2022年中考科學(xué)浙教版總復(fù)習(xí) 專題訓(xùn)練 11　光學(xué)實驗（含答案）

1、專題11光學(xué)實驗類型一光的反射定律和折射規(guī)律1.探究光的反射定律。(1)如圖甲所示,先將平面鏡A放在水平桌面上,再將硬紙板B放置在平面鏡A上,讓激光緊貼硬紙板B射向O點(diǎn)。 (2)為了顯示光路,紙板的表面應(yīng)(選填“光滑”或“粗糙”)些,在紙板上標(biāo)出刻度是為了方便測量的大小。 (3)多次改變?nèi)肷涔饩€的方向,測得幾組數(shù)據(jù)如下表所示,由此可得出,反射角與入射角大小  (選填“相等”或“不相等”)。序號入射角反射角130°30°245°45°360°60°(4)接下來老師進(jìn)行了如下演示,先用加濕器使整個教室充滿霧氣

2、,將平面鏡放在一個能轉(zhuǎn)動的水平圓臺上,在柱M上固定一紅色激光筆,使其發(fā)出的光垂直射向平面鏡上的O'點(diǎn),其作用是顯示的位置,然后打開固定在柱N上的綠色激光筆,使綠色激光射向O'點(diǎn),出現(xiàn)了如圖乙所示的情景,老師沿水平方向緩慢轉(zhuǎn)動圓臺,當(dāng)我們觀察到時,可判斷反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。 2.2019·杭州富陽模擬如圖甲所示,是小斌在探究光的折射現(xiàn)象中有關(guān)“光路的可逆性”時觀察到的現(xiàn)象,小斌想,光由玻璃斜射入空氣時,入射角小于折射角,那么若逐漸增大入射角,折射光線會消失嗎?【猜想】入射角增大到一定的角度時,折射光線將會消失,再繼續(xù)增大時只會發(fā)生反射現(xiàn)象?！?/p>

3、進(jìn)行實驗】利用如圖乙所示的裝置進(jìn)行實驗。不斷改變?nèi)肷浣?觀察反射光線和折射光線的變化,并讀出入射角、反射角、折射角記錄在實驗表格內(nèi)。【收集證據(jù)】入射角、反射角、折射角大小記錄如下表。入射角/°01020304041.241.842反射角/°01020304041.241.842折射角/°015.230.948.674.681.190/【分析論證】(1)分析表中數(shù)據(jù)可知,入射角的增加量(選填“大于”“小于”或“等于”)折射角的增加量;當(dāng)入射角增大到°,折射光線就消失了,只剩下光線,在物理上把這種現(xiàn)象稱為光的全反射,折射角變?yōu)?0°時的入射角,叫臨

4、界角。 (2)光在不同介質(zhì)中傳播速度不同,如光在空氣中的速度非常接近c(diǎn)(c=3×108 m/s),光在水中的速度約為34c,光在玻璃中的速度約為23c,把傳播光速較大的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì),傳播光速較小的介質(zhì)稱為光密介質(zhì),根據(jù)數(shù)據(jù)分析可知,發(fā)生全反射的條件是:光由介質(zhì)斜射入介質(zhì); 入射角臨界角。 【交流評估】為了使實驗結(jié)論更科學(xué),將玻璃更換為水重復(fù)上述實驗?！就卣箲?yīng)用】(3)光導(dǎo)纖維就是根據(jù)這一原理將光從纖維的一端“導(dǎo)”到另一端。請在圖乙中畫出光射入光纖維內(nèi)芯后的大致光路圖。類型二平面鏡成像3.2019·杭州拱墅一模小樂在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”時,

