人教版八年级上册物理 光现象实验单元培优测试卷

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）

1．利用如图所示装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖直立在白纸上：

(1)实验时，不采用平面镜而采用透明玻璃板，不仅能观察到蜡烛的像，也便于______；

(2)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同的_____（选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合；

(3)把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是_____像；

(4)如图甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至如图乙所示的位置时，硬币的成像情况是_____（选填字母代号）；

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

(5)小强将硬纸板竖直地立在平面镜上，如图所示，用以进行“探究光的反射规律”实验，硬纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板可绕ON向后转动，如图甲所示，反射角等于_____；若将入射光线远离法线，则反射光线_____（选填“靠近”或“远离”）镜面；若将右侧纸板向后转动，如图乙所示，在右侧纸板上_________（选填“能”或“不能”）观察到反射光线。

【答案】确定像的位置不点燃虚 A 30°靠近不能

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在研究“平面镜成像的特点”实验中，为了方便观察物体成的像以及确定成像位置，选用透明的玻璃板完成实验。

(2)[2]在研究“平面镜成像的特点”实验中，为了比较物与像的大小关系，选用两支完全相同的蜡烛，把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同的未点燃的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。

(3)[3]光屏能够承接的是实像，承接不到的是虚像。

(4)[4]如图甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至如图乙所示的位置时，因为平面镜成的像与物是关于平面镜对称的，所以硬币成的像依然在a 处，故选A。

(5)[5]反射角是反射光线与法线的夹角，如图甲所示反射角的大小是30°。

[6]光的反射中，反射角等于入射角，若将入射光线远离法线，则反射光线也远离法线，即靠近镜面。

[7]若将右侧纸板向后转，虽然如图乙所示，虽然入射光线、法线、反射光线在同一平面内，但是此时右侧纸板与左侧纸板不在同一平面内，所以右侧纸板上不能观察到反射光线。

2．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。

3．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。

4．在“探究平面镜成像的特点”实验中，某同学用玻璃板、相同的两个棋子A和B、刻度尺、白纸、等器材进行实验，如图所示。

（1）用玻璃板代替平面镜，主要是便于_______________________。

（2）在寻找棋子A的像的位置时，眼睛应在棋子_____(选填A或B)这一侧观察，移动玻璃板后的棋子，使它与棋子 A所成的像重合。

（3）实验中使用两个完全相同的棋子是为了比较物与像的_______关系。而刻度尺在此实验的作用是比较物和像到平面镜的_________关系。

（4）移去棋子B，并在其位置上放一光屏，则光屏上_____接收到蜡烛A的火焰的像（填“能”或“不能”），这说明平面镜成的是______像。

（5）若该同学在实验中，无论如何移动棋子B都无法与棋子A的像相重合，则发生这种情况的原因可能是_______。

（6）在探究平面镜成像特点实验中，用_______（选填“较薄”或“较厚”）的玻璃，原因是_____。

【答案】确定像的位置 A 大小距离不能虚玻璃板倾斜了较薄防止出现两个像

【解析】

【详解】

(1)[1]玻璃板是透明的，既可以看到玻璃板后面的虚像，又可以看到代替像的另一物体，所以用玻璃板代替平面镜目的是便于确定虚像的位置；

(2)[2]平面像成像是光的反射现象。反射光线与物体的入射光线应在平面镜的同一侧，所以人眼睛应在A这一侧观察平面镜中的像；

(3)[3][4]实验中使用两个完全相同的棋子是为了比较物与大小是否完全重合，刻度尺是比较物到平面镜和像到平面镜距离是否相等；

(4)[5][6]平面镜成像是利用了光的反射成像。这个像是反射光线的反向延长线汇聚而成的，并不是实际光线汇聚成的像，虚像不能用光屏来承接到；

(5)[7]实验中如果玻璃板倾斜放置，像和物将不在同一水平面上，这样无论如何移动蜡烛的位置，都不会使物和像重合；

(6)[8][9]使用较薄玻璃板，是为了避免玻璃板的两个面同时成像，以至于分不清楚成像位置。

5．小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑．有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约 10 厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：

（1）光斑的形成是因为________，影子的形成是由于________造成的．

（2）为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着．改变铅笔和玻璃圆镜的距离．发现两个黑影对称着变化移动．于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？_______理由是：________

（3）为什么一只笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影

子只剩下一个，如图丙所示．用在丁图中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理.

