延安物理光现象实验达标检测(Word版 含解析)

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）1．学习小组用图甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验，发现像的大小不同，亮度也不一样．（1）关于像的亮度与哪些因素有关，他们提出以下猜想：猜想1：与小孔到光屏的距离有关；猜想2：与小孔的形状有关；猜想3：与小孔的大小有关．①类比利用太阳光测凸透镜焦距时，光屏从焦点处远离透镜过程中，光斑越大越暗的现象，可判断猜想1是_________的．②验证猜想2时，固定烛焰、纸筒和光屏的位置，更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验，分别观察比较所成像的亮度．他们实验中存在的问题是______________________．③为验证猜想3，固定烛焰、小孔和光屏位置，只改变圆孔直径，观察到的现象如下表．实验现象表明：在小孔成像清晰时，_____________________．（2）学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究．①在纸筒底部中心开一小孔a，又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c，光屏上观察到三个像．在b、c两孔处放置两相同的三棱镜，移动光屏到图丙位置时，光屏上只出现一个清晰的更亮的像．则b、c两小孔处三菱镜放置的方式可能是________．②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，所成的像都与b、c 两孔处三棱镜所成的像重合，则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要________（选填“大”或“小”）．③若开一个大孔，并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后，恰能在图丙位置光屏上呈现清晰的像，则此像是_______的倒立实像；若只用a孔替代凸透镜，在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比，像的亮度________，像的大小_________．【答案】正确没有控制小孔的大小相等小孔越大亮度越亮 C 小缩小更亮相等【解析】【详解】（1）①根据题意知道，当光屏从焦点处远离透镜过程中，出现光斑越大越暗的现象，则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关，故可判断猜想1是正确的；②要探究像的亮度与小孔的形状的关系，则需要控制孔的大小不变，只改变形状，而图乙中即改变了孔的形状，没有改变孔的大小，所以，此过程中存在的问题是：没有控制小孔的大小相等；③分析表格的实验数据知道：在小孔成像清晰时，小孔越大，像的明亮程度越亮；（2）①三棱镜具有偏折光的能力，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在bc两处放置的三棱镜的方式可能是凸透镜的形状，即图C的形状；②在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，此装置类似凸透镜，过光心时传播方向不变，越靠近光心的光线偏折程度的越小，故则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小；③根据图知，物距大于像距，可以判断出此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像，因为凸透镜和小孔都成倒立缩小的实像，像距和物距相等，所以像的大小是相等的，因为入射到凸透镜上的光数量较多，经凸透镜折射后，经过的像点的光线多，所以看起来亮一些（2）①因为凸透镜对光线有会聚作用，三棱镜具有偏折光的能力，所以，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在bc两处放置的三棱镜的方式应是凸透镜的形状，即图C所示的形状。

②根据题意知道，在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，此装置类似凸透镜，由于过光心时传播方向不变，越靠近光心的光线偏折程度的越小，所以光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小些。

③由图知道，此时物距大于像距，所以此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像，由于像的大小由物距和像距共同决定，物距和像距都不变，像的大小不变，但凸透镜越大，像越亮，因为入射到凸透镜上的光数量较多，经凸透镜折射后，经过的像点的光线多，所以看起来亮一些。

【点睛】本题考查的是小孔成像的探究和凸透镜成像的应用，考查了根据题中信息分析解答能力，有一定的难度。

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．如图所示，小明将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上，并准备了两个相同的棋子A和B，刻度尺、铅笔等，用来探究棋子A在平面镜中成像的特点。

（1）小明用玻璃板代替平面镜的目的是______。

（2）用两个相同的棋子A和B，是为了比较______。

（3）为了研究像与物到镜面距离的关系，应多次改变______，重复实验。

（4）实验时，他应该站在______（选填“A棋子”或“B棋子”）侧观察棋子的像，移动______（选填“A棋子”或“B棋子”），直到它与A的像重合。

（5）移去棋子B，在其原来的位置上放一光屏，光屏上______（选填“能”或“不能”）承接到棋子A的像，这说明平面镜所成的像是______（选填“虚”或“实”）像。

（6）把棋子A远离玻璃板，发现所成像的大小______（选填“变大”、“变小”、“不变”）。

（7）小明选择两只棋子，而小华却选择了两支蜡烛，请你针对其中一位同学，说出他选择的理由______。

（8）若将显示时间为12：01的电子时钟放在平面镜前，则在平面镜中看到时钟显示的时间是______。

【答案】便于确定像的位置像与物的大小关系棋子A的位置 A棋子 B棋子不能虚不变小华选择了两支蜡烛，因为蜡烛本身是光源，成像更清晰，便于确定像的位置10：51【解析】【分析】（1）实验时选择透明的玻璃板，在物体的一侧，既能看到物体的像，也能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。

（2）在此实验中，为了比较物像大小关系，利用等效替代的方法，用相同的棋子进行比较，来获得物像大小关系。

（3）一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确。

（4）观察像时，眼睛要在棋子A的一侧，才能通过玻璃板看到A的像；眼睛在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像。

（5）实像和虚像的重要区别，实像能用光屏承接到，虚像不能用光屏承接到。

（6）平面镜成像大小跟物体的大小相等。

（7）两支蜡烛，因为蜡烛本身是光源，成像更清晰；而两只棋子，大小严格相同，方便比较大小；（8）根据平面镜成像的特点可以知道，像与物是关于镜面对称的，题中没有说镜子是直立放置还是水平放置，我们默认为是直立放置的，解决此题有规律可循，因像和物体关于平面镜对称，所以从像的后面观察即为物体真实的情况。

【详解】（1）小明用玻璃板代替平面镜可以看到后面的物体，所以目的是便于确定像的位置；（2）实验中的两棋子要求大小相同，这是为了探究像与物的大小关系；（3）一次实验不具备代表性，所以应改变A棋子的位置，重复上面的实验；（4）寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在棋子A一侧观察，移动棋子B，直到它与A的像重合。

（5）移去棋子B，在其原来的位置上放一光屏，光屏上不能承接到棋子A的像，这说明平面镜所成的像是虚像。

（6）把棋子A远离玻璃板，发现所成像的大小不变。

（7）小华选择了两支蜡烛，因为蜡烛本身是光源，成像更清晰，便于确定像的位置。

（8）在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右或上下顺序颠倒，且关于镜面对称。

由图分析可得题中所给的12：01与10：51成轴对称，所以它的实际时间应是10：51。

【点睛】探究平面镜成像特点的实验过程，在近年中考题中较为热点。

重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查，这些题往往有规律可循，做题过程中注意积累。

4．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。