类型一 光学实验题
1.【2020·天水】“探究光的反射规律”的实验装置如图1甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白纸板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(激光笔未画出)。
图1
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动。
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,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? 。
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均未呈现反射光束,此现象说明了:
。
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 (选填字母符号)。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住
消费导刊C.在纸板前方
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是 。
2.【2020·临沂】小明洗漱时感觉离镜子越近镜中的像越大,这与课本中描述的平面镜成像特点不相符。于是,他用带支架的玻璃板、两支完全相间的蜡烛、刻度尺、白纸、光屏、火柴、铅笔等实验器材进行了探究。
(1)实验探究应在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行。
(2)用玻璃板代替平面镜,既能成像又便于确定 。
(3)点燃玻璃板前的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,如图2所示,多次改变蜡烛A距玻璃板的距离,相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 (选填“有关”或“无关”)。
图2
(4)小明继续探究平面镜成像的其他特点,他将光屏放在蜡烛B的位置,光屏承接不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像。
3.【2019·贵阳】光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点,如图3甲所示。
图3
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点向O点射入,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为
所致,鉴于本实验的目的,此时应该记录的两条光线是 。
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中(使MM'水平),并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证 ,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 相同。
(3)吴数德小华最终在光屏上记录下如图丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)。通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 。
(4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则从 中射出的折射光线更远离法线。
4.【2019·沈阳】在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,如图4甲所示,小明用高为4 cm的发光体(由发光二极管组成)作为物体,把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据。(数据记录时取整数) 图4
实验次数 | 物距/cm | 像距/cm | 像高/cm |
1 | 30 | 15 | 2 |
2 | 20 | | 4 |
3 | 自己的花是让别人看的教学反思15 | | 8 |
| | | |
(1)分析表中数据可知,实验中所用凸透镜的焦距为 cm。
(2)在第3次实验时,将光屏移到光具座 cm刻度线处,光屏上会出现清晰的像。此时,如果小明不小心用手指尖触碰到了凸透镜,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现手指尖的像。
(3)根据实验数据推测,当把物体放在光具座0刻度线处时,物体通过凸透镜所成实像的高度入世十年 (选填“大于”“小于”或“等于”)2 cm。
(4)小明完成实验后,又来一个装有水的圆柱形玻璃杯,把一支铅笔放在玻璃杯的一侧,透过玻璃杯和水可以看到那支铅笔,如图乙所示。将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动的过程中,铅笔所成像的 (选填“长短”“粗细”或“笔尖朝向”)一直不会有明显的变化。
5.【2020·沈阳】安安和康康在老师指导下完成“探究凸镜成像的规律”的实验,活性氟化钾实验所用凸透镜的焦距为f=10 cm。他们把凸透镜固定在光具座上50 cm处,调节蜡烛的烛焰与凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(1)如图5甲所示,若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像,光屏应在 (选填“房屋公园50~60 cm”“60~70 cm”或“70~100 cm”)范围内移动。
图5
(2)他们保持凸透镜位置不变,把蜡烛放在30 cm刻度线处,调整光屏到透镜的距离,则在光屏上得到烛焰
(选填“放大”“缩小”或“等大”)、倒立的实像。
(3)他们想模拟投影仪的成像原理,应在第(2)问的基础上将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动并调节光屏的位置,使烛焰在光屏上成清晰的像。
(4)他们保持凸透镜的位置不变,取下光屏,直接用眼睛观察凸透镜成像的各种情况。康康移动蜡烛使它从零刻度线处逐渐靠近凸透镜,同时安安从凸透镜的右侧透过凸透镜观察
烛焰的像,图乙是安安整理并记录看到的像的情况,根据你所学的知识,判断最先看到的像的编号是 (选填代表像的编号)。
(5)请在图丙中完成从烛焰发出的一束光通过凸透镜的光路。