图乙所示,小红靠近商场自动玻璃门的过程中,她在门中像的大小将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
18.(26-27八年级上·陕西西安·阶段检测)如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是_________;在实验中将平板玻璃_________放置在水平桌面上。如果有3 mm厚和1 mm厚的两块玻璃板,应选用_________mm厚的玻璃板做实验。
(2)小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,蜡烛B_________(选填“需要”或“不需要”)点燃,他可以将蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,由此可以得出的初步结论是像与物大小_________。小明在此处主要采用的研究方法是_________(选填“控制变量”“等效替代”或“理想模型”)法。
(3)小明取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该_________(选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是_________像。
(4)为了避免驾驶员低头观看仪表信息而造成交通事故,车内安装了如图乙-1所示的汽车平视显示系统(简称HUD),可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)呈现在司机正前方(垂直于水平面),方便司机查看。如图乙-2所示,若驾驶员看到的像过高,可将显示器AB_________(选填序号)移动,移动之后所成像的大小_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向下 D.竖直向上
19.(26-27八年级上·江苏无锡·阶段检测)在“探究平面镜成像的特点”实验中,某学习小组用茶色玻璃板、两个相同大小的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、平面镜支架等器材进行实验,如图甲所示。
(1)实验时,小静选择玻璃板而没选择平面镜,是为了便于______;
(2)小静将一块木板紧贴玻璃板背面放置,人眼在玻璃板前______(选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像,这是由于所成的像是______像。
(3)小静为了更好地研究像与物的“左右”关系,采用了彩色LED光源进行实验,现有“A、R、X”三种字母形状的光源供选择,你认为最佳选择是______(选填字母)。
(4)同组的小宇利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为______°,临摹时要在______(选填“①”或“②”)位置观察。
20.(26-27八年级上·江苏苏州·阶段检测)如图是小明同学“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材选用薄玻璃板代替平面镜的原因是________________。
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,未点燃的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像完全________,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(3)保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,按如图丙所示的测量方法进行测量,将数据记录在如下表格中。小明通过思考发现了自己的问题,之前实验中蜡烛A的像对应的反射面实际是________(P/Q)面,且推算出玻璃板的厚度为________cm。
实验序号
1
2
3
4
蜡烛A到平面镜的距离u/cm
4.3
5.3
7.1
10.6
蜡烛B到平面镜的距离v/cm
3.5
4.5
6.3
9.8
(4)为探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将白卡片竖直放在原蜡烛B位置,________(直接/透过玻璃板)观察白卡片上是否有蜡烛A的像。
(5)如图甲所示,一枚硬币放在竖直的茶色玻璃板前,硬币的像在a处:将玻璃板向右平移至图乙所示的位置时,硬币所成的像在________(a/b/c)处。
(6)利用茶色薄玻璃板制作“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面,当手机屏幕与白纸夹角为70°,要使手机画面通过玻璃板所成像恰好在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为________,眼睛应在________(选填“①”或“②”)位置观察。
题型6 探究:光的折射规律(共4小题)
21.(25-26八年级上·黑龙江大庆·期中)在验证“光的折射规律”的实验中,小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕折转的光屏进行了如图所示实验。
(1)实验中应选择表面较粗糙的光屏来承接光路,打开激光光源,当光从空气射入水中时,传播方向______(选填“一定”或“不一定”)发生改变;
(2)小华将折射光线所在的半个光屏向后折转一个角度,她这样操作的目的是为了验证____________。
(3)保持入射光线不变,向水槽中缓慢地持续加水,小华发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动,于是她认为折射角在逐渐变小。她的观点______(选填“正确”或“不正确”)。
(4)小华测得如下表所示的两组数据:
表1:光从空气斜射入水中
序号
1
2
3
入射角α/°
30
45
60
折射角γ/°
22
32
40
表2:光从水中斜射入空气中
序号
1
2
3
入射角α/°
22
◆
40
折射角γ/°
30
45
60
①表2中“◆”数据被遮挡住看不到,由表中信息可知这个数据是______;
②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时,完成了第4次实验,入射角是40°,折射角可能是______。
A、20° B、28° C、35° D、60°
22.(25-26八年级上·安徽合肥·期中)在探究光的折射特点的实验中:
(1)如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在下表中。当光以32°的入射角从水射入空气中时,折射角为____________°;
入射角α
0°
14°
32°
45°
62°
折射角β
0°
11°
22°
32°
41°
(2)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度____________(选填“增加”、“减少”或“不变”),看到水槽中的激光笔是____________像(选填“虚”或“实”)
(3)如图丙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束沿DE方向射出,则激光笔照射在水槽底部的位置必须在____________(选填“①”“②”或“③”)区域内。
23.(25-26八年级上·江西南昌·期中)某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,他经过多次实验并记录了以下数据。
入射角
折射角
10°
7.1°
30°
20.7°
45°
30.0°
60°
37.8°
(1)实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角的大小,还具有______的作用;
