人教版八年级物理上册学优生期中期末复习难点题型专项突破专题13实验探究：光现象相关实验(原卷版+解析)

八年级物理上册学优生期中期末复习难点题型专项突破（人教版）专题13实验探究：光现象相关实验类型一探究光的直线传播1．（2021•淮安期中）如图是研究光的传播规律的小实验：（1）图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光中水中的传播路径，可以在水中加入少量的，可以得出光在均匀的液体中是沿直线传播的。A．食用油或牛奶B．牛奶或咖啡C．咖啡或食用油（2）要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论，还需要再做一个光在中传播的实验。A．酒精B．玻璃砖C．木块（3）实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图丙所示，当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是。2．（2021•西安期中）如图所示是某物理兴趣小组的小制作活动：（1）在“制作小孔成像观察仪”活动中，需将一端用塑料薄膜蒙好的圆筒插入易拉罐中，为了便于更清楚观察像，应在圆筒的（选填“A”或“B”）端蒙上塑料薄膜作为光屏。（2）现在此观察仪前放置一点燃的蜡烛，则烛焰在塑料薄膜上所成的像是（选填“正立”或“倒立”）的（选填“实像”或“虚像”）；若移动圆筒位置，增大塑料薄膜与小孔之间距离，塑料薄膜上的像的大小，若用一挡板将易拉罐底部的小孔挡住一半，像的大小（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）将蜡烛向上移动，则它在薄膜上的像将向方移动；从右侧看过去，将蜡烛在小孔前绕顺时针旋转，则人眼看到的塑料薄膜上的像是（选填“顺”或“逆”）时针旋转的。3．（2021•泰安期末）学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。（1）分析比较甲、乙两图，可以得出物体通过小孔所成的像与孔的形状（有关/无关）（2）分析比较甲、丙两图，可以得出：小孔成像中所成的像与有关（3）在甲图中若水平向左移动易拉罐，像的大小将会（变大/变小/不变）（4）树荫下的圆形光斑就是通过树叶的小缝隙在地面上所成的（实像/虚像）（5）为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是类型二探究光的反射规律4．（2021•绥化中考）如图所示是“探究光反射时的规律”的部分实验装置。实验次数123入射角30°45°60°反射角30°45°60°（1）如图甲所示，使纸板与水平桌面上的平面镜。（2）在图甲中，使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点，观察反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度，多做几次，描绘每次光的径迹，量出入射角和反射角，记录如上表。比较反射角和入射角，可以得出结论，反射角入射角。（3）在图甲中，如果让光逆着OF的方向射向平面镜，会看到反射光沿着OE方向射出。这表明，在反射现象中，光路是的。（4）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到现象，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。5．（2021•东营中考）如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是；。（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB（选填“靠近”或“远离”）ON。（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是的。（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的（选填“实”或“虚”）像。（5）某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是。6．（2022•兰州模拟）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板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。（1）实验前，应将纸板放置平面镜上；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，发现纸板上均无反射光束呈现此现象说明了：；（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C．在纸板前方类型三探究平面镜成像的特点7．（2022•济宁中考）在校园科技节活动中，小明观看了“隔着玻璃吹蜡烛”的魔术。表演者介绍如图中的道具后旋转平台，使玻璃板一侧正对观众，分两步完成了表演：①用两个打火机同时“点燃”两支蜡烛；②在玻璃板正对观众的一侧吹A蜡烛。观众看到两支蜡烛同时被“吹灭”。小明利用道具，和同学们一起探究其中的奥秘：（1）用两个打火机同时点燃两支蜡烛，然后模仿表演者吹A蜡烛，结果只吹灭了A蜡烛。和同学讨论后，一致认为：表演者在表演中只点燃了A蜡烛，B蜡烛并未被点燃。随后，小明通过实验验证了他们的猜想，最终明白了其中的道理：B蜡烛并未被点燃，观众看到的是A蜡烛烛焰通过玻璃板所成的。（2）小明经过进一步探究，发现了确保表演成功的两个关键点：①两支蜡烛的大小应符合的要求是：；②玻璃板两侧的蜡烛，在放置的位置上应满足的条件是：。8．（2022•长沙模拟）小明在做“研究平面镜成像特点”的实验，如图所示：（1）在玻璃板的前面小明放了一个跳棋A，还要在玻璃板的后面放一个跳棋B，对跳棋A和B的要求是，这是为了比较平面镜所成的像与物的关系。（2）为了使实验现象更明显，应该把跳棋A放在（填“较亮”或“较暗”）的环境中。实验时你选择的是（填“透明的玻璃”或“茶色玻璃”）。（3）在寻找跳棋像的位置时，眼睛应该在跳棋（填“A”或“B”）这一侧观察。