最新八年级物理上册光现象实验专题练习解析版.docx
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最新八年级物理上册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“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON翻折．
（1）如图甲，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB．接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上_____（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射线光与ON在_____内．
（2）当纸板E、F在同一平面内，将一束光沿原BO方向射O点，它反射后沿_____方向射出．这现象说明：
_____；当入射光线垂直于平面镜入射时，反射光线与入射光线的夹角为_____°．
（3）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如乙表），根据这组数据，他_____（选填“能”或“不能”）得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：
_____．
【答案】不能同一平面OA在反射时，光路是可逆的0不能一次实验具有很大的偶然性
【解析】
【分析】
（1）光的反射定律的内容，知道反射角等于入射角．知道反射光线、入射光线和法线在同一平面内．
（2）光在反射时光路是可逆的，若沿反射光线的方向入射，则反射光线沿入射光线的方向射出，当入射光线垂直于平面镜入射时，入射光线、法线、反射光线三线重合．
（3）一次实验具有很大的偶然性．
【详解】
（1）在实验过程中，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线、入射光线在同一平面内，由于反射光线和入射光线构成的平面与平面镜垂直，故不能看到反射光线．
（2）当光贴着纸板F沿BO射到O点，反射光将沿图中的OA方向射出，说明光在反射时，光路是可逆的；
当入射光线垂直于平面镜入射时，入射光线、法线、反射光线三线重合,入射角为0°；反射角等于入射角,也为0°；
（3）一次实验具有很大的偶然性，为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当改变入射角进行多次实验．
故答案为
（1）不能；同一平面；
（2）OA；在反射时，光路是可逆的；0°；（3）不能；一次实验具有很大的偶然性．
2．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
1
F
圆形
倒立
呈现
2
F
方形
倒立
呈现
3
E
圆形
倒立
呈现
4
E
方形
倒立
呈现
5
R
圆形
倒立
呈现
6
R
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。
3．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“①”②”或“③”
内．
【答案】折射小于增加
平行于DE②
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]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②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．
4．如图所示，某同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，在桌子上铺好一张大白纸，然后在中间画一横线，将一块玻璃板竖直沿此直线放好，取两段等长的蜡烛，将蜡烛A点燃放在玻璃板的前方，然后用另外一根蜡烛B在玻璃板的后方来回移动。
（1）该实验采用半透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜的目的是：
_____。
（2）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛_____（选填“A”或“B”）侧观察。
（3）找到A的像的位置后，连结蜡烛A和蜡烛B所在的位置，发现该连线与玻璃板所在平面相_____，两段蜡烛等长是为了比较像与物的_____关系。
（4）将蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现都无法让它与蜡烛A的像完全重合（如图甲）．你分析出现这种情况的原因可能是_____。
（5）解决以上问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，此时若将蜡烛A靠近玻璃板时，则像将_____（选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（6）图乙是某小组的同学经过三次实验，这样做的目的是：
_____。
【答案】便于确定像的位置；A；垂直；大小；玻璃板太厚，两个面都能成像；靠近；不变；寻找普遍规律，避免实验具有偶然性。
【解析】
【详解】
（1）[1]用玻璃板代替平面镜，在玻璃板前面既能看到A的像，又能看到玻璃板后面的蜡烛B，便于确定像的位置；
（2）[2]平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，故眼睛在A蜡烛所在这一侧；
（3）[3]连接蜡烛A和蜡烛B所在的位置，发现该连线与玻璃板所在直线垂直，且对应点的连线被镜面垂直平分；
[4]完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系；