(2)分析表中的数据可知,当光从空气斜射入玻璃,折射角______入射角,可以看到折射光线______(选填“偏向”或“偏离”)法线;
(3)进一步分析实验数据还可以判断:当光以40°的入射角从空气斜射入玻璃时,其折射角______(选填“大于”“小于”或“等于”)30°;
(4)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气时,其折射角是____________,此结论运用了光的______性;
(5)若光从空气沿法线垂直射入玻璃时,折射角等于______。
24.(25-26八年级上·安徽宿州·期中)小明为探究光的折射规律设计了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,光贴着光屏从空气斜射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,则在F板上__________(选填“能”或“不能”)看到折射光,这样做想要探究的问题是:_________________________。
(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”或“上”)移动;
(3)小明继续用另一只激光笔让光沿着现在的BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明______________。
(4)如图甲是光在几种介质中发生折射时的光路。和光的折射规律相似,超声波从空气中斜射入人体(人体主要为水)时也会发生偏折,则现代医学中使用超声波击碎人体内的结石时(图乙),入射点应在O点的____________________________(选填“左侧”或“右侧”)。
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专题07 实验题专项训练
第1章运动的世界
题型1 测量:长度与时间
题型2 测量:物体运动的速度
第2章声的世界
题型3 声音的产生、传播与特性
第3章光的世界·
题型4 探究:光的反射定律
题型5 探究:平面镜成像的特点
题型6 探究:光的折射规律
基础·固本强基
题型1 测量:长度与时间(共4小题)
1.(26-27八年级上·江西上饶·阶段检测)亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)课堂上同学们用刻度尺测量物理课本的宽度,如图甲所示是小明测量时的情景,请你指出他测量过程中的两处错误:①________________________;②________________________。
(2)纠正错误后,小明重新进行了4次测量,测量结果分别为:18.01cm,17.97cm,17.98,18.02cm,其中有一个数据记录错误,原因是________________________。
(3)为了增强身体素质,很多学校都在校园中增设了各种锻炼器材,如图乙是某校新增的摸高器(部分),它的分度值是________________________,测量范围是________________________。
(4)如图丙所示的是测量________________________(填物理量)的工具,它的示数是________________________s。
【答案】(1) 测量时刻度线一边没有紧靠被测物体 读数时视线没有与刻度尺的尺面垂直
(2)未注明测量单位
(3) 1cm 1.80~3.00m
(4) 时间 258.7
【详解】(1)对照刻度尺的正确使用规范,图甲中存在两处典型错误:一是刻度尺的刻度线没有紧贴被测的物理课本,会引入额外测量误差;二是读数时视线没有与刻度尺的尺面垂直,会造成读数偏大或偏小的误差。
(2)长度测量要求结果的估读位与刻度尺分度值对应,其余三次测量结果均保留两位小数,单位为cm,说明所用刻度尺分度值为1mm,读数需估读到0.01cm。17.98没有标注单位,属于漏写单位的错误数据。
(3)观察图乙摸高器的刻度,1m之间有100个小格,因此每一小格代表的长度为1cm,即分度值为1cm;从给出的刻度标识可以看出,该摸高器的测量范围为1.80~3.00m。
(4)图丙的工具是停表,是用来测量时间的工具。停表小表盘的分度值为0.5min,指针在4min和5min之间,读数为4min;小表盘的指针未超过4.5min;大表盘按照0~30s读数,分度值为0.1s,指针指向18.7s,因此总示数为
2.(26-27八年级上·福建龙岩·阶段检测)测量物体的长度如下图所示:
(1)图①中甲刻度尺的分度值为________;测量结果更精确的是______(填“甲”或“乙”)刻度尺;
(2)图①中物块用乙刻度尺测量长度为________cm;
(3)测量物体长度时,应多次测量求平均值。这样做可以______________________;
(4)图②中,正确读数的是______(选填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1) 1cm 乙
(2)3.26
(3)减小误差
(4)B
【详解】(1)由题图可知,甲刻度尺的最小刻度值即分度值为1cm;而乙刻度尺的最小刻度值为1mm,测同一物体,分度值越小越精确,故乙的测量结果更精确。
(2)被测物体的一端对准乙刻度尺的刻度2.00cm,另一端约在5.26cm处,故被测物体的长度为
(3)测量物体长度时,应多次测量求平均值,目的是为了减小误差。
(4)刻度尺读数时,视线要与尺面垂直,故A、C都不符合题意,B符合题意。故选B。
3.(26-27八年级上·福建泉州·阶段检测)基本测量仪器的使用
(1)如图1所示,刻度尺读数时视线正确的是________(选填“A”或“B”)。
(2)测圆的直径如图2所示,则该圆的直径是________cm。
(3)小芳想测量小钢珠的直径。她的做法如下:在水平桌面上,将10个相同的小钢珠紧密排列成一排,用两个三角板在两端挡住,测出10个小钢珠的总长度,即可算出小钢珠的直径,如图3所示。则小钢珠的直径为________。
(4)小刚把一条厚薄均匀的纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上直至恰好能套进一个圆环内,如图4所示,纸带环绕了n圈,则纸带的厚度是________(用、、n表示)。
【答案】(1)B
(2)1.55
(3)0.38cm
(4)
【详解】(1)用刻度尺测物块的长度,读数时视线要与刻度线垂直,所以视线正确的是B。
(2)由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值为0.1cm;圆的左侧与1.00cm对齐,右侧与2.55cm对齐,所以圆的直径为
(3)由图可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,即此刻度尺的分度值为0.1cm;左边第一个小钢珠的左侧与0.50cm对齐,右边第10个小钢珠的右侧与4.30cm对齐,所以10个小钢珠的直径总和为
所以一个小钢珠的直径为
(4)铅笔直径为D1,圆环内径为D2,是2n层纸带的总厚度(纸带环绕在铅笔两侧,n圈对应2n个厚度),因此单条纸带厚度为。
4.(26-27八年级上·福建三明·阶段检测)测量物体的长度如图所示:
(1)图①中甲刻度尺的分度值为___________,用乙刻度尺测量物块的长度为___________cm;测量结果更精确的是___________(选填“甲”或“乙”)刻度尺;
(2)图②中,若按视线A来读数,会使最终的测量结果偏___________。
(3)一条纸带厚薄均匀,把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,直至恰好能套进一个圆环中,如图③所示,纸带环绕了n圈,则纸带厚度是___________(填“A”或“B”)
A. B.
(4)某人测得一本字典正文400页厚度为18.0 mm,则该字典正文每张纸厚度为________mm。小明在测量某同学立定跳远的成绩时,使劲用力去拉皮尺,则测出的结果会比真实值___________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 1cm 3.20 乙
