实验与探究题12道,声光

2017年中考物理声光专题复习重点精品实验与探究题12道

1. 探究：发声的桌面也在振动？

提出问题：敲桌子时，我们能听到声音，但肉眼却看不见桌子在振动。桌子是否在振动呢？有什么方法证明桌子在发声的同时也在振动呢？ 实验设计：（1）如图所示，在桌子上固定一小块平面镜，让太阳光（或手电筒光、玩具激光发出的激光）照射在平面镜上经平面镜反射后，在墙上出现一个小光斑。

（2）轻轻地敲击桌面，观察墙面上小光斑的位置有什么变化？ （3）用力敲击桌面，观察小光斑位置的变化。

收集证据：桌面发声时，你发现墙壁上小光斑 ，这说明 。 交流合作：你认为还有哪些方法可以证明桌子发声时在振动？说说你的办法，试着做一做。 答案：（1）小光斑的位置几乎不动 （2）小光斑的位置会上下移动，位置会上下移动. 声音是由于物体的振动产生的，对着空矿泉水瓶说话，会感到矿泉水瓶在振动.

2. 人从灯下经过，会在地上投下影子．影子是光被不透明物体挡住后，在其背面形成的暗区．当光照强度不同时，影子（暗区）与周围亮区的明暗对比程度会发生变化，因此人会感觉影子有“浓淡”之别，影子的“浓淡程度”与哪些因素有关？存在怎样的关系呢？小明提出了以下猜想：

猜想一：可能与灯的功率存在一定关系．

猜想二：可能与影子离灯的距离存在一定关系． 猜想三：可能与人离灯的距离存在一定关系．

实验方法：在水平桌面上竖立一个不透明的白屏，在屏两侧等距离的位置各固定一根同样的木棒．在屏的两侧各点亮一盏灯，通过一定的方法同时观察屏上的木棒形成的影子的“浓淡程度”．调节一盏灯的位置，当两侧屏上的影子“浓淡程度”一样时，记录灯的功率和灯到屏的距离，分析相关数据，寻找规律．具体实验如下：

步骤一：在屏两侧距屏1m 处各点亮一盏25W 灯，观察到两侧屏上影子“浓淡程度”相同． 步骤二：将右侧25W 灯换成40W 灯，观察到两侧屏上影子“浓淡程度”不同．

步骤三：保持左侧25W 灯的位置不变，移动右侧40W 灯，直到两侧屏上影子“浓淡程度”一样时，记录相关数据．

步骤四：将右侧的灯依次换成60W 、100W 、250W ，重复步骤三．实验结果如下：

（1（2）现有一盏200W 的灯，放在屏右侧距离屏＿＿＿＿＿＿m 处，屏上的影子“浓淡程度”会与左侧25W 灯的影子“浓淡程度”相同．（结果精确到0.01）

（3）根据实验结果分析，“灯的功率”和“屏上影子离灯距离”哪个因素对影子“浓淡程度

”影响更大？判断并说明理由． 答案：（1）猜想一 （2）2.83（分析发现：以25W 为基数，表中功率的倍数关系与屏上影子离灯距离的平方数相等，再将功率的倍数开算术根，可得此结果） （3）影子离灯距离影响较大，当影子离灯的距离成倍变化时，灯的功率必须成平方倍变化，才能保持影子浓淡程度相同

3. 小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射定律”的实验。

画表格处

（1）让一细光束沿平面E 射到镜面O 点，在平面E 上可看到入射光线AO ，若将纸板F 向前或向后折，在纸板F 上不能看到反射光线，这说明反射光线与入射光线＿＿同一平面内。 （2）小明还想探究反射角和入射角的关系。具体做法是改变入射光线的方向，观察反射光线的方向是否改变，

用量角器测量入射角和反射角，把测量结果记录在表格中，请你设计一个实验表格，要求做三次实验。

（3

）若将一束光贴着纸板F 沿BO 射到O 点，光将沿图中的＿＿＿方向射出，因为在光的反射现象中光路是＿＿＿＿＿的。 答案：（1）在 （2）

（3）OA 可逆

4. 下图是小芳同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。

（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于 。 （2）在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M ，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明拿另一支大小相同的蜡烛N 在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M 的像完全重合。由此可以得

出的结论是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

（3）实验时，小芳同学应在⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽（填“M ”或“N ”）侧观察蜡烛M 经玻璃板所成的像。 （4）细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M 的像时，看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

（5）经过三次实验，记录的像A' 、B' 、C' 与物A 、B 、C 对应的位置如图乙所示。为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

平板玻璃 放置处

N M

纸板A B

C

A ＇

B ＇ C ＇

答案：⑴确定像的位置（或比较像和物的大小）；⑵像和物大小相等；⑶M （4）玻璃板比较厚，蜡烛经过两个反射面都会形成像（5）连接对应的像点和物点，判断连线是否和镜面垂直；测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较（说出其一即可）

