最新苏科版物理八年级上册 光现象实验检测题(WORD版含答案)
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一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)
1.在“探究平面镜成像的特点”实验中,小明用玻璃板、相同的两个棋子A及B、刻度尺、橡皮泥、白纸等器材进行实验,如图所示.
(1)实验时玻璃板应该__________放置在水平桌面上.
(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B,其目的是为了___________________.
(3)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像,应采取的具体操作步骤是:____________;直接观察白纸,可发现_____________,所以,平面镜所成的像为_____________像.
(4)小明在实验过程中,让玻璃板沿OO'轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于A_________移动(选填“向右”.“向左”或“不”);他又将玻璃板绕OO'轴转向自己,发现镜中的像__________(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).
【答案】竖直比较像和物的大小移去棋子B,在B处放置一白纸像不能成在白纸上虚不转向自己
【解析】
【分析】
(1)像与物关于玻璃板对称,玻璃板的摆放角度要能够使后面的棋子与前面棋子的像完全重合;
(2)实验中让A棋子与B棋子完全相同,B又与A的像完全重合,结果就可以得出A的像与A大小相同的结论;
(3)平面镜所成的像不是实际光线会聚成而,所成的像是虚像,用光屏接收不到,只能用眼睛观察;
(4)平面镜成像特点是: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,据此判断像的变化。
【详解】
(1)平面镜成像时,像与物关于玻璃板对称,如果玻璃板不竖直,则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上,所以怎样操作都不会重合的,也就无法比较像与物的大小关系,故实验时玻璃板应该竖直放置在水平桌面上;
(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B,其目的是为了比较像与物的大小关系;
(3)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像,可以将白纸竖直放在蜡烛B处,移开蜡烛B,观察像能否成在白纸上(或白纸上有没有像);若像不能成在白纸上(或白纸上没有像);则说明平面镜所成的像为虚像;若像能成在白纸上(或白纸上有像);则说明平面镜所成的像为实像;
(4)当镜子沿00′轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动时,由于像与物关于镜面是对称的,镜子在竖直方向上没有发生变化,所以镜中的像相对于A不移动;当镜子绕OO′向人转动时,像也向人的方向转动,如图:
2.小明同学根据课本中的“试一试”,用易拉罐做小孔成像实验.
(1)请在图中作出蜡烛AB的像A'B'________.
(2)小明发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大,他测出了不同距离时像的高度,填在表格中:
请你根据表中的数据在下图坐标中画出h与s的关系图像:____________
(3)从图像中可以看出h与s的关系为:_____________________.
【答案】见解析所示见解析所示 h与s成正比
【解析】
(1)根据光的直线传播,分别做出由A、B两点在透明纸上的像,从而得出AB的像,如图所示:
(2)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图:
(3)从图象中看出;h随s的变大而变大,且增大的倍数相同,即h与s成正比关系;
因此,本题正确答案是: (1). 见解析所示 (2). 见解析所示 (3). h与s成正比
【的距离】(1)小孔成像是光的直线传播现象;物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像.
(2)找出表格中的数据在坐标纸中的对应点,然后连接成平滑的曲线;
(3)可以看出,当像离小孔越远,像的大小是变大的.
3.某物理兴趣小组的同学用如图甲所示的装置来研究水的沸腾。
(1)如图乙中A、B所示,其中______图是水沸腾时的气泡变化情况;在这次实验中,发现从开始加热到沸腾的这段时间过长,为了缩短实验的时间,可以采取的措施是______;(2)小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,如图丙所示,小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板______(填“A”或“B”)绕ON向前或向后弯折;另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点(如图丁所示),但纸板并未与平面镜垂直,此时反射光线、入射光线和法线______(填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】A 减小水的质量 B 在
【解析】
【分析】
(1)沸腾前,上层的水温度较低,上升的气泡遇低温液化,气泡减小。
沸腾时,由于此时整个容器内的水温相同,气泡不断升高,深度不断减小,水压不断减小,并且产生水蒸气不断进入气泡,气泡逐渐变大;为了缩短实验的时间,可以采取的措施是减少水的质量、加盖或者提高水的初温。
(2)在反射现象中,反射光线、入射光线和法线始终在同一平面内。
【详解】
(1)[1]沸腾时,由于此时整个容器内的水温相同,气泡不断升高,深度不断减小,水压不断减小,并且产生水蒸气不断进入气泡,气泡逐渐变大,所以如图乙中A、B所示,其中A 图是水沸腾时的气泡变化情况。
[2]在这次实验中,发现从开始加热到沸腾的这段时间过长,为了缩短实验的时间,可以采取的措施是减小水的质量。
(2)[3]小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,如图丙所示,小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板B绕ON向前或向后弯折,观察纸板B上有没有反射光线。
[4]任何反射现象都要遵循反射定律,所以纸板未与平面镜垂直,反射光线、入射光线和法线也在同一平面内。
4.小明同学在探究“平面镜成像特点”的实验时所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)实验过程中一切准备就绪后,小明在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿_____(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合如图所示。
这种确定像与物大小关系的方法是_____(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(2)小明移去蜡烛B在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛A的像,这说明平面镜成的像是_____(选填“虚或”实”)像;
