最新光现象实验易错题Word版 含答案.docx

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最新光现象实验易错题Word版含答案

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）

1．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。

2．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。

3．在“探究平面镜成像特点”的实验中。

（1）实验时应选较____（选填“厚”或“薄”）的玻璃板垂直放置在水平桌面上。

（2）将棋子A放在玻璃板的前面，应在玻璃板____（选填“前面”或“后面”）观察A经玻璃板所成的像。

（3）当棋子A远离玻璃板时，像的大小____。

（4）将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是____像

（5）用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前____（填“能”或“不能”）看见棋子A的像。

（6）实验时，选择两个相同的棋子，是为了比较像与物体的______；测量两只蜡烛到玻璃板的距离，是为了比较_______________________．

（7）他在找准像的位置后,画出了A、B、C三点做标记（如图乙）,在测量物距和像距时,他应分别测出_______两点到平面镜的距离作为物距和像距

【答案】薄前面不变虚能大小关系像和物体到镜面的距离大小关系A、C

【解析】

【分析】

（1）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以成一个像，这样由于两个像的干扰，像的位置不易确定准确，需要两个像距离越近越减小误差；

（2）由于平面镜成的是反射形成的虚像，应在A的一侧进行观察像实验；

（3）像的大小与物体大小相同。

（4）实像和虚像的重要区别是实像能用光屏承接，虚像不能承现在光屏上。

（5）平面镜成像的原理是光的反射形成。

（6）选择两个相同的棋子可以比较像和物的大小关系；通过测量两只蜡烛到玻璃板的距离，可以得出像距等于物距的结论。

（7）为了比较物距和像距，应找到对应的点进行测量。

【详解】

（1）玻璃板两个面都能成像，当越薄时，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断，所以选薄的玻璃板；

（2）由于平面镜是反射形成的虚像，故在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，眼睛应该在镜前才能观察到蜡烛A经玻璃板反射所成的像；

（3）平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小。

所以将蜡烛A逐渐远离玻璃板，它的像不变。

（4）因为虚像不能在光屏上承接，所以将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像。

（5）平面镜成的像是光的反射形成的，蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，所以用木板紧贴玻璃板背面，挡住玻璃板后的光，人眼在玻璃板前仍能看见棋子A的像。

（6）实验时，选择两个相同的棋子，当后面的棋子和前面棋子的像完全重合时，可以比较像与物体的大小关系，可得像和物体大小相等的结论；

测量两只蜡烛到玻璃板的距离，是为了比较像和物体到镜面的距离大小关系．

（7）他在找准像的位置后,画出了A、B、C三点做标记（如图乙），由图知，A点在蜡烛的左侧边缘，根据成像时像与物对称的特点，A的对应像点在B点，所以在测量物距和像距时,他应分别测出A、C两点到平面镜的距离作为物距和像距

4．小明同学在探究“平面镜成像特点”的实验时所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。

（1）实验过程中一切准备就绪后，小明在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿_____（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合如图所示。

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”）；

（2）小明移去蜡烛B在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛A的像，这说明平面镜成的像是_____（选填“虚或”实”）像；

（3）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“向左移动”、“向右移动”或“不变”）。

【答案】未点燃等效替代法虚不变

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1][2]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛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。

（2）[3]移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像。

[4]为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，由于物像到平面镜的距离相等，所以蜡烛像的位置不变。

5．学习了光学知识后，李红对有关探究实验进行了回顾和思考：

（1）如图A是“探究平面镜成像特点”的装置。

两支______的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。

①如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择________厚的玻璃板做实验较合适。

②为了研究平面镜所成的是实像还是虚像，李红用光屏代替蜡烛B，她不能用光屏接收到蜡烛A的像，由此说明平面镜成的像是______像。

（2）在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中：

①李红在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔（如图B所示），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，发现地面上的光斑是正方形；若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片______（填“靠近”或“远离”）地面；前者光斑是由于____（选填“直线传播”、“反射”或“色散”）形成，后者光斑是_____（选填“太阳”或“孔”）的像。

②为了研究孔的大小对光斑形状的影响，李红设计了开有三角形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图C所示。

接着，从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中（孔到地面的距离使终保持不变）。

李红将观察到的光斑形状和大小变化情况在图D中方格纸内画出（分别用序号甲、乙、丙、丁表示），其中最左边的光斑为移动卡片乙前出现的真实情况。

根据你的观察，李红所画光斑中不可能会出现的真实情况是________（选填序号）。

【答案】相同2mm虚远离直接传播太阳乙

【解析】

【详解】

（1）[1]在探究平面镜成像实验中，为了便于确定像的位置以及便于判断物与像的大小关系，我们应该取大小相同的两支蜡烛，一支作为成像物体，一支用来靠近像与像重合；

[2]为了能够判断像与物之间的关系，我们选用透明的玻璃板做实验。

玻璃板的两个面都会成像，为了使像不会出现重影，我们选择比较薄的玻璃板，所以选用2mm厚的玻璃板；

[3]光屏能够承接的是实像，承接不到的是虚像，李红用光屏代替蜡烛B，她不能用光屏接收到蜡烛A的像，由此说明平面镜成的像是虚像；

（2）[4]探究小孔成像实验时，当孔足够靠近光屏时，光屏上成的是与孔形状一样的光斑，而孔离光屏足够远时，成的是成像物体的像，所以若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片远离地面；

