人教版物理八年级上册 光现象实验综合测试卷(word含答案)
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一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.学习小组用图甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样.(1)关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想:猜想1:与小孔到光屏的距离有关;猜想2:与小孔的形状有关;猜想3:与小孔的大小有关.①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是_________的.②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度.他们实验中存在的问题是______________________.③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表.实验现象表明:在小孔成像清晰时,_____________________.(2)学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究.①在纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,光屏上观察到三个像.在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图丙位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像.则b、c两小孔处三菱镜放置的方式可能是________.②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,所成的像都与b、c 两孔处三棱镜所成的像重合,则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要________(选填“大”或“小”).③若开一个大孔,并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后,恰能在图丙位置光屏上呈现清晰的像,则此像是_______的倒立实像;若只用a孔替代凸透镜,在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度________,像的大小_________.【答案】正确没有控制小孔的大小相等小孔越大亮度越亮 C 小缩小更亮相等【解析】【详解】(1)①根据题意知道,当光屏从焦点处远离透镜过程中,出现光斑越大越暗的现象,则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关,故可判断猜想1是正确的;②要探究像的亮度与小孔的形状的关系,则需要控制孔的大小不变,只改变形状,而图乙中即改变了孔的形状,没有改变孔的大小,所以,此过程中存在的问题是:没有控制小孔的大小相等;③分析表格的实验数据知道:在小孔成像清晰时,小孔越大,像的明亮程度越亮;(2)①三棱镜具有偏折光的能力,要想使光都会聚在光屏中心的位置,则在bc两处放置的三棱镜的方式可能是凸透镜的形状,即图C的形状;②在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,此装置类似凸透镜,过光心时传播方向不变,越靠近光心的光线偏折程度的越小,故则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小;③根据图知,物距大于像距,可以判断出此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像,因为凸透镜和小孔都成倒立缩小的实像,像距和物距相等,所以像的大小是相等的,因为入射到凸透镜上的光数量较多,经凸透镜折射后,经过的像点的光线多,所以看起来亮一些(2)①因为凸透镜对光线有会聚作用,三棱镜具有偏折光的能力,所以,要想使光都会聚在光屏中心的位置,则在bc两处放置的三棱镜的方式应是凸透镜的形状,即图C所示的形状。
②根据题意知道,在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,此装置类似凸透镜,由于过光心时传播方向不变,越靠近光心的光线偏折程度的越小,所以光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小些。
③由图知道,此时物距大于像距,所以此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像,由于像的大小由物距和像距共同决定,物距和像距都不变,像的大小不变,但凸透镜越大,像越亮,因为入射到凸透镜上的光数量较多,经凸透镜折射后,经过的像点的光线多,所以看起来亮一些。
【点睛】本题考查的是小孔成像的探究和凸透镜成像的应用,考查了根据题中信息分析解答能力,有一定的难度。
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.如图所示,小明同学为了探究平面镜成像特点,准备如下器材:各种粗细相同长度不同的烛若干5mm厚和2mm厚的两块玻璃板、白纸、火柴等。
请回答下列问题:(1)用玻璃板代替平面镜的好处是______,应选择______mm 厚的玻璃板做实验。
(2)如图甲所示,小明把蜡烛A 点燃放在玻璃板前面,再把其他各支蜡烛依次放在玻璃板后面适当位置,当蜡烛B 故在后面时,从玻璃板前面看蜡烛B 好像也被点燃了一样。
此时,后面的蜡烛B 与蜡烛A 的大小关系是:______。
(3)实验中若移开蜡烛B ,用白纸做光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察白纸,看不到蜡烛A 的像,说明平面镜成的是______(选填“虚”或“实”)像。
(4)实验中玻璃板应竖直放置在水平桌面上,若向左倾斜玻璃板,如图乙所示,蜡烛A 的像将______移动(选填“向上”“向下”或“不”)。
(5)如图丙所示,两个平面镜L 1和L 2平行竖直放置,两镜相距s ,物体A 在两镜之间,A 在L 1中的一个像是A 1,A 2在L 2中的一个像是A 2,已知A 1、A 2相距1s ,当物体A 在两镜之同移动时,A 在两镜里成的像A 1、A 2的距离1s 的变化情况是______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】便于确定像的位置 2 大小相等 虚 向上 不变【解析】【分析】【详解】(1)[1]为了确定像的位置,让蜡烛A 的像和蜡烛B 重合,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,这样便于确定像的位置。
[2]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。
(2)[3]蜡烛B 和蜡烛A 的像完全重合时,可以确定蜡烛A 像的位置就是蜡烛B 的位置,由此可以比较物像大小关系,同时也证明了像与物体的大小相等。
(3)[4]实验中若移开蜡烛B ,用白纸做光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察白纸,看不到蜡烛A 的像,说明平面镜成的是虚像,是由反射光线的反向延长线会聚而成的,所以不能成在光屏上。
(4)[5]平面镜所成的像关于平面镜对称,若向左倾斜玻璃板,如图乙所示,蜡烛A 的像将向上移动。
(5)[6]根据平面镜成像中,物像到平面镜的距离相等,如下图,所以111AO AO =,222A O AO =所以112A A AO =,222A A AO =所以1121212222()2A A AO AO AO AO s s ==+=+=所以12s s无论A点在两个平面镜的哪个位置,两个像点之间的距离都是相等的。
4.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。
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。