精选光现象实验专题练习word版.docx

1、精选光现象实验专题练习word版一、初二物理 光现象实验易错压轴题（难）1如图小明站在地铁站台，他透过玻璃板制成的屏蔽门，可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌，及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像小明根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验，实验步骤如下，请完成相关内容。（1）小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到_；（2）记录_；（3）量出_的距离除记录工具外，小明要完成上述实验必需使用的仪器是_，步骤（3）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是_。【答案】自己的像和广告牌重合时 自己站的位置 自己站的位置到玻璃屏蔽门 刻度尺 物像到平面镜的距离相

2、等 【解析】【分析】【详解】(1)1小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到小明在玻璃屏蔽门后所成的像与广告牌在同一竖直平面上，广告牌在小明像的位置。(2)2根据物体和平面镜的距离与像和平面镜的距离相等，小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到自己的像落在广告牌上时，并记录此时自己站立的位置。(3)345实验时要用刻度尺测量小明到玻璃屏蔽门之间的距离；测量小明到平面镜的距离，间接知道广告牌和玻璃屏蔽门之间的距离，根据是物像到平面镜的距离相等。2宁宁对有关光学实验进行了回顾和思考： （1）如图甲所示把一个小平面镜竖直立在白纸上，在白纸上画出一条垂直于镜面的法线ON，用激光笔沿着白纸表面让光斜射到平面

3、镜上，观察反射光 让光沿着白纸的表面照射，这样做的目的是_让光沿AO方向照射在平面镜的O点，a图能观察到反射光OB，而b图却看不到反射光OB，这说明_ （2）如图乙所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置： 宁宁将用玻璃板来代替平面镜，这样做的目的是为了确定_，取两只相同蜡烛的目的是为了能比较像与物的_实验过程中，如果在平面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，原因可能是_排除了上述情况的干扰后，他继续进行实验，在玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B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蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是_（选填“控制变量法”或“等效

4、替代法”）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上_（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像蜡烛A放在玻璃板前40cm处，现以5cm/s的水平速度向玻璃板匀速靠近，则经过2s后蜡烛A与像的距离为_ cm，像的大小将_（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若将玻璃板放置成与水平面成45角，将会观察到蜡烛A运动的方向与像运动的方向互相_【答案】显示出光的路径 入射光线、反射光线、法线三者不在同一平面内 像的位置 大小 玻璃板没有竖直放置 等效替代法 不能 60 不变 垂直 【解析】【分析】（1）白色物体能够反射所有色光，黑色物体吸收所有色光；在光的反射中，反射光线、法线、入射光线三线在同一平面上

5、，是通过光屏展现在眼前的；（2）研究平面镜成像特点时，确定像的位置是关键，像的位置用蜡烛B与蜡烛A的像重合来确定，实验中既能看到物体A的像，又能看到蜡烛B，要采用透明的玻璃板，研究物像的大小采用的是等效替代法，把蜡烛A像的大小用蜡烛B来代替；玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，使玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面蜡烛的像不能完全重合；等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法，等效替代法是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一；虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到；利用 计算出2s蜡烛A移动

6、的距离，求出其距离平面镜的距离，利用像与物到镜面距离相等计算经过2s后蜡烛A与像的距离；由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直，且它们到镜面的距离相等，作图解答【详解】(1)为了更好的观察到反射光线和入射光线，实验中采用了白色硬纸板，光线在白色纸板上的轨迹就容易观察到了，也方便观察反射角和入射角的大小；让光沿AO方向照射在平面镜的O点，a图能观察到反射光OB，而b图却看不到反射光OB，这说明反射光线、法线、入射光线不在同一平面内；(2)为了确定像的位置，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板；选用大小相同的两个蜡烛，是为了用蜡烛B代替蜡烛

7、A的像，来比较物、像的大小；玻璃板竖直放在水平桌面上，像在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合，则原因是玻璃板没有竖直放置；在玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B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关系的方法是等效替代法；光屏能接收到实像，但接收不到虚像，因为平面镜成的是虚像，所以移去蜡烛B，在蜡烛B的原来位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像；根据 可得2s蜡烛A移动的距离 ，蜡烛A此时距离平面镜的距离为40cm10cm=30cm，则像到平面镜的距离也为30cm，所以，经过2s

8、后蜡烛A与像的距离为30cm+30cm=60cm；平面镜成像的特点是物像等大，故蜡烛向靠近镜面的方向移动，像的大小不变；若将玻璃板放置成与水平面成45角，由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直，且它们到镜面的距离相等，当蜡烛A沿桌面由A位置运动到B位置时，分别作出蜡烛在两个位置所成的像，将会观察到蜡烛运动的方向与像运动的方向互相垂直，如图所示：3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

