【精选】八年级物理光现象实验专题练习(word版

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）

1．小明用如图甲所示器材“探究平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题：

（1）选取两完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________ 关系．

（2）当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，移动玻璃板的位置，会看到蜡烛B与蜡烛A的像________ （仍能/不能）重合．

（3）经过三次实验后，在白纸上记录了像与物对应的位置，如图乙所示，则下一步应如何处理白纸上的信息，才能得出实验结论．________

【答案】大小不能连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，测出A和A′、B 和B′、C和C′到镜面的距离，比较各个对应点到镜面的距离是否相等，（或将纸沿镜面所在位置对折，判断像与物得两对应点是否重合）

【解析】

【分析】

（1）探究平面镜成像实验时，选择两个完全相同的蜡烛是为了比较物像大小关系．

（2）根据平面镜成像特点：物像对称来解答此题．

（3）从实验的目的：探究、验证平面镜成像的特点的角度分析，利用刻度尺，连接像与物的对应点，分别测量像到镜面的距离和物到镜面的距离，比较得出结论．

【详解】

（1）实验要选取完全相同的两只蜡烛，目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系．（2）根据平面镜成像特点可知，像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等．蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，移动玻璃板的位置，此时，像和物体各对应点到平面镜间距离不再相等，因此会看到蜡烛B与蜡烛A的像不能重合．（3）本实验是探究、验证平面镜成像的特点，所成的像是虚像；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等．

所以他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，测出A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离，比较各个对应点到镜面的距离是否相等，（或将纸沿镜面所在位置对折，判断像与物得两对应点是否重合）．

2．在“探究平面镜成像的特点”实验中．

（1）实验室提供平面镜、茶色玻璃板和透明玻璃板，应选________作为实验器材，这样做的目的是为了便于________ ；

（2）小丁选择两只大小外形完全一样的蜡烛是为了比较________；

（3）如图1，蜡烛放在画有方格的平板上，像的位置在________；（A/B/C/D），在该位置放一光屏，屏上________（能/不能）承接到像，说明平面镜成的像是________像；（4）细心的小丁透过玻璃观察蜡烛的像时，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________，此时成两个像对应的物距分别是蜡烛到玻璃板前后两个面的距离，若玻璃板厚度为3mm，则两个像的中心距离为________mm.

（5）如图2，小丁把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用于研究像与物左右位置的关系．其中能够达到实验目的是________；

（6）小丁同学实验过程中，如果在平面上无论怎样移动镜后的蜡烛，都无法与镜前蜡烛的像完全重合，原因可能是________．

【答案】茶色玻璃板确定像的位置便于比较像和物体的大小关系 B 不能虚玻璃板太厚 6 C 玻璃板与桌面不垂直（或玻璃板为竖直放置）

【解析】

（1）实验室提供平面镜、茶色玻璃板和透明玻璃板，研究平面镜的成像实验时，因为用平面镜不能看到后面的物体，所以不能用，为了减小环境光线对成像的干扰，提高成像的对比度，应选茶色玻璃板作为实验器材，这样做的目的是为了便于确定像的位置．

（2）小丁选择两只大小外形完全一样的蜡烛，实验时像和物体可以完全重合，所以便于比较像和物体的大小关系．

（3）如图，蜡烛放在画有方格的平板上，根据像和物到镜面的距离相等，连线与镜面垂直的特点，可知像的位置在B处；

因为平面镜成虚像，由反射光线的反射延长线相交而形成的，所以在该位置放一光屏，屏上不能承接到像．

（4）细心的小丁透过玻璃观察蜡烛的像时，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玻璃板的两面都能成像，即会成两个像，此时成两个像对应的物距分别是蜡烛到玻璃板前后两个面的距离，若玻璃板厚度为3mm，则后面的像物距和像距都大了3mm，所以两个像会相距6mm．

（5）要研究像与物左右位置的关系，如图中的字母：ATV都是左右对称的，所以不能达到目的，C字母左右不对称，所以其中能够达到实验目的是C图；

（6）平面镜成的像与物体的连线与镜面垂直，像和物体关于平面镜对称，如果在平面上无论怎样移动镜后的蜡烛，都无法与镜前蜡烛的像完全重合，原因可能是：玻璃板与桌面不垂直（或玻璃板未竖直放置），此时像不在桌面上，所以不能重合．

