届中考物理核心考点专项训练专题12 实验探究专题光学实验类原卷版.docx
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届中考物理核心考点专项训练专题12实验探究专题光学实验类原卷版
命题角度:
实验题是最能体现物理学科的学习能力的一种题型,它不仅能反映学生学习过程中的观察能力、动手动脑能力,而且还能反映学生对学习物理概念和物理规律的理解情况,重要的是它能再现学生的情感、态度、价值观。
实验题的形式是多种多样的,它可以用选择题、填空题、问答题、作图题、计算题等不同方式展示,所以各种题型的解题思路、解题方法、以及解题步骤,都适用于对实验题的正确解答。
考查内容:
初中物理关于光学部分的实验探究题,最重要的有三个:
探究光的反射定律;探究平面镜成像的特点;探究凸透镜成像的规律,其他常考的还有:
探究小孔成像的特点;探究光的折射规律;视力的矫正;光的色散;物体的颜色等。
考查方向:
对于初中物理光学部分的实验探究题,探究光的反射定律、探究平面镜成像特点和探究凸透镜成像规律这三个实验,主要考查实验过程、实验方法和实验结论,尤其是探究凸透镜成像规律的实验,其结论的应用极为广泛,如果不能充分理解和掌握实验结论,相当一部分题目就无从下手;其他五个常考的实验,大多具有探究性、开放性和综合性的特点,考查学生的设计能力、数据分析和处理能力以及实验结论的总结归纳能力等。
素材来源:
探究光的反射定律、探究平面镜成像特点和探究凸透镜成像规律这三个实验,多取自于课本上的探究实验,有时会加以改进;其他五个实验的考查,更多地体现命题者的水平,往往将相关的知识点融入实验设计,考查学生的综合应用能力,题目的设置更新颖别致,经常出现难得一见的好题。
光学部分在初中物理中所占的内容不多,只有两章,约占试题总分的10%左右;常考的实验也不多,主要围绕三个探究实验出题,兼顾另外五个小实验。
复习时,要做到重点突出,难点突破:
一、紧扣三大必考实验
探究光的反射定律、探究平面镜成像特点和探究凸透镜成像规律这三个实验,是近年来各地中考的必考内容,务必从实验设计、实验器材、实验步骤和过程、实验方法、数据记录与处理、实验结论以及实验评价各个方面,对这三个实验进行重点突破,全面掌握。
二、兼顾五个常考实验
探究小孔成像的特点;探究光的折射规律;视力的矫正;探究光的色散现象;物体的颜
律的实验,要做到以下两点:
1、保证实验步骤的完整性和合理性。
2、保证实验步骤的必要性。
四、注重实验结论的合理性和准确性
光学实验基本都是定性的探究实验,没有定量的公式性结论,这就要求我们在总结归纳得出结论时,要注意语言表达的合理性和准确性;要充分使用物理语言,注意物理量之间的因果关系,科学缜密地表达出实验结论,如光的反射定律中,“反射角等于入射角”,就不能说“入射角等于反射角”。
1.[2013·武汉中考]某同学利用两支同样的蜡烛等实验器材探究平面镜成像的特点。
(1)实验时,在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块,作为平面镜。
在纸上记下平面镜的位置,把一支点燃的蜡烛放在镜前,可以看到它在镜后的像。
再拿一支的蜡烛,竖立着在镜后移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像。
(2)他在白纸上记下了两支蜡烛的位置,如图所示,A、B分别表示两支蜡烛,请画出该同学在S处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图(保留作图痕迹)
2.[2013·福州中考]小聪小组跟老师一起设计了如图所示的实验装置探究“光的反射定律”。
(1)如图甲所示,小聪将呈现反射光线的活动小铁板向后折,活动小铁板上就看不到反射光线,这说明____________________
(2)实验中多次改变入射光线A0与ON的夹角进行实验,测量记录如上表所示。
同组的小东分析数据得出的结论是:
光反射时,入射角等于反射角;小聪认为结论应该这么说:
光反射时,反射角等于入射角。
你认为_____的结论正确,理由是_____________。
(3)在图乙中,再用另一只激光笔让光线沿着B0(即逆着原反射光线)射向平面镜时,可看到反射光线沿oA射出,这说明______________________________。
3.[2013·江西中考][实验名称]探究凸透镜成像规律
[设计实验与进行实验]
(1)实验器材:
刻度尺、蜡烛、凸透镜、光屏;
(2)如图所示,从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏.