9、/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

10、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

11、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

12、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4新思维科技社团的同学们学完光学中小孔成像知识后，提出一个问题，小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关，同学们经过讨论后提出以下猜想：猜想一：像的形状可能与物体形状有关；猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关。同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究（1）物理上将“F”、“E”和“R”形状的LED发光的字称为_，射出的光

13、在同种均匀介质中沿_传播；为了便于观察，该实验最好在_（选填 “较明亮”或 “较黑暗”）的环境中进行。（2）同学们将“F”发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，说明所成的像是_（选填实像或虚像），同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录。（3）同学们再换用“E”和“R”形状发光字，分别按照实验（2）进行实验，将观察到的结果记录在表中。实验次数发光字小孔形状像的形状半透明膜上是否呈现1F圆形倒立 呈现2F方形倒立 呈现3E圆形倒立 呈现4E方形倒立 呈现5R圆形倒立 呈现6R

14、方形倒立 呈现（4）通过比较_，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。（5）同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论：_（6）实验小组在该实验中采用的实验方法是_【答案】光源 直线 较黑暗 实像 1、3、5（或2、4、6） 在物体形状相同时，小孔所成的像与小孔的形状无关 控制变量法 【解析】【分析】【详解】(1)1能自行发光的物体称为光源，LED发光的字是光源。2光在同种均匀介质中沿直线传播。3为了便于观察，实验在较黑暗的环境进行，成的像会比较清晰。(2)4实像是实际光线会聚而成的，可以成在光屏上，孔成像中所成的像，能呈现在半透明膜上，说明所成的像

15、是实像。(4)5通过比较1、3、5（或2、4、6）实验数据可知，小孔形状相同，物体形状不同，所成像的形状不同，说明在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。(5)6通过比较1、2，3、4和5、6，实验数据可知，物体形状相同，小孔形状不同，所成像的形状相同，说明在物体形状相同时，小孔所成的像与小孔形状无关。(6)7实验小组在该实验中,有两个变量物体形状和小孔形状，采用的实验方法是控制变量法。5如图所示，将透明的薄壁厚度可忽略不计方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象（1）如图水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注

16、入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的_现象，此时入射角_角选填“大于”“等于”或“小于”；（2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量_，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量_选填“”“”或“”；（3）如图所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是_，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区_选填“”或“”内【答案】折射 小于 增加 平行于DE 【解析】【分析】【详解】（1）12水槽中未加水水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点；当水槽中加水时，光点下移到B点位置，这是由于光的折射现象

17、引起的，当光从水中射入空气中时，折射角大于入射角，此时入射角小于角Q；（2）3入射角和折射角都不变，所以要使B处的光点移到C处，则应使水槽中的水量增加；4若BC间距离为2cm，因为两次的折射光线是平行的，光斑移动的竖直高度小于水面上升的高度，故水面高度的变化量大于2cm；（3）5光从空气中进入水中，再从水中射出到空气中，发生折射时，折射角一次减小，一次增大，最终的入射光线与折射光线是平行的，即激光笔照射的方向应满足的条件是：平行于DE；6且因为第一次折射进入水中时，折射角小于入射角，则激光笔应该与激光笔照射在水槽底部的位置必须在区内【点睛】重点是根据光的折射定律的应用，关键是记清楚光由空气斜射

18、入水或玻璃中时，折射角小于入射角，反之折射角大于入射角，可根据光路可逆的特征进行记忆6在“探究平面镜成像的特点”实验中，某同学用玻璃板、相同的两个棋子A和B、刻度尺、白纸、等器材进行实验，如图所示。（1）用玻璃板代替平面镜，主要是便于_。（2）在寻找棋子A的像的位置时，眼睛应在棋子_(选填A或B)这一侧观察，移动玻璃板后的棋子，使它与棋子 A所成的像重合。 （3）实验中使用两个完全相同的棋子是为了比较物与像的_关系。而刻度尺在此实验的作用是比较物和像到平面镜的_关系 。 （4）移去棋子B，并在其位置上放一光屏，则光屏上_接收到蜡烛A的火焰的像（填“能”或“不能”），这说明平面镜成的是_像。（5

19、）若该同学在实验中，无论如何移动棋子B都无法与棋子A的像相重合，则发生这种情况的原因可能是_。（6）在探究平面镜成像特点实验中，用_（选填“较薄”或“较厚”）的玻璃，原因是_。【答案】确定像的位置 A 大小 距离 不能 虚 玻璃板倾斜了 较薄 防止出现两个像 【解析】【详解】(1)1玻璃板是透明的，既可以看到玻璃板后面的虚像，又可以看到代替像的另一物体，所以用玻璃板代替平面镜目的是便于确定虚像的位置；(2)2平面像成像是光的反射现象。反射光线与物体的入射光线应在平面镜的同一侧，所以人眼睛应在A这一侧观察平面镜中的像；(3)34实验中使用两个完全相同的棋子是为了比较物与大小是否完全重合，刻度尺是