(2)大
(3)B
(4) 0.09 偏小
【详解】(1)甲刻度尺中1cm之间有1个小格,则一小格表示1cm,即分度值为1cm;乙刻度尺中1cm之间有10个小格,则一小格表示,即分度值为1mm,物块左端对齐2.00cm,右端对齐5.20cm,长度为
分度值越小精度越高,因此乙刻度尺测量结果更精确。
(2)刻度尺读数时视线需与尺面垂直,即按B读数,若按视线A来读数会把末端刻度读得比实际值更大,最终测量结果偏大。
(3)环绕n圈纸带后,总直径差是2n层纸带的总厚度(直径方向左右各有n圈纸带),因此单层纸带厚度为。故选B。
(4)400页纸对应200张独立的纸,因此每张纸厚度为
用力拉皮尺时,皮尺被拉伸变长,刻度间距被拉大,测量相同的实际长度时,读出的示数会比真实值偏小。
题型2 测量:物体运动的速度(共5小题)
5.(26-27八年级上·北京·期中)小雪同学用图甲所示的装置研究小车在斜面上的运动,让小车从带刻度的斜面A点由静止开始下滑,测出不同阶段的平均速度。
(1)实验中还需要的测量工具是______;
(2)想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,小雪应该将小车从______(选填“A”或“B”)处静止释放;
(3)另一同学调整斜面倾角利用位置传感器通过超声波测出小车实时距离,再用计算机算出速度,如图乙所示。小车从A处滑到C处的过程,位置传感器的屏幕图像如图丙所示。由图像可知,小车沿斜面下滑时做______(选填“匀速”或“变速”)运动,到达中点B时的速度______(选填“大于”、“等于”或“小于”)0.75m/s。
【答案】(1)秒表
(2)A
(3) 变速 大于
【详解】(1)本实验需要测量小车运动的路程和时间,所以还需要秒表。
(2)后半段的平均速度是指从A到C这个过程的后半段的平均速度,所以必须从A静止释放小车。
(3)如图丙为小车速度随时间变化的图像,由图像可知,小车速度越来越大,所以小车沿斜面做变速运动;
由于小车做加速运动,所以后半段时间的路程大于前半段时间的路程,可知小车在中点B时是在后半段时间的某个时刻,由图丙可知,时间中点对应的速度为0.75m/s,则后半段时间的某个时刻对应的速度大于0.75m/s,即后半段到达中点B时的速度大于0.75m/s。
6.(26-27八年级上·河北邢台·阶段检测)随着冬季的到来,滑雪再次成为一项深受大家喜爱的户外运动,小明在一次滑雪中发现他从山坡滑下时,开始的速度和后面的速度不同,于是他来到实验室探究这里面的规律。他利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。让小球从A点由静止开始沿斜面运动,并用电子表记录小球通过A、B、C三个位置的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。测量小球在AB、BC、AC段运动的平均速度,来找到相关规律。
(1)该实验的原理是__________________。
(2)实验时发现小球运动时间太短,为了更方便计时,应将支撑木块______(选填“向右”或“向左”)适当移动。
(3)让小球从A点由静止开始运动,经过B点最终到达C点,对应的时刻如图所示,小球从A点到C点的路程sAC=______cm;小球在AC段运动的平均速度是______m/s。
(4)小球在沿斜面运动过程中做______(选填“匀速”或“变速”)运动。
(5)如果小球撞击C点金属片后才停止计时,则会导致所测AC段的平均速度偏______(选填“大”或“小”)。
【拓展】
(6)小明想估测家到学校的路程s,于是利用手表进行了如下操作:
①校操场一圈的跑道长度为s1,利用手表测出正常步行一圈所用的时间t1;
②再测出从家到学校正常步行时所用的时间t2;
③计算家到学校的路程s=______(请用已知量和测量量的字母符号表示)。
【答案】(1)
(2)向右
(3) 100.0 0.5
(4)变速
(5)小
(6)
【详解】(1)测量平均速度的核心是通过测量运动的路程和对应的时间,利用速度定义式计算平均速度,即。
(2)小球运动时间太短是因为斜面坡度太大、小球速度过快;将支撑木块向右移动,会减小斜面的倾斜程度,小球运动速度变慢,运动时间变长,更方便计时。
(3)刻度尺的分度值为1cm,A点对应刻度100.0cm,C点对应刻度0.0cm,因此AC段路程
A点时刻为00:00:00,C点时刻为00:00:02,运动时间,小球在AC段运动的平均速度
(4)由图可知,AB段和BC段路程不同,但所用时间相同,根据可知,小球通过AB段和BC段的平均速度不同,所以小球在沿斜面下滑过程中做变速运动。
(5)撞击C点后才停止计时,会导致测得的AC段运动时间偏大,根据,路程准确、时间偏大时,计算得到的平均速度偏小。
(6)小明正常步行的速度为;家到学校的步行时间为,因此家到学校的路程
7.(26-27八年级上·江西上饶·阶段检测)研究充水玻璃管中气泡的运动规律
【实验方案】实验小组的同学在讨论实验方案时,设计了如图甲所示的实验器材,并提出了以下方案:
方案一:测量气泡从0cm运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间。
方案二:测量气泡从计时开始2s、4s、6s和8s所通过的距离。
(1)你认为从实验获取数据的角度分析,方案________________________(选填“一”或“二”)更方便。
【证据】
(2)①实验时,学习小组标注的零刻度与底端有一定距离,这样做的好处是________________________。
②记录气泡上升一段路程后的实验数据如表所示。
从0cm刻度开始运动的距离s/cm
0
20
40
60
80
从0cm刻度开始计时的时间t/s
0
5
10
15
20
【解释】
(3)请在图乙所示的坐标系中描点画出气泡运动的s-t图像。
(4)从实验数据和所画的s-t图像可以判断,气泡做的是________________________(选填“匀速”或“变速”)运动,你判断的依据是气泡通过相同路程所用时间________________________(选填“相同”或“不同”)。
【拓展】
(5)为了判断气泡是否做匀速运动,需要测量气泡运动的路程和时间,为便于测量,应使气泡在管内运动得较________________________(选填“快”或“慢”)。为改变气泡上升的速度,某同学尝试改变玻璃管的倾斜程度,当玻璃管与竖直方向成30°角放置时,管中气泡的上升速度要比竖直放置快一些;而当玻璃管水平放置时,气泡几乎不动。根据此现象你能推测出:随玻璃管与竖直方向的夹角增大,气泡上升速度的大小将:________________________(选填“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
【答案】(1)一
(2)气泡运动趋于稳定,便于观察记录
(3)
(4) 匀速 相同
(5) 慢 先变大后变小
【详解】(1)方案一预先在玻璃管上标记好固定的、等位置,实验时只需要在气泡经过这些预设刻度时计时即可;而方案二需要时刻紧盯秒表,在特定的、等时刻立刻去定位气泡的位置,操作难度大、数据误差大,因此方案一更方便。
(2)气泡从管底由静止开始上浮的初始阶段是加速运动,零刻度不设在管底,等气泡到达零刻度时已经进入稳定运动状态,后续测量的数据更准确。
(3)在乙图坐标系中,依次描出(0,0)、(5,20)、(10,40)、(15,60)、(20,80)这五个点,再用一条平滑的线段将所有点连接即可。
(4)根据s-t图像可知,气泡通过相同路程所用时间相同,气泡运动的路程与时间成正比,所以气泡做匀速直线运动。
(5)气泡运动速度越慢,运动相同路程的耗时就越长,计时的相对误差就越小,更便于准确测量时间;
根据实验现象:竖直放置时速度较慢,与竖直方向成30°时速度更快,水平放置时气泡几乎不动速度趋近于0,说明随着玻璃管与竖直方向的夹角从0°(竖直)逐渐增大到90°(水平)的过程中,气泡速度先变大后变小。
8.(26-27八年级上·福建莆田·阶段检测)某同学自制了两个相同的“滴水计时器”(已知滴水器每秒滴下2滴水)。他把滴水计时器分别固定在甲、乙两辆玩具车上,如图1所示。并把玩具车放置在带有刻度线的水平木板上,用来测量玩具车运动的速度。释放玩具车后,它们运动过程中的水滴在木板上的位置如图2所示。则:
