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专练04实验题一、声探究实验1．在探究“影响声音响度的因素”时。（1）同学们采用如图所示的器材，选择音叉做声源，用小锤敲响音叉，将正在发声的音叉________竖直悬挂着的乒乓球。他们能观察到的现象是________；接下来，他们敲击音叉发出更大的声音，重复上述操作，能观察到的现象是：________，实验所得的结论是：声音的响度与声源的振幅有关。（2）小明设计了另一组实验来进行探究，他用两枚钉子把一根橡皮筋固定在木板上，他用手勾住橡皮筋的中间，慢慢将它向外拉出2cm，松手后听橡皮筋振动发出的声音。接下来的一步操作是：________。【答案】接触；乒乓球会被弹起一定的角度；乒乓球被弹的幅度变大；向外拉出更大的距离。【解析】通过实验发现，用小锤敲击音叉的时候，将正在发声的音叉接触竖直悬挂着的乒乓球，乒乓球会被弹起一定的角度，说明声音是由于物体的振动产生的；他们敲击音叉发出更大的声音，重复上述操作，能观察到的现象是：乒乓球被弹起的幅度变大，说明声音的响度与声源的振幅有关；探究声音的响度与声源的振幅有关，应改变橡皮筋的振动幅度，故接下来的一步操作是：将橡皮筋向外拉出更大的距离，响度变大。2．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：（1）如图甲，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，这个现象说明________，此研究过程中用到的主要物理研究方法是________。（2）如图乙，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明________可以传声，还能说明声波具有________。（3）如图丙，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的声音会逐渐变小，甚至最后听不到声音，这个实验说明了________不能传声，用到的主要物理研究方法是________。【答案】（1）发声体在振动；转换法；（2）空气；能量；（3）真空；理想实验推理法。【解析】（1）如图甲，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，这个现象说明发声体在振动；通过乒乓球的弹开可以说明音叉在振动，这种实验方法叫转换法。（2）如图乙，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验能说明空气可以传声，还能说明声波具有能量。（3）如图丙，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的声音会逐渐变小，甚至最后听不到声音，这个实验说明了真空不能传声。随着空气的不断抽出，声音逐渐变弱，在此基础上推理，真空不能传声，此实验方法叫理想实验推理法。3．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。经过和同学们讨论，提出了以下猜想：猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横载面积有关猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。为了验证上述猜想是否正确，找到了下表所列9种规格的琴弦进行实验。（1）为了验证猜想一，应选用编号为A、B、________的琴弦进行实验。（2）为了验证猜想二，应选用编号为A、D、________的琴弦进行实验。（3）为了验证猜想三，E琴弦的长度应为________cm。编号材料长度（cm）横截面积（mm2）A铜600.76B铜600.89C铜601.02D铜800.76E铜1.02F铜1000.76G钢801.02H尼龙801.02I尼龙1001.02（4）此实验用到的研究方法是________【答案】（1）C；（2）F；（3）80；（4）控制变量法。【解析】（1）为验证猜想一，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究；（2）为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦A、D、F进行研究；（3）为了验证猜想三，应选择横截面积和长度都相同，而材料不同的琴弦进行研究，由此可知G、H符合题意，长度都是80cm，横截面积都是1.02mm2，为了是实验结论更具有普遍性，E琴弦长度应为80cm；（4）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科学的研究方法叫做控制变量法。二、探究光的反射定律4．在探究光现象的实验活动中：（一）制作“小孔成像观察仪”活动。（1）需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图甲所示，圆筒的________（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸成的光屏。（2）用制成的小孔成像观察仪观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将________（选填“变大”“变小”或“不变”），像的亮度________（选填“变亮”“变暗””或“不变”）。（二）如图乙所示是“探究光的反射规律”的实验装置。（3）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。并用量角器测出∠i和∠r的大小；多次改变入射光线与ON的夹角，重复实验。将实验得的数据记录在表中。序号∠i∠r130°30°245°45°350°50°（4）分析实验数据可得出结论：________；（5）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。（6）实验中，从实验室的各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于________（选填“镜面”或“漫”）反射。【答案】（1）A；（2）变大；变暗；（4）反射角等于入射角；（5）不能；同一；（6）漫。【解析】（1）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用；该实验中，半透明薄纸相当于光屏，为了使成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端；（2）观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，即像距变大，由小孔成像的规律可知，光屏上的像变大；由于通过光线的多少不变，像变大时，则像的亮度将变暗；（4）分析实验数据可知，反射角等于入射角；（5）在图乙中，当两块硬纸板在一个平面内时，可以看到入射光线和反射光线，把纸板B向前或向后折，在纸板B上看不到反射光线，由此说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。