（4）[5]无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合的原因可能是玻璃板与桌面不垂直，也可能是玻璃板太厚，两个面都能反射成像，题干中已经说明玻璃板竖直放置，故可能的原因是：
玻璃板太厚，两个面都能反射成像；
（5）[6]物与像到平面镜的距离相等，若将蜡烛A靠近玻璃板时，则像将向靠近玻璃板方向移动；
[7]平面镜中的像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以物体靠近平面镜，像也靠近平面镜，像的大小不变（等于物体的大小）；
（6）[8]一次实验具有很大的偶然性，进行多次实验是为了寻找规律，使结论具有普遍性。
5．如图甲所示，小丽同学在进行“探究平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板竖直放在水平桌面上。
再取两段相同的蜡烛A和B竖直地放于玻璃板前后（只点燃蜡烛A），在此实验中：
（1）如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择_____mm厚的玻璃板做实验；为了便于观察，该实验最好在较_____（填“明亮”或“黑暗”）的环境中进行；
（2）小滨应在玻璃板_____（填“前面”或“后面”）观察蜡烛A经玻璃板_____（填“反射”或“折射”）所成的像；
（3）实验中，若用一张黑纸完全遮住B侧的镜面，将_____（填“能”或“不能”）继续在镜中观察到烛焰的像；
（4）若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A的像将向_____移动。
（填“左”“右”“上”“下”或“不”）
【答案】2；黑暗；前面；反射；能；上。
【解析】
【分析】
本题考查平面镜成像特点实验的仪器选用、实验原理及操作过程中的注意点。
【详解】
（1）[1]]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，所以应选用较薄即2mm厚的玻璃板；
[2]这个实验探究要求成像物体尽量亮，而环境尽量暗，这样可以避免环境中的光线对成像的干扰，从而能观察到更清晰的像，所以应在较黑暗的环境中进行实验；
（2）[3]蜡烛所成的像在玻璃板后，所以为了观察成像的情况，小滨应在玻璃板前；
[4]平面镜成像的原理是光的反射，而此探究中用玻璃析代替平面镜，所以经过玻璃板成像是由于光的反射形成的；
（3）[5]平面镜本来就是不透光的，即光射到镜面被反射回来而成像，并不是光透过镜面成像，所以用黑纸遮住B侧琉璃面，虽然光不能透过玻璃，但会被反射回来而成像，故能继续观察到烛焰的像；
（5）[6]平面镜所成的像和物体的连线与镜面是垂直的，当镜面竖直放置时，像和物的连线在水平方向。
而镜面向左倾斜时，像与物体的连线要稍向上偏离水平线才能与镜面垂直，故像将向上移动。
6．如图所示是小华“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
（1）实验时应选较_______（选填“厚”、“薄”）的玻璃板竖立在水平面上。
（2）点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的_______（选填“前面”或“后面”）观察，直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，说明像与物_______。
（3）移开蜡烛B，将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是_______像
（4）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小_______（填“变大”、“不变”或“变小”）。
（5）小华家的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘，距转盘1.8m高处有一灯，该灯遇过转盘成像如图所示，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______（选填“改变”或“不变”）。
【答案】薄前面大小相同虚不变3.6不变
【解析】
【详解】
（1）[1]实验时应选较薄的玻璃板竖立在水平面上，这是因为较厚的玻璃板会成明显的两个像，影响实验效果；
（2）[2][3]点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前面观察，这是为了能够看到蜡烛A所成的像；当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，而蜡烛B和蜡烛A是相同的，那么蜡烛A的像和蜡烛A大小相同；
（3）[4]实像能呈现在光屏上，虚像则不能，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像；
（4）[5]实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小是不变的；
（5）[6]根据平面镜的成像规律可知，像与物到平面镜的距离相等，即灯的像到玻璃转盘的距离等于该灯到玻璃转盘的距离，可知灯的像距离该灯距离是
[7]灯的位置不变，那么即使用手拨动转盘使其水平旋转，灯的像的位置也不变。
7．如图甲所示是小明同学探究“光的反射规律”的实验装置。
平面镜M平放在水平桌面上，白色硬纸板垂直立在平销面上。
（1）小明让一束光贴着纸板沿A0方向射向镜面，反射光沿OB方向射出，测出反射角和入射角大小。
改变光的入射角度，多次重复上述实验步骤。
①上述实验探究得到的规律是_____。
②白色硬纸板在实验中的作用是_____（写出一条即可）。
（2）如果入射光线垂直射向镜面，则反射角是_____。
