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．在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON翻折．
（1）如图甲，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB．接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上_____（选填“能”或“不能”）显示出反
射光束，由此说明反射光线、入射线光与ON在_____内．
（2）当纸板E、F在同一平面内，将一束光沿原BO方向射O点，它反射后沿_____方向射出．这现象说明：_____；当入射光线垂直于平面镜入射时，反射光线与入射光线的夹角为_____°．
（3）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如乙表），根据这组数据，他_____（选填“能”或“不能”）得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：_____．
【答案】不能 同一平面 OA 在反射时，光路是可逆的 0 不能 一次实验具有很大的偶然性 【解析】 【分析】
（1）光的反射定律的内容，知道反射角等于入射角．知道反射光线、入射光线和法线在同一平面内．
（2）光在反射时光路是可逆的，若沿反射光线的方向入射，则反射光线沿入射光线的方向射出，当入射光线垂直于平面镜入射时，入射光线、法线、反射光线三线重合． （3）一次实验具有很大的偶然性． 【详解】
(1)在实验过程中，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线、入射光线在同一平面内，由于反射光线和入射光线构成的平面与平面镜垂直，故不能看到反射光线．
(2)当光贴着纸板F沿BO射到O点，反射光将沿图中的OA方向射出，说明光在反射时，光路是可逆的；
当入射光线垂直于平面镜入射时，入射光线、法线、反射光线三线重合,入射角为0°；反射角等于入射角,也为0°；
(3)一次实验具有很大的偶然性，为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当改变入射角进行多次实验．
故答案为 (1)不能；同一平面；(2)OA；在反射时，光路是可逆的；0°；(3)不能；一次实验具有很大的偶然性．
3．如图所示，是小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材和活动过程．
（1）在探究活动中为便于观察，该实验最好在______（选填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行．
（2）小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，对蜡烛A和B的要求是_____，这是为了_____．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”）
（3）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛______（填“A”或“B”）这一侧观察，如果小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，请你推测可能的原因是_____________．
（4）小明用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像，请你帮想个办法看清跳棋的像：____．
（5）实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像______，若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏，______观察到玻璃板前点燃蜡烛的像（选填“能”、“不能”）．说明平面镜成的是______（选填“虚”或“实”）像．
（6）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2mm厚的两块玻璃板，应选择______mm厚的玻璃板做实验．
（7）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“向右移动”、“向左运动”或“不变”）．
（8）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______（填“亮”或“暗”）．远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板______（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）． 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．一次反射、两次折射形成的 D．两次反射、两次折射形成的
【答案】较黑暗 大小相同 比较物与像的大小 等效替代法 A 玻璃板与水平面不垂直，成的像不在水平位置 用手电筒照亮跳棋 重合 不能 虚 对比蜡烛A的像与蜡烛B的大小 2 不变 暗 C 【解析】 【详解】
(1)[1]该实验最好在较黑暗环境中进行，这样蜡烛的像才会比较清晰；
(2)[2][3][4]对蜡烛A和B的要求是大小相同，这是为了比较物与像的大小，通过比较像与
蜡烛B的大小，从而比较像与蜡烛A的大小；这种确定像与物大小的方法是等效替代法； (3)[5][6]在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛A这一侧观察，这样才能看到蜡烛A的像；如果小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，这种情况可能是玻璃板与水平面不垂直，成的像不在水平位置；
(4)[7]用手电筒照亮跳棋，这样跳棋反射的光更多，所成的像更明显；
(5)[8][9][10]实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像重合；若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏，不能观察到玻璃板前点燃蜡烛的像；说明平面镜成的是虚像；
(6)[11][12]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，可以看到玻璃后面的蜡烛，便于对比蜡烛A的像与蜡烛B的大小；应选择2mm厚的玻璃板做实验，这是因为比较厚的玻璃板会出现明显的两个像，影响实验效果；
(7)[13]小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置不变，这是因为根据平面镜成像规律，物体的位置不变，那么所成的像位置也不变；
(8)[14][15]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暗,这是因为入射光线在玻璃板第一个面发生反射和折射时，光线强度就已减弱，折射光线又作为入射光线在第二个面发生反射和折射时，光线强度又减弱了，此时第二个反射光线在第一个面又作为入射光线发生反射和折射，这个折射光线所成的虚像距离观察者较远，同时光线强度比较弱，所以像较暗；由上述可知，远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次折射、然后一次反射，最后一次折射形成的，所以说远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射、两次折射形成的，故选C．
4．小明同学为了“探究平面镜成像的特点”，准备了如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、茶色玻璃板一块、白纸一张：
(1)平面M所选的器材是________（选填“平面镜”或“茶色玻璃板”）。小明把蜡烛A点燃放在M前面，再把其它各支蜡烛依次放在M后面适当位置，当某支蜡烛放在后面时，从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样，如图1所示，此时，后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关系是：__________；
(2)小明把一块不透明的挡光板放在M的后面、像的前面，可以发现蜡烛A在镜中的像_____ （选填字母代号）；
A．被挡板全部挡住，看不到像 B．挡板挡不住，还是完整的像 C．被挡板挡住，只成一半的像 D．蜡烛A的像成在了挡板上
(3)如图2甲所示，一枚硬币放在竖直放置的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜从中间切开，并移至图2乙所示的位置竖直放置，硬币的成像情况是________（选填字母代
号）。
A．硬币成像在b处，且成两个像 B．硬币成像在c处 C．硬币成像在a处 D．硬币无法通过平面镜成像
【答案】茶色玻璃板 大小相等，外形相同(大小相同) B C 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]茶色玻璃板颜色深，与明亮的火焰的像对比明显，同时因为玻璃透明，能看到对面没有点燃的蜡烛，便于确定像的位置，所以选择茶色玻璃被做平面镜成像实验。 [2]把蜡烛A点燃放在M前面，再把其它各支蜡烛依次放在M后面适当位置，当某支蜡烛放在后面时，从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样，如图1所示，说明该蜡烛与蜡烛A的像重合了，则该蜡烛与蜡烛A大小相等、外形相同。
(2)[3]将一块不透明的挡光板放在M的后面、像的前面，依然能够看到蜡烛A在镜中成完整的虚像，像不在挡板上，所以应该选B。
(3)[4]平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体的对称轴上，像的位置不变，所以应该选C。
5．小东利用如图甲装置探究“平面镜成像的特点”．
（1）小东选用玻璃板而不选用平面镜，因为这样______；实验时，小东在玻璃板交放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛B，对这两支蜡烛的要求是______．
（2）实验中，在寻找蜡烛A的像的位置时，如果无论怎样沿桌面移动蜡烛B，都不能使它与蜡烛A的像重合，可能的原因是______．
（3）小东在得出平面镜成像规律后，用图乙所示方法测视力时，镜中视力表的像到人的距离为______m．他用到的规律是______．
【答案】 便于确定蜡烛所成像的位置 形状、大小完全相同 玻璃板与桌面不垂直 4.6 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等
【解析】(1)平面镜是不透明的，只能在平面镜中看到平面镜前物体的像，不能看到平面镜后面的物体，所以实验时不采用不透明的平面镜。用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。探究实验中对蜡烛A和B的要求是形状、大小完全相同；主要是便于比较像与物体的大小； (2)如果玻璃板与桌面不垂直，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，而B蜡烛在桌面上，与A蜡烛的像就无法重合了。 (3)根据平面镜成像特点可知，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，故视力表与镜距离为2.5m，视力表的像离镜距离也为
北京师范大学常州附属中学物理光现象实验单元达标训练题(Word版 含答案)
