最新光现象实验专题练习解析版.docx

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最新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．如图所示，某同学做“平面镜成像的特点”实验．他将一块玻璃板垂直架在桌面上，再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在玻璃两侧，点燃玻璃板前的蜡烛A．

（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜，这是为了________；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．

（2）实验中，小华同学用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃，发现玻璃板中的“自己”是用________（填“左”或“右”）手点燃蜡烛的．他又将玻璃板绕其底边转向自己，发现镜中的像________（选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”）．

（3）实验中，玻璃板后的蜡烛和玻璃板前的蜡烛产生的像无法完全重合，原因是________．

（4）小琳将图甲中的玻璃板换成平面镜，垂直于纸板放置（如图乙所示），探究“光反射时的规律”．他用激光笔沿硬纸板EO照射到平面镜上的O点．反射光线沿OF射出，则∠NOF________∠EON（选填“＞”、”＜”或“=”）．如果纸板没有与平面镜垂直放置那么实验出现的现象是：

________．

（5）小琳又让入射光线沿着FO入射到O点看到反射光线沿着OE射出，这说明光反射时：

________．

【答案】确定像的位置2右转向自己玻璃板没有竖直放置=纸板上看不到反射光线光路是可逆的

【解析】

【分析】

【详解】

（1）用透明的玻璃板代替平面镜，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；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，所以应选用薄玻璃板，用2mm厚的；

（2）镜中的左手的像与左手在同一直线上，相对于小华是左边，但是因为是在镜子里，人物就要左右颠倒，所以小华用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃，发现玻璃板中的“自己”是用右手点燃蜡烛的；由于像与物关于镜面是对称的，当镜子绕底边转向向人转动时，如图所示，所以像也向人的方向转动；

（3）平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与

蜡烛不在同一水平面上，所以蜡烛成的像不与蜡烛重合；

（4）用激光笔沿硬纸板EO照射到平面静上的O点．反射光线沿OF射出，则根据光的反射定律可知，∠NOF=∠EON；由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板F转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了；

（5）反射光路是可逆的，当让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出．

2．探究“平面镜成像特点”吋，选用镀膜玻璃板和两个相同的电子蜡烛a、b可以发光）进行实验，如图所示：

（1）为了便于观察蜡烛的像，以下一些做法可行的是__________________；

A．将玻璃板镀膜的一面朝向蜡烛a

B．在较暗的实验室让a蜡烛发光

C．在较暗的实验室让a、b蜡烛都发光

D．用手电筒对着玻璃板照射

（2）为了在实验中精确测量物距和像距，小王同学在白纸上标记蜡烛a底端上的一个点（图中的A点），在玻璃板后移动另一只蜡烛b，使之和像完全重合，也在白纸上标记蜡烛b底端上的一个点，量出两点到玻璃板的距离，则蜡烛b上符合实验要求的点是____________；

（3）当把蜡烛a远离玻璃板，其在玻璃板中像的大小________（选填“变大”“变小”“不变”）。

【答案】ABC不变

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]平面镜成像原理是光的反射，因此用一面镀了膜的玻璃板做实验时，镀膜的一面应该朝向像一侧放置，一面镀膜的玻璃板反射能力比较强，成像比较清晰，便于测量物距和像距，故A符合题意；在比较明亮的环境中，有较多干扰人视线的光，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光最多，反射光最多，进入人眼的光最多，感觉蜡烛的像最亮，所以最好在比较黑暗的环境中进行实验，故B符合题意、C不符合题意；物体成像要清晰，就必须让物体有足够光线射向平面镜才能成像，而不是让平面镜上有足够的光线，故D不符合题意；故选AB。

（2）[2]平面镜成像时，像的大小相等，但是左右相反，蜡烛b上符合实验要求的点是C。

（3）[3]平面镜成像时，物像大小相等，故当把蜡烛a远离玻璃板，其在玻璃板中像的大小不变。

3．小明用如图所示的装置探究“平面镜成像特点“：

（1）他在探究时用薄玻璃板代替平面镜，是为了确定____；

（2）他选取了两支相同的蜡烛是为了比较_____；

（3）如果实验中发现蜡烛B始终不能与蜡烛A的像置合，原因可能是_____；

（4）拿走蜡烛B，将光屏放在蜡烛B的位置时，发现光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是______（选填“实”或“虚”）像。

【答案】像的位置像与物体的大小关系玻璃板和水平桌面不垂直虚

【解析】

【分析】

注意理解掌握平面镜成像的实验中的很多细节问题，如在较暗的环境中实验，要用薄的玻璃板进行实验，要保证玻璃板与桌面垂直等，使用相同的两支蜡烛等，根据这些要求或器材的使用目的即可解答。

