第四章光现象实验题专项练习 2024-2025学年 人教版初中物理八年级上册

人教版初中物理八年级上册 第四章光现象实验题专项练习 1．如图所示，小明在“探究平面镜成像的特点”的实验中： (1)为了便于观察，实验选在较暗的环境中进行，小明选用透明的玻璃板代替平面镜的目的是便于 ； (2)在实验过程中，把一只点燃的蜡烛A放在玻璃板前，再将另一支不点燃的蜡烛B放在玻璃板的后面来回移动，直到看上去跟蜡烛A的像 。 (3)移去蜡烛B，将光屏放在B处，发现光屏上并没有蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是 像； (4)另一小组在实验时无论如何移动蜡烛B，始终无法使B与A的像重合，原因是玻璃板没有与水平桌面相 。 2．在探究“平面镜成像特点”的活动过程： (1)为了便于观察实验现象，应选在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行； (2)该实验用玻璃板代替平面镜，是为了 ； (3)实验时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，把另一个相同的蜡烛B放到玻璃板的另一侧，使它与A的像重合，观察时 处观察（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。为确定像的虚实，需在 （选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）位置放一个光屏，并在如图中的 处观察光屏上是否有像（选填“a”、“b”、“c”或“d”）； (4)如图丙所示，若将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，当平面镜绕轴MN转至竖直位置，在平面镜中的像A′ 时针转动（填“顺”或“逆”）。 3．在做“研究平面镜成像特点”的实验时： (1)用透明玻璃代替平面镜的原因是： 。 (2)李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 。 (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．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)经调整实验装置后，在玻璃的另一侧所成的像终于与蜡烛B完全重合，蜡烛B的火焰上，手指 （填“会”或“不会”）被烫伤． (5)张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像．请你帮她想个办法看清跳棋的像： 。 4．如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置； (1)为了便于观察，该实验最好在较 （选填“亮”或“暗”）的环境中进行； (2)点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像重合为止，这时发现像与物体的大小 （选填“相等”或“不相等”）；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”）； (3)为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应该采取下列哪一项操作? （填数字序号）； ①保持A、B两只蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察 ②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)小汽车挡风玻璃为什么要倾斜安装呢?老师引导小明做了如下实验：使玻璃板与水平面成45°角放置，则蜡烛的像为图乙中的 （选填“A”“B”或“C”）。如果把蜡烛看成司机，则司机所成的像不会遮挡司机的视线而影响司机驾驶。 5．中华文化源远流长，公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释。如图甲所示，为进一步探究小孔成像的特点，小华制作了如图乙所示的装置，将易拉罐底部中央戳一个小孔；将易拉罐顶部剪去，蒙上一层半透明塑料薄膜。 (1)小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，用它来观察蜡烛，半透明膜上呈现出了比烛焰大的 （填像的性质，下同）的 像； (2)于是他又将三角形改为方形和圆形，半透明膜上像的形状不变，说明小孔所成的像与孔的形状 ； (3)将蜡烛远离方形小孔，则所成像大小将 ； (4)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔，用它来观察蜡烛，则半透明膜上会　 　；（填正确选项前的字母） A．只会出现一个像 B．在不同的位置出现两个像 C．出现两个重合的像 (5)如图丙所示，夏天树荫下的圆形光斑形成的原理和它 ，这些光斑是太阳的 （选填“像”或“影子”），圆形光斑大小不一的原因是 。 6．小明设计如图所示的装置探究“平面镜成像特点”。 (1)小明在选择器材时，用玻璃板代替平面镜，利用了玻璃透明的特点，便于 ，选用两个完全相同的棋子是为了便于比较 关系。 (2)为验证“像是实像还是虚像”时，小明将一张白卡片放在棋子B的位置 （选填“直接”或“透过玻璃板”）观察白卡片，物体在平面镜中成的是 像，支持该结论的现象是 。 (3)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离；会观察到蜡烛A的像 （填“向上移动”“向下移动”或“不动”）。 (4)若将玻璃板倾斜，棋子A的像将 （选填“仍然”或“不再”）与棋子A关于玻璃板对称。 7．在“探究光的反射规律”时，小李进行了如下的实验。 (1)他将平面镜如图甲所示，平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 。白色的硬纸板表面应尽可能 （选填“光滑”或“粗糙”）些；移动激光笔，使入射角为，测得反射角也为，由此得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为有何不妥 ； (2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上不能看到反射光，此时，反射光是 （选填“存在”或“不存在”）的； (3)为了进一步确定此时反射光的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 （选填“上部”或“下部”）会看到反射光。这说明光反射时，反射光线、入射光线和法线三者 ； (4)在图甲中，如果让光束逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是 。 8．为了探究声音的反射特点，小明同学进行了以下实验。 (1)在玻璃圆筒内垫上一层厚海绵，在海绵上放一块闹钟，耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处，能清晰地听见闹钟声，闹钟声是通过 传播的。 (2)当耳朵水平移动离开玻璃圆筒口一段距离后，如图甲所示位置，恰好听不见闹钟声。在玻璃筒口正上方放一块玻璃板，调整玻璃板的角度直到耳朵又能清晰地听见闹钟声，如图乙所示，说明声音 （选填“能”或“不能”）发生反射。 (3)下列现象或应用与声音的反射有关的是：___________。（填正确选项前的字母） A．打鼓时我们能听见鼓声 B．天坛公园的回音壁 C．铁路工人利用敲击铁轨来发现螺栓松动 (4)小明想进一步探究反射声音的强弱与反射面的材料是否有关，实验中应保持玻璃圆筒A和人耳位置 ；只改变反射面的 。 (5)小明多次实验后，将实验数据记录在下表中： 反射面材料 大理石 玻璃板 木板 棉布 毛巾 海绵 反射声音的强弱 最强 强 强 较强 弱 几乎听不到 分析实验结果可知：当其他条件相同时，反射声音的强弱与反射面的 有关；如果利用声波的反射测量声音在空气中的传播速度，材料若在表中选的话，应该选择 。 9．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后发生偏折被分解，在光屏上AB 范围内形成一条七彩光带。 (1)该实验说明了太阳光是 （选填“单色光”或“复色光”）； (2)最早研究光的色散现象是英国物理学家 ； (3)在AB 彩光带范围内，A为 色光；偏折程度最大的是 （填名称）色光。 10．如图所示，是某学习小组探究光的反射规律的实验。 (1)如图甲，将平面镜放在水平桌面上，再将硬纸板竖直放置在平面镜上，进行实验.让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹.改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r。为了探究反射角与入射角的关系，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，比较两者大小关系，这样的探究方式是为了 （选填“A”或“B”）。 A．多次测量求平均值，减小误差 B．多次测量，寻找普遍规律 (2)如图乙，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前或向后折，这时在NOF上 （选填“看得到”或“看不到”）反射光线。 (3)该学习小组又探究了平面镜成像特点，如图丙和丁，为了证实有关成像特点是否可靠，你认为接下来应采取的操作是 ⁠。 A．保持AB两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察、测量 B．保持玻璃板的位置不变，多次改变蜡烛A的位置，进行观察、测量。 (4)在前面实验的基础上探究像的虚实，拿走蜡烛B，并在蜡烛B的位置放一个光屏，直接观察光屏，光屏上 （选填“能”或“不能”）看到蜡烛的像。 (5)若实验时，玻璃板与水平桌面不垂直，如图丁所示，则发生的现象是 ⁠（填字母）。 A．蜡烛A仍然成像在蜡烛B处 B．蜡烛A成像位于水平面偏上方 C．蜡烛A成像位于水平面偏下方 11．小华探究“平面镜成像特点”。 (1)实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择 （茶色玻璃板/平面镜），并将其 放置在水平桌面上； (2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、 （点燃/不点燃）的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明 。