点睛：平面镜成像的实验中有很多细节问题要注意，如在较暗的环境中实验，要用薄的玻璃板，要保证玻璃板与桌面垂直等，要注意多总结，用时则手到擒来．

3．小明同学根据课本中的“试一试”，用易拉罐做小孔成像实验．

(1)请在图中作出蜡烛AB的像A'B'________．

(2)小明发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大，他测出了不同距离时像的高度，填在表格中：

请你根据表中的数据在下图坐标中画出h与s的关系图像：____________

(3)从图像中可以看出h与s的关系为：_____________________．

【答案】见解析所示见解析所示 h与s成正比

【解析】

(1)根据光的直线传播,分别做出由A、B两点在透明纸上的像,从而得出AB的像,如图所示:

(2)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图:

(3)从图象中看出;h随s的变大而变大,且增大的倍数相同,即h与s成正比关系;

因此，本题正确答案是: (1). 见解析所示 (2). 见解析所示 (3). h与s成正比

【的距离】(1)小孔成像是光的直线传播现象;物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像.

(2)找出表格中的数据在坐标纸中的对应点,然后连接成平滑的曲线;

(3)可以看出,当像离小孔越远,像的大小是变大的.

4．如图所示，小明同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种粗细相同长度不同的烛若干5mm 厚和2mm 厚的两块玻璃板、白纸、火柴等。请回答下列问题：

(1)用玻璃板代替平面镜的好处是______，应选择______mm 厚的玻璃板做实验。

(2)如图甲所示，小明把蜡烛A 点燃放在玻璃板前面，再把其他各支蜡烛依次放在玻璃板后面适当位置，当蜡烛B 故在后面时，从玻璃板前面看蜡烛B 好像也被点燃了一样。此时，后面的蜡烛B 与蜡烛A 的大小关系是：______。

(3)实验中若移开蜡烛B ，用白纸做光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，看不到蜡烛A 的像，说明平面镜成的是______（选填“虚”或“实”）像。

(4)实验中玻璃板应竖直放置在水平桌面上，若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A 的像将______移动（选填“向上”“向下”或“不”）。

(5)如图丙所示，两个平面镜L 1和L 2平行竖直放置，两镜相距s ，物体A 在两镜之间，A 在L 1中的一个像是A 1，A 2在L 2中的一个像是A 2，已知A 1、A 2相距1s ，当物体A 在两镜之同移动时，A 在两镜里成的像A 1、A 2的距离1s 的变化情况是______（选填“变大”“不变”或“变小”）。

【答案】便于确定像的位置 2 大小相等 虚 向上 不变

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为了确定像的位置，让蜡烛A 的像和蜡烛B 重合，能观察到A 蜡烛像的同时，也能观察到B 蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板，这样便于确定像的位置。

[2]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，用2mm 厚的。

(2)[3]蜡烛B 和蜡烛A 的像完全重合时，可以确定蜡烛A 像的位置就是蜡烛B 的位置，由此可以比较物像大小关系，同时也证明了像与物体的大小相等。

(3)[4]实验中若移开蜡烛B ，用白纸做光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，看不到蜡烛A 的像，说明平面镜成的是虚像，是由反射光线的反向延长线会聚而成的，所以不能成在光屏上。

(4)[5]平面镜所成的像关于平面镜对称，若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A 的像将向上移动。

(5)[6]根据平面镜成像中，物像到平面镜的距离相等，如下图，所以

111AO AO =，222A O AO =

所以

112A A AO =，222A A AO =

所以

1121212222()2A A AO AO AO AO s s ==+=+=

所以

12s s =

无论A 点在两个平面镜的哪个位置，两个像点之间的距离都是相等的。

5．小明利用如图甲所示的实验器材，做“探究平面镜成像的特点”实验：

(1)小明用玻璃板代替平面镜的目的是__________；

(2)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A ，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B ，对蜡烛A 和B 的要求是_____，这是为了比较_____；实验中点燃蜡烛A 的目的是__________；

(3)小明完成实验后，在老师的帮助下对上述实验进行了改进，如图乙所示，他将右侧贴有半透膜的玻璃板用夹子固定在量角器上，把形如“7”的未点燃的生日蜡烛C ?D 分别插在铺有方格纸的泡沫板的a 、b 处，透过普通玻璃看不到蜡烛C 清晰的像，透过贴膜玻璃能看到蜡烛D 清晰的像，他透过贴膜玻璃能看到蜡烛D 清晰的像是因为__________；

(4)请你说出实验改进后的优点（至少说出两点）∶_______________?