小明无论怎样调节后面的跳棋，都不能使之与跳棋的像完全重合，请你推测可能的原因是。（4）实验过程中，当将玻璃板水平向右移动时，他发现跳棋的像移动；如果将玻璃板绕右侧边在水平桌面上顺时针转动，发现跳棋的像相对原来的位置移动（均选填“向左”、“向右”或“不”）。（5）小明将跳棋A逐渐远离玻璃板时，发现跳棋所成的像（选填“远离”、“靠近”）玻璃板。9．（2022•哈尔滨模拟）艾英同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了。（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是。（选填“控制变量法”或“等效替代法”）（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是（选填“虚”或“实”）像。（4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小。（5）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置（选填“向右移动”“向左运动”或“不变”）。类型四探究光的折射规律10．（2022•贵阳模拟）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，如图甲所示。（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点到O点入射，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，此时最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，（使线段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）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（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，则射出的折射光线更远离法线。11．（2021•茂名期末）小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。（1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上（选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线（选填“在”或“不在”）同一平面内。（2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向（选填“左”、“右”或“上”）移动。（3）小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明。（4）让一束激光从某玻璃斜射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光消失，只存在入射光与反射光，这种现象叫做光的全反射，如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，根据以上内容可判断：①当光从空气射向玻璃时（填“会”或“不会”）发生光的全反射现象，②一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图丁所示．则关于这束光经过三棱镜后的光路描述，下图中正确的是。12．（2022•深圳模拟）如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象“时，将一束人射角为50°的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想：猜想1：“偏折比”与液面的高度有关；猜想2：“偏折比”与液体的种类有关；猜想3：“偏折比”与入射光的颜色有关．（1）小华认为猜想1是错误的，其理由是；（2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”（选填“大于”“等于“或“小于”）水对光的“偏折比”；（3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射人绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所小，则的“偏折比”大，光的“偏折比”大将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为；（4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表：玻璃砖A玻璃砖B玻璃砖C光线在空气中与法线夹角α30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°光线在玻璃中与法线夹角β22.0°32.0°40.5°17.0°24.4°30.4°20.0°28.9°36.3°1.361.411.481.761.841.971.501.581.65根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比”（选填“相等”或“不相等”）；对于相同的入射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越（选填“高”或“低”）。（5）通过对比可以发现：光线在空气和介质中与法线的夹角一定时，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，（选填“小明“或“小华”）定义的“偏折比”是一定值。类型五光的色散13．（2021•扬州期中）如图所示，让一束太阳光通过挡光板的夹缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收到从三棱镜的另一侧出射的光线。（1）实验时，一边慢慢转动三棱镜，一边注意观察光屏。在图示位置时，从光屏上可观察到彩色光带，这一现象说明；光屏上A、B是彩色光带边缘的色光，其中B为色光。