20、比较物到平面镜和像到平面镜距离是否相等；(4)56平面镜成像是利用了光的反射成像。这个像是反射光线的反向延长线汇聚而成的，并不是实际光线汇聚成的像，虚像不能用光屏来承接到；(5)7实验中如果玻璃板倾斜放置，像和物将不在同一水平面上，这样无论如何移动蜡烛的位置，都不会使物和像重合；(6)89使用较薄玻璃板，是为了避免玻璃板的两个面同时成像，以至于分不清楚成像位置。7小明在做探究“平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板M竖直放在水平桌面上，取两支相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放置于玻璃板前固定并点燃。如图甲所示：（1）实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_。（2）在蜡烛A所在侧透

21、过玻璃板观察到另一侧蜡烛A的像，并移动玻璃板后面的蜡烛B。使它与蜡烛A所成像重合，看上去蜡烛B也被点燃，以此可以确定蜡烛A所成像的位置。他主要采用的研究方法是_（选填“控制变量”、“替代”或“理想模型”）。（3）移去蜡烛B，并在其所在位置放一光屏，要证明平面镜所成的是虚像，他的做法是_。（4）小明在蜡烛B处做好标记号，测得B到A的距离为10cm，再移出蜡烛B，将玻璃板平移到B位置，此时所成像与前一次成像的大小比较将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。第二次所成像到蜡烛A的距离为_cm。（5）小明将未点燃的蜡烛竖直放在玻璃板后的桌面上移动，发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处，造

22、成该现象的原因是_。（6）如图乙所示，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_运动（选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下）。【答案】确定像的位置 替代 在蜡烛B一侧直接观察光屏上无像 不变 20 玻璃板没有与桌面垂直 竖直向下 【解析】【分析】（1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。（2）用蜡烛B代替蜡烛A，这种代替的方法是等效替代法；（3）实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接。（4）根据平面镜成像特点进行判断：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

23、的距离相等。（5）当玻璃板与水平桌面不垂直时，蜡烛的像偏向水平桌面的上方或下方，镜后蜡烛和镜前蜡烛的像不能完全重合；（6）根据物像相对于镜面对称的性质决断。【详解】（1）使用玻璃板，既能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，便于确定像的位置。（2）用蜡烛B与A的像重合进行比较，是等效替代法的应用；（3）移去蜡烛B，并在其所在位置放一光屏，虚像不能用光屏承接，证明平面镜所成的是虚像；（4）根据物像大小相等可知，移动玻璃板时，像的大小不变；当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，蜡烛的像到平面镜的距离也是10cm，所以像和物相距20cm。（5）根据平面镜所成的像和物体关于平面镜对称可知，如果玻璃板没有

24、与桌面垂直，像与蜡烛不在同一水平面上，所以蜡烛成的像不能与蜡烛重合；故实验中发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处，造成该现象的原因是玻璃板没有与桌面垂直。（6）根据物像相对于镜面对称的性质，当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时，在平面镜中的关于镜面对称，会向下运动，即蜡烛A在平面镜中的像做竖直向下运动。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

25、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

26、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)34选择两段完全相同的蜡烛的目的是比较像与

27、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)78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)910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

28、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459在探究“平面镜成像特点”的活动过程：（1）为了便于观察实验现象，应选在_（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行；（2）该实验用玻璃板代替平面镜，是为了方便确定_，此时成像的清晰度比日常使用平面镜_（选填“好一些”或“差一些”）；（3）实验时，将蜡烛A放在玻璃板前，把另一个相同的蜡烛B放到玻璃板的另一侧，边移动、边观察，使它与A的像重合，观察时，眼睛应该在如图乙中_处观察（选填“a”、“b”、“c”或“d”）， 蜡烛B的位置即是_的位置为确定像的虚实，需在_ (选填“蜡烛A”或“蜡烛B”)位置放一个光屏，并在如图中的_处观察

29、光屏上是否有像（选填“a”、“b”、“c”或“d”）；（4）在实验中，小军看到蜡烛A有两个不重合的像，为了减小这个影响，下列做法可行的是_（选填序号）；A换用较薄的玻璃板 B换用较厚的玻璃板 C调整观察的角度，使像重合（5）如图丙是小军本人，他在进行实验时，从镜中也观察到了自己的像那么他在镜中所成的像应是如图丙中的_（填序号）；（6）如图丁所示，若将玻璃板与水平桌面成45角固定在水平桌面上，当蜡烛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_（填选项字母）运动；A水平向右 B水平向左 C竖直向下 D竖直向上（7）移动蜡烛A进行多次实验，目的是_；（8）做完实验后某同学总结了一些关于平面镜成像的知识，其中不正确的是_A将蜡烛向玻璃板靠近，像的大小不变B将蜡烛和像所在的位置用直线连接，连线跟玻璃板垂直C当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，像和物相距20cmD若将玻璃板竖直向上缓慢平移，蜡烛的像也跟着