北京第十五中学物理光现象实验易错题(Word版 含答案)

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）

1．小军在做“探究平面镜成像的特点”的实验，如图

（1）应选择_____（选填“明亮”“黑暗”）的环境；

（2）实验时应选择较薄的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点，优点在于既能看到A的像，又能看到后面的蜡烛B，其原理为_____

A．两者都是光的反射形成的B．前者是光的反射形成的，后者是光的直线传播形成的C．两者都是光的折射形成的D．前者是光的反射形成的，后者是光的折射形成的

（3）小军选用了两只大小完全一样的蜡烛，在玻璃板前点燃蜡烛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”）．（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上_____（选填“不能”“能”）呈现蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是_____（选填“虚”或“实”）像．

（5）小军把玻璃板沿直线MN向右平移一段距离，在此过程中，蜡烛A的像_____（选填“会”或“不会”）向右平移．

（6）实验中多次改变蜡烛A的位置，是为了多次实验_____（选填“寻找普遍规律”“求平均值减小误差”）．

（7）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较_____（选填“亮”或“暗”）；如果实验采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同的位置成两个清晰像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为_____cm．

【答案】黑暗 D 等效替代法不能虚不会寻找普遍规律暗 0.4

【解析】(1)应选择在黑暗的环境进行实验，像看起来更清晰。（2）玻璃板代替平面镜，既能看到A的像，又能看到后面的蜡烛B，A的像形成原理是光的反射；光在穿过玻璃时发生折射，透过玻璃看到B是光的折射，故D正确。（3）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，确定像与物大小，用B替代A的像，此方法是等效替代法。（4）虚像不能用光屛承接，所以移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是虚像。（5）小军把玻璃板沿直线MN向右平移一段距离，根据平面镜成像特点，物和像关于平面镜对称，在此过程中，蜡烛A的像不会向右平移。（6）实验中多次改变蜡烛A的位置，是为了多次实验，从而寻找普遍规律，防止实验的偶然性。（7）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，玻璃前后两个面都能反射成像，由于后面的反射面反射光少，所以成的像较暗，故距离观察者较远的像较暗；如果实验采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同的位置成两个清晰像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为0.4cm．玻璃板的前后两个面相当于两块平面镜，两个平面镜相距0.4cm 时，镜前同一物体的像相距0.8cm.

点睛：本题中求玻璃板厚度较难，可结合画图解答。

2．小明用图甲的装置探究“平面镜成像的特点”，操作如下：①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板中的像，取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面来回移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合；②移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，观察光屏上是否有蜡烛的像；③将玻璃板倾斜，再次观察“蜡烛A的像”，如图乙所示。请你解答下列问题：

(1)实验不用平面镜而用玻璃板的目的是便于______；

(2)操作①中通过玻璃板能够看到蜡烛A的像是由于发生了光的______；蜡烛B与蜡烛A 的像完全重合，说明像与物的大小______；

(3)操作②的探究目的是______；

(4)操作③中蜡烛A此时的像是图乙中的______（选填“A1”、“A2”或“A3”)。

【答案】确定像的位置反射相等探究像的虚实 A2

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]镜子和玻璃板都是平面镜，而且镜子的反射效果好，成像清晰，但镜子不透光，不能看到背面的物体；玻璃板成像比较暗，但透光，可以看到镜子后的物体。本实验的关键是确定像的位置，为解决这一关键点，选择玻璃板而不选镜子。

(2)[2]操作①中通过玻璃板能够看到蜡烛的像是由于发生了光的反射。

[3]蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小相等。

(3)[4]操作②的探究目的是探究像的虚实，虚像不会出现在光屏上。

(4)[5]如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，像与物关于平面镜对称，

A。

操作③中蜡烛A此时的像是图乙中的2

3．某物理兴趣小组的同学用如图甲所示的装置来研究水的沸腾。

(1)如图乙中A、B所示，其中______图是水沸腾时的气泡变化情况；在这次实验中，发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是______；(2)小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿EO方向入射，如图丙所示，小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板______（填“A”或“B”）绕ON向前或向后弯折；另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点（如图丁所示），但纸板并未与平面镜垂直，此时反射光线、入射光线和法线______（填“在”或“不在”）同一平面内。【答案】A 减小水的质量 B 在

【解析】

【分析】

(1)沸腾前，上层的水温度较低，上升的气泡遇低温液化，气泡减小。沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，并且产生水蒸气不断进入气泡，气泡逐渐变大；为了缩短实验的时间，可以采取的措施是减少水的质量、加盖或者提高水的初温。

(2)在反射现象中，反射光线、入射光线和法线始终在同一平面内。

【详解】

(1)[1]沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，并且产生水蒸气不断进入气泡，气泡逐渐变大，所以如图乙中A、B所示，其中A 图是水沸腾时的气泡变化情况。

[2]在这次实验中，发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是减小水的质量。

(2)[3]小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿EO方向入射，如图丙所示，小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板B绕ON向前或向后弯折，观察纸板B上有没有反射光线。

