2020年中考物理 高频考点精解精练 专题29 光和力实验专题（含解析）

专题29光和力实验专题★考点一：探究光的反射1．（2019•盘锦）为了探究光反射时的规律，同学们进行如图所示的实验。（1）为了完成实验，需要的测量工具是。（2）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。（3）如图甲所示，使一束光贴着纸板射到O点，经平面镜反射后，沿另一方向射出。图中∠r是（填“入射”或“反射”）角。（4）当入射角增大时，反射光线（填“靠近”或“远离”）平面镜。（5）下表是实验中记录的数据：次数123456∠i20°30°40°50°60°70°∠r20°30°40°50°60°70°分析实验数据可知：反射角入射角。（6）如图乙，把纸板NOF向前折或向后折，在纸板上都不能看到反射光线，说明：反射光线、入射光线和法线。2．（2019•苏州）“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。A．仍在纸板上呈现B．被纸板挡住C．在纸板前方【解析】（1）白色纸板ABCD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。故答案为：（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★考点二:探究平面镜成像的特点3．（2019•常州）同学们探究“平面镜成像特点”。（1）小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的像，如图甲所示，用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察（选填“仍然”或“不能”）看到蜡烛的像。这说明像是由于光的（选填“缩小”“反射”或“折射”）形成的。（2）撤去不透明纸，小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置，发现它跟像完全重合，由此可知平面镜成（选填“等大”或“放大”）的像。记录物像的位置A、A′。（3）经过三次实验得到三组物、像位置点，如图乙所示，由此可知。（4）小明自备器材做该实验，在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的两个像，这是因为。【解析】（1）平面镜成的像是虚像，是由光的反射形成的，故用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察仍然看到蜡烛的像。（2）另外一支相同的蜡烛B与前面的蜡烛A的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物体是等大的；（3）根据图乙可知，A和A′、B和B′、C和C′都是关于玻璃板所在位置对称的，则可得到：像和物体到平面镜的距离相等；（4）太厚的玻璃板有两个反射面，两个反射面都成虚像，前面一个反射面成的虚像较后面一个反射面而成的虚像清晰。故答案为：（1）仍然；反射；（2）等大；（3）像和物体到平面镜的距离相等；（4）玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射，两个表面都成虚像4．（2019•通辽）某同学为了探究“平面镜成像时，像与物到平面镜的距离的关系”，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺。实验装置如图（甲）所示。（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板那一面的下边线与直线重合（选填“有膜”或“无膜”）。（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境有：①几乎无光的实验室，②有阳光的实验窒，在（选填“①”或“②”）中进行实验效果好。（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：。（4）在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圈，测出物距u和像距v的值如下表：实验次数123物距u/cm3.395.116.39像距v/cm5.226.51①如图乙所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则像距v1＝cm。②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是：（只有一个正确选项，将正确选项的字母填在横线上）A．刻度尺测量像距时存在误差B．玻璃板有一定厚度C．物和像的标记点不对应D．玻璃板没有竖直放置【解析】（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，有膜的一面作为反射面，使玻璃板那一面的下边线与有膜直线重合；（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境在有阳光的实验进行实验效果好；几乎无光的实验室不能完成实验；（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：镀膜增强了对光的反射；（4）①由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与0对齐，右侧略偏过3.5cm，估读为0.00cm，所以物体的长度为L＝3.50cm﹣0cm＝3.50cm。②玻璃板有一定厚度，有两个反射面，测量时测量了玻璃板厚度，三次实验的像距都比物距略大一些。故答案为：（1）有膜；（2）②；（3）镀膜增强了对光的反射；（4）①3.50；②B★考点三：探究凸透镜成像规律5．（2019•莱芜区）如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置。