光学实验设计与探究 知识点题库
2014年7月，常州学生李潇在水塘中看到形状特殊的“虾”．
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（1）
如图甲所示，他看到的“虾”是因为光的 而形成的 像，真正的虾在水中 （C/D/E/F）处．他用激光笔从A点向 （B/C/D/E/F）处射出光束，即可把虾照亮．
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（2）
拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看．
①胶片上虾的头部朝 （上/下）．
②测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是 ．
A.2cm B.7cm C.9cm D.10cm
③要使像变得更大，应将幕布向 （左/右）移，并将凸透镜向 （左/右）移
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（3） 生物老师证实，这是古老物种仙女虾．其卵可以在寒冷或高温的沙土里休眠多年，直到遇水才孵化．仙女虾的卵壳具有 （写出一点即可）的特性
在探究“光的反射定律”时，小明将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板放置在平面镜上，如图所示．
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（1） 小明让一束光贴着纸板射到O点，要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，纸板与平面镜的位置关系是 （选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）．
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（2） 如果小明将呈现反射光线的活动纸板向后折，纸板上就看不到反射光线，这说明
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（3） 小明用另一只激光笔让光线沿着BO（即逆着原反射光线）射向平面镜时，可看到反射光线沿OA射出，这说明
在探究光在空气与玻璃界面上发生折射时，小明同学将玻璃砖放在白纸上，接着用光斜射向玻璃砖，如图所示，接下来小明的操作是 （写出紧接的一步操作）；经过对实验现象的处理分析，得到的初步结论是
为了探究光反射时的规律，实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和刻度尺进行了如图甲所示的实验： 
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（1） 实验还需要的测量工具是．
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（2） 实验时，测得入射角为45°，则反射角度数为；若入射角变大，反射角将（填“变大”“变小”或“不变”）．当让光线沿着F0的方向射向镜面，会发现反射光线沿若0E 方向射出，这表明在反射现象中光路是．
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（3） 小明把纸板B向前或向后折，照图乙那样，观察是否还能看到反射光线，从而探 究．
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（4） 如图2所示，小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中，请你通过 作图标出平面镜的位置，并标出反射角的度数．
为了“探究光反射时的规律”，实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔，依据教材设计了如图所示的实验．
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（1） 实验中还需要的器材是．
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（2） 实验中为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，你该采取的操作是 ．A . 向纸板喷烟或雾 B . 使光束垂直纸板射到O点 C . 使光速贴着纸板射到O点
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（3） 改变光束入射的角度，多做几次实验，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹．取下纸板，测量ON两侧的∠i和∠r，将数据记录在表中
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
根据表格中的数据得出的结论是：光反射时（填写文字结论）．
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（4） 若将纸板NOF沿NO向前折或向后折，在NOF上将看不到反射光线，说明光反射时，反射光线、入射光线、法线在内；若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点，光将沿图中的OE方向射出，因为在反射现象中，光路是．
小阳在探究光的折射规律时做了如图所示的实验，下表是他测出的数据，根据实验现象和表中的数据，他得出了以下结论：光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角．
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（1） 你认为小阳的探究结论是否可靠？说出你的理由．
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（2） 如果小阳想验证折射现象中光路是否可逆，他应该怎么做？
入射角i
折射角r
51°
31°
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（3） 小丽在探究光的折射规律时，将光分别射入水和玻璃，测得数据如下表：
空气中的入射角
0°
30°
45°
60°
水中的折射角
0°
22°
32°
40°
玻璃中的折射角
0°
资*源%库17°
24°
30°
分析表格中的数据，你能得出哪些规律：（写1条即可）．
学习了光学知识后，小茗和小朵想自己探究小孔丞相现象，如图a所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上了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泡，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像．
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（1） 甲图中点燃的蜡烛距小孔a，像距小孔b（a＞b），则半透明膜上的像是A . 倒立的、放大的 B . 正立的、缩小的 C . 倒立的、缩小的 D . 正立的、放大的
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（2） 比较甲、乙两图可知，像的大小与小孔形状（有关/无关）．
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（3） 比较甲、丙两图，像的形状与有关．
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（4） 日食奇观时，如果利用甲实验装置对“
”形太阳进行观察，在半透明塑料膜上看到像的形状是．
大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原理．在“制作小孔成像观察仪”活动中，小光同学将圆筒插人易拉罐中做成如图甲的仪器（圆筒能在易拉罐中前后移动）．
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（1） 为了更清楚地观察像，通常选择（选填：“较暗”或“较亮”）的物体作为观察对象，同时需要将光屏放在（选填：“较暗”或“较亮”）的环境中．因此，制作观察仪时，用半透明塑料薄膜制成的光屏应放在圆筒的（填“A”或“B”）端．
