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．宁宁对有关光学实验进行了回顾和思考：
（1）如图甲所示把一个小平面镜竖直立在白纸上，在白纸上画出一条垂直于镜面的法线ON，用激光笔沿着白纸表面让光斜射到平面镜上，观察反射光．
①让光沿着白纸的表面照射，这样做的目的是________．
②让光沿AO方向照射在平面镜的O点，a图能观察到反射光OB，而b图却看不到反射光
OB，这说明________．
（2）如图乙所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置：
①宁宁将用玻璃板来代替平面镜，这样做的目的是为了确定________，取两只相同蜡烛的目的是为了能比较像与物的________．
②实验过程中，如果在平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________．
③排除了上述情况的干扰后，他继续进行实验，在玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B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蜡烛A的像完全重合，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”）． ④移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上________（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像．
⑤蜡烛A放在玻璃板前40cm处，现以5cm/s的水平速度向玻璃板匀速靠近，则经过2s后蜡烛A与像的距离为________ cm，像的大小将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若将玻璃板放置成与水平面成45°角，将会观察到蜡烛A运动的方向与像运动的方向互相________．
【答案】显示出光的路径 入射光线、反射光线、法线三者不在同一平面内 像的位置 大小 玻璃板没有竖直放置 等效替代法 不能 60 不变 垂直 【解析】 【分析】
（1）①白色物体能够反射所有色光，黑色物体吸收所有色光；
②在光的反射中，反射光线、法线、入射光线三线在同一平面上，是通过光屏展现在眼前的；
（2）①研究平面镜成像特点时，确定像的位置是关键，像的位置用蜡烛B与蜡烛A的像重合来确定，实验中既能看到物体A的像，又能看到蜡烛B，要采用透明的玻璃板，研究物像的大小采用的是等效替代法，把蜡烛A像的大小用蜡烛B来代替；
②玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，使玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面蜡烛的像不能完全重合；
③等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法，等效替代法是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一； ④虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到； ⑤利用v?s 计算出2s蜡烛A移动的距离，求出其距离平面镜的距离，利用像与物到镜面t距离相等计算经过2s后蜡烛A与像的距离；由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直，
且它们到镜面的距离相等，作图解答． 【详解】
(1)①为了更好的观察到反射光线和入射光线，实验中采用了白色硬纸板，光线在白色纸板上的轨迹就容易观察到了，也方便观察反射角和入射角的大小；
②让光沿AO方向照射在平面镜的O点，a图能观察到反射光OB，而b图却看不到反射光OB，这说明反射光线、法线、入射光线不在同一平面内；
(2)①为了确定像的位置，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到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；选用大小相同的两个蜡烛，是为了用蜡烛B代替蜡烛A的像，来比较物、像的大小；
②玻璃板竖直放在水平桌面上，像在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合，则原因是玻璃板没有竖直放置； ③在玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B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关系的方法是等效替代法；
④光屏能接收到实像，但接收不到虚像，因为平面镜成的是虚像，所以移去蜡烛B，在蜡烛B的原来位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像； ⑤根据v?s 可得2s蜡烛A移动的距离s?vt?5cm/s?2s?10cm ，蜡烛A此时距离平t面镜的距离为40cm?10cm=30cm，则像到平面镜的距离也为30cm，所以，经过2s后蜡烛A与像的距离为30cm+30cm=60cm；平面镜成像的特点是物像等大，故蜡烛向靠近镜面的方向移动，像的大小不变；
若将玻璃板放置成与水平面成45°角，由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直，且它们到镜面的距离相等，当蜡烛A沿桌面由A位置运动到B位置时，分别作出蜡烛在两个位置所成的像，将会观察到蜡烛运动的方向与像运动的方向互相垂直，如图所示：
3．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．
4．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.
5．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
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