(3)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“向左移动”、“向右移动”或“不变”)。
【答案】未点燃等效替代法虚不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛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(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(2)[3]移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像。
[4]为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,艾英只将玻璃板向右平移,在向右移动的过程中,由于物像到平面镜的距离相等,所以蜡烛像的位置不变。
5.小明利用以下实验装置在水平放置的白纸上探究平面镜成像的特点。
(1)如图a所示,为了使像看起来更清晰,此实验最好在_______(填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
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3 mm 厚和1 mm厚的两块玻璃板,应选择_____mm厚的玻璃板做实验;
(2)如图b所示,在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。
小明同学拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面的白纸上移动,当蜡烛移动到A'处时,可以看到它跟像完全重合。
由此可以得出的结论是:____;如果玻璃板放置得不够竖直,将对实验产生的影响是:_______;
(3)如图c所示,经过三次实验,在白纸上记录的物与对应像的位置。
为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是__________________。
【答案】较暗确定像的位置 1 像和物大小相等后面的蜡烛无法和像重合将对应的像点和物点相连,判断连线是否和镜面垂直,测出像距和物距,并进行比较
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了使像看起来更清晰,此实验最好在较暗的环境进行。
[2]透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,便于确定像的位置。
[3]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,所以应选择薄玻璃板,用1mm厚的。
(2)[4]另一支大小相同的蜡烛和像完全重合,那么这个像与A处点燃的蜡烛大小相等,可得到结论像和物大小相等。
[5]如果玻璃板放置得不够竖直,那么所成的像不在水平面,后面的蜡烛无法和像重合。
(3)[6]为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是将对应的像点和物点相连,判断连线是否和镜面垂直,测出像距和物距,并进行比较,看大小是否相同。
6.如图所示,是小林同学探究光反射规律的实验.他进行了下面的操作:硬纸板是由E、F两块粘接起来的,可以绕ON转动,ON垂直于镜面,让入射光线沿纸板射向镜面上的O 点.
(1)先使E、F两块纸板在同一平面内,这时________(填“能”或“不能”)看到反射光线.
(2)把纸板F向前或向后折,这时________(填“能”或“不能”)看到反射光线.(3)由(1)(2)可得出结论:________.
(4)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到0点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,改变光束的入射方向,使入射角30º,这时反射角________,使入射角45º,这时反射角________,使入射角65º,这时反射角________,说明________.
【答案】能不能反射光线、入射光线、法线在同一平面内 30º 45º 65º 反射角等于入射角
【解析】
【分析】
【详解】
(1)光反射时反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以先使E、F两块纸板在同一平面内,这时能看到反射光线;
(2)把纸板F向前或向后折,这时不能看到反射光线,否则反射光线、入射光线、法线就不在同一个平面内了;
(3)所以由(1)(2)可得出结论:反射光线、入射光线、法线在同一平面内(三线共面);
(4)入射角为30º,反射角与入射角相等也是30º,同理,使入射角为45º,这时反射角也为45º,使入射角65º,这时反射角65º;
通过实验可以说明,在光的反射现象中,反射角等于入射角。
7.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
选填“大于”“等处,这是由于光在水面处发生了光的______现象,此时入射角______角(
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
cm选填“>”“=”或“<”);
面高度的变化量h△______2(
(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.
8.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。
9.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.
10.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别这些标记,是一种有效的防伪措施.某同学在较暗的环境中做了下列三次实验:
(1)如图甲所示,他用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到“100”字样发光.这表明紫外线能使________发光.
(2)如图乙所示,他用紫外线灯照射一块透明玻璃,调整透明玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光.这表明紫外线能被透明玻璃________.
(3)如图丙所示,他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光.他做这次实验是为了探究
________.
【答案】荧光物质反射紫外线能否透过玻璃 (或玻璃对紫外线的吸收能力;或玻璃对紫外线的反射能力等)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由于紫外线能够使荧光物质发光,因此用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到“100”字样发光;
(2)[2]只要钞票上的“100”发光,说明已经被紫外线照射到了,而紫外线灯并没有照射钞票,说明钞票上接收到的紫外线是透明玻璃反射的;
(3)[3]把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光,说明紫外线不能穿透玻璃而照射到钞票上,所以他做这次实验是为了探究紫外线穿透玻璃的能力(玻璃对紫外线的吸收能力;玻璃对紫外线的反射能力等).。