上海 上海市实验学校附属光明学校物理光现象实验易错题（Word版 含答案）

一、初二物理 光现象实验易错压轴题（难）

1．小华在探究平面镜成像的特点时，将棋子A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有棋子A的像．

（1）此时用另一个完全相同的棋子B在玻璃板后的纸面上来 回移动，发现无法让它与棋子A的像完全重合（图甲）．你分析出现这种情况的原因可能是： ________

（2）解决上面的问题后，棋子B与棋子A的像能够完全重合，说明 ________

（3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置．他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论： ________

【答案】玻璃板没有竖直放置； 像与物体的大小相等； 连接像与物的对应点判断连线与镜面是否垂直，分别测量对应点到镜面的距离，分析得出结论：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的距离相等．

【解析】

【分析】

（1）实验时玻璃板如果不竖直，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是为了比较物体与像的大小关系．

（3）从实验的目的：探究，验证平面镜成像的特点的角度分析即可．

【详解】

（1）实验时玻璃板要竖直放置，即垂直于桌面，如果不竖直，所成的像不在桌面上，所以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，就无法比较像与物的大小．

（2）实验时用完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系．蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明像与物体的大小相等．

（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，像距和物距是否相等；通过归纳处理即可得出如下结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等．

2．某物理兴趣小组的同学用如图甲所示的装置来研究水的沸腾。

(1)如图乙中A、B所示，其中______图是水沸腾时的气泡变化情况；在这次实验中，发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是______；

(2)小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿方向入射，如图丙所示，小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板______（填“A”或“B”）绕向前或向后弯折；另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点（如图丁所示），但纸板并未与平面镜垂直，此时反射光线、入射光线和法线______（填“在”或“不在”）同一平面内。

【答案】A 减小水的质量 B 在

【解析】

【分析】

(1)沸腾前，上层的水温度较低，上升的气泡遇低温液化，气泡减小。沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，并且产生水蒸气不断进入气泡，气泡逐渐变大；为了缩短实验的时间，可以采取的措施是减少水的质量、加盖或者提高水的初温。

(2)在反射现象中，反射光线、入射光线和法线始终在同一平面内。

【详解】

(1)[1]沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，并且产生水蒸气不断进入气泡，气泡逐渐变大，所以如图乙中A、B所示，其中A图是水沸腾时的气泡变化情况。

[2]在这次实验中，发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是减小水的质量。

(2)[3]小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿方向入射，如图丙所示，小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板B绕向前或向后弯折，观察纸板B上有没有反射光线。

[4]任何反射现象都要遵循反射定律，所以纸板未与平面镜垂直，反射光线、入射光线和法线也在同一平面内。

3．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。

【详解】

（1）使用平面镜时，只能成像，而不能透光，不容易确定像的位置，用玻璃时，既能成像，又能透光，便于确定出像的位置；

（2）为了验证像与物的大小关系，所以实验中选用了两个相同的蜡烛A和B；

（3）用另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，是因为玻璃板和桌面没有垂直放置，此时像不在桌面上，会偏高或偏低，所以不能重合。

（4）光屏只能承接实像，不能承接虚像，故拿走蜡烛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虚像。

4．如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是像的位置，在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛，重复做多次实验。

（1）如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择_________ mm厚的玻璃板做实验较合适。实验中用两段相同的蜡烛是为了比较像和物体的__________的关系。

（2）通过对实验现象和数据的分析得出结论：平面镜所成的像与物体关于镜面_______。

（3）移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。

（4）实验过程中同学们体会到：用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛___________(填“A”或“B”)，便于确定像的位置，这是本实验成功的关键。

（5）在探究实验的过程中，若把蜡烛A放在距玻璃板30 cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到玻璃板的距离是______cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将______(填“变大”“变小”或“不变”)。

【答案】2 大小 对称 不能 B 30 不变

【解析】

【详解】

(1)[1]玻璃板的选择主要是薄，因为厚的玻璃板两个表面都成像，会产生重影。应选择 厚的玻璃板做实验；

[2] 相同的两个蜡烛是为了比较像和物体的大小关系；

(2)[3]平面镜成像的特点是：像与物关于镜面对称；

(3)[4]平面镜所成像为虚像，不能用光屏承接；

(4)[5]本实验时，是从点燃蜡烛一侧，观察未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重合，便于确定像的位置，所以透过玻璃板观察到蜡烛B；

(5)[6]平面镜所成的像，像距等于物距。蜡烛A放在距玻璃板30 cm处，像到玻璃板的距离也是；

[7]平面镜成像特点之一是像与物等大，无论蜡烛远离还是靠近镜面，像与物大小都相等，也就是像的大小不变。

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．某同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。

