深圳宝安区展华实验学校物理光现象实验单元测试卷附答案

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）

1．小明用如图甲所示器材“探究平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题：

（1）选取两完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________ 关系．

（2）当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，移动玻璃板的位置，会看到蜡烛B与蜡烛A的像________ （仍能/不能）重合．

（3）经过三次实验后，在白纸上记录了像与物对应的位置，如图乙所示，则下一步应如何处理白纸上的信息，才能得出实验结论．________

【答案】大小不能连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，测出A和A′、B 和B′、C和C′到镜面的距离，比较各个对应点到镜面的距离是否相等，（或将纸沿镜面所在位置对折，判断像与物得两对应点是否重合）

【解析】

【分析】

（1）探究平面镜成像实验时，选择两个完全相同的蜡烛是为了比较物像大小关系．

（2）根据平面镜成像特点：物像对称来解答此题．

（3）从实验的目的：探究、验证平面镜成像的特点的角度分析，利用刻度尺，连接像与物的对应点，分别测量像到镜面的距离和物到镜面的距离，比较得出结论．

【详解】

（1）实验要选取完全相同的两只蜡烛，目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系．（2）根据平面镜成像特点可知，像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等．蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，移动玻璃板的位置，此时，像和物体各对应点到平面镜间距离不再相等，因此会看到蜡烛B与蜡烛A的像不能重合．（3）本实验是探究、验证平面镜成像的特点，所成的像是虚像；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等．

所以他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，测出A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离，比较各个对应点到镜面的距离是否相等，（或将纸沿镜面所在位置对折，判断像与物得两对应点是否重合）．

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．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。

5．同学们在做“探究平面镜成像特点”的实验时，王成在竖立的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A，发现在玻璃板的后面出现蜡烛的像，他再取一段同样的点燃蜡烛B放在像处，使B与蜡烛A的像完全重合（如图所示）

(1)此时蜡烛B与蜡烛A的距离_____cm；将A蜡烛以5cm/s的速度匀速远离玻璃板2s时，B蜡烛应与玻璃板相距_____cm才可能与A的像完全重合；

(2)实验中的错误之处是_____；

(3)纠正错误后某次实验，将光屏竖直放置蜡烛B的位置，光屏上_____（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛A的像；若将蜡烛A远离玻璃板，它的像的大小将_____（填“变大”、“变小”或“不变”）；

(4)实验中，看到点燃的蜡烛A通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板_____；

A．一次反射、一次折射形成的B．两次反射、一次折射形成的

C．两次反射、两次折射形成的D．一次反射、两次折射形成的

(5)玻璃板太厚不仅会看到蜡烛A在玻璃板后成两个像，同时也会使我们透过玻璃板看到的蜡烛B也不是其真实位置，我们透过玻璃板看到的蜡烛B到玻璃板比实际位置到玻璃板

_____（选填近/远）。

【答案】20 20 B蜡烛被点燃了不能不变 D 近

【解析】

【分析】

可求出蜡烛A移动的距(1)根据像物等距即可确定蜡烛B与蜡烛A的距离；利用公式s vt

离，再根据像物等距可判断蜡烛B应放置的位置；

(2)当拿着点燃另一支蜡烛，竖立在玻璃板后面移动时，蜡烛的烛焰会晃动，很难与平面镜前面的蜡烛的烛焰重合，因此后面那个蜡烛还是不点燃更好；

(3)实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接；根据物体在平面镜中成像特点进行判断：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)玻璃表面比较光滑，而且是透明的，因此光线射到玻璃上，要发生反射和折射，这两种光现象都可以使蜡烛成像；

(5)当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，则折射角大于入射角。

【详解】

(1)[1]据题意可知，王成在竖立的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A，既镜中的像B距离镜面的距离也是10cm，故蜡烛B与蜡烛A的距离20cm；

[2]将A蜡烛以5cm/s的速度匀速远离玻璃板2s时，即运动了10cm，所以此时蜡烛A距离镜面是20cm，故蜡烛B蜡烛应与玻璃板相距也是20cm时才能与A重合；

(2)[3]当把一支点燃的蜡烛放在平面镜前面，然后再点燃另一支蜡烛，竖立在玻璃板后面移动时，两蜡烛的烛焰会晃动，很难重合，因此B蜡烛还是不点燃更好，故实验中的错误之处：B蜡烛被点燃了；

