2023年中考物理二轮专题复习-光学实验
一、实验题
1．小明同学利用如图甲所示的实验装置，进行“探究凸透镜成像规律”的实验，小明将凸透镜放在光具座50cm刻度处，蜡烛放在光具座10cm刻度处。点燃蜡烛进行实验，依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的蜡烛的像，记录的数据如下表。
(1)在1—6次实验中，所成的像都是倒立的实像，且随着像距的变大，所成的像______（填“变大”、“不变”或“变小”）。
(2)根据表格中的数据，小明也可得出：凸透镜的焦距是______ cm。
(3)如图乙所示，ab是光源S经平面镜反射后的反射光线，并经过凸透镜的焦点F，S'是光源S在平面镜中的像，请利用平面镜的成像特点确定光源S的位置，并完成反射光线ab的入射光线和经凸透镜后的折射光线
( )
次数 1 2 3 4 5 6
物距（cm） 40 35 30 25 20 15
像距（cm） 13.5 14 15 16.7 20 30
2．勤于动手的小王同学在探究凸透镜成像规律过程中，将蜡烛、凸透镜和光屏按如图所示放置时，蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像，则此像一定是倒立、______(填“放大”“缩小”或“等大”)的，利用凸透镜这一成像规律制成的是______(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)；若保持透镜位置不变，只将蜡烛和光屏的位置互换，则在光屏上______清晰的像(填“有”“无”)，此成像与平面镜成像的性质相比，是______(填“相同”“不相同”)的。
3．在研究“凸透镜成像规律”的实验中，某实验小组利用平行光源、蜡烛、光具座、凸透镜、光屏（中心位置载有光敏电阻，屏上所成清晰的像或光斑越小光敏电阻的阻值越小）、电流表、开关、电源完成实验。实验前将平行光源、光具座、凸透镜、光屏、电流表、开关、电源、组装成如图1所示。
(1)闭合开关，当光屏逐渐靠近凸透镜时，电流表示数随光屏透镜间距离的变化规律如图2所示，则凸透镜的焦距为___________cm。
(2)保持凸透镜位置不变，将平行光源换成蜡烛放到35cm刻度线处，移动光屏所成清晰的像是倒立的，____的实像。
(3)在步骤(2)中成清晰的像后，保持凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏位置，电流表示数将____________。
(4)保持凸透镜位置不变，若同时移动蜡烛和光屏，且光屏上始终成清晰的像，在移动过程中电流表的示数逐渐减小，则蜡烛是向_________（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动。
4．某实验小组进行“探究光的反射规律的实验”。
（1）将两块硬纸板A和B粘接起来，能沿ON折转，并将它们垂直放置在平面镜上，如左图所示让一束光贴着纸板A，沿EO射向O点，这时，站在不同位置的同学都能观察到反射光线出现在纸板 _____（选填“A”或“B”）上，这是因为光在纸板上发生了 _____（选填“镜面”或“漫”）反射；
（2）如右图所示，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分向后折转，实验时，在纸板B的 _____（选填“上半部分”或“下半部分”）不能观察到反射光线。这现象说明了，光在反射时，反射光线、入射光线和法线在 _____。
5．在“探究凸透镜成像规律的实验”中，如图所示：
（1）如图所示时，光屏上恰好出现最清晰的像则该像的特点是___________；
（2）如果想进一步验证物体在一倍焦距内成像的特点，应该将烛焰放在凸透镜的一倍焦距以内接下来应该的操作是___________。
6．如图所示，是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验情景：
（1）小明在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_____．
（2）在此实验中：选取两段完全相同的蜡烛是为了_____；移去蜡烛B，并在其位置上放一白卡片，则白卡片上_____（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛A烛焰的像，表明平面镜所成的像是_____（虚、实）像；
（3）小磊将蜡烛逐渐远离玻璃板时，蜡烛所成像的大小_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所选用凸透镜的焦距为10cm。
（1）点燃蜡烛，调节烛焰、光屏的高度，使它们的中心大致在凸透镜的_______上；
（2）当蜡烛与凸透镜的距离如图时，光屏上得到清晰的像，该像是倒立、_______（选填：“放大”“缩小”或“等大”）的实像，这种成像规律可以应用在_______上（选填：“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
（3）若将蜡烛移到距凸透镜5cm处时，前后移动光屏，在光屏上得不到蜡烛的像，这是因为所成的像在凸透镜_______（选填：“左”或“右”）侧，为了看到这个像，眼睛应在透镜的_______（选填：“左”或“右”）侧向透镜方向观察。
8．如图所示，为了探究光反射时的规律，小林同学将一个平面镜放在水平桌面上，再把可折的纸板E和纸板F（转轴为ON）竖直地立在平面镜上，如图所示。使一束光贴着纸板E射到镜面上的O点，并将纸板F绕ON前后翻折，这样操作是为了探究______。多次改变入射角，观察并记录反射角的大小。分析实验数据，可得出的结论是：______。实验时，若光垂直入射到平面镜，反射角为______度。
实验次数 入射角 反射角
1 20° 20°
2 45° 45°
3 60° 60°