（1）如图甲所示，在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块透明薄玻璃板。把蜡烛a点燃放在玻璃板的前面，该同学应在玻璃板_________（选填“前面”或 “后面” ）观察蜡烛a经玻璃板________（选填“反射”或“折射”）所成的像。

（2）实验时，选用的蜡烛a和b的形状完全相同，是为了比较像与物的_________关系。用玻璃板代替平面镜，成像虽然没有平面镜清晰，但能观察到蜡烛_________（选填“a”或“b”），便于确定像的位置。以上实验操作中，用到的物理方法是________（选填“控制变量法”、“转换法”或“等效替代法”）

（3）如图乙所示，某同学使用厚玻璃板做实验，在玻璃板后看到了两个不重合的像，这两个像之间的距离正好是8mm，则该同学所用玻璃板的厚度为________mm。

【答案】前面 反射 大小 b 等效替代法 4

【解析】

【详解】

(1)[1][2]平面镜成的像是光的反射形成的，要想看到像，即有光线进入人的眼睛，蜡烛a点燃后发出的光，经玻璃板反射，该同学应在玻璃板前面观察蜡烛a经玻璃板反射所成的像,不是在后面；

(2)[3]选用的蜡烛a和b的形状完全相同，这样可以对比蜡烛a的像与蜡烛b大小关系，从而对比蜡烛a和蜡烛a的像大小关系；

[4]用玻璃板代替平面镜，成像虽然没有平面镜清晰，但能观察到蜡烛b，便于确定像的位置；

[5]以上实验操作中，用到的物理方法是等效替代法，用蜡烛b替代蜡烛a的像，从而比较像与物的大小关系；

(3)[6]根据平面镜的成像规律，像与物到平面镜的距离相等，如下图所示，作出蜡烛烛焰在厚玻璃板两个面所成的两个虚像，分别是和，设厚玻璃板的厚度是x，物与厚玻璃板第一个面之间的距离是L，可知道第一个虚像与第二个面之间的距离是，第二个虚像的像距等于对应的物距，即

可求得。

7．为了探究平面镜成像特点，小梦准备了如图甲所示的实验器材：

（1）实验时，小梦应选______（填字母）作为平面镜，这样选择的目的是便于______。

（2）为了比较像与物的大小关系，小梦应选______（填字母）两支蜡烛。

（3）实验时镜面与桌面必须_____。

（4）为了判断平面镜成像的性质，小梦同学移开未点燃的蜡烛，在原位置放一张白纸做屏幕，白纸上_____（选填“有”或“没有”）点燃的蜡烛的像，这说明平面镜成的像是_____（选填“实”或“虚”）像。

（5）如图乙所示是小梦同学留下的实验记录，由实验记录小梦得出像与物到镜面距离相等的实验结论，该结论______（选填“可靠”或“不可靠”），说出理由______。

【答案】F 确定像的位置 BC 垂直 没有 虚 不可靠 没有多次测量

【解析】

【详解】

(1)[1] [2]用透明玻璃板F代替平面镜的目的是便于确定像的位置；

(2) [3]为了对比像的大小关系，选择两支完全相同的蜡烛；

(3)[4]确保像与蜡烛能够完全重合，镜面与桌面必须垂直；

(4)[5][6]移去镜面后面的蜡烛，将白纸置于蜡烛位置，白纸上没有点燃蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像，不能用光屏承接到；

(5)[7][8]一次实验就得结论具有偶然性，应该多次实验测量，寻找普遍规律。

8．小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑．有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约 10 厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：

（1）光斑的形成是因为________，影子的形成是由于________造成的．

（2）为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时， 两个黑影变为紧挨着．改变铅笔和玻璃圆镜的距离．发现两个黑影对称着变化移动．于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？_______理由是：________

（3）为什么一只笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影子只剩下一个，如图丙所示．用在丁图中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理.

（_______）

【答案】光的反射 光的直线传播 没有道理 平面镜成的是虚像， 不可能在光屏上呈现

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]光斑是玻璃板反射的光照射在墙壁上形成的，属于光的反射现象；影子是光的直线传播形成的。

