【精选】八年级物理光现象实验专题练习(解析版)

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）

1．在“探究平面镜成像的特点”实验中，小明用玻璃板、相同的两个棋子A及B、刻度尺、橡皮泥、白纸等器材进行实验，如图所示.

(1)实验时玻璃板应该__________放置在水平桌面上.

(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B，其目的是为了___________________.

(3)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像，应采取的具体操作步骤是:____________;直接观察白纸，可发现_____________，所以，平面镜所成的像为_____________像.

(4)小明在实验过程中，让玻璃板沿OO'轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动，结果他发现镜中的像相对于A_________移动(选填“向右”.“向左”或“不”);他又将玻璃板绕OO'轴转向自己，发现镜中的像__________(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).

【答案】竖直比较像和物的大小移去棋子B，在B处放置一白纸像不能成在白纸上虚不转向自己

【解析】

【分析】

（1）像与物关于玻璃板对称，玻璃板的摆放角度要能够使后面的棋子与前面棋子的像完全重合；

（2）实验中让A棋子与B棋子完全相同，B又与A的像完全重合，结果就可以得出A的像与A大小相同的结论；

（3）平面镜所成的像不是实际光线会聚成而，所成的像是虚像，用光屏接收不到，只能用眼睛观察；

（4）平面镜成像特点是：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，据此判断像的变化。

【详解】

（1）平面镜成像时，像与物关于玻璃板对称，如果玻璃板不竖直，则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上，所以怎样操作都不会重合的，也就无法比较像与物的大小关系，故实验时玻璃板应该竖直放置在水平桌面上；

(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B，其目的是为了比较像与物的大小关系；

（3）为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像，可以将白纸竖直放在蜡烛B处，移开蜡烛B，观察像能否成在白纸上（或白纸上有没有像）；若像不能成在白纸上（或白纸上没有像）；则说明平面镜所成的像为虚像；若像能成在白纸上（或白纸上有像）；则说明平面镜所成的像为实像；

（4）当镜子沿00′轴（玻璃板与桌面的接触部分）方向水平向右移动时，由于像与物关于镜面是对称的，镜子在竖直方向上没有发生变化，所以镜中的像相对于A不移动；当镜子绕OO′向人转动时，像也向人的方向转动，如图：

2．(1)在“探究光的反射规律”的实验中，小亮进行如图甲所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。此实验现象说明______。在甲图中如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明______；

(2)如图丙所示是小亮同学“探究平面镜成像特点”的实验装置，平面镜成像的原理是

______。在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A 处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是______，经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图丁所示，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论______，用玻璃板代替平面镜的原因是______，便于研究平面镜的成像特点。

【答案】光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内光路可逆光的反射像与物的大小相等物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体。

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

[2]光从EO方向射入，然后从OF的方向射出，那么如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光的反射现象中光路是可逆的。

(2)[3]平面镜成像利用的是光的反射。

[4]由于另一支点燃的蜡烛和A处蜡烛的像重合，而这支蜡烛是和A处蜡烛是相同的，那么A处蜡烛的像和A处蜡烛大小相等，即像和物的大小相等。

[5]用刻度尺量出A和A'、B和B'、C和C'到镜面的距离，发现A和A'、B和B'、C和C'到镜面的距离相同，可得出结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等

[6]在探究平面镜成像特点的实验中，为了便于确定像的位置和比较物与像的大小关系，以及在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体。选用透明的玻璃板代替平面镜完成实验。

3．小明利用以下实验装置在水平放置的白纸上探究平面镜成像的特点。

（1）如图a所示，为了使像看起来更清晰，此实验最好在_______（填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_______________；如果有3 mm 厚和1 mm厚的两块玻璃板，应选择_____mm厚的玻璃板做实验；

（2）如图b所示，在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明同学拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面的白纸上移动，当蜡烛移动到A'处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是：____；如果玻璃板放置得不够竖直，将对实验产生的影响是：_______；

（3）如图c所示，经过三次实验，在白纸上记录的物与对应像的位置。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】较暗确定像的位置 1 像和物大小相等后面的蜡烛无法和像重合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】

【分析】

【详解】

(1)[1]为了使像看起来更清晰，此实验最好在较暗的环境进行。

[2]透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。

[3]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，所以应选择薄玻璃板，用1mm厚的。

(2)[4]另一支大小相同的蜡烛和像完全重合，那么这个像与A处点燃的蜡烛大小相等，可得到结论像和物大小相等。

[5]如果玻璃板放置得不够竖直，那么所成的像不在水平面，后面的蜡烛无法和像重合。(3)[6]为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是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，看大小是否相同。

