人教版物理八年级上册 光现象实验单元达标训练题(Word版 含答案)

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．小明同学在使用洗手间水龙头时发现：当手伸进水龙头下如图所示窗口前时，水龙头出水，当手离开时断水。

（1）小明听老师说这是一种由红外线控制的自动出水龙头，他想到：任何物体都会向外辐射红外线，水龙头自动出水可能是温度较高的手辐射的红外线被窗口接收，使控制阀打开而出水．为验证猜想，他取3个相同的塑料杯分别装入等质量不同温度的水，以相同的方式将杯子逐渐靠近窗口，发现控制阀是否打开出水与杯子到窗口的________有关，把刚好出水时杯子与窗口的距离定为最远出水距离，每次测量这个距离都是15 cm.他对实验现象分析如下：温度不同的杯子辐射的红外线强弱________（选填不同或相同），最远出水距离应该不同，但实际却相同，可见他的猜想是错误的。

（2）为了进一步寻找原因，小明分析得到控制水龙头出水的红外线可能是由窗口发出的，于是他取了面积形状完全相同的梳妆镜和透明玻璃板，保持它们与窗口平行，分别将它们逐渐靠近窗口，测出最远出水距离分别为32 cm、7 cm.入射到梳妆镜上的光线全部反射，而入射到玻璃板上的光线________（选填“全部”“部分”或“不发生”）反射，接收到的反射光越弱，最远出水距离会越________，因此说明水龙头出水是因为窗口发出的红外线被手____到窗口而使水龙头控制阀打开自动出水。

（3）得到出水原因后，他又进一步探究最远出水距离与哪些因素有关，设计并完成实验，数据记录如下：
反射面面积/cm2最远出水距离/cm
1瓷砖10030
2纸板10018.2
3棉布10017.5
4海绵10016.1
实验结果表明，自动出水龙头的最远出水距离与____________有关，此表中________对红外线的反射效果最好。

实验后他查资料得知：有一种红外线夜视仪的原理是利用红外探照灯照射物体，接收反射的红外辐射形成图像，来看到物体。

为使物体不易被暴露，应使其表面材料对红外线反射作用较________（选填强或弱）。

【答案】距离不同部分近反射反射面材料瓷砖弱
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]小明取3个相同的塑料杯分别装入等质量不同温度的水，以相同的方式将杯子逐渐靠近窗口，实验中控制其它条件相同，水的温度不同，则控制阀是否打开出水与杯子到窗口距离不同，进而说明控制阀是否打开出水与杯子到窗口的距离有关。

[2]温度不同的杯子辐射的红外线强弱是不同的。

温度越高辐射的红外线越强。

(2)[3]入射到玻璃板上的光线会折射，所以入射到玻璃板上的光线部分反射。

[4]收到的反射光越弱，则需要的距离越近。

[5]通过实验说明水龙头出水是因为窗口发出的红外线被手反射到窗口而使水龙头控制阀打开自动出水。

(3)[6]通过实验数据可知，反射面积相同，反射面的材料不同，最远出水距离不同，说明自动出水龙头的最远出水距离与反射面的材料有关。

[7]通过表中数据可知，反射面积相同时，瓷砖的最最远出水距离最短说明，瓷砖的反射效果最好。

[8]使用表面对红外线反射作用较弱的材料，接收反射的红外辐射少，使物体不易被暴露。

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】45 40
【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．如图甲是小明探究光的反射规律的实验装置图。

(1)该实验中，纸板A、B的作用是______（写出一条即可）；
(2)让入射光线沿FO方向射入，则发现反射光线沿______方向射出；
(3)实验结束后，小明想继续探究平面镜成像的特点，装置如图乙，却发现点燃蜡烛A，在平面镜后移动未点燃的蜡烛B，根本无法透过平面镜看到蜡烛B。

小明可用______代替平面镜，让实验顺利完成；
(4)实验结束时，小华将一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处，如图丙。

现将平面镜移至图丁位置，硬币的成像情况是______（填字母代号）。

A．硬币成像在a处 B．硬币成像在b处
C．硬币成像在c处 D．硬币无法通过平面镜成像
【答案】显示光路（或显示光的传播路径/径迹或验证反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内）OE玻璃板（或薄玻璃板） A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]实验中纸板A、B上可以显示出光路。

(2)[2]让入射光线沿FO方向射入，则反射光线沿OE方向射出，因为光路是可逆的。

(3)[3]实验中直接用平面镜探究，无法观察到点燃蜡烛所成的像是否与未点燃的重合，因为平面镜是不透明的，无法通过平面镜来观察其成像情况，所以实验中可用薄琉璃板来代替平面镜。

(4)[4]先将硬币放在平面镜前，所成的像在a处，然后移动平面镜至丁位置处，则硬币的像仍然在a处，因为硬币的位置没有变化，则其像的位置也不变，故A选项正确。

5．(1)在“探究光的反射规律”的实验中，小亮进行如图甲所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。

此实验现象说明______。

在甲图中如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明______；
(2)如图丙所示是小亮同学“探究平面镜成像特点”的实验装置，平面镜成像的原理是
______。

在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A'处时，可以看到它跟像完全重合。

由此可以得出的结论是______，经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图丁所示，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论______，用玻璃板代替平面镜的原因是______，便于研究平面镜的成像特点。