（6）从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，说明光照到纸板上面发生了漫反射。5．探究光的反射规律的实验装置如下图甲所示，平面镜放在水平桌面上，带刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直CD的ON轴翻转，纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。（1）实验时，应将纸板与平面镜________放置；（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：________。【答案】（1）垂直；（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。【解析】（1）实验时，白色纸板应垂直放置在平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；（2）因为一次实验得到的结论具有偶然性，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。6．如图所示，在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。（1）如图甲，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角。你认为这样得出结论________（填“合理”或“不合理”），原因是________。（2）若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图甲中的________方向射出，因为在光的反射现象中光路是________的。（3）如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上________（填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是________。（4）实验中的可活动纸板的作用：________、________。（5）要完成本实验，除了图中出现的实验器材外，还应补充一个测量仪器是________。【答案】（1）不合理；实验次数太少，结论不具有普遍性；（2）OA；可逆；（3）不能；探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。（4）显示光路；探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。（5）量角器。【解析】（1）测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角，这样得出结论不合理。因为实验有偶然性，不能只由一组数据就得出结论，凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验；（2）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。（3）以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上不能看到反射光线，是因为纸板F和反射光线以及法线不在同一个平面上，这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。（4）我们看不见光的传播路径，就无法对光线进行研究，在研究光的反射规律时，安装可活动的纸板后，能够间接的在纸板上看到光的传播途径。故可活动纸板的作用有两个：①显示光的传播路径，②探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。（5）完成本实验，需要探究反射角和入射角的大小关系，故要用到量角器。三、探究平面镜成像特点7．花花同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。（1）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，观察蜡烛A经玻璃板________（选填“反射”或者“折射”）所成的像。（2）拿点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是________。（选填“控制变量法”或“等效替代法”）（3）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，花花只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置________（选填“向右移动”“向左运动”或“不变”）。【答案】（1）反射；（2）等效替代法；（3）不变。【解析】（1）因为平面镜成像是光的反射形成的虚像，所以在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，并在玻璃板前观察蜡烛的像。（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；（3）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，花花只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，由于物体的位置不变，蜡烛像的位置不变。8．在“探究平面镜成像特点”的实验中：（1）如图（a）所示，小明应选择________（填“平面镜”“单面镀膜玻璃板”或“双面镀膜玻璃板”），在________（填“较亮”或“较暗”）的环境里做实验。（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和C，是为了比较物与像的________关系。点燃蜡烛A，在寻找蜡烛A像的位置时，小明应该在________（填“A”或“B”）这一侧观察。（3）如果无论如何移动蜡烛C都无法与A的像重合，这可能是因为________。（4）经过三次实验，记录的像与物对应的位置如图（b）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：________。【答案】（1）单面镀膜玻璃板；较暗；（2）大小；A；（3）玻璃板没有竖直放置；（4）将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距并进行比较。【解析】（1）在同样的实验环境下，用平面镜成像清晰，但不能确定像的位置；单面镀膜玻璃板”和“双面镀膜玻璃板相比，都能确定像的位置，但单面镀膜玻璃板成像更加清晰，且