(3)[4]由于平面镜成的是虚像，既不能成在光屏上，纠正错误后某次实验，将光屏竖直放置蜡烛B的位置，光屏上不能接收到蜡烛A的像；

[5]若将蜡烛A远离玻璃板，由于物像大小相等，所以它的像的大小将不变；

(4)[6]光线射到玻璃上，要发生反射和折射。玻璃有两个表面，前表面直接反射，较亮，所以其中距离观察者较近的像较亮，距离观察者较远的像较暗；反射是光线到达玻璃板后有一部分被反射到你的眼睛，所以看到1次反射，2次折射是光到了玻璃板后还有一部分光透过玻璃板，而光从空气进入玻璃板后会折射，这是第一次，然后又要从玻璃板另一侧出来，又一次折射，所以1次反射，2次折射；

(5)[7]我们透过玻璃板看到的蜡烛B，是蜡烛B反射的光线从空气射入玻璃，在界面上发生折射，折射光线向法线靠近，折射小于入射角，眼睛顺着折射光线看去，像在实际物体的前方，即像靠近玻璃板。

6．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。

7．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．

8．为了探究光的反射规律，某同学用如图所示的装置进行实验，平面镜置于水平桌面上，把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜上．

（1）在实验中使用白色硬纸板能显示______________，也能方便地测量_________．（2）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的F面绕法线ON向后旋转，则______________（选填“能”或“不能”）看到反射光线，说明：_______________．此时反射光线的位置______________（选填“发生”或“不发生”）变化．

（3）如图，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，若将AO向ON靠近，则OB______________ON．（选填“靠近”或“远离”）（4）要得到反射角等于入射角的规律，需测出图中的反射角和入射角大小，如这二个角相等，则得到反射角等于入射角的规律．你认为这样做需改进的地方有：_____________．【答案】光路入射角和反射角不能反射光线、入射光线、法线在同一平面不发生靠近应该改变角度的大小，多次测量，得到普遍性的结论

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]白色硬纸板能发射所有光，在实验中使用白色硬纸板能显示入射光、反射光的光路，也能方便测量入射角和反射角；

(2)[3][4][5]白色硬纸板的面向后旋转，不能看到反射光线，这说明了入射光线、反射光线、

法线在同一平面，反射光线的位置是不变的；

(3)[6]若将AO向ON靠近，那么入射角变小，根据光的反射定律，反射角也变小，反射光线应该靠近法线；

(4)[7]需要改进的地方，应该是多次改变入射角的大小，测出对应的反射角，这样得到的结论才有普遍性．

9．为了探究光反射时的规律，某同学将一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板 ENF放置在平面镜上，如图甲所示．

（1）使一束光贴着纸板EON沿某一角度入射到O点，纸板FON上没有观察到反射光，原因可能是_____．

（2）正确操作实验，并在纸板上记录每次光的径迹，如图乙所示．取下纸板，接下来进行的操作是_____，将数据记录在表格中，并比较_____．

（3）如图丙是由两个平面镜组成的直角镜前，点光源S发出一束光线SB射到镜面1上，经镜面1反射后恰好经过P点，再经镜面2射出光线为CD，画出完整的光路图_____．若将S发出的入射光线SB的入射角增加5°，则射出光线CD的反射角将_____

A．增加5° B．增加10° C．减少5° D．减少10°

【答案】纸板EON与FON不在同一平面上测量入射角和对应反射角的大小反射角与入射角 C

【解析】

【分析】

根据“探究光反射时的规律”可知，本题考查光的反射定律实验，根据光的反射定律实验中涉及的注意事项及作图方法进行求解．

【详解】

(1)[1] 反射光线、入射光线和法线在同一平面内，若实验中未将纸板与平面镜垂直，纸板FON上没有观察到反射光，可能是纸板未与平面镜垂直放置或纸板EON与FON不在同一平面上；

(2)[2][3] 取下纸板后，应用量角器分别测出入射角和对应的反射角并记录在表格中，通过分析可知反射角等于入射角；

(3)[4]先画出点光源S关于镜面1的对称点，连接SP并延长至镜面2，然后画出法线，根据反射角等于入射角，做出经镜面2的反射光线，如图所示：

[5]若将S发出的入射光线SB的入射角增加5°，根据直角三角形的内角和为180°以及反射角等于入射角，可以计算出射出光线CD的反射角减小了5°

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）．