【答案】光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内光路可逆光的反射像与物的大小相等物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等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。

【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

[2]光从EO方向射入，然后从OF的方向射出，那么如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光的反射现象中光路是可逆的。

(2)[3]平面镜成像利用的是光的反射。

[4]由于另一支点燃的蜡烛和A处蜡烛的像重合，而这支蜡烛是和A处蜡烛是相同的，那么A处蜡烛的像和A处蜡烛大小相等，即像和物的大小相等。

[5]用刻度尺量出A和A'、B和B'、C和C'到镜面的距离，发现A和A'、B和B'、C和C'到镜面的距离相同，可得出结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等
[6]在探究平面镜成像特点的实验中，为了便于确定像的位置和比较物与像的大小关系，以及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。

选用透明的玻璃板代替平面镜完成实验。

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
L=+=
1.8m 1.8m 3.6m
[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．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。

8．某同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。

（1）如图甲所示，在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块透明薄玻璃板。

把蜡烛a点燃放在玻璃板的前面，该同学应在玻璃板_________（选填“前面”或“后面”）观察蜡烛a经玻璃板________（选填“反射”或“折射”）所成的像。

（2）实验时，选用的蜡烛a和b的形状完全相同，是为了比较像与物的_________关系。

用玻璃板代替平面镜，成像虽然没有平面镜清晰，但能观察到蜡烛_________（选填“a”或“b”），便于确定像的位置。

以上实验操作中，用到的物理方法是________（选填“控制变量法”、“转换法”或“等效替代法”）
（3）如图乙所示，某同学使用厚玻璃板做实验，在玻璃板后看到了两个不重合的像，这两个像之间的距离正好是8mm，则该同学所用玻璃板的厚度为________mm。

【答案】前面反射大小 b 等效替代法 4
【解析】
【详解】
(1)[1][2]平面镜成的像是光的反射形成的，要想看到像，即有光线进入人的眼睛，蜡烛a点燃后发出的光，经玻璃板反射，该同学应在玻璃板前面观察蜡烛a经玻璃板反射所成的像,不是在后面；
(2)[3]选用的蜡烛a和b的形状完全相同，这样可以对比蜡烛a的像与蜡烛b大小关系，从而对比蜡烛a和蜡烛a的像大小关系；
[4]用玻璃板代替平面镜，成像虽然没有平面镜清晰，但能观察到蜡烛b，便于确定像的位置；
[5]以上实验操作中，用到的物理方法是等效替代法，用蜡烛b替代蜡烛a的像，从而比较像与物的大小关系；
(3)[6]根据平面镜的成像规律，像与物到平面镜的距离相等，如下图所示，作出蜡烛烛焰在厚玻璃板两个面所成的两个虚像，分别是'S和''S，设厚玻璃板的厚度是x，物与厚玻璃板
-，第二个虚像第一个面之间的距离是L，可知道第一个虚像与第二个面之间的距离是L x
的像距等于对应的物距，即
-+=+
L x x L
8mm
x=。

可求得4mm
9．在“探究平面镜成像特点”的实验中，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，实验时应该使环境______．(选填“较亮”、“较暗”、“都可以”)无论怎么移动蜡烛都无法与像重合的原因是_______.
(2)用玻璃板代替平面镜的原因是 ______，便于研究平面镜的成像特点．
(3)若白纸上每方格长度是5cm，将点燃的蜡烛由A点移至B点，此时它与移动后在玻璃板
中所成的像的距离是 ______cm，用光屏在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都
_______(选填“能”或“不能”)成像，说明平面镜所成的是 __________像．
(4)用大小相同的两支蜡烛是为了__________．
【答案】2 较暗玻璃板没有竖直放置（没有与水平面垂直）便于确定像的位置 20 不能虚比较像与物的大小
【解析】
【详解】
(1)[1]玻璃板的选择应该选薄一点的玻璃板，由于玻璃板两个面都可以作为反射面，会出现两个像，影响实验效果，这样选择薄一点的玻璃板，避免明显地出现两个重复的像，应该选择2mm厚的玻璃板做实验；
[2]实验时应该使环境较暗，这样蜡烛的像会比较明显看到，实验现象会更加明显；
[3]实验过程中，无论怎么移动蜡烛都无法与像重合，这是因为玻璃板没有竖直放置，所成的像不在水平面；
(2)[4]玻璃板是透明的，这样可以看到玻璃板的另一侧蜡烛和像，便于确定像的位置；
(3)[5]由题意可知，将点燃的蜡烛由A点移至B点时，蜡烛与玻璃板的距离是10cm，根据平面镜的成像特点可知，像与物到平面镜的距离相等，蜡烛的像与玻璃板的距离也是
10cm，那么蜡烛与移动后在玻璃板中所成的像的距离是20cm；
[6][7]用光屏在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都不能成像；说明平面镜所成的是虚像；
(4)[8]用大小相同的两支蜡烛，其中一支蜡烛可以和另一支蜡烛的像作对比，而这两支蜡烛大小是相同的，那么另一支蜡烛可以和它自身的像作对比，可以比较像与物的大小。

10．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B b A A C 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．。