(1)此过程,甲车相对于乙车是________(选填“运动”或“静止”)的,理由是甲车与乙车之间的________不断变化。
(2)该同学根据图中的数据判断出乙车做________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。甲车全程的平均速度________乙车全程的平均速度(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)乙车在从A运动到C用时________s,此过程乙车平均速度大小为________m/s。
(4)图中和图像中,图3中能反映出甲车运动状态的图像是________。
【答案】(1) 运动 位置
(2) 变速 <
(3)
(4)②④
【详解】(1)观察图2中甲、乙两车水滴位置,相同时间内两车的相对位置在不断改变,因此甲车相对于乙车是运动的。
(2)滴水器每秒滴下2滴水,相邻水滴时间间隔为0.5 s,乙车相邻水滴的间距逐渐变大,说明相等时间内通过的路程不等,因此乙车做变速直线运动。
甲车全程有8个水滴,总时间为,总路程约为11.00 cm。
则甲车全程的平均速度约为
乙车全程有5个水滴,总时间为,总路程为10.50 cm。
则乙车全程的平均速度
故甲车全程的平均速度小于乙车全程的平均速度。
(3)由图2可知乙车从A运动到C滴下4滴水,所以乙车运动的时间为
乙车从A运动到C的路程为6.00 cm,则此过程中乙车平均速度
(4)由图2可知甲车相邻水滴的间距相等,说明甲车做匀速直线运动,对应的图像是一条过原点的倾斜的直线,对应的图像是平行于横坐标的直线,故图3中能反映出甲车运动状态的图像是②④。
题型3 声音的产生、传播与特性(共4小题)
9.(26-27八年级上·广东汕头·阶段检测)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)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,它说明了发声的物体在________________________。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的振动放大,这种思维方法叫作____________ (选填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
(2)如图乙所示,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。在月球上做这个实验________________________(选填“能”或“不能”)看到泡沫塑料球弹起,原因是_____________________________________________。在这种情况下,你是怎样得出这一结论的________________(选填字母)。
A. 通过日常生活经验得出的
B. 通过观看视频加上老师的理论推导得出来的
C. 用实验直接证实的
D. 在实验的基础上加以科学的推理得出的
(3)如图丙所示,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。抽气一段时间后小明发现听到的手机声音没有明显变化,造成这种现象的可能原因是 。
A.手机声音的响度太大 B.手机声音的频率太高
C.未塞紧瓶塞存在漏气 D.插入广口瓶中的导管不足够长
(4)如图丁所示,小明的耳朵贴紧桌面时听到小华轻轻敲击桌面产生的声音,这是因为________________________(选填“固体”“液体”或“气体”)可以传声。
【答案】(1) 振动 转换法
(2) 不能 真空不能传声 D
(3)C
(4)固体
【详解】(1)[1]用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球弹跳起来,用乒乓球的弹跳反应发声体正在振动。
[2]用乒乓球的弹跳反映发声体正在振动,将不容易观察的现象转换成容易观察的现象,体现了转换法的思维。
(2)[1][2]如图乙所示,敲响右边的音叉,由于声音可以在空气中传播,且声波具有能量,因此左边完全相同的音叉也会发声,又由于发声体在振动,所以能把泡沫塑料球弹起,在月球中是真空环境,声音无法在真空中传播,所以此实验无法进行。
[3]由于在现实中无法创造绝对真空的实验环境,此结论是在逐渐抽出空气、声音不断变小的实验基础上,进一步进行科学推理得到的,故ABC不合理,故选D。
(3)用抽气筒将广口瓶中的空气抽出,一段时间后,瓶内的空气减少,声音应该明显变小,若听到的声音无明显变化,最可能的原因是未塞紧瓶塞存在漏气,外界空气持续进入瓶中,瓶内始终有足够的传声介质,故ABD不合理,故选C。
(4)耳朵贴紧桌面时听到小华轻轻敲击桌面产生的声音,声音是由固体传播到人耳的,说明固体可以传声。
10.(26-27八年级上·安徽六安·阶段检测)如图所示,用钢尺做探究实验,把钢尺紧按在桌面上,拨动钢尺,听它发出的声音,改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动钢尺。
(1)本实验中听到的声音是________________________(选填“A”或“B”)。
A.钢尺拍打桌面发出的
B.钢尺伸出桌面部分振动发出的
(2)实验时,改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动钢尺。钢尺伸出越短,钢尺振动的________________越高,声音的音调越_____________(选填“高”或“低”)。
(3)实验时,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用不同的力拨动钢尺,用力越大,钢尺振动的__________________越大,声音的响度越大。
【答案】(1)B
(2) 频率 高
(3)幅度
【详解】(1)实验中的发声体是钢尺,通过钢尺伸出桌面部分振动发出的声音探究声音的特性,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)声音的音调与频率有关,用相同的力拨动钢尺,钢尺伸出越短,钢尺振动的越快,钢尺振动的频率越高,声音的音调越高。
(3)声音的响度与振幅有关,保持钢尺伸出桌面的长度不变,用力越大,钢尺振动的幅度越大,声音的响度越大。
11.(26-27八年级上·江苏苏州·阶段检测)在物理实验活动中,创新实验小组的同学利用日常学习中的物品进行了探究活动:
(1)如图甲,利用该装置探究声音的响度与什么因素有关时,红豆在实验中的作用是______;
(2)如图乙用卡片拨动木梳的齿:
活动1:如乙图(A)所示,用薄塑料片在塑料梳子的齿上划动两次,第一次快些,第二次慢些;
活动2:如乙图(B)和(C)所示,用薄塑料片分别在B、C两把塑料梳子的齿上用______(相同/不同)速度划动一次;
①比较在活动1和活动2中听到的声音,说明音调的高低与声源振动的______有关;
②小明对于声音主要是由哪个物体发出的有所疑惑。于是他又找来了薄铁片、薄塑料片和薄木板,用相同的速度先后在梳齿上划过进行对比,发现声音的音色不同,据此判断先前听到的声音主要是由______(梳齿/薄塑料片)发出的;
(3)如图丙,小明在8个相同的瓶中装入不同高度的水制成“水瓶琴”,若向瓶内吹出不同的声音,发声的声源是____________;用木棒敲水位最____________(低/高)的瓶子,发出的声音音调最低,为“do”音。小明觉得该瓶发出的“do”音不够准,并测得敲击时该瓶振动频率为270Hz,而标准音高中“do”的频率是261.6Hz,他应该____________(增加水/减少水)直至音准。
【答案】(1)将鼓面的微小振动放大,便于观察实验现象
(2) 相同 频率 薄塑料片
(3) 瓶内空气柱 高 增加水
【详解】(1)鼓面振动很微小,肉眼难以直接分辨,红豆会随着鼓面振动弹起,把鼓面的微小振动转换为红豆明显的跳动,这是初中物理常用的转换法,作用是放大鼓面振动便于观察。