【答案】便于确定像的位置 完全相同 像与物的大小 使蜡烛A 的像更清晰 贴膜玻璃前光线暗一些 便于探究像和物与平面镜的位置关系；便于比较物与像的大小

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在“探究平面镜成像的特点”实验中，为了便于确定像的位置以及方便观察像，用透

明的玻璃板替代平面镜完成实验。

(2)[2][3]在“探究平面镜成像的特点”实验中，为了便于比较像与物的大小关系，需要选用的两支蜡烛完全相同。

[4]实验中点燃蜡烛A后比较亮，黑暗的环境和蜡烛的对比度大，使蜡烛A成的像更清晰。

(3)[5]普通玻璃比贴膜玻璃对光的反射要好一些，反射的光线多一些，导致贴膜玻璃比普通玻璃前光线要暗一些，所以透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像。

(4)[6]铺上方格纸便于探究像和物与平面镜的位置关系；用形如“7”的未点燃的生日蜡烛做物体便于比较物与像的大小。

6．如图甲所示为“探究光的反射定律”的实验装置：

(1)小明在用该装置进行实验时，除了要用到铁架台、空白纸板做成的可折转光屏、光源和直尺外，还要用到_________和__________；

(2)小明多次改变入射光的方向，总能在ON两侧同一平面的光屏上观察到入射光和反射光，由此得出“光反射时，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”的结论，为使结论可靠，同学小敏建议：将光屏绕轴线ON向前或向后折转，同时观察_________光线是否仍旧出现在光屏上；

(3)小明测量图中入射角∠__________（选填“1”、“2”、“3”或“4”）和反射角的大小，将数据记录在表格中；

(4)另一组的小军将原本垂直于平面镜的纸板向后倾斜一个角度，调节入射光线仍能呈现在纸板A上，但始终没能在纸板B上找到反射光线，经检查纸板A、B在同一平面上。这是因为法线_____，而反射光线应在入射光线和法线所决定的平面内。

【答案】平面镜量角器反射光线 2 不在纸板上

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]因为实验是为了验证光的反射定律，所以必须有平面镜；另外还需要测量反射角、入射角的大小，还需要量角器。

(2)[3]将光屏绕轴线ON向前或向后折转，让入射光线贴着光屏沿AO方向射入，同时观察反射光线是否仍旧出现在另一侧的光屏上；

(3)[4]入射角是入射光线与法线的夹角，所以图中入射角是角2。

(4)[5]将原本垂直于平面镜的纸板向后倾斜一个角度后，当入射光线贴着纸板射向O点后，法线将不会在纸板上，所以在纸板B上看不到反射光线，但此时反射光线、入射光线、法线仍在同一平面内。

7．在进行“光的反射定律”的探究实验中，小梦设计了如下图所示的实验，平面镜 M 平放在桌面上，E、F是粘在一起的两块长方形硬白纸板，F可绕接缝 ON 转动。

（1）组装器材时，应将纸板与平面镜之间保持______。

（2）为了显示光路，应使光束_____ 射向平面镜。

（3）请你为小梦设计一个在纸板上记录光的传播径迹的方法：______。

（4）取下纸板，用量角器测量反射角和入射角，测得一组数据后，为得到普遍规律，接下来应____，可以得到两角之间的关系是_______。

（5）在图乙中，把纸板F向前或向后折叠，则在纸板F上___________（选填“能”或“不能”）看到反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线在______。