如果让光逆着反射光线的方向射到镜面上，那么它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。
这说明在光的反射现象中，光路是_____。
（3）实验过程中若将纸板倾斜，如图乙所示，让光仍贴纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光_____（选填“在”或“不在”）纸板这一平面内：
通过平面镜观察镜中硬纸板上的反射情况与图丙中相符的是_____（选填序号）。
【答案】反射现象中，反射角等于入射角显示光的传播路径0°可逆的不在③
【解析】
【详解】
（1）①已知入射光线AO和反射光线OB，多次改变光的入射角度，测反射角与入射角的大小，并比较得出反射角与入射角的大小关系，因此该实验探究了反射定律中的反射角等于入射角；②白色硬纸板在实验中的作用显示光的传播路径；
（2）如果入射光线垂直射向镜面，入射角是0
则反射角是0
，在光的反射现象中，光路是可逆的；
（3）根据光的反射定律可知，在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，因此若将纸板倾斜，如图丙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线仍在同一平面内，但不能在纸板上看到反射光线，若此时通过平面镜观察纸板，因为物像关于镜面对称，则看到的图象应为丙图中的③。
8．如图所示，小亮和小红为了探究平面镜的成像特点，将一块厚度为0.5cm的玻璃板架在水平台板上面，再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧，点燃玻璃板前的蜡烛进行实验．
（1）为便于观察，该实验最好在_____（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行．
（2）用透明玻璃板代替平面镜的目的是____，两根完全相同的蜡烛是为了便于比较像与物的____关系．
（3）实验过程中，如果在平台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_____．
（4）小红透过玻璃观察蜡烛A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_____．
（5）小亮改变蜡烛的位置，记录了蜡烛A和较清晰的像到平面镜的距离，如下表所示：
物体到平面镜的距离/cm
3.0
4.5
6.0
7.5
像到平面镜的距离/cm
3.0
4.5
6.0
7.5
最终他们得出结论：
平面镜成像时_____．
【答案】较暗便于确定像的位置大小玻璃板没有竖直放置玻璃太厚，玻璃板的两个面都成了像像与成像物体到平面镜的距离相等
【解析】
【分析】
【详解】
（1）蜡烛点燃时比较亮，在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，烛焰的像会更清晰；
（2）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，因为玻璃板既能成像又能透光，目的是便于确定像的位置．选取两根完全相同的蜡烛，是为了比较像和物的大小关系；
（3）在平台面上，玻璃板如果没有竖直放置时，像会偏上或偏下，所以无论怎样移动蜡烛都无法与像重合；
（4）由于像是由光的反射形成的，玻璃的两面都能反射光，能成两个像，所以出现两个像的原因是玻璃太厚，玻璃板的两个面都成了像；
（5）得出结论：
平面镜成像时像与成像物体到平面镜的距离相等．
9．在“探究光的反射规律”的验中，平面镜M水平放置，自色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON转折。
（1）如图，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上_____（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与ON在_____内。
（2）如果在实验中无论怎样折转纸板F，都看不到反射光束，其原因可能是_____。
（3）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如下表），根据这组数据，他_____（选填“能”或“不能”）得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：
_____。
实验序号
入射角α
反射角β
①
50°
50°
【答案】不能同一平面纸板与平面镜不垂直不能一次实验具有很大的偶然性
【解析】
【详解】
（1）根据光的反射定律可知，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，如图所示，若将纸板F绕ON向后翻折，纸板E和纸板F不在同一平面上了，所以在纸板F上就不能呈现出反射光线了，由此说明反射光线、入射光线与ON在同一平面内。
（2）如果在实验中无论怎样折转纸板F，都看不到反射光束，其原因可能是纸板与平面镜不垂直。
（3）一次实验具有很大的偶然性，为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当改变入射角进行多次实验。
故答案为：
不能；同一平面；纸板与平面镜不垂直；不能；一次实验具有很大的偶然性。
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
放置在平面镜上，让一束激光紧贴纸板射向
点；在硬纸板
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
面以
为轴向后折转，如图乙所示，则在
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．
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