[4]任何反射现象都要遵循反射定律，所以纸板未与平面镜垂直，反射光线、入射光线和法线也在同一平面内。

4．小科同学在学习了平面镜的知识后，回家做了一个实验。他将一支铅笔和平面镜平行并竖直放置在水平桌面上，平面镜PN高30厘米，铅笔长20厘米，它们之间相距20厘米。

(1)倘若要使铅笔与其像垂直，则小科可将铅笔转过_____度。

(2)如果铅笔不动，小科把平面镜绕N点沿顺时针方向转过90°，他发现B点在平面镜中的像B〞与之前的像B＇相距_____厘米。

【答案】45 40

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]根据平面镜成像特点可知，像与物是对称的，所以当铅笔的物和像垂直时，铅笔与镜成45度夹角。

(2)[2]原来铅笔的像点到平面镜的距离和B点到平面镜的距离相等，即都是20cm；若铅笔不动，平面镜绕N点沿顺时针方向转过90°，则相当于平面镜中的像转过180度，此时铅笔尖底部B与镜面在同一平面上，所以B的像关于镜面对称，即都在镜面上，即B〞与B 点重合，所以B〞与之前的像B′的距离是20cm+20cm=40cm。

5．如图甲所示的是探究平面镜成像的特点实验装置图。

(1)在甲图中，点燃玻璃板前面的蜡烛A，拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到__________；

(2)移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上________，（填“能”或“不能”）成蜡烛A的清晰的实像。

(3)学习了平面镜成像后，小明回家观察到家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘，距转盘1.6m高处有一盏灯，该灯通过转盘成像如图乙所示。则灯的像距离该灯

_________m；若用手拨动转盘使其水平旋转，则会观察到灯的像的位置________。（填“改变”或“不变”）

【答案】蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合不能 3.2m 不变

【解析】

【详解】

(1)[1]在甲图中，点燃玻璃板前面的蜡烛A，拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。

(2)[2]平面镜成虚像，虚像不能用光屏承接，所以移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白

屏，白屏上不能成蜡烛A的清晰的实像。

(3)[3]根据平面镜成像规律可知，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以灯的像距离该灯3.2m。

(4)[4]根据平面镜成像规律可知，像和物关于镜面对称，若用手拨动转盘使其水平旋转，物的位置不变，所以像的位置也不变。

6．如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是像的位置，在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛，重复做多次实验。

（1）如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择_________ mm厚的玻璃板做实验较合适。实验中用两段相同的蜡烛是为了比较像和物体的__________的关系。

（2）通过对实验现象和数据的分析得出结论：平面镜所成的像与物体关于镜面_______。（3）移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A 的像。

（4）实验过程中同学们体会到：用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛___________(填“A”或“B”)，便于确定像的位置，这是本实验成功的关键。（5）在探究实验的过程中，若把蜡烛A放在距玻璃板30 cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到玻璃板的距离是______cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将______(填“变大”“变小”或“不变”)。

【答案】2 大小对称不能 B 30 不变

【解析】

【详解】

(1)[1]玻璃板的选择主要是薄，因为厚的玻璃板两个表面都成像，会产生重影。应选择

2mm厚的玻璃板做实验；

[2] 相同的两个蜡烛是为了比较像和物体的大小关系；

(2)[3]平面镜成像的特点是：像与物关于镜面对称；

(3)[4]平面镜所成像为虚像，不能用光屏承接；

(4)[5]本实验时，是从点燃蜡烛一侧，观察未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重合，便于确定像的位置，所以透过玻璃板观察到蜡烛B；

(5)[6]平面镜所成的像，像距等于物距。蜡烛A放在距玻璃板30 cm处，像到玻璃板的距离也是30cm；

[7]平面镜成像特点之一是像与物等大，无论蜡烛远离还是靠近镜面，像与物大小都相等，也就是像的大小不变。

7．某同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。

（1）如图甲所示，在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块透明薄玻璃板。把蜡烛a点燃放在玻璃板的前面，该同学应在玻璃板_________（选填“前面”或“后面”）观察蜡烛a经玻璃板________（选填“反射”或“折射”）所成的像。

（2）实验时，选用的蜡烛a和b的形状完全相同，是为了比较像与物的_________关系。用玻璃板代替平面镜，成像虽然没有平面镜清晰，但能观察到蜡烛_________（选填“a”或“b”），便于确定像的位置。以上实验操作中，用到的物理方法是________（选填“控制变量法”、“转换法”或“等效替代法”）

（3）如图乙所示，某同学使用厚玻璃板做实验，在玻璃板后看到了两个不重合的像，这两个像之间的距离正好是8mm，则该同学所用玻璃板的厚度为________mm。

【答案】前面反射大小 b 等效替代法 4

【解析】

【详解】

(1)[1][2]平面镜成的像是光的反射形成的，要想看到像，即有光线进入人的眼睛，蜡烛a点燃后发出的光，经玻璃板反射，该同学应在玻璃板前面观察蜡烛a经玻璃板反射所成的像,不是在后面；