(2)探究音调与梳齿疏密的关系时,要控制划动速度相同,只改变梳齿的疏密,符合控制变量法的要求。
两次实验中声源振动的快慢(即频率)不同,最终音调不同,说明音调高低和声源振动的频率有关。
音色由发声体的材料、结构决定,更换不同材质的划片后音色发生变化,说明发声体是薄塑料片。
(3)向瓶内吹气时,是瓶内水面上方的空气柱振动发声,水越多,空气柱越短,音调越高。
用木棒敲击瓶子时,是瓶子和水振动发声,水位越高,振动越慢,频率越低,音调就越低。
当前该瓶振动频率270Hz高于标准“do”音的261.6Hz,说明振动偏快,需要增加瓶内的水,让振动变慢,频率降低到标准值。
12.(26-27八年级上·河南驻马店·阶段检测)在跨学科实践活动中,小明观察到演奏二胡时可通过按压、松开、滑动弦线等指法配合产生优美旋律。于是他提出问题:二胡弦发声的音调高低与什么因素有关?思考后他进行了猜想:二胡弦发声的音调高低可能与弦的长度、粗细和松紧有关。
实验次数
1
2
3
4
钢丝粗细程度
粗
细
细
___________
AB间距/cm
50
50
50
30
钩码个数/个
3
3
4
4
(1)为了探究小明的猜想,请将表格空格处补充完整:___________。该实验用到的实验方法是___________。
(2)实验中,在钢丝末端悬挂不同数量的钩码是为了改变钢丝的___________。
(3)第1、2两次实验是为了探究二胡弦发声的音调高低与弦的___________的关系。拨动钢丝后发现第1次实验中钢丝发声比第2次实验中钢丝发声的音调低,则可初步得出结论:当弦的长度和松紧相同时,弦越 ___________,发声的音调越高。
(4)为了探究二胡弦发声的音调高低与弦长度的关系,应该用___________两次实验对比;在二胡演奏活动中,如图2所示,小明想要让二胡弦发出音调较低的声音,此时最简单合理的操作是松开 ___________(选填“中指”或“食指”),理由是_________________________________。
【答案】(1) 细 控制变量法
(2)松紧程度
(3) 粗细 细
(4) 3、4 中指 当弦的粗细、松紧相同时,弦的长度越长,音调越低,松开中指后振动的弦长度更长,发出的音调更低
【详解】(1)探究音调与弦长度的关系时,需要控制弦的粗细、松紧完全相同,仅改变长度,第4次实验钩码数为4、AB间距30cm,因此钢丝粗细要和第3次一致为“细”;
本实验每次只保留一个待探究的变量,控制其余所有可能影响结果的因素不变,该方法是控制变量法。
(2)钢丝末端悬挂钩码个数越多,钢丝拉得越紧,所以在钢丝末端悬挂不同数量的钩码是为了改变钢丝的松紧程度。
(3) 第1、2次实验中,弦的长度都是50cm、钩码数都是3(松紧相同),仅粗细不同,因此是探究音调和弦粗细的关系;
第1次粗弦音调更低,说明当长度和松紧相同时,弦越细,振动频率越高,音调越高。
(4)探究音调与弦长度的关系时,需要控制粗细、松紧相同,仅改变长度,第3、4次实验满足该条件;
图2中食指更靠上、中指更靠下,松开中指后,弦的振动部分长度会比松开食指时更长,在弦的粗细、松紧不变的前提下,弦越长振动频率越低,音调就越低,因此要松开中指获得更低的音调。
题型4 探究:光的反射定律(共4小题)
13.(26-27八年级上·江苏南通·阶段检测)小明想要探究光的反射规律,正确组装实验装置如图甲所示,实验过程如下:
(1)将纸板________放在水平桌面上,当光线沿EO紧贴纸板入射到O点,在同一平面的右侧纸板上观察到反射光线OF,此时白纸板的作用是________。
(2)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕PQ向后倾斜,此时反射光束( )
A.消失 B.被纸板挡住 C.在纸板前方 D.仍在纸板上呈现
(3)完成实验后,同组的小东和小红想体验“从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛”,结果没有体验成功。此现象说明:光反射时,________。
(4)使光束以不同角度入射,进行实验测量数据如下表,由此可得:在反射现象中,反射角______入射角。
次数
1
2
3
4
入射角
30°
40°
50°
60°
反射角
30°
40°
50°
60°
(5)共享单车的尾灯设计很巧妙,当后面开来的汽车的灯光照射到尾灯上,它能把光反射回去。四幅图中符合要求的是________,此反射________光的反射规律(选填“遵循”或“不遵循”)。
【答案】(1) 垂直 显示光路
(2)C
(3)光路可逆
(4)等于
(5) B 遵循
【详解】(1)为了使入射光线、反射光线和法线都在纸板上呈现,纸板必须与平面镜垂直放置。此时白纸板作用是显示光的传播路径。
(2)反射光线、入射光线和法线始终在同一平面内且垂直于镜面,故纸板(连同激光笔)向后倾斜,反射光线位于纸板前方,故选C。
(3)光路是可逆的,若甲能看到乙的眼睛,乙必然也能看到甲的眼睛,所以无法实现单向观察。
(4)分析表格数据可知,每一次实验中反射角的度数都与入射角相等,说明反射角等于入射角。
(5)互成直角的小平面镜(角反射器)能使光线经两次反射后沿原方向返回,符合尾灯设计要求,故选B。
任何光的反射现象(包括漫反射和镜面反射)都遵循光的反射规律。
14.(2026·陕西·模拟预测)在探究光的反射定律实验中,硬纸板EOF由纸板E和纸板F组成,可绕连接轴ON向前、后折转。
(1)如图-1,将一个平面镜放在水平桌面上,将硬纸板EOF_____________放在平面镜上。
(2)改变光束入射的角度,多做几次实验,测出∠i和∠r,并将数据记录在下表中,根据表中数据可知∶在光的反射现象中,___________________________。
序号
1
2
3
4
5
∠i
20°
30°
45°
60°
75°
∠r
20°
30°
45°
60°
75°
(3)如图-2所示,将纸板E沿着ON折转到1位置时,让光束沿纸板E射到O点,此时将纸板F沿ON折转到_________________位置处看到了反射光线,说明在光的反射现象中,入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔。如图-3为上午某时刻光路图,根据上述结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿_____________时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1)垂直
(2)反射角等于入射角
(3)3
(4)逆
【详解】(1)实验中硬纸板必须垂直放置在平面镜上,才能让法线(垂直于镜面的ON)落在硬纸板平面内,顺利呈现入射和反射光线。
(2)分析表格的多组数据,每组的反射角∠r都和入射角∠i大小相等,可得出光的反射现象中反射角等于入射角的规律。
(3)要验证三线共面,当纸板E折转到1位置后,只有把纸板F折转到和纸板E共面的3位置时,才能显示出反射光线,若转到2位置则无法看到反射光,以此证明入射光线、反射光线、法线共面。
(4)图-3为上午某时刻的光路图,随着时间推移,太阳会沿逆时针方向转动,入射光线会逐渐向左移动。为了保持反射光线始终射向吸热塔,即反射光线位置不变,反射光线与入射光线的夹角变小,反射角变小,则法线逆时针转动。因法线与镜面垂直,则追日镜需沿逆时针方向旋转。
15.(2026·四川攀枝花·中考真题)在做“探究光的反射定律”的实验中,小明同学进行了如图所示的探究。
(1)如图甲所示,将一束激光紧贴白纸板表面射向镜面,可以从不同的方向在白纸板上看到激光的光路,这是因为激光在白纸板上发生了_____反射。当出现如图乙所示的现象时,白纸板与镜面的位置关系是相互_____的;
为进一步探究入射光线和反射光线的位置关系,他按以下步骤进行实验:
①将平面镜放在水平桌面上,用一个半球形透明玻璃罩盖住,并向罩内注入烟雾。
②用固定的红色激光笔发出一束光垂直射向平面镜上的点。
③用另一支绿色激光笔从左侧向点射出一束光,经平面镜反射后从右侧射出;从入射光线一侧观察绿色光线和红色光线的位置情况。
④保持入射点不变,调整绿色激光笔的位置,改变光的入射方向,重复第③步。
