光学实验题

光学实验题一、实验探究题（本大题共10小题，共60.0分）1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，在光具座上从左到右依次放置点燃的蜡烛、凸透镜和光屏，它们的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成倒立、等大的像，则：(1)凸透镜的焦距f＝________cm.(2)若保持凸透镜的位置不变，使蜡烛逐渐靠近凸透镜，要使光屏上仍能得到清晰的像，则光屏应________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜．(3)当蜡烛向右移动的距离大于________cm时，无论怎样移动光屏都无法承接到烛焰的像(光具座足够长)，这时眼睛在透镜________(选填“左”或“右”)侧的适当位置可以看到烛焰的像．2.在“探究光的反射定律”实验中．(1)如图甲，先将平面镜A放在水平桌面上，再将硬纸板B放置在平面镜A上，让激光紧贴纸板射向O点．(2)为了显示光路，纸板的表面应(选填“光滑”或“粗糙”)些；在纸板上标上刻度是为了方便测量的大小．(3)多次改变入射光的方向，测得了几组数据如表所示，由此可得出：。

3.小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）在如图甲所示的位置上，成的像是等大的倒立的实像。

分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为___________cm。

（2）实验过程中突然风一吹，烛焰向左偏，则光屏上成的像向________偏。

（3）小明用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况，当人眼看清眼前30 cm处的物体时，凸透镜的位置、形状如图乙所示。

如果将物体移至眼前50 cm处，保持透镜（晶状体）、光屏（视网膜）之间距离不变，则应该换上更_____（选填“薄”或“厚”）的凸透镜（凸透镜直径大小相同），才能在光屏上得到清晰的像。

（4）张老师用发光二极管制作了一个“F”形光源（如图乙）代替蜡烛放在30 cm 刻度处，则光屏上得到的清晰的像应该是图丁中的_______（填序号）。

4.小洛利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”。

（1）在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼一直在_____（选填“A”或“B”）侧观察，直至看到蜡烛B与蜡烛A的像重合。

（2）如图乙是小洛测量蜡烛A到玻璃板的距离，则L为_______cm；实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，像的大小______。

（3）实验中若用物理书挡在玻璃板的后面，他将______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像；若移走蜡烛B，在其位置上放置一块光屏，光屏上______（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像。

（4）若实验中无论蜡烛B在玻璃板另一侧的水平桌面上怎么移动，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，原因可能是：________________________（写出一条即可）。

5.某小组同学利用如图甲所示的实验装置探究光的折射规律。

（1）让激光笔发出的光从空气斜射入水中，发现进入水中的光的传播方向发生偏折，这种现象叫________。

（选填：A.光的反射B.光的折射）（2）多次改变入射光线AO与OM的夹角进行实验，该小组测量并记录的数据如下表所示。

分析数据得出的结论是：光从空气斜射入水中时，折射角________（选填：A“大于”或B“小于”）入射角，且折射角随着入射角的增大而________。

（选填：A“增大”、B“减小”或C“不变”）入射角0°15°30°45°60。

折射角0°11°22.1°35.4°40.9°（3）该小组同学继续用另一支激光笔让光线沿着BO射向水面时，可看到折射光线沿________（填字母）射出，这说明光路是可逆的，同时说明光从水中斜射入空气中时，折射角________（选填：A“大于”或B“小于”）入射角。

6.学习小组用图1中甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验，发现像的大小不同，亮度也不一样。

关于像的亮度与哪些因素有关，他们提出以下猜想：猜想1：与小孔到光屏的距离有关；猜想2：与小孔的形状有关；猜想3：与小孔的大小有关；类比利用太阳光测凸透镜焦距时，光屏从焦点处远离透镜过程中，光斑越大越暗的现象，可判断猜想1是______的。

验证猜想2时，固定烛焰、纸筒和光屏的位置，更换使用如图1中乙所示的三个小孔进行实验，分别观察比较所成像的亮度。

他们实验中存在的问题是________________。

为验证猜想3，固定烛焰、小孔和光屏位置，只改变圆孔直径，观察到的现象如下表：圆孔的直径小于像的清晰度清晰清晰清晰清晰较模糊模糊像的明亮程度-----逐渐变亮实验现象表明：在小孔成像清晰时，。

学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究，如图2所示：在纸筒底部中心开一小孔a，又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c，光屏上观察到三个像。

在b、c两孔处放置两相同的三棱镜，移动光屏到图丙位置时，光屏上只出现一个清晰的更亮的像。

则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是______。

他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，所成的像都与b、c两孔处三棱镜所成的像重合，则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c 两孔处三棱镜的要______选填“大”或“小”若开一个大孔，并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后，恰能在图丙位置光屏上呈现清晰的像，则此像是______、倒立的实像；若只用a孔替代凸透镜，在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比，像的亮度______（选填“更亮”“更暗”“不变”）。

7.在“探究平面镜成像特点”实验中，小明用水平桌面上铺一张白纸，在白纸上竖直放置一块薄平板玻璃，在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，再另取一支未点燃的蜡烛B放在成像处，如图甲所示。