(2)[3][4]没有道理，两个黑影都是铅笔的影子，不可能是铅笔通过平面镜所成的像，因为平面镜成的是虚像，虚像是不能在光屏（白墙）上呈现。

(3)[5]一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的，如下图：

9．小童在探究平面镜成像的特点，下面是他其中的几个实验操作：

a．移去蜡烛B，在B的位置上放一光屏，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无蜡烛的像

b．点燃一支小蜡烛A，竖直立在玻璃板前面．将没有点燃的同样的蜡烛B放到玻璃板后面，移动至与蜡烛A的像完全重合

c．记下蜡烛A和B及玻璃板的位置

d．移去玻璃板、蜡烛A及光屏，用直线连接A和B的位置，用刻度尺测量它们到玻璃板位置的距离．

（1）以上实验步骤合理的顺序是_________．

（2）步骤a中，观察光屏上有无蜡烛的像，这样做的目的是________．

（3）小童在某次改变蜡烛位置后，发现无论怎样移动蜡烛B的位置都无法与A的像重合，其原因可能是： __________

（4）小童将显示时间为 10:21的电子手表放在平面镜前，则在平面镜中看到时钟显示的时间是_______．

（5）小组同学进行了正确的实验操作后，得到的实验数据如下图乙：

实验中为什么要改变蜡烛的位置多次实验：_______

【答案】bcad 探究平面镜所成的像是虚像还是实像 玻璃板没有竖直放置 15:01 为了多次实验避免偶然性，得到普遍规律

【解析】

【分析】

【详解】

（1）因为实验目的：探究平面镜成像特点，因此合理的顺序是：

b．点燃一支小蜡烛A，竖直立在玻璃板前面．将另一支没有点燃的同样的蜡烛B放到玻璃板后面，移动到与蜡烛A的像完全重合；

c．记下蜡烛A和B以及玻璃板的位置；

a．移去蜡烛B，在B的位置放一光屏，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无蜡烛的像；

d．移去玻璃板、蜡烛A及光屏，用直线连接A和B的位置，用刻度尺测量它们到玻璃板位置的距离．

（2）因为光屏不能接收虚像，只能接收到实像，所以步骤a中观察光屏上有无蜡烛的像，这样做的目的是看是实像还是虚像．

（3）当玻璃板没有竖直放置时，即玻璃板与桌面不垂直时，成的像不在桌面上，所以在改变蜡烛位置后，发现无论怎样移动蜡烛B的位置都无法与A的像重合；

（4）由图分析可得：题中所给的10:21 ，与“15：01”成轴对称，这时的时间应是15：01．

（5）探究平面镜成像特征，要得出一个规律性的结论，因此不能只进行一次实验，而应多次实验，避免偶然性，即为了多次实验避免偶然性，得到普遍规律要多次实验．

10．小华利用如图1装置探究平面镜成像特点：

(1)他实验时用玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上．在玻璃板前放置棋子A，将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，但他发现观察到A的像“重影”很明显，而影响到确定A的像的位置，你解决这一问题的办法是：将此玻璃板更换为____________(选填“茶色玻璃板”或“薄玻璃板”)．

(2)如图2所示将棋子放在竖立的玻璃板前40cm处，以5cm/s的水平速度向平面镜匀速靠近，则经过2s后棋子与像的距离为______m．若将玻璃板放置成与水平面成45°角，将会在物体位置观察到像在物像连线的方向上以_______cm/s的向物体靠近(结果可带根号)．

(3)某同学学习了平面镜成像特点后，回家途中，站在离平面玻璃制的地铁安全门外0.5米候车．地铁到站后，安全门向两侧打开，该同学在左右两侧安全门中成像的情况分析正确的是__________．

A．随着门逐渐打开，门后的像会逐渐远离她本人

B．随着门逐渐打开，在两侧门中会各成一半像，且分别向左右移动

C．在两侧安全门中成的像越来越小，直至不成像

D．都成完整的像，且像到她的距离为1米

【答案】薄玻璃板 0.6 10 D

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]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，即同时成像，所以A的像“重影”是由于玻璃板太厚造成的，解决这一问题的办法是换用厚度较小的玻璃板．

(2) [2]根据v=可得2s棋子移动的距离：

s=vt=5cm/s×2s=10cm，

棋子此时距离平面镜的距离为：

40cm−10cm=30cm，

则像到平面镜的距离也为30cm，所以，经过2s后棋子与像的距离为：

30cm+30cm=60cm=0.6m；

[3]已知棋子沿桌面以5 cm/s的速度向着平面镜处移动，由几何知识可知，棋子沿垂直于镜面方向运动的速度5 cm/s；

因为棋子向平面镜运动的速度等于平面镜中棋子的虚像向平面镜运动的速度，因此平面镜中棋子的虚像向棋子靠拢的速度的大小是10 cm/s；

(3)[4]A． 根据平面镜成像的特点可知，像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，像与物大小相同，在安全门向两侧打开后，人到镜面的距离不变，所以像的位置不变，故A错误；

B．面镜所成的像与物大小相同，在两侧安全门中成的像完整的像，故B错误；

C． 根据平面镜成像的特点可知，像与物大小相同，在安全门向两侧打开后，平面镜所成的像与物大小相同，玻璃门中的像的大小不变，故C错误；

D．人在安全门外0.5米，因为平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等，人成的像到安全门的距离也是0.5米，所以都成完整的像，且像到她的距离为1米，故D正确．

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/3bc37286f38583d049649b6648d7c1c709a10bda.html