【详解】

（1）使用平面镜时，只能成像，而不能透光，不容易确定像的位置，用玻璃时，既能成像，又能透光，便于确定出像的位置；

（2）为了验证像与物的大小关系，所以实验中选用了两个相同的蜡烛A和B；

（3）用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合，是因为玻璃板和桌面没有垂直放置，此时像不在桌面上，会偏高或偏低，所以不能重合。

（4）光屏只能承接实像，不能承接虚像，故拿走蜡烛B，将光屏放在蜡烛B的位置时，发现光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是虚像。

4．同学们在做“探究平面镜成像特点”的实验时，王成在竖立的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A，发现在玻璃板的后面出现蜡烛的像，他再取一段同样的点燃蜡烛B放在像处，使B与蜡烛A的像完全重合（如图所示）

（1）此时蜡烛B与蜡烛A的距离_____cm；将A蜡烛以5cm/s的速度匀速远离玻璃板2s时，B蜡烛应与玻璃板相距_____cm才可能与A的像完全重合；

（2）实验中的错误之处是_____；

（3）纠正错误后某次实验，将光屏竖直放置蜡烛B的位置，光屏上_____（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛A的像；若将蜡烛A远离玻璃板，它的像的大小将_____（填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）实验中，看到点燃的蜡烛A通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板_____；

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．两次反射、两次折射形成的D．一次反射、两次折射形成的

（5）玻璃板太厚不仅会看到蜡烛A在玻璃板后成两个像，同时也会使我们透过玻璃板看到的蜡烛B也不是其真实位置，我们透过玻璃板看到的蜡烛B到玻璃板比实际位置到玻璃板_____（选填近/远）。

【答案】2020B蜡烛被点燃了不能不变D近

【解析】

【分析】

（1）根据像物等距即可确定蜡烛B与蜡烛A的距离；利用公式

可求出蜡烛A移动的距离，再根据像物等距可判断蜡烛B应放置的位置；

（2）当拿着点燃另一支蜡烛，竖立在玻璃板后面移动时，蜡烛的烛焰会晃动，很难与平面镜前面的蜡烛的烛焰重合，因此后面那个蜡烛还是不点燃更好；

（3）实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接；根据物体在平面镜中成像特点进行判断：

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，物像到平面镜的距离相等；

（4）玻璃表面比较光滑，而且是透明的，因此光线射到玻璃上，要发生反射和折射，这两种光现象都可以使蜡烛成像；

（5）当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，则折射角大于入射角。

【详解】

（1）[1]据题意可知，王成在竖立的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A，既镜中的像B距离镜面的距离也是10cm，故蜡烛B与蜡烛A的距离20cm；

[2]将A蜡烛以5cm/s的速度匀速远离玻璃板2s时，即运动了10cm，所以此时蜡烛A距离镜面是20cm，故蜡烛B蜡烛应与玻璃板相距也是20cm时才能与A重合；

（2）[3]当把一支点燃的蜡烛放在平面镜前面，然后再点燃另一支蜡烛，竖立在玻璃板后面移动时，两蜡烛的烛焰会晃动，很难重合，因此B蜡烛还是不点燃更好，故实验中的错误之处：

B蜡烛被点燃了；

（3）[4]由于平面镜成的是虚像，既不能成在光屏上，纠正错误后某次实验，将光屏竖直放置蜡烛B的位置，光屏上不能接收到蜡烛A的像；

[5]若将蜡烛A远离玻璃板，由于物像大小相等，所以它的像的大小将不变；

（4）[6]光线射到玻璃上，要发生反射和折射。

玻璃有两个表面，前表面直接反射，较亮，所以其中距离观察者较近的像较亮，距离观察者较远的像较暗；反射是光线到达玻璃板后有一部分被反射到你的眼睛，所以看到1次反射，2次折射是光到了玻璃板后还有一部分光透过玻璃板，而光从空气进入玻璃板后会折射，这是第一次，然后又要从玻璃板另一侧出来，又一次折射，所以1次反射，2次折射；

（5）[7]我们透过玻璃板看到的蜡烛B，是蜡烛B反射的光线从空气射入玻璃，在界面上发生折射，折射光线向法线靠近，折射小于入射角，眼睛顺着折射光线看去，像在实际物体的前方，即像靠近玻璃板。

5．如图所示，在“探究平面镜成像特点”实验中：

（1）平面镜成像原理是光的__________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）；

（2）实验中用玻璃板代替平面镜是为了便于准确确定_______________；

（3）为了比较像与物大小关系，选取两支____（选填“完全相同”或“完全不同”）的蜡烛；

（4）无论怎样水平移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，原因是玻璃板与桌面__________；