4．小东利用如图甲装置探究“平面镜成像的特点”．

（1）小东选用玻璃板而不选用平面镜，因为这样______；实验时，小东在玻璃板交放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛B，对这两支蜡烛的要求是

______．

（2）实验中，在寻找蜡烛A的像的位置时，如果无论怎样沿桌面移动蜡烛B，都不能使它与蜡烛A的像重合，可能的原因是______．

（3）小东在得出平面镜成像规律后，用图乙所示方法测视力时，镜中视力表的像到人的距离为______m．他用到的规律是______．

【答案】便于确定蜡烛所成像的位置形状、大小完全相同玻璃板与桌面不垂直 4.6 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等

【解析】(1)平面镜是不透明的，只能在平面镜中看到平面镜前物体的像，不能看到平面镜后面的物体，所以实验时不采用不透明的平面镜。用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。探究实验中对蜡烛A和B的要求是形状、大小完全相同；主要是便于比较像与物体的大小； (2)如果玻璃板与桌面不垂直，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，而B蜡烛在桌面上，与A蜡烛的像就无法重合了。(3)根据平面镜成像特点可知，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，故视力表与镜距离为 2.5m，视力表的像离镜距离也为2.5m，即视力表与它的像的距离为2.5m+2.5m=5m，又由于人在视力表前0.4m，所以人离视力表的像的距离为5m-0.4m=4.6m，即人离视力表的像距离为4.6m。

点睛：无论怎样调节后面的蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，可能玻璃板和水平面不垂直；依据平面镜成像特点，人和人的像相对于镜面对称，视力表和视力表的像相对于平面镜对称，依据数学知识计算。

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．学习了光学知识后，李红对有关探究实验进行了回顾和思考：

（1）如图A是“探究平面镜成像特点”的装置。两支______的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。

①如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择________厚的玻璃板做实验较合适。②为了研究平面镜所成的是实像还是虚像，李红用光屏代替蜡烛B，她不能用光屏接收到蜡烛A的像，由此说明平面镜成的像是______像。

（2）在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中：

①李红在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔（如图B所示），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，发现地面上的光斑是正方形；若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片______（填“靠近”或“远离”）地面；前者光斑是由于____（选填“直线传播”、“反射”或“色散”）形成，后者光斑是_____（选填“太阳”或“孔”）的像。

②为了研究孔的大小对光斑形状的影响，李红设计了开有三角形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图C所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中（孔到地面的距离使终保持不变）。李红将观察到的光斑形状和大小变化情况在图D中方格纸内画出（分别用序号甲、乙、丙、丁表示），其中最左边的光斑为移动卡片乙前出

现的真实情况。根据你的观察，李红所画光斑中不可能会出现的真实情况是________（选填序号）。

【答案】相同 2mm 虚远离直接传播太阳乙

【解析】

【详解】

(1)[1]在探究平面镜成像实验中，为了便于确定像的位置以及便于判断物与像的大小关系，我们应该取大小相同的两支蜡烛，一支作为成像物体，一支用来靠近像与像重合；

[2]为了能够判断像与物之间的关系，我们选用透明的玻璃板做实验。玻璃板的两个面都会成像，为了使像不会出现重影，我们选择比较薄的玻璃板，所以选用2mm厚的玻璃板；

[3]光屏能够承接的是实像，承接不到的是虚像，李红用光屏代替蜡烛B，她不能用光屏接收到蜡烛A的像，由此说明平面镜成的像是虚像；

(2)[4]探究小孔成像实验时，当孔足够靠近光屏时，光屏上成的是与孔形状一样的光斑，而孔离光屏足够远时，成的是成像物体的像，所以若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片远离地面；

[5]前者跟方形孔形状一样的方形光斑是因为孔离地面足够近，光沿直线传播形成的的方形光斑；

[6]后者是方形孔离地面足够远时，太阳光沿直线传播经孔形成的像；

[7]在卡片到地面（孔到光屏）的距离一定时，当孔较大时，在地面上形成的是孔的像，形状与孔的形状相同，当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），像的形状与太阳的形状相同，是圆形的，随孔的减小，光斑面积减小，圆形光斑减小，由图可知，不可能会出现的真实情况是乙。

7．如图所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把刻度尺，刻度尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的刻度尺上，以A蜡烛为成像物体．

（1）为了便于观察，该实验最好在_______环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；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）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，寻找像的位置，眼睛应该在蜡烛_______（填“A”或“B”）这一侧观察，直到与A蜡烛的像完全重合为止，这时发现像与物的大小_______．（3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作：_______