5、完成如下操作。(1)在豎立的玻璃板前點(diǎn)燃蠟燭M,移動蠟燭N直到與蠟燭M的像完全重合,如圖甲所示,看見它們重合是由于光的(選填“反射” “折射”或“反射和折射”)。 (2)圖乙是記錄的實驗結(jié)果,獲得此實驗結(jié)果的操作是  。 由此實驗結(jié)果可以得到的結(jié)論是。 4.2019·杭州上城一模為探究平面鏡成像規(guī)律,小金進(jìn)行了實驗:(1)小金應(yīng)選擇(選填“平面鏡”或“玻璃板”)作為實驗材料之一,以便觀察到其后方的蠟燭,更好地確定像的位置等。 (2)小金按圖甲進(jìn)行實驗,將蠟燭靠近(1)中所選的材料一段距離,像的大小(選填“變大”“變小”或“不變”)。&

6、#160;(3)小金做了三次實驗,獲得像與物的位置關(guān)系如圖乙所示,接下來的處理是   ,從而得出平面鏡成像規(guī)律。 類型三凸透鏡成像規(guī)律5.2021·寧波期末在某次探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中:(1)小明想知道實驗中所用透鏡的焦距,做了如圖甲所示實驗,讓鏡面垂直于陽光,在透鏡下面放上白紙與鏡面平行,測出透鏡與白紙間距s(單位cm)與對應(yīng)的白紙被烤焦的時間t(單位min),繪出如乙所示的圖像,可判斷該透鏡的焦距f為cm。 (2)實驗前要調(diào)整燭焰的焰心、凸透鏡的中心和光屏的中心,使它們位于,如果實驗中固定好透鏡和蠟燭后,發(fā)現(xiàn)無論如何移動光屏,光屏上只有

7、一個與透鏡大小幾乎相同的光斑,其原因可能是。 (3)實驗過程中,燃燒的蠟燭在不斷縮短,導(dǎo)致光屏上的像向(選填“上”或“下”)移動,為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央,在不更換實驗器材的情況下,請寫出一種可行的方法:。 (4)如圖丙所示,把一個焦距為15 cm的凸透鏡固定在50 cm刻度線位置,蠟燭固定在15 cm刻度線位置時,光屏應(yīng)在(選填“”“”或“”)區(qū)域內(nèi)左右移動,才能在光屏上得到清晰的(選填“倒立”或“正立”)的實像。 (5)小明在實驗中將蠟燭從略大于一倍焦距處逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡,該過程中像的大小將 (選填“變大”“變小”或“等大”),物距u隨時間t的變化圖像如圖(

8、a)所示,則像距v與t的大致變化關(guān)系為圖(b)中的(選填“A”“B”“C”或“D”)。 6.不同的凸透鏡對光的折射程度可能是不相同的,即每一個凸透鏡的焦距不一定相同,那么凸透鏡的焦距與什么因素有關(guān)呢?小雷進(jìn)行了探究實驗,并將實驗結(jié)果記錄在下表中。次數(shù)1234材料玻璃玻璃水晶水晶截面直徑/cm3335凸起程度較小較大較小較小焦距/cm544(1)如圖甲所示是他第一次測量凸透鏡焦距的情景,此凸透鏡的焦距為cm。 (2)請你分析表中的實驗數(shù)據(jù),由1、2次的實驗可得出的結(jié)論是  。 (3)小雷回想起白光經(jīng)三棱鏡后,光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的

9、色帶,如圖乙所示,受此啟發(fā),產(chǎn)生了一個問題:用紅光、紫光測凸透鏡的焦距是否相同?于是他分別用紅光和紫光平行于同一個凸透鏡的主光軸射入進(jìn)行了實驗,你認(rèn)為光射入時測出凸透鏡的焦距大。 (4)小雷又進(jìn)行了“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗,若其像成在光屏的左上角,如圖丙所示,應(yīng)將凸透鏡向(選填“右下”“左上”“右上”或“左下”)調(diào)節(jié),使像成在光屏的中央;當(dāng)燭焰向透鏡靠近時,光屏應(yīng)向(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動才能得到清晰的像。 (5)小雷又發(fā)現(xiàn)他和同學(xué)使用相同焦距的凸透鏡進(jìn)行實驗時,從各組匯報數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)物距均為12.0 cm時,有三個小組所測像距分別為23.0 cm、2