（2）屏上标出了三个区域，用温度计测试不同区域内光的热效应时，其中能让温度计示数明显升高的区域是（选填“①”、“②”或“③”），实验中，为了使温度计更灵敏，通常可以采取的措施是可以将温度计的玻璃泡涂成色；将荧光物质涂在白屏上，荧光物质发光的区域应该是（选填“①”、“②”或“③”）。14．（2021•淮安期中）如图，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧射出的光线。（1）在另一侧的光屏上可观察到彩色光带，这说明太阳光是由混合而成的，光屏上A、B是彩色光带边缘的色光，由图可知三棱镜对（选填“A”或“B”）光的偏折能力更强。（2）用温度计测试不同区域内光的热效应时，为了使它的示数变化更明显，改进措施是将温度计的玻璃泡涂成色，实验发现，当温度计玻璃泡放在（选填“A”或“B”）光外侧时，温度计的示数会明显升高。（3）为了能够更加清楚的分辨光带的色彩，可适当（选填“增加”或“减小”）光屏与三棱镜之间的距离。 八年级物理上册学优生期中期末复习难点题型专项突破（人教版）专题13实验探究：光现象相关实验类型一探究光的直线传播1．（2021•淮安期中）如图是研究光的传播规律的小实验：（1）图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光中水中的传播路径，可以在水中加入少量的B，可以得出光在均匀的液体中是沿直线传播的。A．食用油或牛奶B．牛奶或咖啡C．咖啡或食用油（2）要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论，还需要再做一个光在B中传播的实验。A．酒精B．玻璃砖C．木块（3）实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图丙所示，当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是在同种均匀介质中。解：（1）由于食用油和水是不相溶的，所以不能加入食用油；将激光射入混有少量牛奶或咖啡并搅拌均匀的水中，可利用光的漫反射显示出光的传播路径；故选B；（2）前面已经用气体和液体做了实验，为了获得普遍的规律，还需要研究光在固体中的传播路径，由于玻璃砖是透明的，故还需要再做一个光在玻璃砖中的传播实验；酒精和水都是液体，不适合再实验，而木块不是透明的介质，无法进行实验；故选B；（3）当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时，玻璃缸内的液体就变的不均匀了，越深密度越大，光线在里面传播时就会发生折射，形成如图所示的现象；当搅拌缸中的水后，玻璃缸内的液体就会变得均匀了，观察到光的路线呈直线，说明光在同种均匀介质中才沿直线传播。答案：（1）B；（2）B；（3）在同种均匀介质中。2．（2021•西安期中）如图所示是某物理兴趣小组的小制作活动：（1）在“制作小孔成像观察仪”活动中，需将一端用塑料薄膜蒙好的圆筒插入易拉罐中，为了便于更清楚观察像，应在圆筒的A（选填“A”或“B”）端蒙上塑料薄膜作为光屏。（2）现在此观察仪前放置一点燃的蜡烛，则烛焰在塑料薄膜上所成的像是倒立（选填“正立”或“倒立”）的实像（选填“实像”或“虚像”）；若移动圆筒位置，增大塑料薄膜与小孔之间距离，塑料薄膜上的像的大小变大，若用一挡板将易拉罐底部的小孔挡住一半，像的大小不变（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）将蜡烛向上移动，则它在薄膜上的像将向下方移动；从右侧看过去，将蜡烛在小孔前绕顺时针旋转，则人眼看到的塑料薄膜上的像是顺（选填“顺”或“逆”）时针旋转的。解：（1）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，半透明薄纸相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端；（2）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，成的是倒立的实像；当增大光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大；若用一挡板将易拉罐底部的小孔挡住一半，像的大小与孔的大小无关，所以像大小不变；（3）小孔所成的像是上下颠倒的，故将蜡烛向上移动，则它在薄膜上的像将向下方移动；因为光线沿直线传播，蜡烛顺时针旋转时，蜡烛各点成的像也顺时针旋转，所以成的像顺时针旋转。答案：（1）A；（2）倒立；实像；变大；不变；（3）下；顺。3．（2021•泰安期末）学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。（1）分析比较甲、乙两图，可以得出物体通过小孔所成的像与孔的形状无关（有关/无关）（2）分析比较甲、丙两图，可以得出：小孔成像中所成的像与物体的形状有关（3）在甲图中若水平向左移动易拉罐，像的大小将会变大（变大/变小/不变）（4）树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶的小缝隙在地面上所成的实像（实像/虚像）（5）为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是C解：（1）在甲图和乙图中不同的是孔的形状，但所成的像相同。故小孔成像（的形状）与小孔的形状无关。（2）在甲图和丙图中不同的是物体的形状，所成的像也不同。故小孔成像（的形状）与物体的形状由物体的形状决定。（3）孔到塑料薄膜（光屏）的位置不变，若水平向左移动易拉罐，灯（物）与孔的距离变小，像将会变大。（4）树荫下的圆形光斑就是太阳的实像，是阳光通过树叶的小缝隙在地面上所成的；（5）C图中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，故C符合要求；ABD三图中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，不符合要求。答案：（1）无关；（2）物体的形状；（3）变大；（4）太阳；实像；（5）C。类型二探究光的反射规律4．