南京南外仙林学校物理光现象实验章末练习卷(Word版 含解析)

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．小红在学习了光学的相关知识后，在暗室进行了一些实验探究．
（1）实验一：让一细束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上．如图所示，白屏Ⅱ区上出现了彩色光带，这是光的________现象．将灵敏温度计放在________（选填“Ⅰ” 或“Ⅲ"）区，温度计示数会明显升高，是因为________；
（2）实验二：将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上，小红看到了洋娃娃上衣呈________色，裙子呈________色；
（3）实验三：通过学习，小红知道红、________、蓝是光的三原色，它们自身________（选填“能”或“不能”）由其它色光混合而成．她将亮度相等的这三种色光叠加在一起，看到了________光．
【答案】色散Ⅲ红外线具有热效应蓝黑绿不能白
【解析】
【详解】
（1）实验一：
太阳光经过三棱镜后被分解为七色光的现象，是光的色散现象．
红光的折射较小，紫光的折射较大，所以图中Ⅲ区是红外线，且红外线具有明显的热效应，所以将灵敏温度计放在Ⅲ区，温度计示数会明显升高．
（2）实验二：
将一束蓝光照在穿白上衣，白上衣能反射所有颜色的光，即白上衣反射蓝光，所以小红看到了洋娃娃上衣呈蓝色；
红裙子只能反射红光，所以蓝光照在红裙子上，洋娃娃身上裙子呈黑色．
（3）实验三：
光的三原色是红、绿、蓝，它们自身不能由其它色光混合而成，她将亮度相等的这三种色光叠加在一起，看到了白光．
3．小军在做“探究平面镜成像的特点”的实验，如图
（1）应选择_____（选填“明亮”“黑暗”）的环境；
（2）实验时应选择较薄的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点，优点在于既能看到A的像，又能看到后面的蜡烛B，其原理为_____
A．两者都是光的反射形成的B．前者是光的反射形成的，后者是光的直线传播形成的C．两者都是光的折射形成的D．前者是光的反射形成的，后者是光的折射形成的
（3）小军选用了两只大小完全一样的蜡烛，在玻璃板前点燃蜡烛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观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合．这种确定像与物大小的方法是_____．（选填“控制变量法”或“等效替代法”）．（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上_____（选填“不能”“能”）呈现蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是_____（选填“虚”或“实”）像．
（5）小军把玻璃板沿直线MN向右平移一段距离，在此过程中，蜡烛A的像_____（选填“会”或“不会”）向右平移．
（6）实验中多次改变蜡烛A的位置，是为了多次实验_____（选填“寻找普遍规律”“求平均值减小误差”）．
（7）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较_____（选填“亮”或“暗”）；如果实验采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同的位置成两个清晰像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为_____cm．
【答案】黑暗 D 等效替代法不能虚不会寻找普遍规律暗 0.4
【解析】(1)应选择在黑暗的环境进行实验，像看起来更清晰。

（2）玻璃板代替平面镜，既能看到A的像，又能看到后面的蜡烛B，A的像形成原理是光的反射；光在穿过玻璃时发生折射，透过玻璃看到B是光的折射，故D正确。

（3）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，确定像与物大小，用B替代A的像，此方法是等效替代法。

（4）虚像不能用光屛承接，所以移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是虚像。

（5）小军把玻璃板沿直线MN向右平移一段距离，根据平面镜成像特点，物和像关于平面镜对称，在此过程中，蜡烛A的像不会向右平移。

（6）实验中多次改变蜡烛A的位置，是为了多次实验，从而寻找普遍规律，防止实验的偶然性。

（7）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，玻璃前后两个面都能反射成像，由于后面的反射面反射光少，所以成的像较暗，故距离观察者较远的像较暗；如果实验采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同的位置成两个清晰像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为0.4cm．玻璃板的前后两个面相当于两块平面镜，两个平面镜相距0.4cm 时，镜前同一物体的像相距0.8cm.
点睛：本题中求玻璃板厚度较难，可结合画图解答。

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．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】AB C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。

6．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。

7．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。

8．学习了光学知识后，李红对有关探究实验进行了回顾和思考：
（1）如图A是“探究平面镜成像特点”的装置。

两支______的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。

①如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择________厚的玻璃板做实验较合适。

②为了研究平面镜所成的是实像还是虚像，李红用光屏代替蜡烛B，她不能用光屏接收到蜡烛A的像，由此说明平面镜成的像是______像。

（2）在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中：
①李红在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔（如图B所示），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，发现地面上的光斑是正方形；若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片______（填“靠近”或“远离”）地面；前者光斑是由于____（选填“直线传播”、“反射”或“色散”）形成，后者光斑是_____（选填“太阳”或“孔”）的像。

②为了研究孔的大小对光斑形状的影响，李红设计了开有三角形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图C所示。

