人教版八年级上册物理 光现象实验单元测试与练习word解析版.docx

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人教版八年级上册物理光现象实验单元测试与练习word解析版

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）

1．如图是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。

（1）实验时，玻璃板应该_____（选填“竖立”、“斜立”）在白纸上。

（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，其目的是_____。

移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同，小明记录了两根蜡烛的位置，目的是_____。

（3）当蜡烛A远离玻璃板时，它的像将_____（选填“靠近”、“远离”）玻璃板，像_____（选填“变大”“变小”“不变”）。

（4）细心的小明透过玻璃观察蜡烛A的像时，看到像的后面还有一个较模糊、与像有部重叠的像，出现两个像的原因是_____。

【答案】竖立为了比较物像的大小关系便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等远离不变玻璃的两个表面同时反射，每个表面成一个像

【解析】

【分析】

（1）玻璃板要竖直放置，否则不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合。

（2）平面镜成的像与物体的大小相等；到镜面的距离相等；移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同，小明记录了两根蜡烛的位置，便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等；

（3）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）从玻璃的两面都能反射光，利用光的反射现象可知能成两个像，从这个角度去析此题。

【详解】

（1）像与物是关于镜子对称的，实验时玻璃板要竖立放置，如果不竖立，成的像就偏高或偏低，后面的蜡烛是摆在桌面上的，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。

（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较物像的大小关系；

移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同，小明记录了两根蜡烛的位置，目的是便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等；

（3）物与像到平面镜的距离相等，因此若将蜡烛A远离玻璃板时，则像将远离玻璃板移动；

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，所以物体远离平面镜，像也远离平面镜，像的大小不变（等于物体的大小）。

（4）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，能成两个像，所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。

2．如图所示，小明将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上，并准备了两个相同的棋子A和B，刻度尺、铅笔等，用来探究棋子A在平面镜中成像的特点。

（1）小明用玻璃板代替平面镜的目的是______。

（2）用两个相同的棋子A和B，是为了比较______。

（3）为了研究像与物到镜面距离的关系，应多次改变______，重复实验。

（4）实验时，他应该站在______（选填“A棋子”或“B棋子”）侧观察棋子的像，移动______（选填“A棋子”或“B棋子”），直到它与A的像重合。

（5）移去棋子B，在其原来的位置上放一光屏，光屏上______（选填“能”或“不能”）承接到棋子A的像，这说明平面镜所成的像是______（选填“虚”或“实”）像。

（6）把棋子A远离玻璃板，发现所成像的大小______（选填“变大”、“变小”、“不变”）。

（7）小明选择两只棋子，而小华却选择了两支蜡烛，请你针对其中一位同学，说出他选择的理由______。

（8）若将显示时间为12：

01的电子时钟放在平面镜前，则在平面镜中看到时钟显示的时间是______。

【答案】便于确定像的位置像与物的大小关系棋子A的位置A棋子B棋子不能虚不变小华选择了两支蜡烛，因为蜡烛本身是光源，成像更清晰，便于确定像的位置10：

51

【解析】

【分析】

（1）实验时选择透明的玻璃板，在物体的一侧，既能看到物体的像，也能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。

（2）在此实验中，为了比较物像大小关系，利用等效替代的方法，用相同的棋子进行比较，来获得物像大小关系。

（3）一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确。

（4）观察像时，眼睛要在棋子A的一侧，才能通过玻璃板看到A的像；眼睛在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像。

（5）实像和虚像的重要区别，实像能用光屏承接到，虚像不能用光屏承接到。

（6）平面镜成像大小跟物体的大小相等。

（7）两支蜡烛，因为蜡烛本身是光源，成像更清晰；而两只棋子，大小严格相同，方便比较大小；

（8）根据平面镜成像的特点可以知道，像与物是关于镜面对称的，题中没有说镜子是直立放置还是水平放置，我们默认为是直立放置的，解决此题有规律可循，因像和物体关于平面镜对称，所以从像的后面观察即为物体真实的情况。

