北京俸伯中学物理光现象实验单元测试卷 (word版,含解析)

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）
1．如图小明站在地铁站台，他透过玻璃板制成的屏蔽门，可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌，及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像．小明根据该现象设计了在站台上粗测
玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验，实验步骤如下，请完成相关内容。

（1）小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到______________；
（2）记录_____________；
（3）量出________的距离．除记录工具外，小明要完成上述实验必需使
用的仪器是______，步骤（3）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是_______。

【答案】自己的像和广告牌重合时自己站的位置自己站的位置到玻璃屏蔽门刻度尺物像到平面镜的距离相等
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到小明在玻璃屏蔽门后所成的像与广告牌在同一竖直平面上，广告牌在小明像的位置。

(2)[2]根据物体和平面镜的距离与像和平面镜的距离相等，小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到自己的像落在广告牌上时，并记录此时自己站立的位置。

(3)[3][4][5]实验时要用刻度尺测量小明到玻璃屏蔽门之间的距离；测量小明到平面镜的距离，间接知道广告牌和玻璃屏蔽门之间的距离，根据是物像到平面镜的距离相等。

2．如图所示，小明同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种粗细相同长度不同的烛若干5mm厚和2mm厚的两块玻璃板、白纸、火柴等。

请回答下列问题：
(1)用玻璃板代替平面镜的好处是______，应选择______mm厚的玻璃板做实验。

(2)如图甲所示，小明把蜡烛A点燃放在玻璃板前面，再把其他各支蜡烛依次放在玻璃板后面适当位置，当蜡烛B故在后面时，从玻璃板前面看蜡烛B好像也被点燃了一样。

此时，后面的蜡烛B与蜡烛A的大小关系是：______。

(3)实验中若移开蜡烛B ，用白纸做光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，看不到蜡烛A 的像，说明平面镜成的是______（选填“虚”或“实”）像。

(4)实验中玻璃板应竖直放置在水平桌面上，若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A 的像将______移动（选填“向上”“向下”或“不”）。

(5)如图丙所示，两个平面镜L 1和L 2平行竖直放置，两镜相距s ，物体A 在两镜之间，A 在L 1中的一个像是A 1，A 2在L 2中的一个像是A 2，已知A 1、A 2相距1s ，当物体A 在两镜之同移动时，A 在两镜里成的像A 1、A 2的距离1s 的变化情况是______（选填“变大”“不变”或“变小”）。

【答案】便于确定像的位置 2 大小相等 虚 向上 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了确定像的位置，让蜡烛A 的像和蜡烛B 重合，能观察到A 蜡烛像的同时，也能观察到B 蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板，这样便于确定像的位置。

[2]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)[3]蜡烛B 和蜡烛A 的像完全重合时，可以确定蜡烛A 像的位置就是蜡烛B 的位置，由此可以比较物像大小关系，同时也证明了像与物体的大小相等。

(3)[4]实验中若移开蜡烛B ，用白纸做光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，看不到蜡烛A 的像，说明平面镜成的是虚像，是由反射光线的反向延长线会聚而成的，所以不能成在光屏上。

(4)[5]平面镜所成的像关于平面镜对称，若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A 的像将向上移动。

(5)[6]根据平面镜成像中，物像到平面镜的距离相等，如下图，所以
111AO AO =，222A O AO =
所以
112A A AO =，222A A AO =
所以
1121212222()2A A AO AO AO AO s s ==+=+=
所以
12s s =
无论A 点在两个平面镜的哪个位置，两个像点之间的距离都是相等的。

3．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。

4．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。

5．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
θ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．
6．如图甲所示，小丽同学在进行“探究平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板竖直放在水平桌面上。

再取两段相同的蜡烛A和B竖直地放于玻璃板前后（只点燃蜡烛A），在此实验中：
(1)如果有5 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板，应选择_____mm厚的玻璃板做实验；为了便于观察，该实验最好在较_____（填“明亮”或“黑暗”）的环境中进行；
(2)小滨应在玻璃板_____（填“前面”或“后面”）观察蜡烛A经玻璃板_____（填“反射”或“折射”）所成的像；
(3)实验中，若用一张黑纸完全遮住B侧的镜面，将_____（填“能”或“不能”）继续在镜中观察到烛焰的像；
(4)若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A的像将向_____ 移动。

（填
“左”“右”“上”“下”或“不”）
【答案】2；黑暗；前面；反射；能；上。

【解析】
【分析】
本题考查平面镜成像特点实验的仪器选用、实验原理及操作过程中的注意点。

【详解】
(1)[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，所以应选用较薄即2mm厚的玻璃板；
[2]这个实验探究要求成像物体尽量亮，而环境尽量暗，这样可以避免环境中的光线对成像的干扰，从而能观察到更清晰的像，所以应在较黑暗的环境中进行实验；
(2)[3]蜡烛所成的像在玻璃板后，所以为了观察成像的情况，小滨应在玻璃板前；
[4]平面镜成像的原理是光的反射，而此探究中用玻璃析代替平面镜，所以经过玻璃板成像是由于光的反射形成的；
(3)[5]平面镜本来就是不透光的，即光射到镜面被反射回来而成像，并不是光透过镜面成像，所以用黑纸遮住B侧琉璃面，虽然光不能透过玻璃，但会被反射回来而成像，故能继续观察到烛焰的像；
(5)[6]平面镜所成的像和物体的连线与镜面是垂直的，当镜面竖直放置时，像和物的连线在水平方向。

而镜面向左倾斜时，像与物体的连线要稍向上偏离水平线才能与镜面垂直，故像将向上移动。

7．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。

8．如图甲所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块黏接在一起的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动，小诚同学利用该实验装置和量角器，进行了探究光的反射规律实验。