（1）实验中用平板玻璃代替平面镜是为了_____________，为使蜡烛B与A的像重合，眼睛应在______（A/B）位置进行观察。

（2）为验证像的虚实，小明在____（A/B）处放上光屏，发现光屏上____（有/没有）像，说明平面镜成的是____（虚/实）像。

（3）经过三次实验，小明记录物与对应像的位置如图乙所示，为验证像与物到镜面距离的关系，他应增加的实验测量工具是_______。

经过测量，他发现像到镜面的距离始终略大于物到镜面的距离，可能的原因是_________________。

（4）小明在实验过程中,让玻璃板沿OO′轴(如图乙玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像_____移动（选填“向右”.“向左”或“不”）；他又将玻璃板绕OO′轴转向自己，发现镜中的像_______(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”)8.如图所示，把一可沿ON折叠的白色硬纸板放置在平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点，在纸板上描出入射光线AO和反射光线OB，并测出反射角和入射角，改变光的入射角度，重复上述实验步骤．(1)该实验探究的问题是A．光能否发生反射B．光线是否沿直线传播C．光是否只能在镜面上反射D．反射光线的位置有什么规律(2)硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面_______．(3)将ON右侧纸板向后折，就看不到反射光线，这说明反射光线和入射光线在_______________．(4)接下来，如果想探究对于已知光路，光能否沿它的反方向传播，请你简要说明做法：____________________________．9.小红同学利用以下实验器材：茶色玻璃板、两个相同的棋子A和B、一张方格纸、一张白纸、刻度尺、铅笔、竖起玻璃板的支架，如图甲所示，探究平面镜成像的特点．（1）选用茶色玻璃代替日常生活中的镜子做实验的目的是，选用刻度尺的目的是．（2）在玻璃板前放置棋子A，将棋子B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至B与A的像完全重合，这样做是想验证．（3）为了验证平面镜所成的是虚像，小红用白纸代替棋子B，正确操作，验证了实验的结论．支持该结论的实验现象是．（4）如图乙所示，东西两墙的距离是3米，而测视力时，要求视力表距人5米．要解决这个问题，则需要在墙上添加，同时人站在距视力表米处测量视力．10.小明用如图乙所示的装置做“探究凸透镜成像的规律”的实验。

（1）如图甲所示，测得凸透镜的焦距为________cm。

（2）小明将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在_________。

（3）当蜡烛、光屏和凸透镜在光具座上的位置如图乙所示时,小明发现光屏上成的像不清晰，此时他需要将光屏向______（选填“左”或“右”）移动5 cm才能在光屏上得到清晰的像。

（4）在完成（3）的前提下，保持蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，当将凸透镜移到光具座________cm刻度线处时，光屏上会再次出现清晰的实像。

（5）根据实验数据，小明绘制了如图丙所示的图像。

图中A、B、C三点分别与蜡烛在光具座上移动过程中的三个位置相对应。

下列说法中正确的是________（填写字母）。

A．蜡烛处于AB间某一位置时，可以成倒立的、缩小的实像B．蜡烛处于BC间某一位置时，可以成倒立的、放大的实像C．将蜡烛从C移动到B的过程中，所成的像逐渐增大D．将蜡烛从B移动到A的过程中，所成的像逐渐减小答案和解析1.【答案】(1)10.0；(2)远离；(3)10 ；右【解析】【解析】本题考查了凸透镜成像规律的知识点。

（1）掌握凸透镜成像规律，知道当物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，判断出焦距是多少；注意刻度尺使用读长度时要估读；（2）掌握凸透镜成像规律，根据凸透镜成实像时，遵循物近像远像变大的特点进行判断；（3）掌握凸透镜成像规律，当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接，只能通过透镜在物体异侧才能看到。

【解答】（1）蜡烛到凸透镜的距离为：50.0cm-30.0cm=20.0cm时，光屏上呈现一个倒立等大的实像，则2f=20.0cm，所以f=10.0cm；（2）若保持凸透镜的位置不变，使蜡烛逐渐靠近凸透镜时，由于物距变小，像距变大，所以应将光屏远离凸透镜，光屏上才会重新出现清晰的像；（3）根据凸透镜成像规律可知，u<f时，成正立放大的虚像，此时蜡烛在刻度30cm处，凸透镜在刻度50cm处，要想u<f，保持凸透镜位置不变，蜡烛应在刻度40cm和刻度50cm 之间，所以当蜡烛向右移动的距离大于10cm,无论怎样移动光屏都无法承接到烛焰的像（光具座足够长），因为这时候成虚像，虚像不能出现在光屏上，只能通过透镜在物体异侧才能看到虚像，所以这时眼睛在透镜右侧的适当位置可以看到烛焰的像．故答案为：(1)10.0；(2)远离；(3)10 ；右2.【答案】（1）垂直；（2）粗糙；入射角和反射角；（3）反射角等于入射角【解析】【分析】本题考查了探究“光的反射规律”的实验，是对基础性知识的考查。