10、4.0 cm、26.0 cm。若他們的數(shù)據(jù)差別不是因為長度測量誤差導(dǎo)致的,你認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的操作原因是  。 7.2020·紹興在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。(1)某次實驗過程中,小敏移動光屏直到出現(xiàn)清晰的像,此時蠟燭、透鏡和光屏在光具座上位置如圖甲所示,此時成的是倒立、的實像。 甲(2)若通過移動透鏡,使光屏上再次成清晰的像,透鏡應(yīng)該移到cm刻度線處。 (3)實驗一段時間后,原來成在光屏中央的像“跑”到圖乙所示的位置。下列操作可以讓像重新回到光屏中央的有。(選填序號) 光屏上移一段距離;蠟燭下移一段距離;透鏡下移一段距離。(4

11、)研究好成像規(guī)律后,小敏模擬了近視和遠(yuǎn)視的矯正。圖丙中,小敏給透鏡A戴上“眼鏡”(凸透鏡B),光屏上剛好出現(xiàn)清晰的像,摘下“眼鏡”后,光屏上的像變模糊,如圖丁所示。若要通過移動蠟燭使光屏上的像再次清晰,應(yīng)將蠟燭向(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡方向移動一段距離。 8.如圖所示,自制水滴顯微鏡,探究顯微鏡的工作原理。器材:焦距較長的凸透鏡(f=30 cm)一個,滴管一個,廢錄音帶盒一個,清水,白紙,細(xì)鹽粉,頭發(fā)絲,昆蟲翅膀等。(1)小水滴可看作一個焦距很小的鏡,本實驗以小水滴作為顯微鏡的鏡,它與被觀察物體的間距為1015 mm,如圖甲所示。 (2)透過這個小水滴,應(yīng)該能看到一個

12、與原來方向相反的、放大了的箭頭(如果不是這樣,需要調(diào)整水滴與箭頭間的距離,或者改變水滴的直徑),這是通過小水滴所成的一個(選填“虛”或“實”)像。 (3)透過這個小水滴,如果看到一個與原來方向相同的、放大的箭頭,在不調(diào)整水滴與箭頭間的距離時,應(yīng)該把水滴變(選填“厚”或“薄”),直至成一個與原來方向相反的、放大了的箭頭。如果廢錄音帶盒的厚度是12 mm,那么最終水滴凸透鏡的焦距范圍在以內(nèi)。 (4)使凸透鏡成為(選填“物”或“目”)鏡,與小水滴的距離小于凸透鏡的焦距,通過凸透鏡去觀察小水滴,使箭頭、小水滴、凸透鏡在同一上,并且保持凸透鏡是的,且眼睛不要離太近,邊觀察、邊微微調(diào)節(jié)

13、凸透鏡的位置,即可看到箭頭被放大的(選填“虛”或“實”)像。如圖乙所示,比圖甲中通過小水滴觀察到的箭頭要(選填“大”或“小”)得多,看到的箭頭相對于原來的箭頭是(選填“正立”或“倒立”)的。如果箭頭順時針轉(zhuǎn)動,箭頭的像將沿(選填“順”或“逆”)時針轉(zhuǎn)動;如果要看到箭頭更大的像,應(yīng)把凸透鏡略微向(選填“上”或“下”)移動。 (5)再用這個顯微鏡觀察頭發(fā)絲、細(xì)鹽粉,昆蟲翅膀花紋的像。(6)若用眼鏡代替凸透鏡,在家里完成上述實驗,應(yīng)該選用(選填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼鏡。 答案1.(1)垂直 (2)粗糙反射角和入射角(3)相等 (4)法線反射的綠光擋住紅光和入射的綠光2.(1)小于41.8反射(2)光密光疏(3)如圖所示3.(1)反射和折射(2)首先在平面鏡所在位置畫直線,然后確定蠟燭M的位置,并在此位置標(biāo)A;移動蠟燭N,直到與蠟燭M的像完全重合,并在蠟燭N位置標(biāo)A'改變蠟燭M的位置,同上確定B、B',C、C'像距等于物距,像、物連線與平面鏡垂直4.(1)玻璃板(2)不變(3)連接物點(diǎn)和