(2)本实验中,注入烟雾的目的是为了显示_____,红色激光相当于_____线。本实验可观察到的实验现象是:绿色光线和红色光线_____(选填“重合”或“不重合”);由此,可以得出的实验结论为:在光的反射中,_____。
【答案】(1) 漫 垂直
(2) 光路 法 重合 反射光线、入射光线与法线在同一平面内
【详解】(1)白纸板表面粗糙,激光在其表面发生漫反射,反射光向各个方向传播,因此可以从不同方向看到光路;
图乙中能同时在白纸板上呈现入射光线和反射光线,说明白纸板与镜面是垂直的,此时纸板刚好处于入射光线和反射光线所在的平面内。
(2)烟雾中的微小颗粒可以散射光,从而清晰显示出光的传播路径,便于观察光路;
红色激光垂直射向镜面的O点,和镜面垂直,相当于光的反射定律中的法线;
实验中从红绿激光的侧面观察时,当视线恰好在红绿激光平面时,绿色光线、红色光线会恰好重合,说明在光的反射中,反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
16.(25-26八年级上·内蒙古鄂尔多斯·期中)熔盐塔式光热电站利用追日镜将太阳光准确反射到吸热塔的顶端,进而实现发电如下图。追日镜为什么能将太阳光准确反射到指定位置?模型如图甲,其基本原理就是光的反射定律。小明利用激光笔、平面镜、标有角度的可折叠白色硬纸板等仪器,做了探究光的反射定律实验。
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
(1)实验中为了从不同的角度均能看到纸板上呈现的光路,应选择较为___________(选填“粗糙”或“光滑”)的纸板;
(2)平面镜水平放置,标有角度的白色硬纸板垂直立在平面镜上,使一束光紧贴纸板E射向镜面上的O点(ON为纸板中缝,即法线),将纸板F绕ON向前或向后翻折,当纸板E和纸板F___________同一平面上时(选填“在”或 “不在”),纸板F上能呈现反射光束。由此现象初步得出结论_________________________________
(3)实验中多次改变入射角的大小,得到了三组数据如表格所示,分析数据得出结论:______________________ 多次实验的目的是________________________。
(4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明在光的 反射现象中,_________________________________;
(5)夕阳西下,一束太阳光AO在O点经过一面追日镜(相当于平面镜)反射后,刚好反射到吸热塔顶端B如图丁。请画出反射光线并利用光的反射定律作图标出追日镜的位置。
【答案】(1)粗糙
(2) 在 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(3) 反射角等于入射角 避免偶然性,寻找(得出)普遍规律
(4)光路是可逆的
(5)
【详解】(1)要从不同角度看到纸板上的光路,需要光在纸板上发生漫反射,漫反射的条件是反射面粗糙,因此选择较为粗糙的纸板。
(2)根据实验现象可知,将纸板F绕ON向前或向后翻折,当E、F在同一平面上时,让入射光线沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)实验中多次改变入射角的大小,得到了三组数据如表格所示,分析数据:每一次实验反射角的度数都等于入射角的度数,于是得到的结论是反射角等于入射角。
一次实验得出的结论具有偶然性,多次实验的目的是避免偶然性,寻找(得出)普遍规律。
(4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(5)光的反射中,反射角与入射角相同,即入射光线与反射光线夹角的角平分线为法线,因此先作出法线,再过入射点作法线的垂线,即为追日镜的位置。
题型5 探究:平面镜成像的特点(共4小题)
17.(26-27八年级上·北京·期中)在完成“探究平面镜成像的特点”实验后,小红对一些问题产生疑惑,请你帮她解决。
(1)解决实验中的问题
①实验中选择玻璃板作为平面镜的目的是______。
②如图甲所示,从蜡烛A一侧透过玻璃板看到两个不重合的蜡烛A的像,改善这种影响的办法是_______。此时若用一张硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间,仍从蜡烛A一侧透过玻璃板看,______(选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
(2)解决生活中的问题
①小红手持镜子,在对着镜子整理头发时,由于室内光比较暗,她应该______(选填“面向”或“背向”)窗户看得更清晰。
②如图乙所示,小红靠近商场自动玻璃门的过程中,她在门中像的大小将_______(选填“变大”“变小”或“不变”);
【答案】(1) 便于确定像的位置 换用较薄的玻璃板 能
(2) 面向 不变
【详解】(1)①玻璃板透明,玻璃板是透明的,既能反射光成像,又可以透过玻璃板观察到后方的蜡烛,方便确定像的位置,因此选择玻璃板代替平面镜。
②看到两个不重合的像,是因为玻璃板太厚,前后两个表面都会反射成像,因此换用较薄的玻璃板可以改善该问题;
平面镜的像是蜡烛A的光经玻璃板反射形成的,硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间,不会阻挡蜡烛A的反射光进入人眼,因此仍能看到像。
(2)①要清晰看到镜中自己的像,需要足够光线照射脸部,让脸部反射更多光,因此面向窗户,让光照亮脸部,成像更清晰。
②平面镜成像中,像的大小始终和物体大小相等,和物体到镜面的距离无关,因此小红靠近玻璃门时,像的大小不变。
18.(26-27八年级上·陕西西安·阶段检测)如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是_________;在实验中将平板玻璃_________放置在水平桌面上。如果有3 mm厚和1 mm厚的两块玻璃板,应选用_________mm厚的玻璃板做实验。
(2)小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,蜡烛B_________(选填“需要”或“不需要”)点燃,他可以将蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,由此可以得出的初步结论是像与物大小_________。小明在此处主要采用的研究方法是_________(选填“控制变量”“等效替代”或“理想模型”)法。
(3)小明取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该_________(选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是_________像。
(4)为了避免驾驶员低头观看仪表信息而造成交通事故,车内安装了如图乙-1所示的汽车平视显示系统(简称HUD),可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)呈现在司机正前方(垂直于水平面),方便司机查看。如图乙-2所示,若驾驶员看到的像过高,可将显示器AB_________(选填序号)移动,移动之后所成像的大小_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向下 D.竖直向上
【答案】(1) 便于确定像的位置 竖直/垂直 1
(2) 不需要 相等 等效替代
(3) 不透过 虚
(4) B 不变
【详解】(1)玻璃板是透明的,既能反射成像,又能透过玻璃看到另一侧的蜡烛,因此可以便于确定像的位置;
实验时必须将玻璃板竖直放置在桌面,否则蜡烛的像会偏高或偏低,无法让后方蜡烛和像重合;
厚玻璃板的两个面都会反射成像,会出现重影干扰实验,因此选更薄的1mm厚玻璃板。
(2)蜡烛B不需要点燃,若点燃会让玻璃板后方过亮,反而难以观察蜡烛A的像;
未点燃的等大蜡烛B和A的像完全重合,说明像和物体大小相等;
这里用蜡烛B等效替代蜡烛A来比较像与物体的大小,属于等效替代法。