【答案】垂直贴着E板先使光束贴着E板入射，在E纸板上做出入射光线，保持E板不动，反复折转右半部分F板，直到F板上也出现一条反射光线为止，再做出反射光线

多次改变入射角进行实验反射角等于入射角不能同一平面内

【解析】

【详解】

(1)[1]组装器材时，为了使法线与平面镜垂直，应将纸板与平面镜保持垂直；

(2)[2]为了显示光路，应使光束贴着纸板射向平面镜；

(3)[3]先使光束贴着E板入射，在纸板上作出入射光线，保持E板不动，反复折转右半部分F板，直到F板上也出现一条反射光线为止，再作出反射光线；

(4)[4][5]测出两角后，为得到普遍规律，接下来应多次实验测量，可得出两角关系，即反射角等于入射角；

(5)[6][7]把纸板F向前或向后折叠后，在纸板F上不能看到反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

8．为了探究平面镜成像特点，小梦准备了如图甲所示的实验器材：

（1）实验时，小梦应选______（填字母）作为平面镜，这样选择的目的是便于______。（2）为了比较像与物的大小关系，小梦应选______（填字母）两支蜡烛。

（3）实验时镜面与桌面必须_____。

（4）为了判断平面镜成像的性质，小梦同学移开未点燃的蜡烛，在原位置放一张白纸做屏幕，白纸上_____（选填“有”或“没有”）点燃的蜡烛的像，这说明平面镜成的像是_____（选填“实”或“虚”）像。

（5）如图乙所示是小梦同学留下的实验记录，由实验记录小梦得出像与物到镜面距离相等的实验结论，该结论______（选填“可靠”或“不可靠”），说出理由______。

【答案】F确定像的位置BC垂直没有虚不可靠没有多次测量

【解析】

【详解】

(1)[1] [2]用透明玻璃板F代替平面镜的目的是便于确定像的位置；

(2) [3]为了对比像的大小关系，选择两支完全相同的蜡烛；

(3)[4]确保像与蜡烛能够完全重合，镜面与桌面必须垂直；

(4)[5][6]移去镜面后面的蜡烛，将白纸置于蜡烛位置，白纸上没有点燃蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像，不能用光屏承接到；

(5)[7][8]一次实验就得结论具有偶然性，应该多次实验测量，寻找普遍规律。

9．小华利用如图1装置探究平面镜成像特点：

(1)他实验时用玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上．在玻璃板前放置棋子A，将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，但他发现观察到A的像“重影”很明显，而影响到确定A的像的位置，你解决这一问题的办法是：将此玻璃板更换为____________(选填“茶色玻璃板”或“薄玻璃板”)．

(2)如图2所示将棋子放在竖立的玻璃板前40cm处，以5cm/s的水平速度向平面镜匀速靠近，则经过2s后棋子与像的距离为______m．若将玻璃板放置成与水平面成45°角，将会在物体位置观察到像在物像连线的方向上以_______cm/s的向物体靠近(结果可带根号)．(3)某同学学习了平面镜成像特点后，回家途中，站在离平面玻璃制的地铁安全门外0.5米

候车．地铁到站后，安全门向两侧打开，该同学在左右两侧安全门中成像的情况分析正确的是__________．

A．随着门逐渐打开，门后的像会逐渐远离她本人

B．随着门逐渐打开，在两侧门中会各成一半像，且分别向左右移动

C．在两侧安全门中成的像越来越小，直至不成像

D．都成完整的像，且像到她的距离为1米

【答案】薄玻璃板 D

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的两面都能反射光，即同时成像，所以A的像“重影”是由于玻璃板太厚造成的，解决这一问题的办法是换用厚度较小的玻璃板．

(2) [2]根据v=s

t

可得2s棋子移动的距离：

s=vt=5cm/s×2s=10cm，

棋子此时距离平面镜的距离为：

40cm?10cm=30cm，

则像到平面镜的距离也为30cm，所以，经过2s后棋子与像的距离为：

30cm+30cm=60cm=0.6m；

[3]已知棋子沿桌面以5 cm/s的速度向着平面镜处移动，由几何知识可知，棋子沿垂直于镜

面方向运动的速度 cm/s；

因为棋子向平面镜运动的速度等于平面镜中棋子的虚像向平面镜运动的速度，因此平面镜

中棋子的虚像向棋子靠拢的速度的大小是 cm/s；

(3)[4]A．根据平面镜成像的特点可知，像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，像与物大小相同，在安全门向两侧打开后，人到镜面的距离不变，所以像的位置不变，故A错误；