[5]前者跟方形孔形状一样的方形光斑是因为孔离地面足够近，光沿直线传播形成的的方形光斑；

[6]后者是方形孔离地面足够远时，太阳光沿直线传播经孔形成的像；

[7]在卡片到地面（孔到光屏）的距离一定时，当孔较大时，在地面上形成的是孔的像，形状与孔的形状相同，当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），像的形状与太阳的形状相同，是圆形的，随孔的减小，光斑面积减小，圆形光斑减小，由图可知，不可能会出现的真实情况是乙。

6．如图所示，在“探究平面镜成像特点”实验中：

（1）平面镜成像原理是光的__________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）；

（2）实验中用玻璃板代替平面镜是为了便于准确确定_______________；

（3）为了比较像与物大小关系，选取两支____（选填“完全相同”或“完全不同”）的蜡烛；

（4）无论怎样水平移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，原因是玻璃板与桌面__________；

（5）判断平面镜成虚像的方法是：

在B处放一个光屏，眼睛在_____（选填“A”或“B”）侧观察，如果光屏上没有像，那么，所成像为_____像；

（6）平面镜成像时像和物到平面镜的距离_______（选填“相等”或“不相等”）。

【答案】反射像的位置完全相同不垂直B虚相等

【解析】

【详解】

（1）[1]平面镜成像原理是光的反射；

（2）[2]实验中用玻璃板代替平面镜，这样可以准确确定像的位置；

（3）[3]为了比较像与物大小关系，选取两支完全相同的蜡烛，这样可以通过对比蜡烛的像和另一支蜡烛的大小关系，从而知道这支蜡烛和蜡烛的像大小关系；

（4）[4]无论怎样水平移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，原因是玻璃板与桌面不垂直，玻璃板所成的像在桌面的上方或下方；

（5）[5][6]判断平面镜成虚像的方法是：

在B处放一个光屏，眼睛应该在B侧观察，如果在A侧观察，会看到玻璃板反射的光线，不能作出准确判断；实像能呈现在光屏上，虚像则不能，如果光屏上没有像，那么，所成像为虚像；

（6）[7]平面镜成像时像和物到平面镜的距离相等。

7．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．

8．钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施．某同学在较暗的环境中做了下列三次实验：

（1）如图甲所示，他用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”字样发光．这表明紫外线能使________发光．

（2）如图乙所示，他用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光．这表明紫外线能被透明玻璃________．   

（3）如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光．他做这次实验是为了探究________．

【答案】荧光物质反射紫外线能否透过玻璃（或玻璃对紫外线的吸收能力；或玻璃对紫外线的反射能力等）

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由于紫外线能够使荧光物质发光，因此用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”字样发光；

（2）[2]只要钞票上的“100”发光，说明已经被紫外线照射到了，而紫外线灯并没有照射钞票，说明钞票上接收到的紫外线是透明玻璃反射的；

（3）[3]把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光，说明紫外线不能穿透玻璃而照射到钞票上，所以他做这次实验是为了探究紫外线穿透玻璃的能力（玻璃对紫外线的吸收能力；玻璃对紫外线的反射能力等）．

9．如图所示，小亮和小红为了探究平面镜的成像特点，将一块厚度为0.5cm的玻璃板架在水平台板上面，再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧，点燃玻璃板前的蜡烛进行实验．

（1）为便于观察，该实验最好在_____（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行．

（2）用透明玻璃板代替平面镜的目的是____，两根完全相同的蜡烛是为了便于比较像与物的____关系．

（3）实验过程中，如果在平台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_____．

（4）小红透过玻璃观察蜡烛A的像时，看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是_____．

（5）小亮改变蜡烛的位置，记录了蜡烛A和较清晰的像到平面镜的距离，如下表所示：

物体到平面镜的距离/cm

3.0

4.5

6.0

7.5

像到平面镜的距离/cm

3.0

4.5

6.0

7.5

最终他们得出结论：

平面镜成像时_____．

【答案】较暗便于确定像的位置大小玻璃板没有竖直放置玻璃太厚，玻璃板的两个面都成了像像与成像物体到平面镜的距离相等

【解析】

【分析】

【详解】

（1）蜡烛点燃时比较亮，在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，烛焰的像会更清晰；

（2）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，因为玻璃板既能成像又能透光，目的是便于确定像的位置．选取两根完全相同的蜡烛，是为了比较像和物的大小关系；

（3）在平台面上，玻璃板如果没有竖直放置时，像会偏上或偏下，所以无论怎样移动蜡烛都无法与像重合；

（4）由于像是由光的反射形成的，玻璃的两面都能反射光，能成两个像，所以出现两个像的原因是玻璃太厚，玻璃板的两个面都成了像；

（5）得出结论：

平面镜成像时像与成像物体到平面镜的距离相等．

10．在“探究光的反射规律”的验中，平面镜M水平放置，自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转折。

（1）如图，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、入射光线与ON在_____内。

（2）如果在实验中无论怎样折转纸板F，都看不到反射光束，其原因可能是_____。

（3）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如下表），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：

_____。

实验序号

入射角α

反射角β

①

50°

50°

【答案】不能同一平面纸板与平面镜不垂直不能一次实验具有很大的偶然性

【解析】

【详解】

（1）根据光的反射定律可知，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，如图所示，若将纸板F绕ON向后翻折，纸板E和纸板F不在同一平面上了，所以在纸板F上就不能呈现出反射光线了，由此说明反射光线、入射光线与ON在同一平面内。

（2）如果在实验中无论怎样折转纸板F，都看不到反射光束，其原因可能是纸板与平面镜不垂直。

（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：

不能；同一平面；纸板与平面镜不垂直；不能；一次实验具有很大的偶然性。