5. 如图甲所示是某实验小组同学探究“平面镜成像特点”的实验情景：

A ′

12cm

O 12cm

甲

乙

A

O

（1）该小组同学应该选取两根＿＿＿＿＿＿（选填“相同”或“不相同”）的蜡烛做实验。 （2）点燃蜡烛A ，在玻璃板后面移动蜡烛B ，直到看上去与蜡烛A 的像完全重合，此现象说明像与物体大小＿＿＿＿＿＿。

（3）如图乙是该小组的实验记录，通过分析它们发现像与物到玻璃板的距离＿＿＿＿，像与物的连线与玻璃板＿＿＿＿＿＿。

（4）该小组实验的不足之处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）此实验不能用平面镜进行，是因为平面镜＿＿＿＿＿＿，不能确定像的位置． 答案：（1）相同（2）相等（3）相等 垂直（4）一次实验不具备代表性（5）不透光． 6. 某同学在做探究光的折射特点实验．如图是光从空气射入水中时的光路．实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．

空气 水

通过实验还得到如下数据：

（1）分析表中的数据，可得出的结论是：

①光从空气斜射到水面时，将同时发生＿＿＿＿和＿＿＿＿现象； ②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：＿＿＿＿，且折射角＿＿＿＿（大于/等于/小于）入射角；当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零． 该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点．

（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价． 是否存在不足？答：＿＿＿＿；请简要说明理由：＿＿＿＿．

答案：

（1）①折射 反射 ②折射角随入射角的增大而增大（或折射角随入射角的减小而减小） 小于（2）是 探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验

7. 如图所示，水槽里装有纯净水，一束红色激光从空气中以入射角i 射到水面上的O 点．设入射光的强度为l00％，用光传感器采集水槽底部折射光斑的光强和光屏上收集到的反射光斑的光强．

折射光斑

着入射角i 由小变大，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

②向纯净水里加些粉尘，搅拌均匀重复上述实验，反射光的数据变化不大，但从折射光斑处采集到的数据大幅下降，是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

答案：约25% 反射光变强，折射光减弱 光在折射途中被悬浮颗粒物反射或吸收掉了一些光

8. 在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃．他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴；

猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关； 猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．

（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的．你认为他们判断的依据是＿＿． （2）为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发

现火柴被点燃的时间基本相等．这说明猜想2是＿＿＿的．

（3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案． 简要做法：＿＿＿＿＿＿＿＿＿； 如何判断：＿＿＿＿＿＿＿＿＿． 答案：（1）凹透镜对太阳光有发散作用，不能点燃火柴（2）错误（3）用直径不等的凸透镜做实验，测量火柴被点燃的时间（只要提到“不同直径”和“测量时间”等关键词就算正确） 如果各次实验测量的点燃时间不等，则猜想正确，反之则错误

9. 在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作了进一步探究．

（1）为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏上得一个＿＿＿＿的光斑．图1是调节完成的状态，该透镜焦距f =＿＿＿＿cm ；

（2）小明按图2装好实验装置．在只移动透镜的情况下，他发现都不能在光屏上成清晰的橡．由此，他猜想造成上述现象的原因是＿＿＿＿；

（3）如图3所示，蜡烛在光具座上A 处向左移动距离s 到C ，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向＿＿＿＿移动，移动距离s ′＿＿＿＿s ． 答案：（1）最小最亮 10 （2）蜡烛和光屏间距离较小 （3）倒立、放大 左 >

10. 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，记录的部分数据见下表。

图1 图2 图3

（1）实验中所用透镜的焦距为＿＿＿＿cm ； （2）当u =7.5cm时，像的性质为＿＿＿＿；

（3）小华多次实验后发现，当光屛上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屛位置对调，仍能在光屛上接收到清晰的像。出现这种现象的原因是：光发生折射时，光路具有＿＿＿＿。 答案：（1）5 （2）倒立放大实像 （3）可逆性 11. 探究“凸透镜成像规律”实验中：

（1）小明用蜡烛、凸透镜和光屏做实验（如图），要使蜡烛的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向＿＿＿＿＿调整。

（2）当物距小于焦距时，小明左右移动光屏均接收不到像，接下来他应该＿＿＿＿＿（填字母代号）

A ．上下移动光屏去接收

B ．将光屏放到凸透镜左侧去接收 C ．取走光屏，直接通过凸透镜观察

（3

（4）小明又做了一次实验，首先在光屏上恰好得到一个清晰的像，然后，小明把自己的近

视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间且靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向＿＿＿＿＿凸透镜的方向移动（填“远离”或“靠近”），才能使蜡烛的像变清晰。 答案：（1）下 （2）C （3）1、2 （4）远离

12. 小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得甲图焦距为10cm ，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，如图所示。

（1）测得焦距小于10cm 的是图＿＿＿＿，模拟近视眼的是图＿＿＿＿。

（2）在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是＿＿＿＿图。

（3）目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm ，则此镜片的边缘厚度＿＿＿＿0.05mm （选填“小于”、“等于”或“大于”)，此镜片对光有＿＿＿＿作用（选填“会聚” 或“发散”)。 答案：（1）乙 乙 （2）丙 （3）大于 发散