B．面镜所成的像与物大小相同，在两侧安全门中成的像完整的像，故B错误；

C．根据平面镜成像的特点可知，像与物大小相同，在安全门向两侧打开后，平面镜所成的像与物大小相同，玻璃门中的像的大小不变，故C错误；

D．人在安全门外0.5米，因为平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等，人成的像到安全门的距离也是0.5米，所以都成完整的像，且像到她的距离为1米，故D正确．

10．2016 年 9 月 25 日，500 米口径球面射电望远镜（FAST）在贵州省平塘县落成，并开始接收

来自宇宙深入的电磁波。这是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。某兴趣小组同学看到报道后想探究“球面射电望远镜的工作原理”，他们查找资料后发现。经典射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似，投射来的电磁波被一精确镜面反射后，同相到达公共焦点。用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦，因此，射电望远镜天线大多是抛物面。于是他们联想到抛物面可能

跟凹面镜工作原理相同，并作出以下猜想：猜想一：抛物面上的反射是否遵从光的反射定律。猜想二：平行于主轴的电磁波经抛物面反射后，反射的电磁波是否会聚于一点。猜想三：抛物面对电磁波起会聚作用，是否焦距越小，会聚本领越大。为了探究猜想一，兴趣小组的同学选用了平面镜、直尺、铅笔、量角器和激光光源进行了如图甲所示的实验：

（1）实验时为了让不同方位的同学都能看到光的传播路径，应该选________（填字母）竖着放在甲图中的平面镜上，这是因为光在所选物品上发生了________反射。

A．平面镜 B．凹面镜 C．透明玻璃板 D．硬纸板

（2）他们用铅笔描出光路，然后用凹面镜代替平面镜，让ON 正对凹面镜弧面顶点，并保持光线EO 不动，如果出射光线与OF 重合，就说明猜想一是_____（填“正确”或“不正确”）．为了探究猜想二，他们找到如图乙的小型卫星电视接收器，准备按丙图完成实验。

（3）他们将平行光源正对抛物面，然后将一小纸板在抛物面前来回移动直到纸板上出现最小最亮的光斑，这一光斑其实就是凹面镜的焦点，所以抛物面对平行光也有_____作用（选填“会聚”或“发散”）。

（4）通过（3）的探究他们明白，在射电望远镜中，如果接收电磁信号，真正的信号接收天线就放在抛物面的________________处。

（5）巨大的反射面把遥远星体发来的微弱的光聚集起来，形成一个比较亮的像。把照相底板放在成像的位置上，就可以把那些暗淡的恒星的像照下来。人们利用这种天文望远镜已经看到距地球一百亿光年远的恒星（一光年就是光一年通过的距离）．根据这段话判断凹面镜在本题中成_____________像（“实”“虚”）。

【答案】D漫正确会聚焦点实

【解析】

【详解】

(1)能从不同方位看到光线，是因为光在光屏上发生了漫反射，四个选项中只有硬纸板能发生漫反射，实验时让光贴着硬纸板入射，纸板前不同方位的同学都能看到光的传播路径。

(2)用凹面镜代替平面镜，让ON正对凹面镜弧面顶点，并保持光线EO不动，利用的是控制变量法，如果出射光线与OF重合，就说明抛物面上的反射也遵从光的反射定律，即说明猜想一是正确的；

(3)将平行光源正对抛物面，然后将一小纸板在抛物面前来回移动直到纸板上出现最小最亮的光斑，这一光斑其实就是凹面镜的焦点，所以抛物面对平行光有会聚作用；

(4)射电望远镜工作时，把天体投射来的电磁波通过接收器的反射，汇集到望远镜焦点，从而获取宇宙相关信息。

(5)实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。根据“巨大的反射面把遥远星体发来的微弱的光聚集起来，形成一个比较亮的像”可知，这个像是实际

光线会聚而成的，由此可判断凹面镜在本题中成实像。故答案为：D；漫；正确；会聚；焦点；实。