（2021•绥化中考）如图所示是“探究光反射时的规律”的部分实验装置。实验次数123入射角30°45°60°反射角30°45°60°（1）如图甲所示，使纸板与水平桌面上的平面镜垂直。（2）在图甲中，使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点，观察反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度，多做几次，描绘每次光的径迹，量出入射角和反射角，记录如上表。比较反射角和入射角，可以得出结论，反射角等于入射角。（3）在图甲中，如果让光逆着OF的方向射向平面镜，会看到反射光沿着OE方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。（4）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到下半部分有反射光线，上半部分无反射光线现象，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。解：（1）如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿EO入射时，不能在纸板上看到反射光，所以纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直；（2）根据表格中的数据可知，在光的反射中，反射角等于入射角；（3）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是可逆的；（4）将纸板B的上半部分向后折，如图乙所示，发现在纸板B的下半部分有反射光线，上半部分无反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。答案：（1）垂直；（2）等于；（3）可逆；（4）下半部分有反射光线，上半部分无反射光线。5．（2021•东营中考）如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是呈现光路；验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内。（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB靠近（选填“靠近”或“远离”）ON。（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中OA的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的。（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是等大（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的虚（选填“实”或“虚”）像。（5）某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是硬纸板没有竖直放置。解：（1）硬纸板F的主要作用是：①呈现光路；②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；（2）若将AO靠近ON，入射角减小，反射角等于入射角，所以OB也靠近法线；（3）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的；（4）平面镜所成的像是正立、等大的虚像，所以小明看到自己在平面镜中的像是等大的虚像；（5）当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上没有发现反射光线，这说明硬纸板没有与镜面垂直，反射光线从其他方向射出。答案：（1）呈现光路；验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；（2）靠近；（3）OA；可逆；（4）等大；虚；（5）硬纸板没有竖直放置。6．（2022•兰州模拟）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板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。（1）实验前，应将纸板垂直放置平面镜上；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顺时针方向转动；（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？一次实验得到的结论具有偶然性；（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现此现象说明了：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（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C（选填字母符号）。A．仍在纸板上呈现B．被纸板挡住C．在纸板前方解：（1）白色纸板ACDB应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动；（2）因为一次实验具有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。答案：（1）垂直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）C；类型三探究平面镜成像的特点7．（2022•济宁中考）在校园科技节活动中，小明观看了“隔着玻璃吹蜡烛”的魔术。表演者介绍如图中的道具后旋转平台，使玻璃板一侧正对观众，分两步完成了表演：①用两个打火机同时“点燃”两支蜡烛；②在玻璃板正对观众的一侧吹A蜡烛。观众看到两支蜡烛同时被“吹灭”。小明利用道具，和同学们一起探究其中的奥秘：（1）用两个打火机同时点燃两支蜡烛，然后模仿表演者吹A蜡烛，结果只吹灭了A蜡烛。和同学讨论后，一致认为：表演者在表演中只点燃了A蜡烛，B蜡烛并未被点燃。随后，小明通过实验验证了他们的猜想，最终明白了其中的道理：B蜡烛并未被点燃，观众看到的是A蜡烛烛焰通过玻璃板所成的虚像。