(3)验证平面镜成虚像时,需要不透过玻璃板直接观察光屏,若透过玻璃板观察会把玻璃板成的虚像误认为是光屏承接的像;
实像可以在光屏上呈现,虚像无法在光屏上承接。光屏上没有出现像,说明平面镜成的是虚像。
(4) 根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,像过高时,将显示器水平向左移动,像会同步向下移动到合适位置,因此选B;
平面镜成像的大小始终和物体大小相等,显示器的大小不变,因此移动显示器后像的大小不变。
19.(26-27八年级上·江苏无锡·阶段检测)在“探究平面镜成像的特点”实验中,某学习小组用茶色玻璃板、两个相同大小的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、平面镜支架等器材进行实验,如图甲所示。
(1)实验时,小静选择玻璃板而没选择平面镜,是为了便于______;
(2)小静将一块木板紧贴玻璃板背面放置,人眼在玻璃板前______(选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像,这是由于所成的像是______像。
(3)小静为了更好地研究像与物的“左右”关系,采用了彩色LED光源进行实验,现有“A、R、X”三种字母形状的光源供选择,你认为最佳选择是______(选填字母)。
(4)同组的小宇利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为______°,临摹时要在______(选填“①”或“②”)位置观察。
【答案】(1)确定像的位置
(2) 能 虚
(3)R
(4) 50 ①
【详解】(1)在探究平面镜成像特点的实验中,我们需要同时观察到物体的像以及用来替代像的另一个物体。平面镜是不透明的,只能看到像,无法看到镜后的物体;而玻璃板是透明的,既能反射光线成像,又能让光线透过,使我们能看到玻璃板后面的蜡烛。这样就可以移动后面的蜡烛,使其与前面蜡烛的像完全重合,从而准确地找到像的位置。
(2)平面镜成像的原理是光的反射。蜡烛A发出的光射到玻璃板的表面发生反射,反射光线进入人的眼睛,人眼逆着反射光线看去,就看到了蜡烛A的像。这个像并不是实际光线会聚而成的,而是反射光线的反向延长线相交形成的,属于虚像。在玻璃板背面紧贴木板,并不会阻挡玻璃板前表面的反射光线,因此人眼依然能接收到反射光,能观察到蜡烛A的像。
(3)为了研究像与物的“左右”关系,我们需要选择一个左右不对称的字母。如果字母左右对称,那么它的像和物在左右方向上看起来是一样的,就无法分辨是否发生了左右颠倒。“A”是左右对称的;“X”是左右对称的;“R”是左右不对称的。因此,选择“R”作为光源,可以清晰地观察到像与物在左右方向上的差异。
(4)根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面对称,则镜面是物和像所在平面的夹角的角平分线。如图丁,手机屏幕与白纸的夹角为80°,则手机右侧与白纸的夹角为100°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角��应为50°。平面镜成的像是虚像,所以要透过玻璃板观察像,则临摹时要在①位置观察像。
20.(26-27八年级上·江苏苏州·阶段检测)如图是小明同学“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材选用薄玻璃板代替平面镜的原因是________________。
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,未点燃的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像完全________,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(3)保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,按如图丙所示的测量方法进行测量,将数据记录在如下表格中。小明通过思考发现了自己的问题,之前实验中蜡烛A的像对应的反射面实际是________(P/Q)面,且推算出玻璃板的厚度为________cm。
实验序号
1
2
3
4
蜡烛A到平面镜的距离u/cm
4.3
5.3
7.1
10.6
蜡烛B到平面镜的距离v/cm
3.5
4.5
6.3
9.8
(4)为探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将白卡片竖直放在原蜡烛B位置,________(直接/透过玻璃板)观察白卡片上是否有蜡烛A的像。
(5)如图甲所示,一枚硬币放在竖直的茶色玻璃板前,硬币的像在a处:将玻璃板向右平移至图乙所示的位置时,硬币所成的像在________(a/b/c)处。
(6)利用茶色薄玻璃板制作“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面,当手机屏幕与白纸夹角为70°,要使手机画面通过玻璃板所成像恰好在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为________,眼睛应在________(选填“①”或“②”)位置观察。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)重合
(3) P 0.8
(4)直接
(5)a
(6) 55° ①
【详解】(1)薄玻璃板是透明的,既能反射光成像,又能透过光看到玻璃板后方的蜡烛,方便调整后方蜡烛与像重合,从而确定像的位置,而平面镜不透明无法直接确定像的位置。
(2)移动未点燃的等大蜡烛B,直到它与蜡烛A的像完全重合,既可以确定像的位置,也能直观验证像与物大小相等的特点。
(3)从图丙测量方式可知,u是蜡烛A到玻璃板左侧P面的距离,v是蜡烛B到玻璃板右侧Q面的距离,根据表格数据,,所以实验中是以P面为反射面。以P为反射面,u和v的差值,即为玻璃板的厚度,计算四组数据的差值分别为,,,,故玻璃板厚度为0.8cm。
(4)验证像的虚实的时候,需要不透过玻璃板,直接观察白卡片,若卡片上没有像,说明平面镜成的是虚像;如果透过玻璃板观察,视线会被玻璃板的反射光干扰,无法判断像是否真实呈现在卡片上。
(5)平面镜成像中,像与物关于镜面对称,平移玻璃板时,硬币的位置没有改变,硬币到镜面的垂直距离和相对方位都没有变化,因此像的位置保持在a处不变。
(6)手机屏幕与白纸的夹角为70°,根据像与物关于镜面对称可知,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角应为
平面镜成的是虚像,是由反射光线的反向延长线会聚而成的,反射光线在玻璃板前,所以,临摹时要在①位置观察。
题型6 探究:光的折射规律(共4小题)
21.(25-26八年级上·黑龙江大庆·期中)在验证“光的折射规律”的实验中,小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕折转的光屏进行了如图所示实验。
(1)实验中应选择表面较粗糙的光屏来承接光路,打开激光光源,当光从空气射入水中时,传播方向______(选填“一定”或“不一定”)发生改变;
(2)小华将折射光线所在的半个光屏向后折转一个角度,她这样操作的目的是为了验证____________。
(3)保持入射光线不变,向水槽中缓慢地持续加水,小华发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动,于是她认为折射角在逐渐变小。她的观点______(选填“正确”或“不正确”)。
(4)小华测得如下表所示的两组数据:
表1:光从空气斜射入水中
序号
1
2
3
入射角α/°
30
45
60
折射角γ/°
22
32
40
表2:光从水中斜射入空气中
序号
1
2
3
入射角α/°
22
◆
40
折射角γ/°
30
45
60
①表2中“◆”数据被遮挡住看不到,由表中信息可知这个数据是______;
