沪科版八年级物理专项突破提升检测(三)含答案

专项突破提升(三)光学实验(时间：90分钟满分：100分)【类型一】探究光的反射定律1．(9分)在“探究光的反射定律”的实验中，如图所示，平面镜M平放在平面上，E、F是两个粘起来的硬纸板，可绕垂直于镜面的接缝ON转动。第1题图(1)如图甲所示，让一束光贴着纸板E沿AO的方向射向镜面，在纸板F上可以看到光线沿OB的方向射出，在纸板上用笔描出光线AO和OB的径迹，则AO与垂直镜面的直线ON的夹角是入射角(选填“入射角”或“反射角”)。(2)如图乙所示，把半面纸板F向前或向后折，不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线，说明反射光线与入射光线及法线ON在同一平面内。(3)在探究过程中小明得到了表中的数据。实验次数入射角反射角130°30°245°360°60°小明实验过程中，漏记了一个数据，这个数据是45°，分析数据可知，反射角等于(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角；当入射角变大时，光线OB远离(选填“远离”或“靠近”)法线ON。(4)如果让光线逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA的方向射出，这表明在光的反射现象中，光路可逆。(5)为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应是粗糙的(选填“粗糙的”或“光滑的”)。(6)另一小组的同学多次改变入射光的角度，总能在纸板上观察到入射光线和反射光线的径迹，由此得出结论：反射光线、入射光线、法线在同一平面内。2．(10分)如图所示是小宇同学探究“光的反射定律”的实验装置，平面镜M平放在水平桌面上。第2题图(1)白色硬纸板在实验中的作用是显示光的传播路径，它应垂直立在平面镜上。(2)小宇让一束光贴着纸板沿AO方向射向镜面，反射光沿OB方向射出，如图甲所示，测出反射角和入射角大小均等于40°。接下来正确的操作是A(填字母)。A．改变光的入射角度，多次重复上述实验步骤B．得到“反射角等于入射角”的规律(3)实验过程中若将纸板向后倾斜，如图乙所示，让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时在纸板上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光，此时，入射光线、反射光线与法线在(选填“在”或“不在”)同一平面上。【类型二】探究平面镜成像的特点3．(12分)小强在做“探究平面镜成像特点”的实验，如图甲所示。第3题图(1)将一张半透明白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面垂直放置，沿玻璃板在白纸上画一条直线，代表玻璃板的位置。(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将完全相同的没点燃(选填“点燃”或“没点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，观察到B与A的像完全重合，由此可得出像与物大小相等。(3)移动点燃的蜡烛A，再做两次实验，在白纸上记录像与物对应点的位置如图乙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线折叠，发现A1和B1、A2和B2、A3和B3基本重合，由此可以得出的结论是像和物关于镜面对称(或到镜面的距离相等)。(4)因为蜡烛燃烧会变短，小强改用两块相同的圆柱体铜块代替蜡烛。利用圆柱体铜块做实验，除了亮度比蜡烛暗之外，还有个缺点是无法判断像的正倒。(5)小强同学将蜡烛A取走，正立放置一电子手表在该位置，从平面镜中看到的时间如图丙所示，则实际的时间是15：01。丙第3题图4．(10分)如图所示是小霖探究“平面镜成像特点”的实验装置，A是点燃的蜡烛，B是与A完全相同但未点燃的蜡烛。第4题图(1)平面镜成像的原理是光的反射。(2)实验采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到蜡烛A像的同时，也能观察到蜡烛B，巧妙地确定了像的位置。(3)实验中无论怎样移动蜡烛B都无法和蜡烛A的像完全重合的原因可能是玻璃板与桌面不垂直(写一条即可)。(4)如果将点燃的蜡烛远离玻璃板，则像将远离玻璃板(选填“靠近玻璃板”“不变”或“远离玻璃板”)。(5)移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，观察到光屏上不能承接到烛焰的像，这说明平面镜所成的像是虚(选填“虚”或“实”)像。【类型三】探究光的折射规律5．(12分)小聪同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。第5题图(1)实验时，光贴着光屏从空气中斜射入水中，此时折射光线、入射光线和法线在(选填“在”或“不在”)同一平面内。小聪同学将右侧半圆的F板向后折转一定的角度，则在F板上不能(选填“能”或“不能”)看到折射光线。(2)小聪同学将光屏F恢复原状，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，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的。(3)多次增大入射角α，记录入射角和折射角。实验数据见表所示。次数1234入射角α0°30°45°60°折射角β0°17°24°30°分析数据可得：①当光从空气中垂直射入水中时，传播方向不变。②当光从空气中斜射入水中时，折射角小于(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。③当入射角增大时，折射角随之增大(选填“增大”或“减小”)。6．(5分)如图所示，小王在实验室做“探究光的折射规律”实验，请帮他完成如下探究。(1)为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是在水中加几滴牛奶。(2)随着入射角的增大，小王发现，折射光线消失了，而反射光线变得跟入射光线一样亮(如图所示)。老师告诉小王，这种现象在物理学中叫做“全反射”，并让小王将每次实验的数据及观察到的现象记录下来，查阅相关资料后，制成了表格。入射角i0°10°20°30°40°41.2°41.8°42°折射角α0°15.2°30.9°48.6°74.6°81°90°－反射能量5%7%26%43%77%84%100%100%第6题图①光从水中斜射向空气中时，反射能量随入射角的增大而增大，当入射角i≥41.8°时，反射能量达到100%，此时发生全反射。②根据光路可逆，当光从空气中斜射向水中时，不能(选填“能”或“不能”)发生全反射，原因是光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角。【类型四】探究凸透镜成像规律7．(28分)某实验小组利用图甲装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。第7题图(1)实验时，首先在光具座上放置实验器材，若图甲中光具座A处放置蜡烛，则C处应放置光屏(选填“凸透镜”或“光屏”)。(2)实验前老师让同学们将实验室窗帘拉上后进行实验，据此，小组同学讨论后认为实验应在光线较暗的环境中进行更便于观察。(3)器材位置正确放置后，点燃蜡烛，为了使烛焰的像成在光屏中央，应使烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。(4)为了测量凸透镜的焦距，小组成员进行如下测量：将一束平行于主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，用刻度尺测量光斑到凸透镜的距离，结果如图乙所示，则该凸透镜的焦距为10.0cm。(5)焦距测量后，小组成员开始进行实验，当各元件位置如图丙所示时，光屏上成清晰的像。第7题图①此时物距是30.0cm，光屏上得到一个清晰的倒立、缩小(选填“放大”或“缩小”)的实像，生活中照相机(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的。②若将蜡烛与光屏的位置互换，光屏上能(选填“能”或“不能”)看到清晰的像，原因是光路可逆，此时成像情况符合投影仪(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的原理。(6)若将图丙中的蜡烛移动到30.0cm处，移动光屏到70.0cm处时，在光屏上成一个等大、倒立的清晰像。(7)实验过程中小明不小心用指尖触摸到了凸透镜，这时光屏上的像变暗(选填“变暗”“无变化”或“变残缺”)。8．(14分)小强用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成实像的规律。(1)探究前，小强让一束平行于透镜主光轴的光射向凸透镜，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑(如图甲所示)，由图甲可知，凸透镜对光有会聚作用，该凸透镜的焦距是10.0cm。第8题图(2)探究时，小强依次改变蜡烛的位置，移动光屏找到清晰的像，记录的数据见表所示。实验次数1234567物距/cm50403530252015像距/cm12.513.3141516.72030由上表可知，第3次实验中，凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像，第