（2）小明经过进一步探究，发现了确保表演成功的两个关键点：①两支蜡烛的大小应符合的要求是：大小相同；②玻璃板两侧的蜡烛，在放置的位置上应满足的条件是：到玻璃板的距离相等，且连线垂直于玻璃板。解：（1）魔术中的玻璃板相当于平面镜，观众看到的是A蜡烛烛焰通过玻璃板所成的虚像；（2）①因为平面镜成像时，像和物体的大小相等，因此两支蜡烛的大小应相同；②因为平面镜成像时，像和物体的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等，因此玻璃板两侧的蜡烛，在放置的位置上应满足的条件是到玻璃板的距离相等，且连线垂直于玻璃板。答案：（1）虚像；（2）①大小相同；到玻璃板的距离相等，且连线垂直于玻璃板。8．（2022•长沙模拟）小明在做“研究平面镜成像特点”的实验，如图所示：（1）在玻璃板的前面小明放了一个跳棋A，还要在玻璃板的后面放一个跳棋B，对跳棋A和B的要求是完全相同，这是为了比较平面镜所成的像与物的大小关系。（2）为了使实验现象更明显，应该把跳棋A放在较亮（填“较亮”或“较暗”）的环境中。实验时你选择的是茶色玻璃（填“透明的玻璃”或“茶色玻璃”）。（3）在寻找跳棋像的位置时，眼睛应该在跳棋A（填“A”或“B”）这一侧观察。小明无论怎样调节后面的跳棋，都不能使之与跳棋的像完全重合，请你推测可能的原因是玻璃板未与桌面垂直。（4）实验过程中，当将玻璃板水平向右移动时，他发现跳棋的像不移动；如果将玻璃板绕右侧边在水平桌面上顺时针转动，发现跳棋的像相对原来的位置向右移动（均选填“向左”、“向右”或“不”）。（5）小明将跳棋A逐渐远离玻璃板时，发现跳棋所成的像远离（选填“远离”、“靠近”）玻璃板。解：（1）在研究平面镜成像特点的实验中，为了比较像与物的大小关系，可以取两个完全相同的跳棋，一前一后，后面的跳棋与前面的跳棋的像完全重合，这样可以间接比较出像与物的大小。（2）为了使实验现象更明显，由于亮的物体成像清晰，应该把跳棋A放在较亮的环境中。为了玻璃板后的区域较暗些，实验时选择的是茶色玻璃。（3）人眼睛应该在跳棋A的一侧观察；根据平面镜成像与物连线与镜面垂直的原理，如果玻璃板不垂直于桌面，像会偏高或偏低，后面的蜡烛就不能与前面蜡烛的像重合。（4）实验过程中，当将玻璃板水平向右移动时（即沿着他观察方向的右侧移动玻璃板），物距（跳棋到玻璃板所在平面的距离）不变，则由平面镜成像的特点可知像距也不变，所以他会发现跳棋的像不移动；像与物关于镜面是对称的，如图所示，如果将玻璃板绕右侧端点顺时针转动，发现跳棋A的像相对原来的位置向右移动。（5）将跳棋A逐渐远离玻璃板时，由平面镜成像特点可知，物距等于像距，则跳棋A所成的像也远离玻璃板。答案：（1）完全相同；大小；（2）较亮；茶色玻璃；（3）A；玻璃板未与桌面垂直；（4）不；向右；（5）远离。9．（2022•哈尔滨模拟）艾英同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的位置和大小。（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是等效替代法。（选填“控制变量法”或“等效替代法”）（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚（选填“虚”或“实”）像。（4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小不变。（5）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置不变（选填“向右移动”“向左运动”或“不变”）。解：（1）因为玻璃板是透明的，所以能在观察到A蜡烛像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛，便于确定像的位置和大小；（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像；（4）当蜡烛A向玻璃板靠近，蜡烛A的大小不变，由平面镜成像特点可知，蜡烛A的像大小不变；（5）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，由于物像到平面镜的距离相等，所以蜡烛像的位置不变。答案：（1）便于确定像的位置和大小；（2）未点燃；等效替代法；（3）虚；（4）不变；（5）不变。类型四探究光的折射规律10．（2022•贵阳模拟）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，如图甲所示。（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点到O点入射，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是因为有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是AO和OB。（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，（使线段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，这是为了保证入射光线重合，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的介质相同。（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（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玻璃。（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，则玻璃射出的折射光线更远离法线。解：（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，还要空中A所在的介质相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，并且介质相同。（3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。