北京第八十中学物理光现象实验单元培优测试卷

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．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.3．如图是小红“探究平面镜成像特点”的情景：小红的实验装置是：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。

（1）小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_______________。

（2）所用刻度尺的作用是便于比较像与物_____________________关系。

（3）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系。

（4）为便于观察，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。

（5）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像______为止，这时发现像与物的大小_____；进一步观察A．B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板____。

像和物到玻璃板的距离____。

（6）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上__________接收到蜡烛烛焰的像（填“能”或“不能”）。

所以平面镜所成的像是__________像（填“虚”或“实”）。

（7）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（8）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【答案】便于确定像的位置到平面镜的距离的大小较黑暗玻璃板后面的蜡烛重合相等垂直相等不能虚不变 B【解析】(1)实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛A的像，也能看到代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛A的像和蜡烛B重合时，便于确定像的位置，从而便于比较物像大小。

（2）在实验中用到刻度尺，是来测量像到镜的距离和物到镜的距离，从而得出二者的关系。

（3）两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的。

(4)点燃蜡烛，烛焰在明亮的环境中，烛焰和明亮环境对比度较小，成像不太清晰；烛焰在黑暗环境中，烛焰和黑暗环境的对比度大，成像更清晰。

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。

也能观察到玻璃板后面的蜡烛，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。

（5）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像重合为止，这时发现像与物的大小相等；进一步观察A．B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板垂直。

像和物到玻璃板的距离相等。

（6）因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，因此移走后面的蜡烛B，光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像，所以平面镜成的像是虚像。

（7）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像大小不变。

（8）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确。

所以应采取B操作。

点睛：探究平面镜成像实验时，成像物体和环境的对比度越大，并且物体越亮，物体成像越清晰。

4．小强同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面境一块、玻璃板一块、白纸一张（如图甲所示）。

(1)除了图甲中画出的器材，本实验中还需要的测量工具是______。

(2)平面M所选的器材是______（选填“平面镜”或“玻璃板”）；这样选择，主要是为了便于确定像的______。

(3)小强把蜡烛A点燃放在M前面，再把其它各支蜡烛依次放在M后面适当位置，当某支蜡烛放在后面时，人眼在M的______（选填“前面”或“后面”）观察，看起来那支蜡烛也被点燃了一样。

此时，后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关系是______。

【答案】刻度尺玻璃板位置前面相等【解析】【分析】【详解】略5．(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。

6．菜同学为了探究“平面镜成像时，像与物到平面镜的距离的关系”，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺．实验装置如图（甲）所示．（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板_____那一面的下边线与直线重合（选填“有膜”或“无膜”）．（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境有：①几乎无光的实验室，②有阳光的实验窒，在_____中进行实验效果好（选填“①”或“②”）．（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：_____．（4）在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圆，测出物距u和像距v的值如下表：实验次数123①如图（乙）所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则像距v1＝_____cm．②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是：_____（只有一个正确选项，将正确选项的字母填在横线上）A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置【答案】有膜②镀膜增强了对光的反射 3.50 B【解析】【分析】（1）有膜的一面作为反射面；（2）物体射出的光线对人眼刺激越强，人眼感觉物体越亮，物体经过平面镜反射，反射光线进入人眼的光线越多，人眼感到物体的像越亮．（3）用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，是反射能力更强；（4）①刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度．使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；②玻璃板有一定厚度，有两个反射面．【详解】（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，有镀膜的一面因为成像更清晰，所以使玻璃板有膜那一面的下边线与直线重合．（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，因为跳棋本身不会发光，要靠反射的光线成像，所以应该在光线较好的环境中实验，即在有阳光的实验室实验．（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，因为平面镜是反射成像的，所以镀膜后一定是增强了镜面对光的反射．（4）①如图（乙）所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，因为像与物关于镜面对称，所以像距应为B的左端到直线的距离，刻度尺的分度值为1mm，则像距v1=3.50cm．②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，且去除误差因素后，每次像距与物距的差值相等，说明是同一原因引起的，考虑实验装置，原因只能是：玻璃板有一定厚度造成的．故选B．【点睛】平面镜成像的实验中有很多细节问题要注意，如要用薄的玻璃板，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．另外要牢记平面镜成等大的虚像，像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，即像和物关于平面镜对称．7．如图所示，是小林同学探究光反射规律的实验．他进行了下面的操作：硬纸板是由E、F两块粘接起来的，可以绕ON转动，ON垂直于镜面，让入射光线沿纸板射向镜面上的O 点．（1）先使E、F两块纸板在同一平面内，这时________（填“能”或“不能”）看到反射光线．（2）把纸板F向前或向后折，这时________（填“能”或“不能”）看到反射光线．（3）由（1）（2）可得出结论：________．（4）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到0点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，改变光束的入射方向，使入射角30º，这时反射角________，使入射角45º，这时反射角________，使入射角65º，这时反射角________，说明________.【答案】能不能反射光线、入射光线、法线在同一平面内 30º 45º 65º 反射角等于入射角【解析】【分析】【详解】（1）光反射时反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以先使E、F两块纸板在同一平面内，这时能看到反射光线；（2）把纸板F向前或向后折，这时不能看到反射光线，否则反射光线、入射光线、法线就不在同一个平面内了；（3）所以由（1）（2）可得出结论：反射光线、入射光线、法线在同一平面内（三线共面）；（4）入射角为30º，反射角与入射角相等也是30º，同理，使入射角为45º，这时反射角也为45º，使入射角65º，这时反射角65º；通过实验可以说明，在光的反射现象中，反射角等于入射角。