（5）判断平面镜成虚像的方法是：

在B处放一个光屏，眼睛在_____（选填“A”或“B”）侧观察，如果光屏上没有像，那么，所成像为_____像；

（6）平面镜成像时像和物到平面镜的距离_______（选填“相等”或“不相等”）。

【答案】反射像的位置完全相同不垂直B虚相等

【解析】

【详解】

（1）[1]平面镜成像原理是光的反射；

（2）[2]实验中用玻璃板代替平面镜，这样可以准确确定像的位置；

（3）[3]为了比较像与物大小关系，选取两支完全相同的蜡烛，这样可以通过对比蜡烛的像和另一支蜡烛的大小关系，从而知道这支蜡烛和蜡烛的像大小关系；

（4）[4]无论怎样水平移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，原因是玻璃板与桌面不垂直，玻璃板所成的像在桌面的上方或下方；

（5）[5][6]判断平面镜成虚像的方法是：

在B处放一个光屏，眼睛应该在B侧观察，如果在A侧观察，会看到玻璃板反射的光线，不能作出准确判断；实像能呈现在光屏上，虚像则不能，如果光屏上没有像，那么，所成像为虚像；

（6）[7]平面镜成像时像和物到平面镜的距离相等。

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）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）[3][4]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，刻度尺是比较物到平面镜和像到平面镜距离是否相等；

（4）[5][6]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）[8][9]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．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20cm

D．若将玻璃板竖直向上缓慢平移，蜡烛的像也跟着向上平移

【答案】较暗像的位置差一些a像蜡烛BbAAC得到普遍规律D

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]在实验时，为了能看到更加清晰的像，最好在较暗的环境中进行；

（2）[2][3]用玻璃板代替平面镜，我们可以透过玻璃板看到像，方便确定像的位置，此时有部分光透过玻璃板射出，因此清晰度要比平面镜差一些；

（3）[4][5]平面镜成像是虚像，因此要在蜡烛的同侧观察，透过玻璃板来确定像的位置，因此应该在图乙的a处观察，把B放在像所在的位置，B的位置即为像的位置；

[6][7]要确定像是虚像，可在成像位置，即B处放一个光屏，然后在图中b处观察光屏上是否会成像，如果接收不到，说明是虚像；

（4）[8]成两个不重合的像可能是玻璃板较厚，在玻璃板两个面上都成像，因此要消除此影响，可换用较薄的玻璃板，故选A；

（5）[9]平面镜成像时所成的像是等大的，左右对称的，因此A为小军的像；

（6）[10]图丁中蜡烛成像关于玻璃板对称，当蜡烛右移靠近玻璃板时，像也靠近玻璃板，因为玻璃板与桌面成45°角，因此它的像原来在桌面正上方，向桌面移动，即竖直向下移动，故选C；

（7）[11]移动蜡烛多次实验是为了得到多组不同情况下的数据，使实验结论具有普遍性；

（8）[12]A．平面镜成像时所成的像是等大的像，与距离无关，A正确，不符合题意；

B．蜡烛与像是关于玻璃板对称的，因此它们的连线是与玻璃板垂直的，B正确，不符合题意；

C．蜡烛到玻璃板的距离与像到玻璃板的距离相等，C正确，不符合题意；

D．蜡烛的成像位置与蜡烛的位置有关，与玻璃板的位置无关，D错误，符合题意．

9．如图所示是小方同学用两只外形相同的蜡烛“探究平面镜成像的特点”

（1）用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于确定_______．

（2）选取相同的蜡烛，是为了便于比较像和物体的_______关系．

（3）在实验过程中，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前，再将另一支不点燃蜡烛放在玻璃板的后面来回移动，直到看上去跟前面的蜡烛的像_______．

（4）当点燃的蜡烛放在玻璃板前面20cm的A处时，玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了；移去B处的蜡烛，将光屏放在B处，发现光屏上并没有蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是_______像．

（5）小方将玻璃板移去，在玻璃板位置放一个凸透镜，B处放光屏，发现光屏上恰好成倒立、等大的蜡烛的像，则该凸透镜的焦距为_______cm．

【答案】像的位置大小重合虚10

【解析】

【详解】

（1）实验中用透明的玻璃板代替平面镜，在物体的一侧能看到物体的像，同时透过玻璃板也能观察到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置；

（2）完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系；

（3）实验时要另外拿一支相同的未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动，直到在玻璃板前看上去与玻璃板前的蜡烛在玻璃板中成的像完全重合时，说明平面镜成的像与物体是等大的；

（4）移去B处的蜡烛，将光屏放在B处，发现光屏上并没有蜡烛的像，因为虚像不能用光屏承接，说明是虚像；

（5）由题意可知，当物距为20cm时，物体成一个等大的实像，根据凸透镜成像的规律可知，此时的物距等于二倍焦距，所以，凸透镜的焦距是10cm。

10．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。