A.只需要将三者中心调至同一高度.
B.需将三者中心调至同一高度并在同一直线上.
其中说法_______正确(填序号).
正确调整后,不断改变蜡烛与凸透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的数据如下表:
实验序号
物体到凸透镜的距离/cm
光屏上的像到凸透镜的距离/cm
1
40
13.3
2
30
15
3
20
20
4
15
30
5
10
光屏上没有像
6
8
光屏上没有像
[分析与论证]
(1)当凸透镜成实像时,物距增大,像距_______。
(2)如图所示,光屏应移至_______区域才能找到清晰的像。
(3)观察烛焰经凸透镜所成正立、放大的虚像,人眼应透过凸透镜向_______观察(填“左”或“右”)。
(4)在整理器材时,香香同学偶然在凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像,它的成像原因是光的_______(填“直线传播”、“反射”、“折射”)。
4.[2013·宜昌中考]小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。
实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,如图所示。
(1)测得焦距小于10cm的是图_______,模拟近视眼的是图_______。
(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是____________图。
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。
隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度__________0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”),此镜片对光有_______作用(选填“会聚”或“发散”)。
5.[2013·无锡中考]晴天正午,小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状
乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中大孔的尺寸均大于2cm,且丙、丁卡片中大孔尺寸相同.在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光透过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状.若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”,应选用卡片;
(3)在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时,小明选用甲卡片进行实验探究,发现白纸上得到四个圆形光斑,由此得出“光斑形状与树叶间空隙大小无关”的结论,这结论
(可靠/不可靠).若由你进行探究,你将如何设计带孔的卡片?
请在虚线框内画出孔的形状.你认为设计出的孔应满足哪些条件:
①;②;
(4)通过探究,他们认为地上的光斑不管大小,都是由光的传播形成的。
6.[2013·济宁中考]盛夏来临,人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁.资料表明:
将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线.“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果.
检测方法:
先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到光纤探头上的光波紫外线强度.利用前后两次测得的光波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率.实验数据如表所示:
实验序号
衣服材质
衣服布料层数
光波紫外线透过率
1
天蚕丝
1
12%
2
2
5%
3
化纤
1
28%
4
2
14%
5
全棉T恤(白色)
1
7%
6
全棉T恤(黑色)
1
4%
分析表中数据,回答下列问题:
(1)该实验是通过比较来分析衣服的防晒效果的.
(2)比较实验1、2或3、4得到的结论是.
(3)比较实验1、3、5或6得到的结论是.
(4)根据测量结果,请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议.
7.[2013·苏州中考]某同学在做探究光的折射特点实验,如图是光从空气射入水中时的光路,实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧.通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生和现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:
,且折射角
(大于/等于/小于)入射角.当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零.该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点.
(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价:
是否存在不足?
答:
(是/否);请简要说明理由:
。
8.[2013·温州中考]人从灯下经过,会在地上投下影子,影子是光被不透明物体挡住后,在其背面形成的暗区。
当光照强度不同时,影子(暗区)与周围亮区的明暗对比程度会发生变化,因此人会感觉影子有“浓淡”之别。
影子的“浓淡程度”与哪些因素有关?
存在怎样的关系呢?