（1）实验前老师为同学们准备了焦距分别为10cm和30cm两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为cm的凸透镜；（2）将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是倒立的（选填“放大”或“缩小”）的实像，（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上（选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像；（3）若小华在做实验时，不小心让凸透镜和自己的衣服发生了摩擦带了静电，将一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面，将凸透镜的镜面遮挡住了一部分，此时光屏上（选填“烛焰的像不完整”、“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”）。【解析】（1）若选择焦距为30cm的凸透镜，则凸透镜的2倍焦距为60cm，光具座刻度尺的量程为100cm，将凸透镜放在光具座50cm处会无法完成实验，故应选焦距为10cm的凸透镜；（2）如题图所示，此时蜡烛到凸透镜的距离是15cm，像到凸透镜的距离为30cm，物距小于像距，此时凸透镜成倒立放大的实像，应用这一原理可制成投影仪；在折射现象中光路是可逆的，如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上会出现倒立缩小的实像；（3）凸透镜被遮住一部分，光屏上仍然会出现完整的像，但是通过凸透镜的光线减少，所成的像会变暗一些；故答案为：（1）10；（2）放大；投影仪；能；（3）烛焰的像变暗了些6．（2019•齐齐哈尔）小伟用如图甲所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”，所用凸透镜的焦距为10cm（1）小伟在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一水平直线上，这样做的目的是：。（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，他应将光屏向透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变。（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是（选填“放大镜”投影仪”或“照相机”）。小伟发现，随着蜡烛燃烧变短，烛焰在光屏上的像会向移动。【解析】（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在在同一水平直线上。其目的是使像成在光屏的中央；（2）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座50cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，f＜u＜2f，凸透镜成倒立放大的实像，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像；（3）接下来小伟将蜡烛向远离凸透镜方向移动一段距离，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近远像近像变小，他应将光屏向靠近透镜方向移动此时的像与步骤（2）中的像相比，大小将变小；（4）如图乙所示，小伟将蜡烛固定在光具座10cm刻度线处，此时物距大于2倍焦距时，成倒立缩小实像，移动光屏，再次得到烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是照相机；实验一段时间蜡烛变短，由于凸透镜成的是倒立的实像，所以成的像将移动到光屏的上方。故答案为：（1）使像成在光屏的中央；（2）放大；（3）靠近；小；（4）照相机；上★考点四：测量物体运动的平均速度7．（2019•百色）小明用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度的变化，实验设计如图甲所示，让小车从斜面的A点由静止滑下并开始记时，分别测出小车到达B点和C点的时间tB、tC．（1）实验前要学会正确使用刻度尺和秒表，如图乙所示木块的长度为cm。（2）经测量，AB、BC段长度均为40.0cm，tB＝3.0s，tC＝5.0s，则小车在BC段的平均速度为cm/s。（3）由以上可知：小车从斜面上A点滑下的过程是做直线运动，小车的重力势能，动能（后两空选填“增大”、“不变”或“减小”）。【解析】（1）图中刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm；起始端刻度值为13.00cm，末端刻度值为15.70cm，物体长度为15.70cm﹣13.00cm＝2.70cm；（2）由图知，BC段的路程sBC＝40.00cm，小车通过BC段的时间：tBC＝tAC﹣tAB＝5.0s﹣3.0s＝2.0s，小车通过BC段的平均速度：vBC＝＝＝20cm/s；（3）因为小车从斜面上向下运动时，速度越来越快，因此小车在整个运动过程中作变速直线运动；小车质量不变，高度降低，重力势能减小；小车速度变大，动能增大。故答案为：（1）2.70；（2）20；（3）变速；减小；增大8．（2019•丹东）小明同学利用斜面、小车，刻度尺，停表测量小车沿斜面下滑时的平均速度。（1）该实验的原理是。（2）实验中小车从A位置运动到C位置的路程如图所示，并测得小车在这段路程内运动的时间为2s，则小车在这段时间内的平均速度为m/s。（3）实验过程中，由于小车的运动时间较短，不便于计时，可以通过使斜面的倾斜程度变（填“陡”或“缓”）的方式，改变小车的运动时间，达到便于测量时间的目的。（4）完成上述实验后，他在斜面底端放置了一个小木块，想继续探究小车的动能与速度的关系，他应将同一小车从斜面（填“相同”或“不同”）的高度由静止释放，可以通过观察小木块得到结论；若再探究小车的动能与质量的关系，他应将质量不同的小车从斜面（填“相同”或“不同”）的高度由静止释放，目的是。【解析】（1）平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值，所以测小车平均速度的实验原理为v＝；（2）由图可知：小车通过的路程：s＝80.0cm﹣0.0cm＝80.0cm＝0.8m；小车的平均速度：v＝＝＝0.4m/s。（3）斜面越陡，小车的重力势能转化的动能越多，小车运动的速度越大，为了方便计时，斜面应该缓一些；（4）探究小车的动能与速度的关