山东省青岛实验初级中学物理光现象实验综合测试卷(word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。

3．(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。

4．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。

5．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

6．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。

7．小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑．有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约 10 厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：

（1）光斑的形成是因为________，影子的形成是由于________造成的．

（2）为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着．改变铅笔和玻璃圆镜的距离．发现两个黑影对称着变化移动．于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？_______理由是：________

（3）为什么一只笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影子只剩下一个，如图丙所示．用在丁图中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理.

（_______）

【答案】光的反射光的直线传播没有道理平面镜成的是虚像，不可能在光屏上呈现

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]光斑是玻璃板反射的光照射在墙壁上形成的，属于光的反射现象；影子是光的直线传播形成的。

(2)[3][4]没有道理，两个黑影都是铅笔的影子，不可能是铅笔通过平面镜所成的像，因为平面镜成的是虚像，虚像是不能在光屏（白墙）上呈现。

(3)[5]一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的，如下图：

8．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2 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2 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2 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．

9．为了探究光的反射规律，某同学用如图所示的装置进行实验，平面镜置于水平桌面上，把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜上．

（1）在实验中使用白色硬纸板能显示______________，也能方便地测量_________．（2）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的F面绕法线ON向后旋转，则______________（选填“能”或“不能”）看到反射光线，说明：_______________．此时反射光线的位置______________（选填“发生”或“不发生”）变化．

（3）如图，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线，若将AO向ON靠近，则OB______________ON．（选填“靠近”或“远离”）（4）要得到反射角等于入射角的规律，需测出图中的反射角和入射角大小，如这二个角相等，则得到反射角等于入射角的规律．你认为这样做需改进的地方有：_____________．【答案】光路入射角和反射角不能反射光线、入射光线、法线在同一平面不发生靠近应该改变角度的大小，多次测量，得到普遍性的结论

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]白色硬纸板能发射所有光，在实验中使用白色硬纸板能显示入射光、反射光的光路，也能方便测量入射角和反射角；

(2)[3][4][5]白色硬纸板的面向后旋转，不能看到反射光线，这说明了入射光线、反射光线、法线在同一平面，反射光线的位置是不变的；

(3)[6]若将AO向ON靠近，那么入射角变小，根据光的反射定律，反射角也变小，反射光线应该靠近法线；

(4)[7]需要改进的地方，应该是多次改变入射角的大小，测出对应的反射角，这样得到的结论才有普遍性．

10．小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验．

（1）使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如表格所示．由此可得在反射现象中，反射角_____入射角．

（2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在_____内，此时在纸板B上_____（选填“能”或“不能”）看到反射光线．

（3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的_____方向射出．

【答案】等于同一平面不能OE

【解析】

解：（1）由表中实验数据可知，在光的反射现象中，反射角等于入射角．

（2）在实验过程中，将纸板向前或向后折，是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内，此时在纸板B上将不能看到反射光线．

（3）在光的反射现象中，光路是可逆的，当光贴着纸板B沿F0射到O点，光将沿OE方向射出．

故答案为（1）等于；（2）同一平面；不能；（3）OE．

【点评】本题考查了光的反射定律实验，掌握光的反射定律的内容即可正确解题；光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；在光的反射现象中光路是可逆的．