【详解】

（1）小明用玻璃板代替平面镜可以看到后面的物体，所以目的是便于确定像的位置；

（2）实验中的两棋子要求大小相同，这是为了探究像与物的大小关系；

（3）一次实验不具备代表性，所以应改变A棋子的位置，重复上面的实验；

（4）寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在棋子A一侧观察，移动棋子B，直到它与A的像重合。

（5）移去棋子B，在其原来的位置上放一光屏，光屏上不能承接到棋子A的像，这说明平面镜所成的像是虚像。

（6）把棋子A远离玻璃板，发现所成像的大小不变。

（7）小华选择了两支蜡烛，因为蜡烛本身是光源，成像更清晰，便于确定像的位置。

（8）在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右或上下顺序颠倒，且关于镜面对称。

由图分析可得题中所给的12：

01与10：

51成轴对称，所以它的实际时间应是10：

51。

【点睛】

探究平面镜成像特点的实验过程，在近年中考题中较为热点。

重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查，这些题往往有规律可循，做题过程中注意积累。

3．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。

4．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。

5．在探究树荫下光斑的活动中，小华猜想光斑形状可能与孔的形状、孔的大小和孔到光屏的距离有关。

为了研究孔的大小对光斑形状的影响，她找来平行光源和图a所示的四种打好孔的卡片。

（1）小华在四种卡片中选择了卡片甲。

她这样选择的原因是____________。

（2）让平行光垂直照射在卡片上，调节卡片甲与光屏距离，透过孔的光在光屏上形成一个与卡片甲三角形孔相同的光斑；再用另一张卡片覆盖在甲上，如图b，自右侧无孔处开始，向左缓缓推动乙；起初，观察到光屏上的光斑形状_______，光斑大小________；过一会儿，观察到光屏上出现圆形的光斑，继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小，则光屏上的光斑形状________，光斑大小________。

【答案】在改变孔的大小过程中，孔的形状保持不变不变变小不变不变

【解析】

【分析】

（1）根据控制变量的思路，探究孔的大小对光斑形状的影响，必须控制孔的形状不变，只改变孔的大小。

（2）小孔较大时，通过孔形成的光斑不是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；小孔较小时，通过孔形成的光斑属于小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关。

【详解】

（1）a图中卡片甲是三角形，从右侧拦住部分仍是三角形，形状不变，故A符合要求；

乙、丙、丁三图中随着卡片移动，孔的形状发生了变化，不符合要求。

（2）在卡片到地面（孔到光屏）的距离一定时，当孔较大时，在地面上形成的是孔的像，与影子形成相同，形状与孔的形状相同，当孔小到一定程度时，为小孔成像现象，光斑的形状与孔的形状无关，所以向左缓缓推动乙；起初，观察到光屏上的光斑形状不变，光斑变小；孔较小时，光屏上出现光源的像，继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小，则光屏上的光斑形状不变，光斑大小不变。

6．在“探究平面镜成像的特点”实验中，如图所示。

（1）现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板，应选择______mm厚的玻璃板做实验，目的是避免出现两个像，影响实验效果。

（2）用玻璃板代替平面镜的目的是______。

（3）实验所用刻度尺是为了____________

（4）玻璃板要和水平桌面_________

（5）若点燃的蜡烛距玻璃板15cm，此时蜡烛与它的像的距离是______cm将一张白纸放在玻璃板后，无论如何移动，在白纸上都______（填“能”或“不能”）成像，说明平面镜所成的像是______像。

（6）将蜡烛远离玻璃板移动一段距离，蜡烛的像的大小将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（7）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的和A相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的__（选填“前”或“后”）侧观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这是为了探究______________

