深圳平湖街道平湖中学物理光现象实验中考真题汇编[解析版]
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一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)
1.小勇同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,是为了便于_____。
(2)为探究平面镜所成像的大小与物体的大小关系时,小勇做了如下操作:他先点燃蜡烛A并将其放在玻璃板前,再拿一只外形与蜡烛A相同,但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后移动,当移动到A像的位置时,观察到它与蜡烛A的像完全重合,这表明_____。
(3)在实验中,小勇将蜡烛A向远离玻璃板的方向移动了3cm,再次将蜡烛B移到蜡烛A 像的位置,经测量,蜡烛A与它的像之间的距离变化了_____cm,同时观察像的大小
_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】确定像的位置像和物大小相等6不变
【解析】
【分析】
(1)平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等,根据成像的特点分析实验操作的要求;
(2)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。
(3)平面镜成像,像物到镜面距离相等,像大小跟物体的大小相等。
【详解】
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于确定像的位置;(2)未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,可知蜡烛和他成的像大小相等,物体和像关于平面镜对称,同时还可以确定像的位置。
(3)他将蜡烛A向玻璃板远离3cm,蜡烛A的像也向玻璃板远离3cm;因此,再将蜡烛B 移到A像的位置,通过测量,发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了6cm;平面镜所成的像与物体等大,此过程像的大小不变。
答案:(1). 确定像的位置 (2). 像和物大小相等 (3). 6 (4). 不变
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.小明用图甲的装置探究“平面镜成像的特点”,操作如下:①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板中的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面来回移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合;②移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,观察光屏上是否有蜡烛的像;③将玻璃板倾斜,再次观察“蜡烛A的像”,如图乙所示。
请你解答下列问题:
(1)实验不用平面镜而用玻璃板的目的是便于______;
(2)操作①中通过玻璃板能够看到蜡烛A的像是由于发生了光的______;蜡烛B与蜡烛A 的像完全重合,说明像与物的大小______;
(3)操作②的探究目的是______;
(4)操作③中蜡烛A此时的像是图乙中的______(选填“A1”、“A2”或“A3”)。
【答案】确定像的位置反射相等探究像的虚实 A2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]镜子和玻璃板都是平面镜,而且镜子的反射效果好,成像清晰,但镜子不透光,不能看到背面的物体;玻璃板成像比较暗,但透光,可以看到镜子后的物体。
本实验的关键是确定像的位置,为解决这一关键点,选择玻璃板而不选镜子。
(2)[2]操作①中通过玻璃板能够看到蜡烛的像是由于发生了光的反射。
[3]蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小相等。
(3)[4]操作②的探究目的是探究像的虚实,虚像不会出现在光屏上。
(4)[5]如果玻璃板没有放正,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,像与物关于平面镜对称,
A。
操作③中蜡烛A此时的像是图乙中的2
4.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。
5.小明用如图所示的装置探究“平面镜成像特点“:
(1)他在探究时用薄玻璃板代替平面镜,是为了确定____;
(2)他选取了两支相同的蜡烛是为了比较_____;
(3)如果实验中发现蜡烛B始终不能与蜡烛A的像置合,原因可能是_____;
(4)拿走蜡烛B,将光屏放在蜡烛B的位置时,发现光屏上不能承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】像的位置像与物体的大小关系玻璃板和水平桌面不垂直虚
【解析】
【分析】
注意理解掌握平面镜成像的实验中的很多细节问题,如在较暗的环境中实验,要用薄的玻璃板进行实验,要保证玻璃板与桌面垂直等,使用相同的两支蜡烛等,根据这些要求或器材的使用目的即可解答。
【详解】
(1)使用平面镜时,只能成像,而不能透光,不容易确定像的位置,用玻璃时,既能成像,又能透光,便于确定出像的位置;
(2)为了验证像与物的大小关系,所以实验中选用了两个相同的蜡烛A和B;
(3)用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动,发现无法让它与蜡烛A 的像完全重合,是因为玻璃板和桌面没有垂直放置,此时像不在桌面上,会偏高或偏低,所以不能重合。
(4)光屏只能承接实像,不能承接虚像,故拿走蜡烛B,将光屏放在蜡烛B的位置时,发现光屏上不能承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是虚像。
6.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。
7.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15cm15cm30cm
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。
8.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。
移动点燃的蜡烛,重复做多次实验。
(1)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择_________ mm厚的玻璃板做实验较合适。
实验中用两段相同的蜡烛是为了比较像和物体的__________的关系。
(2)通过对实验现象和数据的分析得出结论:平面镜所成的像与物体关于镜面_______。
(3)移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A 的像。
(4)实验过程中同学们体会到:用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰,但能透过玻璃板观察到蜡烛___________(填“A”或“B”),便于确定像的位置,这是本实验成功的关键。
(5)在探究实验的过程中,若把蜡烛A放在距玻璃板30 cm处,蜡烛A在玻璃板中所成的像到玻璃板的距离是______cm;当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】2 大小对称不能 B 30 不变
【解析】
【详解】
(1)[1]玻璃板的选择主要是薄,因为厚的玻璃板两个表面都成像,会产生重影。
应选择
2mm厚的玻璃板做实验;
[2] 相同的两个蜡烛是为了比较像和物体的大小关系;
(2)[3]平面镜成像的特点是:像与物关于镜面对称;
(3)[4]平面镜所成像为虚像,不能用光屏承接;
(4)[5]本实验时,是从点燃蜡烛一侧,观察未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重合,便于确定像的位置,所以透过玻璃板观察到蜡烛B;
(5)[6]平面镜所成的像,像距等于物距。
蜡烛A放在距玻璃板30 cm处,像到玻璃板的距离也是30cm;
[7]平面镜成像特点之一是像与物等大,无论蜡烛远离还是靠近镜面,像与物大小都相等,也就是像的大小不变。
9.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。
10.如图是小明探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成.
(1)要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系是________ (选填“垂直”或“不垂直”).实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了________ 反射.
(2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上会看到反射光OB的径迹.三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示.他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是________ .
(3)三次实验中,总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹.由此小明得出结论:“在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”.请你评估小明的做法是否合理并说明理由:________
【答案】垂直漫把反射光线与镜面的夹角当成了反射角不合理.应将纸板F沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光
【解析】
(1)在做平面镜成像实验时,应将纸板与平面镜垂直放置,这样才能使入射光线和反射光同时出现在纸板上;由于纸板的表面不是光滑的,光在上面发生了漫反射,所以我们可以从不同方向看到反射光线;(2)由表格的数据分析可知,小明把反射角搞错了,他把反射光线与镜面的夹角当成了反射角,反射角应是反射光线与法线的夹角;(3)小明的做法是不合理的,因为他没有折转纸,得出的结论不具有普遍性,正确的做法应将纸板F沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光.。