深圳深圳市福景外国语学校物理光现象实验单元练习Word版 含答案.docx
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深圳深圳市福景外国语学校物理光现象实验单元练习Word版含答案
一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）
1．小红在学习了光学的相关知识后，在暗室进行了一些实验探究．
（1）实验一：
让一细束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上．如图所示，白屏Ⅱ区上出现了彩色光带，这是光的________现象．将灵敏温度计放在________（选填“Ⅰ”或“Ⅲ"）区，温度计示数会明显升高，是因为________；
（2）实验二：
将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上，小红看到了洋娃娃上衣呈________色，裙子呈________色；
（3）实验三：
通过学习，小红知道红、________、蓝是光的三原色，它们自身________（选填“能”或“不能”）由其它色光混合而成．她将亮度相等的这三种色光叠加在一起，看到了________光．
【答案】色散Ⅲ红外线具有热效应蓝黑绿不能白
【解析】
【详解】
（1）实验一：
太阳光经过三棱镜后被分解为七色光的现象，是光的色散现象．
红光的折射较小，紫光的折射较大，所以图中Ⅲ区是红外线，且红外线具有明显的热效应，所以将灵敏温度计放在Ⅲ区，温度计示数会明显升高．
（2）实验二：
将一束蓝光照在穿白上衣，白上衣能反射所有颜色的光，即白上衣反射蓝光，所以小红看到了洋娃娃上衣呈蓝色；
红裙子只能反射红光，所以蓝光照在红裙子上，洋娃娃身上裙子呈黑色．
（3）实验三：
光的三原色是红、绿、蓝，它们自身不能由其它色光混合而成，她将亮度相等的这三种色光叠加在一起，看到了白光．
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6C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，是小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材和活动过程．
（1）在探究活动中为便于观察，该实验最好在______（选填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行．
（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_____．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”）
（3）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛______（填“A”或“B”）这一侧观察，如果小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，请你推测可能的原因是_____________．
（4）小明用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像，请你帮想个办法看清跳棋的像：
____．
（5）实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像______，若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏，______观察到玻璃板前点燃蜡烛的像（选填“能”、“不能”）．说明平面镜成的是______（选填“虚”或“实”）像．
（6）在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_______；如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择______mm厚的玻璃板做实验．
（7）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置______（选填“向右移动”、“向左运动”或“不变”）．
（8）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______（填“亮”或“暗”）．远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板______（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）．
A．一次反射、一次折射形成的
B．两次反射、一次折射形成的
C．一次反射、两次折射形成的
D．两次反射、两次折射形成的
【答案】较黑暗大小相同比较物与像的大小等效替代法A玻璃板与水平面不垂直，成的像不在水平位置用手电筒照亮跳棋重合不能虚对比蜡烛A的像与蜡烛B的大小2不变暗C
【解析】
【详解】
（1）[1]该实验最好在较黑暗环境中进行，这样蜡烛的像才会比较清晰；
（2）[2][3][4]对蜡烛A和B的要求是大小相同，这是为了比较物与像的大小，通过比较像与蜡烛B的大小，从而比较像与蜡烛A的大小；这种确定像与物大小的方法是等效替代法；
（3）[5][6]在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛A这一侧观察，这样才能看到蜡烛A的像；如果小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，这种情况可能是玻璃板与水平面不垂直，成的像不在水平位置；
（4）[7]用手电筒照亮跳棋，这样跳棋反射的光更多，所成的像更明显；
（5）[8][9][10]实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像重合；若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏，不能观察到玻璃板前点燃蜡烛的像；说明平面镜成的是虚像；
（6）[11][12]在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，可以看到玻璃后面的蜡烛，便于对比蜡烛A的像与蜡烛B的大小；应选择2mm厚的玻璃板做实验，这是因为比较厚的玻璃板会出现明显的两个像，影响实验效果；
（7）[13]小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置不变，这是因为根据平面镜成像规律，物体的位置不变，那么所成的像位置也不变；
（8）[14][15]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暗,这是因为入射光线在玻璃板第一个面发生反射和折射时，光线强度就已减弱，折射光线又作为入射光线在第二个面发生反射和折射时，光线强度又减弱了，此时第二个反射光线在第一个面又作为入射光线发生反射和折射，这个折射光线所成的虚像距离观察者较远，同时光线强度比较弱，所以像较暗；由上述可知，远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次折射、然后一次反射，最后一次折射形成的，所以说远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射、两次折射形成的，故选C．
4．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。
5．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。