（4）光路是可逆的，光从空气斜射入玻璃偏折能力强，当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强，所以远离法线。答案：（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；介质；（3）玻璃；（4）玻璃。11．（2021•茂名期末）小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。（1）实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上不能（选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线在（选填“在”或“不在”）同一平面内。（2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向左（选填“左”、“右”或“上”）移动。（3）小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明光的折射现象中，光路是可逆的。（4）让一束激光从某玻璃斜射向空气（如图乙）。保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光消失，只存在入射光与反射光，这种现象叫做光的全反射，如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，根据以上内容可判断：①当光从空气射向玻璃时不会（填“会”或“不会”）发生光的全反射现象，②一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图丁所示．则关于这束光经过三棱镜后的光路描述，下图中正确的是D。解：（1）当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到折射光；但此时折射光线和入射光线在同一平面内；（2）若杯中的水增多，如图所示：可见，当水增多时，液面升高，入射角不变，折射角也不变，光斑会向左移动；（3）小明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OA射出，这说明：在折射现象中，光路是可逆的。（4）①光从空气斜射向玻璃，折射角总小于入射角，折射角总小于90°，故不会发生全反射现象。②光线从空气垂直于玻璃入射时，光的传播方向不变；当光射到玻璃的右表面时，由图可知入射角为45°，大于临界角41.8°，所以会发生全反射现象（折射光线消失，只有反射光线），其光路图如下图所示：故只有D正确。答案：（1）不能；在；（2）左；（3）光的折射现象中，光路是可逆的；（4）①不会；②D。12．（2022•深圳模拟）如图甲所示，小明和小华在探究“光的折射现象“时，将一束人射角为50°的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，并根据所学物理知识和生活经验，对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想：猜想1：“偏折比”与液面的高度有关；猜想2：“偏折比”与液体的种类有关；猜想3：“偏折比”与入射光的颜色有关．（1）小华认为猜想1是错误的，其理由是液面的高度改变，入射角、折射角的大小不变，“偏折比”不变；（2）为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示，油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”小于（选填“大于”“等于“或“小于”）水对光的“偏折比”；（3）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后射人绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所小，则绿的“偏折比”大，光的“偏折比”大将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为1.25；（4）根据小明的操作和计算结果，小华认为，应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验，测得数据如表：玻璃砖A玻璃砖B玻璃砖C光线在空气中与法线夹角α30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°30.0°45.0°60.0°光线在玻璃中与法线夹角β22.0°32.0°40.5°17.0°24.4°30.4°20.0°28.9°36.3°1.361.411.481.761.841.971.501.581.65根据表格中的数据，分析可得：光在空气与另一种透明介质中传播时，对于不同的入射角，“偏折比”不相等（选填“相等”或“不相等”）；对于相同的入射角，“偏折比”越大，介质对光的折射程度越高（选填“高”或“低”）。（5）通过对比可以发现：光线在空气和介质中与法线的夹角一定时，光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质，小华（选填“小明“或“小华”）定义的“偏折比”是一定值。解：（1）改变水面的高度，无论上升或者下降，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值，即“偏折比”也不变，说明了“偏折比”与液面的高度无关。（2）当图甲中的水换成油，当油的液面低于水的液面时，杯底光斑的位置与图甲中水的光斑位置重合，通过观察发现水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。（3）光线的入射角和入射点不变，绿色和紫色的激光的偏折路线不同，由图丙可知绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，根据“偏折比”得定义可知绿光的“偏折比”大。将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