接着，从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中（孔到地面的距离使终保持不变）。

李红将观察到的光斑形状和大小变化情况在图D中方格纸内画出（分别用序号甲、乙、丙、丁表示），其中最左边的光斑为移动卡片乙前出现的真实情况。

根据你的观察，李红所画光斑中不可能会出现的真实情况是________（选填序号）。

【答案】相同 2mm 虚远离直接传播太阳乙
【解析】
【详解】
(1)[1]在探究平面镜成像实验中，为了便于确定像的位置以及便于判断物与像的大小关系，我们应该取大小相同的两支蜡烛，一支作为成像物体，一支用来靠近像与像重合；
[2]为了能够判断像与物之间的关系，我们选用透明的玻璃板做实验。

玻璃板的两个面都会成像，为了使像不会出现重影，我们选择比较薄的玻璃板，所以选用2mm厚的玻璃板；
[3]光屏能够承接的是实像，承接不到的是虚像，李红用光屏代替蜡烛B，她不能用光屏接收到蜡烛A的像，由此说明平面镜成的像是虚像；
(2)[4]探究小孔成像实验时，当孔足够靠近光屏时，光屏上成的是与孔形状一样的光斑，而孔离光屏足够远时，成的是成像物体的像，所以若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片远离地面；
[5]前者跟方形孔形状一样的方形光斑是因为孔离地面足够近，光沿直线传播形成的的方形光斑；
[6]后者是方形孔离地面足够远时，太阳光沿直线传播经孔形成的像；
[7]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，形状与孔的形状相同，当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），像的形状与太阳的形状相同，是圆形的，随孔的减小，光斑面积减小，圆形光斑减小，由图可知，不可能会出现的真实情况是乙。

9．在“探究平面镜成像”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；（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）若白纸板每方格长度是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，说明平面镜所成是_____像；
（4）如图甲所示是从平面镜中看到墙上的时钟的像，请在乙图身上画出时钟的实际时间______ ．
【答案】2 便于确定像的位置 20 不能虚
【解析】
【详解】
(1)透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧；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)因为玻璃板既能让光透过也可以反射光，容易确定像的位置，而平面镜是不透明的，无法确定像的位置，所以选用玻璃板；
(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，此时它与玻璃板的距离为2⨯5cm=10cm，像与玻璃板的距离为10cm，则它与像的距离为10cm+10cm=20cm；因为平面镜成虚像，光屏不能承接虚像，所以用光屏在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都不能成像．
(4)根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称．所以图中表盘数字的顺序与实际顺序左右相反，时针指向10和11之间，分针指向7，实际时间为10:35.如下图所示：
10．如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。

（1）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3mm厚和1mm厚的两块玻璃板，应选择_____mm厚的玻璃板做实验。

（2）小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,蜡烛B_____(填“需要”或“不需要”)点燃,他可以将蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,由此可以得出的初步结论是____.小明在此主要采用的研究方法是_____(填“控制变量”、“替代”或“理想模型”).
（3）改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录几组物与像的位置。

该步骤的实验目的是_____.
（4）移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上________呈现蜡烛的像(填“能”或“不能”)；如果玻璃板放置得不够竖直，对实验产生的影响是________________.
（5）有同学透过玻璃观察蜡烛A的像时,看到在清晰的像的稍后方还有一个较模糊的像,出现两个像的原因是_____.另一组同学用跳棋代替蜡烛,在方格纸上实验(如图乙).这样做有什么好处(说一点)?_______.
（6）如图丙所示,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在玻璃板后的像会（________）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向下 D．竖直向上。

【答案】确定像的位置 1 不需要像与物大小相等替代多次实验，避免偶然性，总结普遍规律不能像与物无法完全重合玻璃板太厚能更好比较物像大小关系 C
【解析】
【详解】
(1)[1]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，能成像的同时，还能看到后面的蜡烛，所以便于确定像的位置；
[2]玻璃板的两个面都能成像，为了实验顺利进行，应使两个像尽量靠近，减小影响，所以如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板，应选择薄的，即1mm厚的玻璃板做实验。

(2)[3]实验时前面点燃的蜡烛A成像，,蜡烛B不需要点燃，将蜡烛B和蜡烛A的像完全重合；
[4]完全重合可以得出的初步结论是像与物大小相等；
[5]用蜡烛B来替代蜡烛A的像，故在此主要采用的研究方法是替代法。

(3)[6]规律性的结论不能根据一次实验得出，一次实验有偶然性，所以重复以上实验，在纸上记录几组物与像的位置，总结得出结论，目的是多次实验，避免偶然性，总结普遍规律。

(4)[7]平面镜成像的实质是光的镜面反射，反射光线的反向延长线相交而形成的虚像，所以移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像；
[8]平面镜成像时，像与物关于镜面对称，若实验时玻璃板放置得不够竖直，则像和物体不在同一水平面上，所以对实验产生的影响是：无法怎样移动蜡烛B，像与物都无法完全重合。

(5)[9]因为玻璃板的前后两个表面都能成像，故应用薄的玻璃板进行实验，实验时看到在清晰的像的稍后方还有一个较模糊的像,说明实验时使用的玻璃板太厚；
[10]用跳棋代替蜡烛，不会因燃烧而变短，能更好比较物像大小关系；另外在方格纸上实验，不需要再用刻度尺测量物距和像距，更方便。

(6)[11]根据物像相对于镜面对称的特点，当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时，在平面镜中的像竖直向下运动，故C符合题意。