A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察．

B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作．

（4）另一学生在实验过程中用一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发

现无法让它与蜡烛A的像完全重合．你分析出现这种情况的原因可能是：_______．

（5）若用跳棋代替蜡烛实验，为了像更清晰，解决的办法是：_______．

（6）一学生实验中，如下图所示在白纸上记录了三次像与物的位置，存在的问题是

_______，测三次的目的是_______．

【答案】较黑暗 B蜡烛 A 相等 B 玻璃板没和水平桌面垂直放置用手电照亮跳棋

没有对三次位置做编号使实验结论具有普遍性

【解析】

【详解】

(1)[1]为了便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行，因为这样能看到A蜡烛烛焰所成的像更清晰；

[2]采用透明玻璃板代替平面镜，能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，这样能够明显确定像的位置和大小的问题；

(2)[3][4]眼睛应该在蜡烛A这一侧观察，这样能够同时看到蜡烛A的像和蜡烛B；这时发现像与B蜡烛大小相等，即像与蜡烛A大小相等；

(3)[5]为证实上述有关成像特点是否可靠，应该保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述(2)相同的操作，使结论具有普遍性；

(4)[6]这种情况的原因可能是玻璃板没和水平桌面垂直放置,所成的像不在正确的位置；

(5)[7]跳棋不能发光，为了像更清晰，可以用手电照亮跳棋，那么跳棋能反射出更强烈的光线；

(6)[8]这个实验存在的问题是没有对三次位置做编号，不确定哪个点是物对应的像；

[9]为了使实验结论具有普遍性，不是从一组数据得出结论，应该测量三次．

8．如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。

（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_______.如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板，应选择_____mm厚的玻璃板做实验。

（2）小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,蜡烛B_____(填“需要”或“不需要”)点燃,他可以将蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,由此可以得出的初步结论是____.小明在此主要采用的研究方法是_____(填“控制变量”、“替代”或“理想模型”).

（3）改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录几组物与像的位置。该步骤的实验目的是_____.

（4）移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上________呈现蜡烛的像(填“能”或“不能”)；如果玻璃板放置得不够竖直，对实验产生的影响是________________.

（5）有同学透过玻璃观察蜡烛A的像时,看到在清晰的像的稍后方还有一个较模糊的像,出现两个像的原因是_____.另一组同学用跳棋代替蜡烛,在方格纸上实验(如图乙).这样做有什么好处(说一点)?_______.

（6）如图丙所示,将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，将看到蜡烛A在玻璃板后的像会（________）

A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向下 D．竖直向上。

【答案】确定像的位置 1 不需要像与物大小相等替代多次实验，避免偶然性，总结普遍规律不能像与物无法完全重合玻璃板太厚能更好比较物像大小关系 C 【解析】

【详解】

(1)[1]在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，能成像的同时，还能看到后面的蜡烛，所以便于确定像的位置；

[2]玻璃板的两个面都能成像，为了实验顺利进行，应使两个像尽量靠近，减小影响，所以如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板，应选择薄的，即1mm厚的玻璃板做实验。(2)[3]实验时前面点燃的蜡烛A成像，,蜡烛B不需要点燃，将蜡烛B和蜡烛A的像完全重合；

[4]完全重合可以得出的初步结论是像与物大小相等；

[5]用蜡烛B来替代蜡烛A的像，故在此主要采用的研究方法是替代法。

(3)[6]规律性的结论不能根据一次实验得出，一次实验有偶然性，所以重复以上实验，在纸上记录几组物与像的位置，总结得出结论，目的是多次实验，避免偶然性，总结普遍规律。

(4)[7]平面镜成像的实质是光的镜面反射，反射光线的反向延长线相交而形成的虚像，所以移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像；

[8]平面镜成像时，像与物关于镜面对称，若实验时玻璃板放置得不够竖直，则像和物体不在同一水平面上，所以对实验产生的影响是：无法怎样移动蜡烛B，像与物都无法完全重合。

(5)[9]因为玻璃板的前后两个表面都能成像，故应用薄的玻璃板进行实验，实验时看到在清晰的像的稍后方还有一个较模糊的像,说明实验时使用的玻璃板太厚；

[10]用跳棋代替蜡烛，不会因燃烧而变短，能更好比较物像大小关系；另外在方格纸上实验，不需要再用刻度尺测量物距和像距，更方便。

(6)[11]根据物像相对于镜面对称的特点，当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时，在平面镜中的像竖直向下运动，故C符合题意。

9．2016 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。

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．