小明提出了以下猜想:
猜想一:
可能与灯的功率存在一定关系。
猜想二:
可能与影子离灯的距离存在一定关系。
猜想三:
可能与人离灯的距离存在一定关系。
实验方法:
在水平桌面上竖立一个不透明的白屏,在屏两侧等距离的位置各固定一根同样的木棒,在屏的两各点亮一盏灯,通过一定的方法同时观察屏上的木棒形成的影子的“浓淡程度”。
调节一盏灯的位置,当两侧屏上的影子的“浓淡程度”一样时,记录灯的功率和灯到屏的距离,分析相关数据,寻找规律。
具体实验如下:
步骤一:
在屏两侧距屏1米处各点亮一盏25瓦灯,观察到两侧屏上影子“浓淡程度”相同。
步骤二:
将右侧25瓦灯换成40瓦灯,观察到两侧屏上影子“浓淡程度”不同。
步骤三:
保持左侧25瓦灯的位置不变,移动右侧40瓦灯,直到两侧屏上的影子的“浓淡程度”一样时,记录相关数据。
步骤四:
将右侧的灯依次换成60瓦、100瓦、250瓦,实验结果如下:
灯的功率/瓦
灯功率的平方数
屏上影子离灯距离/米
屛上影子离灯距离的平方数
25
625
1
1
40
1600
1.26
1.6
60
3600
1.55
2.4
100
10000
2
4
250
62500
3.16
10
(1)步骤一、步骤二的结果,可以支持哪个猜想?
。
(2)现有一盏200瓦的灯,放在屏右侧距离屏米处,屏上的影子的“浓淡程度”会与左侧25瓦灯的影子“浓淡程度”相同。
(结果精确到0.01)
(3)根据实验结果分析,“灯的功率”和“屏上影子离灯的距离”哪个因素对影子“浓淡程度”影响更大?
判断并说明理由:
。
1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜放置在光具座的C点处,如图所示。
(1)组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,把点燃的蜡烛放在光具座的B点处时,移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰、倒立等大的像,则凸透镜的焦距是cm,此时光屏应位于图中(填写字母)点的位置。
(2)再将蜡烛移到光具座的“20cm”刻度线处,则应向(选填“左”或“右”)移动光屏,才能在光屏上得到清晰的倒立、的实像。
在照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是。
2.如图甲是探究“平面镜成像特点”的实验。
(l)下面步骤a 中横线处的内容是。
实验步骤a 、b、c、d的合理顺序是(填写步骤前字母)
a.在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板,。
b.拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方,移动到某一位置时,发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合,在纸上记下该蜡烛的位置A1'.
c.改变玻璃板前蜡烛的位置,重复以上实验,在纸上记录物与像的位置A2、A2';A3、A3'(如图乙所示)。
d.点燃蜡烛放在玻璃板前,看到它在玻璃板后面的像,在纸上记录蜡烛的位置A1。
(2)如图乙,分别将实验中的物点与像点连接,发现它们的连线始终与玻璃板面垂直为了得到平面镜成像的特点,某同学将实验数据填入下表.请将表头中空白部分填上合适的内容:
(3)如果在像A1'的位置放一光屏,光屏(填“能”或“不能”)承接到像,这说明。
3.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,再把一张纸板放置在平面镜上。
(1)小明让一束光贴着纸板射到O点(如图甲),要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系是(选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”)。
(2)小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角i的大小(如图乙),实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。
请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是。
实验次数
入射角
反射角
第一次
200
700
第二次
300
600
第三次
500
400
4.在探究凸透镜成像规律时,小芳用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源,实验使用的凸透镜焦距为10cm,实验装置如图所示。
(1)实验时,她先调节光源、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在__________;
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上,她将光源移至15cm处,移动光屏,得到倒立、放大的_______像;
(3)将光源“F”放在30cm处,其大小如下图所示,凸透镜固定在光具座零刻度线上,调整后,在光屏上得到清晰像,再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,在光屏上所成像可能是下列四幅图中的()
5.无知的代价
本报3月8日讯:
(记者张宏明通讯员刘兆清)福山区一王姓蔬菜大棚种植户突发奇想,将大棚原来使用的白色塑料薄膜换成了绿色薄膜,结果棚内种植的蔬菜生长缓慢,甚至枯萎,造成了巨大的经济损失.