9．太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用．例如太阳能路灯，其核心部件是光电板．某兴趣小组提出了一个问题：影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢？他们对这个问题有如下猜想：
猜想1：影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关；
猜想2：影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关；
猜想3：影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关．
根据以上猜想，他们设计好实验方案，进行了实验探究，步骤如下：
A．先选用相同的三块0．1m2的光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间分别为10min、20min、30min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯 供电，并记录发光时间于下表中；
B．再选用0.2m2、0.3m2两块光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间都为10min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；
C．然后再选用相同的两块0．1m2的光电板，在其表面分别涂上绿色和白色，正对太阳光，照射时间都为10min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；
实验数据记录如下表：
序号 光电板的面积 （m2） 光照时间 （min） 光电板表面 所涂颜色 LED灯的发光时间 （min）
1 0．1 10 黑色 30
2 0．1 20 黑色 60
3 0．1 30 黑色 90
4 0．2 10 黑色 60
5 0．3 10 黑色 90
6 0．1 10 绿色 20
7 0．1 10 白色 5
（1）由表中 _____（填上表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，得出结论是：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。
（2）由表中1、4、5三组数据能对猜想进行验证，得出结论是 _____。
（3）由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用 _____色最好。
（4）综合分析可知，影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色，你觉得还与哪些因素有关？ _____（写出一种即可）。
10．在“探究平面镜成像的特点”实验中：
(1)实验前，需要在桌面上铺一张大白纸，这张纸的作用是____________。
(2)实验时，将蜡烛1放在玻璃板前，把另一个小题的蜡烛2放到玻璃板的另一侧，边移动、边观察，使它与1的像重合，蜡烛2的位置即是_____________的位置。
(3)为确定像的虚实，需在______位置放一个光屏（选填“蜡烛1”或“蜡烛2”），并在图中的___处观察光屏上是否有像（选填“A”“B”“C”或“D”）。
11．如图是“探究光的反射规律”的实验装置，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD．
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角 600 500 400 300 200 00
反射角 600 500 400 600 200 00
（1）实验时，将光屏_____放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲：将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙．说明反射光线、入射光线与法线在_____．
（2）某同学的实验数据如上表，其中有一组数据测错了，这组数据是第_____次实验的，原因可能是将反射光线与_____的夹角当成反射角．
12．小芳同学探究凸透镜成像的规律,她首先按如图所示完成仪器装配,图中H和H'点是2倍焦距处．经过调节,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高,为了使像能成在光屏的中央,应把蜡烛向__（选填“上”或“下”）调;调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到A点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向__（选填“左”或“右”）移动,这次成的是倒立、____的实像．
13．在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）生活中___________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用图甲中成像原理制成的；
（2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系，则凸透镜焦距为 ___________cm；
（3）当光屏上呈现清晰的像时，不改变图甲中蜡烛和透镜位置：
①若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比___________（选填“变小”“变暗”或“变不完整”）了；
②若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏___________（选填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像比 ___________（选填“变大”或“变小”）了。