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（2） 实验中，物体通过小孔所成的像是（选填：“正立”或“倒立”）的（选填：“实像”或“虚像”），像的形状与（选填：“小孔”或“物体”）相同．小孔成像的现象可以用的知识来解释，请在图乙中画出物体AB通过小孔在光屏上成像的光路图．
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（3） 用制成的小孔成像观察仪观察物体时，保持物体和小孔间的距离不变，移动圆筒，使光屏远离小孔，则光屏上像的大小将（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”．
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（1） 使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否．
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（2） 光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置．由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而，且折射角（选填“大于”、“等于”“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于度．
小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验．
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（1） 将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，此时，在纸板B上（选填“能”或“不能”）看到反射光线．
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（2） 若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的方向射出，由此说明．
在探究“光的反射定律”时，小明将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板放置在平面镜上，如图所示．
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（1） 小明让一束光贴着纸板射到O点，要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，纸板与平面镜的位置关系是（选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）．
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（2） 如果小明将呈现反射光线的活动纸板向后折，纸板上就看不到反射光线，这说明．
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（3） 小明用另一只激光笔让光线沿着BO（即逆着原反射光线）射向平面镜时，可看到反射光线沿OA射出，这说明．
小明同学用如图1所示的装置，研究光的反射规律，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成．
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（1） 其中可折转的光屏，在实验中的作用是：（写出两条）
①；
②．
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（2） 请你帮他按正确的顺序将序号排列出来
A、改变光束的入射方向，在重做一次，换另一种颜色的笔，记录光的径迹
B、取下纸板，用量角器测量ON两侧的各个角i和r
C、把一个平面镜放在桌面上，在把一张纸板竖直的立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面（如图2）
D、让一束光贴着纸板沿某一个角度入射到O点，径平面镜反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光和反射光的轨迹
E、分析实验数据归纳得出结论
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（3） 如图2，让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB．实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了（选填“镜面”或“漫”）反射．若将F板向后折转一定的角度，则在F板上（选填“能”或“不能”）看到反射光，此时反射光线和入射光线（选填“在”或“不在”）同一平面内．
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（4） 小明在实验时，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据（见表格）．经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背．你认为其中的原因应该是．
实验次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
-
（5） 如果让光线逆着从OB的反方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，这表明：．
下图是某同学在做探究“光的折射特点”实验时光从一种介质斜射入另一种介质中时的光路图．
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（1） 从图中可知： 是界面，若这两种介质是玻璃和空气，则空气在介面的．
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
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（2） 实验中发现，折射光线、入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．通过实验还得到如上表数据，分析表中数据，可得出结论：
①光从空气斜射入水中时，将同时发生和 现象；
②光从空气斜射入水中时，折射角（填：大于、等于、小于）入射角，且折射角随入射角的增大而．
③当光从空气垂直射到水面时，折射角等于．
小明用平面镜和两个完全相同的墨水瓶A、B研究“平面镜成像的特点”．实验时，他将平面镜竖立在桌面上，把A放置在镜前的边缘处，如图所示，调整观察角度，可在镜中看到它的部分像．再将B放到镜后并来回移动，直至其未被平面镜遮挡部分与A在镜中的不完整像拼接成一个完全吻合的“瓶”．那么墨水瓶B所在的位置即为的位置，同时说明像与物；若用玻璃板替代平面镜，就能看到墨水瓶B被遮去的部分，这是由于光的形成的；如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择mm厚的玻璃板做实验；使点燃的蜡烛在两个不同的位置，分别测出物距和像距的一组数据，得出实验结论：“像距与物距相等”，这种方法（选填“合理”或“不合理”），理由是：．
小雨在吃烤肉串时，偶然发现了一个现象：通过烤炉上方看对面的人，感觉对面的人好像在晃动．为什么会出现这种现象呢？小雨根据学过的知识进行分析：火炉上方的空气被加热后，其疏密程度在不断发生变化，光进入这种不均匀的热空气会发生折射，传播方向也在不断发生变化，因此看起来感觉对面的人在晃动．为了验证这种分析是否正确，回到家后，小雨利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴，进行了如下的探究．
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（1） 如图甲所示，将激光笔固定在小桌上沿水平方向照射，用喷壶向激光笔的前方喷水，看到激光笔发出的一束红光射向墙面，墙面上有一个红色光点保持不动，这说明光在均匀的空气中是传播的．