老王喜欢观察和思考,他注意到蔬菜的叶子多数呈绿色,由此他猜想,蔬菜的叶子是绿色的,可能是由于蔬菜喜欢绿光的缘故,假若将温室的白色薄膜换上绿色的,只让阳光中的绿色光通过并照射蔬菜,这样蔬菜就会生长更快,产量更高.有了这个想法,于是他就将大棚全部用上了绿色薄膜,结果酿成悲剧.通过了解农科所的科技人员他才恍然大悟,原来,不透明的物体的颜色是由他反射光来决定的,叶子呈绿色,说明蔬菜反射的是绿光,也就是说绿光正是蔬菜所不喜欢的,只给蔬菜照射绿光,蔬菜就会因缺少所需要的其他色光,无法进行光合作用,因而生长缓慢,直至枯萎死亡.
阅读短文,回答下列问题:
(1)绿色蔬菜喜欢什么颜色的光?
(2)请你分析,红花反射什么颜色的光?
它喜欢什么颜色的光?
(3)文中提到了不透明物体的颜色是由什么决定的,也说明了透明物体的颜色是由什么决定的,请你指出透明物体的颜色是由什么决定的?
6.阅读短文,回答问题:
彩虹
彩虹是大气中一种光学现象,当阳光照射到空中的水珠时,光线被折射和反射,在天空形成弧形彩带。
研究光线经过水珠的传播规律,可揭示彩虹形成的原因。
如图甲所示,光线从点C进入半径为R的水珠,经点D反射,再从点E射出。
AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线,用x表示进入水珠的光线距AB的距离,a表示射出光线与AB的夹角,画出过入射点和球心O的直线(即该入射点的法线),进一步研究可以得出a与x的关系如图乙所示,入射的太阳光分布是均匀的,但射出的光线分布是不均匀的,在a最大时强度最大,能被地面上的人观察到。
牛顿发现,太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光,当太阳光进入水珠时,也会产生类似效果。
从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播,致使不同色光的a的最大值略有不同。
由于不同色光的a最大值略有不同,对某一水珠来讲只能有一种颜色的光被地面上的人看到,进入人眼的不同颜色的光来自内外没同弧线的水珠。
所以人眼看到的彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。
(1)在图甲中,如是连接OD,则∠CDO(>/=/<)∠ODE
(2)根据图乙可知,x从0增加到R的过程中,a的变化情况是
A.增大B.先增大后减小C.减小D.先减小后增大
(3)如图甲所示,光线从空气进入水珠的折射角随x增大而
(4)图乙给出的是红光的a-x图像,其a最大值是42°,则紫光的a最大值(大于/等于/小于)42°。
(5)图丙中画出了红光通过小水珠时a最大值的光路,请在图丁中画出红光通过大水珠(虚线圆)时a最大值的光路。
(图丁中已画出小水珠的光路)
7.在探究凸透镜成像实验中:
(1)如图甲,要使像能够成在光屏的中央,应将透镜向_____(上/下)调整。
(2)若凸透镜的焦距是10cm,当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、_______的实像;当烛焰向左(远离透镜)移动后,要在光屏上成清晰的像,需将光屏向_____(左/右)移。
(3)在上一步实验获得清晰的像后,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图乙),要使光屏上还能成清晰的像,可将蜡烛向_____(左/右)移。
8.小唐了解到电视机遥控器是通过一种人眼看不见的光--红外线来传输信号的.他想进一步了解红外线是否具有可见光的某些传播规律,进行了探究:
实验一:
在遥控器前面分别用相同厚度和大小的硬纸板与玻璃板遮挡,保持遥控器方向、遥控器和电视机的距离相同,多次按下遥控器的“开/待机”按钮,发现用硬纸板遮挡时不能控制电视机,用玻璃板遮挡时能控制电视机.
实验二:
将遥控器对准天花板,调整遥控器的方向并多次按下遥控器的“开/待机”按钮,发现遥控器处于某些方向时能控制电视机.
(1)小唐进行实验一所探究的问题是.
(2)实验二现象能证明()
A、红外线遇障碍物会发生反射 B、红外线反射时遵循光的反射定律
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