14．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图所示时烛焰恰好在光屏成清晰的像，该凸透镜焦距为10m．
（1）实验前应使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在_____；实验过程中由于实验时间较长，蜡烛燃烧变短，烛焰的像在光屏上的位置会向_____移动，要使像成在光屏的正中央的方法是将光屏向_____移动．（均选填“上”或“下“）
（2）实验时，小明在蜡烛与光屏间贴近凸透镜的地方加了一个“镜”，光屏上原来清晰的像就变模糊了，他将光屏向靠近凸透镜的方向移动一定距离后，又重新获得了清晰的像，则加上的“眼镜”是用来矫正_____（选填“近视”成“远视”）眼的．
（3）2017年昆明火车站开启了刷脸进站模式，刷脸机是通过摄像机捕捉人脸信息来识别顾客的，人脸到摄像机镜头的距离应保持在_____（选填“二倍焦距以外”、“一倍焦距到二倍焦距之间”或“一倍焦距以内”），成一个清晰、倒立、_____的实像，如果想使摄像机屏幕上得到更大的清晰的像，应将人向_____（选填“远离”或“靠近”）摄像机镜头方向移动．
15．如图甲所示是某实验小组同学探究“平面镜成像特点”的实验情景：
（1）该小组同学应该选取两根____（选填“相同”或“不相同”）的蜡烛做实验；
（2）点燃蜡烛A，在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去与蜡烛A的像完全重合，此现象说明像与物体大小____；
（3）如图乙是该小组的实验记录，通过分析它们发现像与物到玻璃板的距离____，像与物的连线与玻璃板____；
（4）该小组实验的不足之处是______________________；
（5）此实验不能用平面镜进行，是因为平面镜_______，不能确定像的位置。
16．小明利用凸透镜成像规律的装置做了以下一些探究活动．
（1）调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置，在光屏上得到了烛焰清晰的像，他用手指指尖触摸到了凸透镜的上半部分，这时观察到光屏上_______（填“会”或“不会”）出现指尖的像，光屏上烛焰的像会变_______（填“亮”或“暗”）些．
（2）将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来烛焰清晰的像变模糊了，使光屏远离透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像．由此可见，这只眼镜片是_______（填“近视”或“远视”）眼镜片，这种眼镜片对光线有______（填“会聚”或“发散”）作用．
17．在用焦距为10cm的凸透镜来探究凸透镜成像规律的实验中:
①如图所示，将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光其座上，点燃蜡烛后．调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在________________，其目的是使像成在______________________________________．
②当烛焰距凸透镜25cm时，移动凸透镜另一侧的光屏，光屏上得到一个清晰的______________________________（选填“正立’或“倒立”）、缩小的实像，人们利用这个原理制成了____________________________．
③当烛焰距凸透镜6cm时，移动凸透镜另一侧的光屏，光屏上________（选填“能”或“不能”)与得到一个清晰的像．
18．如图所示是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成．
（1）要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是 ____ （选填“垂直”或“不垂直”）．实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了___ 反射．
（2）小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光OB的径迹．三次改变入射角的大小，实验所测得数据如表所示．他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致．请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 ______ ．
（3）小明接下来像探究“反射光线与入射光线是否在同一平面内？”，你认为小明接下来的操作是 ______ ．
参考答案：
1． 变大 10
2． 缩小 照相机 有 不相同
3． 10 放大 变大 靠近
4． B 漫 上半部分 同一平面内
5． 倒立、缩小的实像 向右移动光屏，直到光屏上能成清晰的像为止
6． 确定像的位置 比较像和物大小 不能 虚 不变
7． 主光轴上 缩小 照相机 左 右
8． 入射光线、法线、反射光线是否在同一平面内 反射角等于入射角 0
9． 1、2、3 在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多 黑 光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度有关
10． 用来标记物、镜与像的位置 蜡烛1的像 蜡烛2 B
11． 竖直 同一平面内 4 平面镜
12．上 右 放大
13． 投影仪 10 变暗 向左 变小
14． 同一高度 上 上 远视 二倍焦距以外 缩小 靠近
15． 相同 相等 相等 垂直 一次实验不具备代表性 不透光
16． 不会 暗 近视 发散
17． 同一高度 使像呈在光屏中央 倒立 照相机 不能
18． 垂直 漫 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 将板B沿ON向后折（向前折），看其上是否有反射光线
