2021年中考物理实验专项复习——探究光的折射规律

这是一份2021年中考物理实验专项复习——探究光的折射规律，共10页。试卷主要包含了小林在探究光的折射规律时发现，20；正比等内容，欢迎下载使用。


表中数据说明：
（1）光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而 ，当入射角达 到 时，反射能量达到 100%，就发生了全反射现象。
（2）根据上述现象和规律，当一束光从空容器的底部斜向上射向器壁时，光斑落 在右侧器壁上的 A 点，如图所示。现向容器中缓慢加水到 位置，右侧器壁 上的光斑仍在 A 点。
2.（2021泰州海陵学校模拟）在探究光的折射规律时，从水面上方看水中的物体变浅了。为了确定水中物体所成像的位置，某学习小组进行了如下探究：
A．把一个小灯泡a放在水中某处，观察灯泡所成像的位置。
B．将另一个相同的小灯泡b放在水面上方，调整其位置，使它的像与灯泡a的像重合。
C．用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。
（1）测量时，把刻度尺的零刻度线对准灯泡b，水面处对应的刻度如图甲所示，则灯泡b到水面的距离为 cm。
（2）灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等，理由是：
（3）测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，则刻度尺在水面处的示数表示 。
（4）某小组实验时，每次都从灯泡a的正上方观察，测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如表所示。根据表中数据，请在图乙坐标中描点作出、v﹣u关系图线。由图线可知，v与u成 （选填“正比”、“反比”）。
3.（2021北京模拟）请你利用一支激光笔和一个固定在教室中的大屏幕，再添加一件身边常见的物品，用对比的方法设计一个实验证明：“光在空气中（实验室内或教室内的）是沿直线传播的”。（实验要注意安全并具有可操作性）
4.（2021海口模拟）如图所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。
（1）使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角γ （填写变化规律），且折射角总是大于相应的入射角；
（2）当入射角i增大到某一值时，折射角γ会达到最大值，该最大值是 ；
（3）若继续增大入射角i，将会发现不再有 光线，而只存在 光线。
5.（2021海陵学校模拟）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，入射光线应该从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）若用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。
6.（2021南通模拟）在探究光的折射规律的实验中，小华和小明发现不同玻璃的“透光度”是不同的，于是他们决定深入探究光透过玻璃砖后的光照强度与哪些因素有关?
为此小华提出如下猜想：
猜想1：与玻璃的颜色有关
猜想2：与光在玻璃中通过的路程有关
猜想3：与光折射出玻璃时的角度有关
（1）根据所学的物理知识可确定猜想1_______，理由是：_________________。
（2）为了探究猜想2，小华设计了如图甲所示的实验方案。
检测电路中电源电压恒为9V，光敏电阻R在不同光照强度下的阻值如下表：
实验过程中确保将光照强度恒定的人射光束垂直人射平板玻璃砖，多次更换不同厚度的玻璃砖，读出对应的电流值，作出玻璃砖厚度D与电流I的图像如图乙所示。
①实验中，当光照强度为0.4lx的折射光照射在光敏电阻R上时，电流表示数为__________A，此时所用玻璃砖的厚度D=____________mm。
②由实验数据分析可知光照强度Fc与厚度D的数据关系式为：Fc=_________。
（3）为了探究猜想3，小华在将光照强度恒定的入射光多次改变人射角斜射穿过同一厚度的平板玻璃砖，发现入射角不同电流表的示数也不同，由此他认为猜想3正确，请你分析：①小明发现小华的探究过程中存在的不足是：________________________
②小明经过思考后认为：只要把图甲所示的方案中的“平板玻璃砖”替换成____________
(三棱镜/半圆形玻璃砖）就可以弥补小华的探究过程中存在的不足。
2021年中考物理实验专项复习——探究光的折射规律参考答案
1.（2021海南模拟）小林在探究光的折射规律时发现：当光由玻璃或水斜射入空气发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况。老师告诉他这是光 的全反射现象。课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：
表中数据说明：
（1）光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而 ，当入射角达 到 时，反射能量达到 100%，就发生了全反射现象。
