最新人教版八年级上册物理 光现象实验章末训练(Word版 含解析)
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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.如图是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验时,玻璃板应该_____(选填“竖立”、“斜立”)在白纸上。
(2)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,其目的是_____。
移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同,小明记录了两根蜡烛的位置,目的是_____。
(3)当蜡烛A远离玻璃板时,它的像将_____(选填“靠近”、“远离”)玻璃板,像_____(选填“变大”“变小”“不变”)。
(4)细心的小明透过玻璃观察蜡烛A的像时,看到像的后面还有一个较模糊、与像有部重叠的像,出现两个像的原因是_____。
【答案】竖立为了比较物像的大小关系便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等远离不变玻璃的两个表面同时反射,每个表面成一个像【解析】【分析】(1)玻璃板要竖直放置,否则不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合。
(2)平面镜成的像与物体的大小相等;到镜面的距离相等;移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同,小明记录了两根蜡烛的位置,便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等;(3)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)从玻璃的两面都能反射光,利用光的反射现象可知能成两个像,从这个角度去析此题。
【详解】(1)像与物是关于镜子对称的,实验时玻璃板要竖立放置,如果不竖立,成的像就偏高或偏低,后面的蜡烛是摆在桌面上的,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。
(2)实验中选择两根完全一样的蜡烛A 和B,是为了比较物像的大小关系;移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同,小明记录了两根蜡烛的位置,目的是便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等;(3)物与像到平面镜的距离相等,因此若将蜡烛A远离玻璃板时,则像将远离玻璃板移动;平面镜中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以物体远离平面镜,像也远离平面镜,像的大小不变(等于物体的大小)。
(4)由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。
3.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。
4.在“探究平面镜成像特点”的活动中,实验室提供了如下器材:① 厚为2mm的茶色玻璃、② 刻度尺、③ 光屏、④ 两只相同的蜡烛A和B、⑤ 火柴。
(1)小明在实验中将蜡烛A放在玻璃板前适当位置,将蜡烛B置于玻璃板后方,调节它的位置,发现无论怎样移动蜡烛B的位置或调整角度,在玻璃板前面透过玻璃板观察时,都不能使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
发生这一现象的可能原因是______(选填选项前的字母)。
A.玻璃板与白纸面不垂直B.蜡烛A与白纸面不垂直C.人不应在玻璃板前面透过玻璃板观察(2)小明调整好实验装置后,再次将蜡烛B置于玻璃板后方,调整它的位置,并在玻璃板前面透过玻璃板从不同角度观察,使其都能与蜡烛A的像完全重合,这说明了______。
(3)当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后,移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上______(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像。
由此可知,平面镜所成的像是_______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】A 平面镜所成的像与物体等大不能虚【解析】【详解】(1)[1]由题意可知,发生这一现象的可能原因是玻璃板与白纸面不垂直,所成的像在玻璃板另一侧的上方或下方,故选A;(2)[2]使其都能与蜡烛A的像完全重合,然而蜡烛A与蜡烛B是相同的,则蜡烛A与蜡烛A 的像是重合的,这说明了平面镜所成的像与物体等大;(3)[3][4]当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后,移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像,而实像能呈现在光屏上,虚像则不能,所以平面镜所成的像是虚像。
5.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。
6.如图甲所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块黏接在一起的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动,小诚同学利用该实验装置和量角器,进行了探究光的反射规律实验。
(1)如图甲所示,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OB;若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的_____方向射出,说明在光的反射现象中,光路是______的。
实验时让光贴着纸板入射是为了______。
(2)如图乙所示,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上____(填“能”或“不能”)看到反射光线OB。
(3)如图丙所示,将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板E沿AO方向射向镜面,则纸板F上_________(填“能”或“不能”)看到反射光线。
(4)改变入射角度,观察反射光线是否改变,用量角器测出入射角和反射角,进行三次实验,把测量结果记录在表格中,请你帮忙设计这个记录实验数据的表格。
(__________________)【答案】OA 可逆显示光路不能不能略【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]让光线沿AO入射到平面镜上,反射光线沿OB射出,若让光线沿BO入射时,则反射光线沿OA射出,这证明光路是可逆的;[3]实验时让光贴着纸板入射是为了显示光的路径;(2)[4]在光的反射中,入射光线、法线、反射光线在同一平面内。