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（2） 如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来小雨的做法应该是：．
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（3） 如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是：．
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（4） 小明课后看到老师在准备实验时，进行了如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图11乙）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直．小明根据上述现象得出的结果，正确的是A . 光的传播需要介质 B . 光只有在水中才沿直线传播 C . 光在海波溶液里不能沿直线传播 D . 光在同一种均匀介质中才沿直线传播
如图1所示，探究光的反射规律时，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON 折转的E、F 两块板组成．让一束光贴着光屏左侧的E 板沿AO 方向射到O 点，在右侧F 板上能看到反射光线OB．
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（1） 实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了（填“镜面“或“漫“）反射．若将F 板向后折转一定的角度，则在F 板上（填“能“或“不能“）看到反射光，此时反射光线和入射光线仍然在同一平面内．光屏在实验中的作用是；课后，某同学又做了相关的探究：
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（2） 他利用同一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如右表所示．经检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背．你认为其中的原因应该是．
实验次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
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（3） 他将一束光射向水面，但没有看到反射光线和入射光线，请根据所学知识在图2中作出反射光线和入射光线的大致位置．
根据所学知识完成实验：
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（1） 实验一：“探究光反射时的规律”
①如图甲所示为实验装置图．让一束光线EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF．将纸板向后折，此时在纸板上看不到反射光线，如图乙所示，此现象说明：．
②在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射到平面镜上，会看到反射光线沿着OE方向射出，此现象说明：．
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（2） 实验二：“探究凸透镜成像规律”的实验时，所使用的凸透镜焦距是15cm．
①如图丙所示，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像，（选填“照相机”或“投影仪”）是根据这一原理制成的．
②把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向透镜方向移动光屏（选填“靠近”或“远离”），可再次得到清晰的像．
在探究光的反射定律实验中。
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（1） 如图甲，让入射光线EO从左边入射，在法线的右边纸板上可以看到反射光线OF，测出入射角和反射角的大小，发现当入射角为40°时，反射角也是40°，于是得出结论：反射角等于入射角。这样得到的结论（可靠/不可靠），理由是。
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（2） 如图乙，以法线ON为轴线，把右边纸板向后缓慢旋转，这样做是目的是为了。
利用图装置进行探究光的反射规律实验
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（1） 让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面，在纸板B上可看到光线沿OF方向射出，在纸板上：用笔描出光线EO和OF的轨迹，则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是选填。（“入射角”成 “反射角”）
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（2） 多次改变入射角的大小，测得实验数据如下表
序号
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
分析数据可得：反射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）入射角：当入射角变大时，光线OF（选填“远离”或“靠近”）直线ON。
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（3） 以直线ON为轴线。把纸板B向前或向后折，在纸板B上（选填“能”或“不能”）看到反 射光线OF，由此说明反射光线、入射光线与法线在（选填“同一”或“不同”）平面内。
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（4） 实验中，从教室各个方向都能见察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于（选填“镜面反射”或“漫反射）
在探究“光的反射规律”时，小明将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张可折转的纸板放置在平面镜上，如图甲所示。
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入射角 |
30° |
40° |
60° |
|
反射角 |
30° |
40° |
60° |
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（1） 实验中，要使入射光线和反射光线的径迹同时在纸板上呈现，纸板应放置。
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（2） 让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面，反射光线沿OB方向射出，多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量记录入射角和反射角如表格所示，分析此数据得出的结论是。多次改变入射角进行实验是为了。
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（3） 在图甲中，要使反射光线通过C点，则应使入射光线AO绕O点沿（顺/逆）时针方向转过适当的角度。
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（4） 在实验过程中，若将纸板倾斜，如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，小明认为反射光线仍将贴着纸板：小华认为反射光线将不存在。请你评价他俩的观点是否正确。答：小明、小华；（正确/不正确）。并说明理由：。
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（5） 图乙中，在不改变纸板放置和入射光线方向的情况下，为了清断地观察光的传播，请你提出一条改进建议：。
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