②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时,完成了第4次实验,入射角是40°,折射角可能是______。
A、20° B、28° C、35° D、60°
【答案】(1)不一定
(2)折射光线与入射光线和法线是否在同一平面
(3)不正确
(4) 32 B
【详解】(1)当光从空气垂直射入水中时,传播方向不会发生改变,只有斜射时传播方向才会偏折,因此传播方向不一定发生改变。
(2)将折射光线所在的半个光屏向后折转后,无法在光屏上看到折射光线,该操作是为了验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(3)向水槽加水时,入射光线的方向不变,即入射角没有改变,因此折射角也不会变化;光斑左移是因为水面升高,光的入射点位置左移,光沿原折射方向偏折后,在槽底的落点随之左移,所以小华认为折射角变小的观点不正确。
(4)①在光的折射现象中,光路是可逆的。对比表1,当光从空气斜射入水中入射角为45°时,折射角为32°;那么反过来光从水中斜射入空气中,当入射角为32°时,对应的折射角就为45°,因此“◆”处数据是32。
②根据表1数据,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角增大而增大,且折射角始终小于入射角。已知入射角40°,介于30°和45°之间,对应的折射角也应介于22°和32°之间,符合条件的只有28°。
故选B。
22.(25-26八年级上·安徽合肥·期中)在探究光的折射特点的实验中:
(1)如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在下表中。当光以32°的入射角从水射入空气中时,折射角为____________°;
入射角α
0°
14°
32°
45°
62°
折射角β
0°
11°
22°
32°
41°
(2)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度____________(选填“增加”、“减少”或“不变”),看到水槽中的激光笔是____________像(选填“虚”或“实”)
(3)如图丙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束沿DE方向射出,则激光笔照射在水槽底部的位置必须在____________(选填“①”“②”或“③”)区域内。
【答案】(1)45
(2) 增加 虚
(3)②
【详解】(1)根据光的折射现象中光路可逆的原理,从表格数据可知,光从空气以45°入射角射入水中时折射角为32°,那么当光以32°的入射角从水射入空气中时,折射角为45°。
(2)由于激光笔的入射方向固定,光在水面的入射角、折射角均不变。当水面升高时,入射点向左平移,折射光线整体向上平移,光斑会从B向上移动到C,所以应使水槽中水面的高度增加;我们看到水槽中的激光笔,是因为激光笔发出的光经水面折射后进入人眼,人眼逆着折射光线的反向延长线看到的,所以看到的是虚像。
(3)光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,从水中斜射入空气时折射角大于入射角,且两次折射光路可逆,最终射出水面的光线与初始入射光线平行。要使出射光线沿DE方向传播,入射光线需要与DE方向平行,且入射到水槽底部的位置对应②区域,才能保证最终折射路径符合要求。
23.(25-26八年级上·江西南昌·期中)某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,他经过多次实验并记录了以下数据。
入射角
折射角
10°
7.1°
30°
20.7°
45°
30.0°
60°
37.8°
(1)实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角的大小,还具有______的作用;
(2)分析表中的数据可知,当光从空气斜射入玻璃,折射角______入射角,可以看到折射光线______(选填“偏向”或“偏离”)法线;
(3)进一步分析实验数据还可以判断:当光以40°的入射角从空气斜射入玻璃时,其折射角______(选填“大于”“小于”或“等于”)30°;
(4)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气时,其折射角是____________,此结论运用了光的______性;
(5)若光从空气沿法线垂直射入玻璃时,折射角等于______。
【答案】(1)显示光路
(2) 小于 偏向
(3)小于
(4) 45° 光路可逆
(5)0°
【详解】(1)光具盘的表面通常做了显示光路的设计,实验中可以通过光具盘清晰呈现入射光线、折射光线的传播路径,因此除了读角度外,还具有显示光路的作用。
(2)根据表中数据可知,实验中,光从空气斜射入玻璃中,折射角总小于入射角,故能得出的结论是:光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,且折射光线偏向法线。
(3)根据表格中的数据可知,当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时,其折射角是30°;当入射角为40°时,入射角变小了,折射角随之变小,所以折射角会小于30°。
(4) 已知当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时,其折射角是30°;当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是45°,说明光的折射现象中,光路是可逆的。
(5)当光从空气垂直射入玻璃中时,入射光线与法线夹角为0°,故入射角为0°,光线不发生偏折,故折射角为0°。
24.(25-26八年级上·安徽宿州·期中)小明为探究光的折射规律设计了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,光贴着光屏从空气斜射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,则在F板上__________(选填“能”或“不能”)看到折射光,这样做想要探究的问题是:_________________________。
(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”或“上”)移动;
(3)小明继续用另一只激光笔让光沿着现在的BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明______________。
(4)如图甲是光在几种介质中发生折射时的光路。和光的折射规律相似,超声波从空气中斜射入人体(人体主要为水)时也会发生偏折,则现代医学中使用超声波击碎人体内的结石时(图乙),入射点应在O点的____________________________(选填“左侧”或“右侧”)。
【答案】(1) 不能 探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
(2)左
(3)光的折射现象中光路是可逆的
(4)左侧
【详解】(1)当F板向后折转后,承接折射光的F板和入射光所在的E板不在同一平面,因此无法看到折射光;该操作的目的是探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(2)保持入射光不动、往容器内加水时,水面上升,入射点会向左偏移,且入射角和折射角的大小都不变,因此杯底的亮斑B会随之向左移动。
(3)让光沿着原来的折射路径BO反向入射,折射光会沿原来的入射路径OA射出,说明光的折射现象中光路是可逆的。
(4)从图甲的光路传播规律可知,光从传播速度小的介质斜射入传播速度大的介质中时,折射光线会远离法线;而超声波在人体(水)中的传播速度远大于在空气中的速度,因此超声波从空气斜射入人体时,折射光线会远离法线偏折。为了让超声波最终会聚到O点右侧的结石上,入射点需要选在O点的左侧。
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