(1)如图甲所示，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB；若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的_____方向射出，说明在光的反射现象中，光路是______的。

实验时让光贴着纸板入射是为了______。

(2)如图乙所示，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上____(填“能”或“不能”)看到反射光线OB。

(3)如图丙所示，将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板E沿AO方向射向镜面，则纸板F上
_________(填“能”或“不能”)看到反射光线。

(4)改变入射角度，观察反射光线是否改变，用量角器测出入射角和反射角，进行三次实验，把测量结果记录在表格中，请你帮忙设计这个记录实验数据的表格。

（__________________）
【答案】OA 可逆显示光路不能不能略
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]让光线沿AO入射到平面镜上，反射光线沿OB射出，若让光线沿BO入射时，则反射光线沿OA射出，这证明光路是可逆的；
[3]实验时让光贴着纸板入射是为了显示光的路径；
(2)[4]在光的反射中，入射光线、法线、反射光线在同一平面内。

所以以法线为轴线，把纸板F向后旋转时，因为F与入射光线和法线不在同一平面，所以在F上不能看到反射光线OB；
(3)[5]将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板E沿AO方向入射平面镜上时，法线与平面镜垂直，法线已经不是ON了，入射光线AO与法线所在平面已不在是纸板所在平面了，所以在纸板F上不能看到反射光线；
(4)[6]
实验次数入射角反射角
1
2
3
9．小丽在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板放在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图甲所示．在此实验中：
（1）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；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到______，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题．
（2）小丽选择两段完全相同的蜡烛的目的是______ ，此时应用了______ （选填“控制变量法”、“转换法”或“等效替代法”）；
（3）在确定蜡烛的位置时，眼睛应在______ （填“A”或“B”）侧观察；
（4）点燃A蜡烛，小心的移动B蜡烛，小丽同学无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像完全重合，原因可能是_____________；
（5）如果在像B的位置放一个光屏，在光屏上______ （填“能”或“不能”）承接到
像，说明平面镜成的像是______ （填“实”或“虚”）像；
（6）把点燃的蜡烛A固定在某个位置，分别测出物距和像距，分析数据，得到结论：“像与物距相等”．你认为这样得出的结论是否可靠？______ ；为什么？
________________．
（7）如图乙，玻璃板原来沿直线BC竖直放置，若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度Ɵ（Ɵ<90°）后，蜡烛A成的像移动到点A1处，已知图中方格均为边长相等的正方形，则Ɵ=_____________．
【答案】较黑暗 B蜡烛比较像与物的大小等效替代法 A 玻璃板与水平面不垂直，像的位置偏离水平面不能虚不可靠只是做一次实验，结论没有普遍性，应该多次改变位置对比物距和像距 45°
【解析】
【详解】
(1)[1]为便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行，这样所成的像更清晰，便于观察；
[2]能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到玻璃板后面的B蜡烛，便于确定像的位置和大小；
(2)[3][4]选择两段完全相同的蜡烛的目的是比较像与物的大小，蜡烛B与蜡烛A完全相同，用B代替A，这是运用了等效替代法；
(3)[5]在确定蜡烛的位置时，眼睛应在A侧观察，这样即能看到蜡烛A的像，又能看到蜡烛B，如果在B侧观察，是看不到蜡烛A的像；
(4)[6]无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像完全重合，原因可能是玻璃板与水平面不垂直，像的位置偏离水平面；
(5)[7][8]如果在像B的位置放一个光屏，在光屏上不能承接到像，说明平面镜成的像是虚像；
(6)[9][10]这样得出的结论不可靠，因为只是做一次实验，结论没有普遍性，应该多次改变位置对比物距和像距；
(7)[11]根据平面镜成像规律，像与物的连线垂直镜面，连接A和A1两点，然后在连线上作垂直平分线，这条垂直平分线就是平面镜所在的位置，如下图所示，从图中可以看到玻璃板沿顺时针方向转过了45°．
10．如图所示，小亮和小红为了探究平面镜的成像特点，将一块厚度为0.5cm的玻璃板架
在水平台板上面，再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧，点燃玻璃板前的蜡烛进行实验．
（1）为便于观察，该实验最好在_____（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行．（2）用透明玻璃板代替平面镜的目的是____，两根完全相同的蜡烛是为了便于比较像与物的____关系．
（3）实验过程中，如果在平台面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，原因可能是_____．
（4）小红透过玻璃观察蜡烛A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_____．
（5）小亮改变蜡烛的位置，记录了蜡烛A和较清晰的像到平面镜的距离，如下表所示：物体到平面镜的距离/cm 3.0 4.5 6.07.5
像到平面镜的距离/cm 3.0 4.5 6.07.5
最终他们得出结论：平面镜成像时_____．
【答案】较暗便于确定像的位置大小玻璃板没有竖直放置玻璃太厚，玻璃板的两个面都成了像像与成像物体到平面镜的距离相等
【解析】
【分析】
【详解】
（1）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；
（2）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，因为玻璃板既能成像又能透光，目的是便于确定像的位置．选取两根完全相同的蜡烛，是为了比较像和物的大小关系；
（3）在平台面上，玻璃板如果没有竖直放置时，像会偏上或偏下，所以无论怎样移动蜡烛都无法与像重合；
（4）由于像是由光的反射形成的，玻璃的两面都能反射光，能成两个像，所以出现两个像的原因是玻璃太厚，玻璃板的两个面都成了像；
（5）得出结论：平面镜成像时像与成像物体到平面镜的距离相等．。