（_______）

【答案】光的反射光的直线传播没有道理平面镜成的是虚像，不可能在光屏上呈现

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]光斑是玻璃板反射的光照射在墙壁上形成的，属于光的反射现象；影子是光的直线传播形成的。

(2)[3][4]没有道理，两个黑影都是铅笔的影子，不可能是铅笔通过平面镜所成的像，因为平面镜成的是虚像，虚像是不能在光屏（白墙）上呈现。

(3)[5]一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的，如下图：

6．如图所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把刻度尺，刻度尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的刻度尺上，以A蜡烛为成像物体．

（1）为了便于观察，该实验最好在_______环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；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）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，寻找像的位置，眼睛应该在蜡烛_______（填“A”或“B”）这一侧观察，直到与A蜡烛的像完全重合为止，这时发现像与物的大小_______．（3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作：_______

A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察．

B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作．

（4）另一学生在实验过程中用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．你分析出现这种情况的原因可能是：_______．

（5）若用跳棋代替蜡烛实验，为了像更清晰，解决的办法是：_______．

（6）一学生实验中，如下图所示在白纸上记录了三次像与物的位置，存在的问题是

_______，测三次的目的是_______．

【答案】较黑暗 B蜡烛 A 相等 B 玻璃板没和水平桌面垂直放置用手电照亮跳棋没有对三次位置做编号使实验结论具有普遍性

【解析】

【详解】

(1)[1]为了便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行，因为这样能看到A蜡烛烛焰所成的像更清晰；

[2]采用透明玻璃板代替平面镜，能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，这样能够明显确定像的位置和大小的问题；

(2)[3][4]眼睛应该在蜡烛A这一侧观察，这样能够同时看到蜡烛A的像和蜡烛B；这时发现像与B蜡烛大小相等，即像与蜡烛A大小相等；

(3)[5]为证实上述有关成像特点是否可靠，应该保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述(2)相同的操作，使结论具有普遍性；

(4)[6]这种情况的原因可能是玻璃板没和水平桌面垂直放置,所成的像不在正确的位置；

(5)[7]跳棋不能发光，为了像更清晰，可以用手电照亮跳棋，那么跳棋能反射出更强烈的光线；

(6)[8]这个实验存在的问题是没有对三次位置做编号，不确定哪个点是物对应的像；

[9]为了使实验结论具有普遍性，不是从一组数据得出结论，应该测量三次．

7．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?（?<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?=_____________．

【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°．

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．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。

10．小明和小聪探究光的反射规律，实验装置如图所示．先将平面镜______放在水平桌面上，再将纸板ABCD放置在平面镜上，让一束激光紧贴纸板射向O点；在硬纸板ONBC 面内看到反射光_______（填“能”或“不能”）；如果保持入射光的方向不变，将硬纸板ONBC面以ON为轴向后折转，如图乙所示，则在ONBC面内_________（选填“能”或“不能”）看到反射光．此现象说明__________．

【答案】垂直能不能反射光线在入射光线和法线所在的平面内

【解析】

硬纸板ABCD必须垂直放置在平面镜上，才能获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系；让一束激光紧贴纸板射向O点；在硬纸板ONBC面内能看到反射光，如果保持入射光的方向不变，将硬纸板ONBC面以ON为轴向后折转，则在ONBC面内不能看到反射光．此现象说明反射光线在入射光线和法线所在的平面内．