（8）在实验中如果把平板玻璃向右倾斜，如图所示，观察到蜡烛的像的大致位置在图中的__（A/B）处．

【答案】2mm便于确定像的位置测量物距和像距垂直30不能虚像不变前比较物与像大小的关系A

【解析】

【详解】

（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，所以应选用薄玻璃板，用2mm厚的避免出现两个像。

（2）使用平面镜时，只能成像，而不能透光，不能确定像的位置，用玻璃时，既能成像，又能透光看到后面的蜡烛，所以便于确定像的位置。

（3）为了证明像和物体到镜面的距离相等，实验中要使用刻度尺分别测量物体到镜面和像到镜面的距离，即测量物距和像距。

（4）平面镜成像时，像与物体对称，只能当镜面与水平桌面垂直时，成像的位置才在水面桌面上，否则会偏高或偏低，影响实验的进行，所以玻璃板一定要和水平桌面垂直。

（5）因为平面镜成像时，物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相同，故将点燃的蜡烛放置在距玻璃板15cm处，蜡烛的像到平面镜的距离也是15cm，故此时蜡烛与它的像的距离是

；

因为平面镜成虚像，光屏不能承接虚像，所以用白纸在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都不能成像。

（6）由平面镜成像特点之一：

物像等大可知，将蜡烛远离玻璃板移动一段距离，蜡烛的像的大小将不变。

（7）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的和A相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，因为是点燃蜡烛A的反射成像，只能在A的一侧看到此像，所以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，则可以说明像和物体大小相等，所以这个步骤为了探究：

比较物与像大小的关系。

（8）平面镜成像时，像和物体到镜面的距离相等，连线与镜面垂直，所以像和物体是关于镜面对称的，由图知，像A与物体是对称的，符合成像规律，所以观察到蜡烛的像的大致位置在图中的A处．

【点睛】

平面镜成像的实验中除了熟练掌握成像规律外，还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。

7．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。

8．如图所示，是某同学在做“平面镜成像特点”的实验装置．请你运用所学知识完成下面的问题．

（1）该实验采用薄透明平板玻璃代替平面镜，是为了________．

（2）实验放在________（填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，效果更好．

（3）为了比较像和物的大小关系，该实验选择两个外形________（“相同”或“不同”）的蜡烛A和B做实验．

（4）将蜡烛A点燃放在玻璃板前，观察它在玻璃板后所成的像，将________（填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B在玻璃板后前后移动，直到它与蜡烛A的像________．

（5）如果将蜡烛A向靠近玻璃板的方向移动，那么像的大小将________（填“变大”、“变小”或“不变”）．

（6）为了研究实验所成的像是实像还是虚像，可以进行的操作是________．

【答案】便于确定像的位置较暗相同不点燃完全重合不变在蜡烛B的位置放置一个光屏，看看屏幕上是不是有蜡烛A的像

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]实验时用透明玻璃代替平面镜，在察到蜡烛的像的同时，也能观察到另一侧的蜡烛，便于确定像的位置；

（2）[2]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．

（3）[3]探究平面镜成像实验时，采用两个完全相同的蜡烛，是为了比较物像大小关系；

（4）[4]将蜡烛A点燃放在玻璃板前，观察它在玻璃板后所成的像，将不点燃的蜡烛B在玻璃板后前后移动，直到它与蜡烛A的像完全重合，可知蜡烛A和它成的像大小相等；

（5）[5]平面镜成像的特点是物像等大，故将蜡烛向靠近镜面的方向移动，像的大小不变；

（6）[6]为了辨别平面镜成像的虚实，可以拿白色的光屏放在像的位置，如果光屏上承接不到像，平面镜成虚像．

【点睛】

（1）探究平面镜成像实验中，要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，便于比较物像大小关系．

（2）探究平面镜成像实验时，物体和环境对比度越大，并且物体越亮，物体的像越清晰．（3）实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系；（4）另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等．（5）平面镜成像的特点是：

虚像，物像等大，物像等距，物像连线与镜面垂直．（6）实像和虚像的区别：

实像可以在光屏上呈现，虚像不能呈现在光屏上．

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。