6．小科同学在学习了平面镜的知识后，回家做了一个实验。
他将一支铅笔和平面镜平行并竖直放置在水平桌面上，平面镜PN高30厘米，铅笔长20厘米，它们之间相距20厘米。
（1）倘若要使铅笔与其像垂直，则小科可将铅笔转过_____度。
（2）如果铅笔不动，小科把平面镜绕N点沿顺时针方向转过90°，他发现B点在平面镜中的像B〞与之前的像B＇相距_____厘米。
【答案】4540
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]根据平面镜成像特点可知，像与物是对称的，所以当铅笔的物和像垂直时，铅笔与镜成45度夹角。
（2）[2]原来铅笔的像点到平面镜的距离和B点到平面镜的距离相等，即都是20cm；若铅笔不动，平面镜绕N点沿顺时针方向转过90°，则相当于平面镜中的像转过180度，此时铅笔尖底部B与镜面在同一平面上，所以B的像关于镜面对称，即都在镜面上，即B〞与B点重合，所以B〞与之前的像B′的距离是20cm+20cm=40cm。
7．小东利用如图甲装置探究“平面镜成像的特点”．
（1）小东选用玻璃板而不选用平面镜，因为这样______；实验时，小东在玻璃板交放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛B，对这两支蜡烛的要求是______．
（2）实验中，在寻找蜡烛A的像的位置时，如果无论怎样沿桌面移动蜡烛B，都不能使它与蜡烛A的像重合，可能的原因是______．
（3）小东在得出平面镜成像规律后，用图乙所示方法测视力时，镜中视力表的像到人的距离为______m．他用到的规律是______．
【答案】便于确定蜡烛所成像的位置形状、大小完全相同玻璃板与桌面不垂直4.6像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等
【解析】
（1）平面镜是不透明的，只能在平面镜中看到平面镜前物体的像，不能看到平面镜后面的物体，所以实验时不采用不透明的平面镜。
用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是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，便于确定像的位置。
探究实验中对蜡烛A和B的要求是形状、大小完全相同；主要是便于比较像与物体的大小；
（2）如果玻璃板与桌面不垂直，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，而B蜡烛在桌面上，与A蜡烛的像就无法重合了。
（3）根据平面镜成像特点可知，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，故视力表与镜距离为2.5m，视力表的像离镜距离也为2.5m，即视力表与它的像的距离为2.5m
2.5m
5m，又由于人在视力表前0.4m，所以人离视力表的像的距离为5m
0.4m
4.6m，即人离视力表的像距离为4.6m。
点睛：
无论怎样调节后面的蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，可能玻璃板和水平面不垂直；依据平面镜成像特点，人和人的像相对于镜面对称，视力表和视力表的像相对于平面镜对称，依据数学知识计算。
8．如图甲所示的是探究平面镜成像的特点实验装置图。
（1）在甲图中，点燃玻璃板前面的蜡烛A，拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到__________；
（2）移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上________，（填“能”或“不能”）成蜡烛A的清晰的实像。
（3）学习了平面镜成像后，小明回家观察到家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘，距转盘1.6m高处有一盏灯，该灯通过转盘成像如图乙所示。
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________。
（填“改变”或“不变”）
【答案】蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合不能3.2m不变
【解析】
【详解】
（1）[1]在甲图中，点燃玻璃板前面的蜡烛A，拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
（2）[2]平面镜成虚像，虚像不能用光屏承接，所以移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上不能成蜡烛A的清晰的实像。
（3）[3]根据平面镜成像规律可知，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以灯的像距离该灯3.2m。
（4）[4]根据平面镜成像规律可知，像和物关于镜面对称，若用手拨动转盘使其水平旋转，物的位置不变，所以像的位置也不变。
9．小童在探究平面镜成像的特点，下面是他其中的几个实验操作：
a．移去蜡烛B，在B的位置上放一光屏，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无蜡烛的像
b．点燃一支小蜡烛A，竖直立在玻璃板前面．将没有点燃的同样的蜡烛B放到玻璃板后面，移动至与蜡烛A的像完全重合
c．记下蜡烛A和B及玻璃板的位置
d．移去玻璃板、蜡烛A及光屏，用直线连接A和B的位置，用刻度尺测量它们到玻璃板位置的距离．
（1）以上实验步骤合理的顺序是_________．
（2）步骤a中，观察光屏上有无蜡烛的像，这样做的目的是________．
（3）小童在某次改变蜡烛位置后，发现无论怎样移动蜡烛B的位置都无法与A的像重合，其原因可能是：
__________
（4）小童将显示时间为10:
21的电子手表放在平面镜前，则在平面镜中看到时钟显示的时间是_______．
（5）小组同学进行了正确的实验操作后，得到的实验数据如下图乙：
实验中为什么要改变蜡烛的位置多次实验：
_______
【答案】bcad探究平面镜所成的像是虚像还是实像玻璃板没有竖直放置15:
01为了多次实验避免偶然性，得到普遍规律
【解析】
【分析】
【详解】
（1）因为实验目的：
探究平面镜成像特点，因此合理的顺序是：
b．点燃一支小蜡烛A，竖直立在玻璃板前面．将另一支没有点燃的同样的蜡烛B放到玻璃板后面，移动到与蜡烛A的像完全重合；
c．记下蜡烛A和B以及玻璃板的位置；
a．移去蜡烛B，在B的位置放一光屏，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无蜡烛的像；
d．移去玻璃板、蜡烛A及光屏，用直线连接A和B的位置，用刻度尺测量它们到玻璃板位置的距离．
（2）因为光屏不能接收虚像，只能接收到实像，所以步骤a中观察光屏上有无蜡烛的像，这样做的目的是看是实像还是虚像．
（3）当玻璃板没有竖直放置时，即玻璃板与桌面不垂直时，成的像不在桌面上，所以在改变蜡烛位置后，发现无论怎样移动蜡烛B的位置都无法与A的像重合；
（4）由图分析可得：
题中所给的10:
21，与“15：
01”成轴对称，这时的时间应是15：
01．
（5）探究平面镜成像特征，要得出一个规律性的结论，因此不能只进行一次实验，而应多次实验，避免偶然性，即为了多次实验避免偶然性，得到普遍规律要多次实验．
10．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。
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