(2)[3]选用的蜡烛a和b的形状完全相同，这样可以对比蜡烛a的像与蜡烛b大小关系，从而对比蜡烛a和蜡烛a的像大小关系；

[4]用玻璃板代替平面镜，成像虽然没有平面镜清晰，但能观察到蜡烛b，便于确定像的位置；

[5]以上实验操作中，用到的物理方法是等效替代法，用蜡烛b替代蜡烛a的像，从而比较像与物的大小关系；

(3)[6]根据平面镜的成像规律，像与物到平面镜的距离相等，如下图所示，作出蜡烛烛焰在厚玻璃板两个面所成的两个虚像，分别是'S和''S，设厚玻璃板的厚度是x，物与厚玻璃板

-，第二个虚像第一个面之间的距离是L，可知道第一个虚像与第二个面之间的距离是L x

的像距等于对应的物距，即

-+=+

8mm

L x x L

x=。

可求得4mm

8．小丽在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板放在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图甲所示．在此实验中：

（1）为便于观察，该实验最好在______ （选填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到______，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题．

（2）小丽选择两段完全相同的蜡烛的目的是______ ，此时应用了______ （选填“控制变量法”、“转换法”或“等效替代法”）；

（3）在确定蜡烛的位置时，眼睛应在______ （填“A”或“B”）侧观察；

（4）点燃A蜡烛，小心的移动B蜡烛，小丽同学无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像完全重合，原因可能是_____________；

（5）如果在像B的位置放一个光屏，在光屏上______ （填“能”或“不能”）承接到像，说明平面镜成的像是______ （填“实”或“虚”）像；

（6）把点燃的蜡烛A固定在某个位置，分别测出物距和像距，分析数据，得到结论：“像与物距相等”．你认为这样得出的结论是否可靠？______ ；为什么？

________________．

（7）如图乙，玻璃板原来沿直线BC竖直放置，若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度?（?<90°）后，蜡烛A成的像移动到点A1处，已知图中方格均为边长相等的正方形，则?=_____________．

【答案】较黑暗 B蜡烛比较像与物的大小等效替代法 A 玻璃板与水平面不垂直，像的位置偏离水平面不能虚不可靠只是做一次实验，结论没有普遍性，应该多次改变位置对比物距和像距 45°

【解析】

【详解】

(1)[1]为便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行，这样所成的像更清晰，便于观察；

[2]能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到玻璃板后面的B蜡烛，便于确定像的位置和大小；

(2)[3][4]选择两段完全相同的蜡烛的目的是比较像与物的大小，蜡烛B与蜡烛A完全相同，用B代替A，这是运用了等效替代法；

(3)[5]在确定蜡烛的位置时，眼睛应在A侧观察，这样即能看到蜡烛A的像，又能看到蜡烛B，如果在B侧观察，是看不到蜡烛A的像；

(4)[6]无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像完全重合，原因可能是玻璃板与水平面不垂直，像的位置偏离水平面；

(5)[7][8]如果在像B的位置放一个光屏，在光屏上不能承接到像，说明平面镜成的像是虚像；

(6)[9][10]这样得出的结论不可靠，因为只是做一次实验，结论没有普遍性，应该多次改变位置对比物距和像距；

(7)[11]根据平面镜成像规律，像与物的连线垂直镜面，连接A和A1两点，然后在连线上作垂直平分线，这条垂直平分线就是平面镜所在的位置，如下图所示，从图中可以看到玻璃板沿顺时针方向转过了45°．

9．钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施．某同学在较暗的环境中做了下列三次实验：

（1）如图甲所示，他用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”字样发光．这表明紫外线能使________发光．

（2）如图乙所示，他用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光．这表明紫外线能被透明玻璃________．

（3）如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光．他做这次实验是为了探究

________．

【答案】荧光物质反射紫外线能否透过玻璃 (或玻璃对紫外线的吸收能力；或玻璃对紫外线的反射能力等)

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由于紫外线能够使荧光物质发光，因此用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”字样发光；

（2）[2]只要钞票上的“100”发光，说明已经被紫外线照射到了，而紫外线灯并没有照射钞票，说明钞票上接收到的紫外线是透明玻璃反射的；

（3）[3]把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光，说明紫外线不能穿透玻璃而照射到钞票上，所以他做这次实验是为了探究紫外线穿透玻璃的能力（玻璃对紫外线的吸收能力；玻璃对紫外线的反射能力等）．

10．小明和小聪探究光的反射规律，实验装置如图所示．先将平面镜______放在水平桌面上，再将纸板ABCD放置在平面镜上，让一束激光紧贴纸板射向O点；在硬纸板ONBC 面内看到反射光_______（填“能”或“不能”）；如果保持入射光的方向不变，将硬纸板ONBC面以ON为轴向后折转，如图乙所示，则在ONBC面内_________（选填“能”或“不能”）看到反射光．此现象说明__________．

【答案】垂直能不能反射光线在入射光线和法线所在的平面内

【解析】

硬纸板ABCD必须垂直放置在平面镜上，才能获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系；让一束激光紧贴纸板射向O点；在硬纸板ONBC面内能看到反射光，如果保持入射光的方向不变，将硬纸板ONBC面以ON为轴向后折转，则在ONBC面内不能看到反射光．此现象说明反射光线在入射光线和法线所在的平面内．