（2）根据上述现象和规律，当一束光从空容器的底部斜向上射向器壁时，光斑落 在右侧器壁上的 A 点，如图所示。现向容器中缓慢加水到 位置，右侧器壁 上的光斑仍在 A 点。
【答案】（1）增大； 41.8； （2）A点或A点以上。
2.（2021泰州海陵学校模拟）在探究光的折射规律时，从水面上方看水中的物体变浅了。为了确定水中物体所成像的位置，某学习小组进行了如下探究：
A．把一个小灯泡a放在水中某处，观察灯泡所成像的位置。
B．将另一个相同的小灯泡b放在水面上方，调整其位置，使它的像与灯泡a的像重合。
C．用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。
（1）测量时，把刻度尺的零刻度线对准灯泡b，水面处对应的刻度如图甲所示，则灯泡b到水面的距离为 cm。
（2）灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等，理由是：
（3）测量时，如果直接将刻度尺竖直插入水中，使看到的零刻度线与灯泡a的像重合，则刻度尺在水面处的示数表示 。
（4）某小组实验时，每次都从灯泡a的正上方观察，测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如表所示。根据表中数据，请在图乙坐标中描点作出、v﹣u关系图线。由图线可知，v与u成 （选填“正比”、“反比”）。
【答案】（1）8.20；（2）像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等；（3）灯泡a的深度；（4）正比。
3.（2021北京模拟）请你利用一支激光笔和一个固定在教室中的大屏幕，再添加一件身边常见的物品，用对比的方法设计一个实验证明：“光在空气中（实验室内或教室内的）是沿直线传播的”。（实验要注意安全并具有可操作性）
【答案】（1）实验器材：可弯曲的吸管
（2）实验过程：①将打开的激光笔正对着直吸管的管口，并将吸管的另一管口对准大屏幕，观察大屏幕上是否出现亮斑；
②保持上述方法，只将吸管弯曲，观察大屏幕上是否出现亮斑。
（3）实验结论：当打开的激光笔正对着直吸管的管口时，观察到大屏幕上出现亮斑；当吸管弯曲时，观察到大屏幕上没有出现亮斑，由此可知光在空气中是沿直线传播的。
4.（2021海口模拟）如图所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。
（1）使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角γ （填写变化规律），且折射角总是大于相应的入射角；
（2）当入射角i增大到某一值时，折射角γ会达到最大值，该最大值是 ；
（3）若继续增大入射角i，将会发现不再有 光线，而只存在 光线。
【答案】（1）由小变大； （2）90°； （3）折射； 反射。
5.（2021海陵学校模拟）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，入射光线应该从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）若用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。
【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 入射角 （3）玻璃 （4）玻璃
6.（2021南通模拟）在探究光的折射规律的实验中，小华和小明发现不同玻璃的“透光度”是不同的，于是他们决定深入探究光透过玻璃砖后的光照强度与哪些因素有关?
为此小华提出如下猜想：
猜想1：与玻璃的颜色有关
猜想2：与光在玻璃中通过的路程有关
猜想3：与光折射出玻璃时的角度有关
（1）根据所学的物理知识可确定猜想1_______，理由是：_________________。
（2）为了探究猜想2，小华设计了如图甲所示的实验方案。
检测电路中电源电压恒为9V，光敏电阻R在不同光照强度下的阻值如下表：
实验过程中确保将光照强度恒定的人射光束垂直人射平板玻璃砖，多次更换不同厚度的玻璃砖，读出对应的电流值，作出玻璃砖厚度D与电流I的图像如图乙所示。
①实验中，当光照强度为0.4lx的折射光照射在光敏电阻R上时，电流表示数为__________A，此时所用玻璃砖的厚度D=____________mm。
②由实验数据分析可知光照强度Fc与厚度D的数据关系式为：Fc=_________。
（3）为了探究猜想3，小华在将光照强度恒定的入射光多次改变人射角斜射穿过同一厚度的平板玻璃砖，发现入射角不同电流表的示数也不同，由此他认为猜想3正确，请你分析：①小明发现小华的探究过程中存在的不足是：________________________
②小明经过思考后认为：只要把图甲所示的方案中的“平板玻璃砖”替换成____________
(三棱镜/半圆形玻璃砖）就可以弥补小华的探究过程中存在的不足。
【答案】（1）正确 与玻璃颜色不同的光无法透过
（2） 0.2 5 1.4-0.2D
（3）未控制光在玻璃中通过的路程相同 半圆形玻璃砖