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置； (3)改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，实验中，多次实验的目的： ； (4)为判断平面镜成像的虚实，用光屏替换蜡烛B，然后 （直接/隔着MN）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是 像； 12．小武同学漫步在武汉的街头，太阳透过树缝将阳光洒在了他的肩头和地面上，他看到地上的光斑都是圆形的，这引起了他的思考。明明树叶缝隙各不相同，为什么光斑都是圆的呢?于是他设计了一个实验进行探究，他在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，将小孔对着烛焰。 (1)小孔成像的原理是 ； (2)我们看到，烛焰在半透明的塑料膜上成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的实像； (3)他进一步思考，若将小孔的形状改成三角形，他发现在半透明薄膜上出现的像是__________； A．圆形光斑 B．三角形光斑 C．烛焰的正立像 D．烛焰的倒立像 (4)当他将圆筒远离烛焰时，可以看到，薄膜上烛焰的像变 （选填“大”或“小”）。 13．小梦利用如图所示的装置进行光学实验的探究。 (1)太阳光通过三棱镜被分解成各种色光的现象叫 现象，该现象说明太阳光是 （选填“单色”或“复色”）光； (2)太阳光经三棱镜折射在A处的光是 色光； (3)当她在三棱镜和白屏之间依次放上不同颜色的玻璃时，发现白屏上显现出不同的颜色，记录在表中： 玻璃的颜色 红 绿 蓝 黄 白屏上看到的颜色 红 绿 蓝 黄 分析表中数据可以得到的结论是：透明物体的颜色是由 决定的。 试卷第1页，共3页 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 附答案及解析 1．(1)确定像的位置 (2)重合 (3)虚 (4)垂直 解析：（1）玻璃板既可以反射光线成像，又可以让光线透过，故选用透明的玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。 （2）选取相同的蜡烛，让未点燃的蜡烛代替点燃蜡烛的像，将不点燃的蜡烛B放在玻璃板的后面来回移动，直到看上去跟蜡烛A的像重合，说明像与物大小相等。 （3）根据平面镜成像的原理，平面镜成的像是反射光线反向延长线的交点，并非实际光线会聚而成，不能在光屏上承接，说明平面镜所成的像是虚像。 （4）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，如果平面镜没有与水平桌面垂直，则放在桌面上的蜡烛不能与像完全重合。 2．(1)较暗 (2)便于确定像的位置 (3) a 蜡烛B b (4)顺 解析：（1）实验环境应在较暗的地方，这样增加烛焰、像与环境的对比度，使观察效果更明显。 （2）实验时选择透明的玻璃板，能同时观察到像和代替蜡烛A的蜡烛B，便于确定像的位置。 （3）[1][2][3]实验时，将蜡烛A放在玻璃板前，把另一个相同的蜡烛B放到玻璃板的另一侧，边移动、边观察，使它与A的像重合，观察时，眼睛应该在如图乙中a处观察，为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在如图中的b处观察光屏上是否有像。 （4）将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，根据平面镜成像的特点可知蜡烛A的像成玻璃板的右上方位置1，如图所示： 当平面镜绕轴MN转至竖直放置，根据平面镜成像的特点可知蜡烛成在玻璃板的右方位置2，在平面镜中的像顺时针转动。 3．(1)便于找到像的位置 (2) 完全相同 便于比较像和物的大小关系 (3) A 玻璃板没与桌面垂直 (4)不会 (5)让实验空间亮一些或用手电筒照A跳棋 解析：（1）玻璃板是透明的，既可以成像，又可以透过玻璃管观察，更便于找到并确定像的位置。 （2）[1][2]蜡烛A与蜡烛B应当完全相同，这样用B去确定像的位置时才能更好地比较像与物的大小关系。 （3）[1]因为平面镜成的是虚像，所以在寻找蜡烛像的位置时，应当在蜡烛A这一侧观察。 [2]平面镜成像中，像与物关于平面镜对称，所以当无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与像重合时，可能是因为玻璃板没有与桌面垂直，导致像的位置无法确定。 （4）平面镜成像成的是虚像，所以不会被烫伤。 （5）想要跳棋A成的像能被看清，则需要自身能够反射更多的光，所以可以让进行实验的空间变亮，或者直接用手电照射跳棋A。 4．(1)暗 (2) 相等 等效替代 (3)② (4)A 解析：（1）为了便于观察，该实验最好在较暗，避免其它光对实验的干扰。 （2）[1]蜡烛B与A蜡烛的像能够重合，说明像与物体的大小相等。 [2]利用蜡烛B替代蜡烛A的像，运用了等效替代的思维。 （3）为证实上述有关成像特点是否可靠，需要多次实验，多次改变物体到平面镜的距离，进行与上述（2）相同的操作，故①不符合题意，②符合题意。 故选②。 （4）蜡烛的像与蜡烛关于玻璃板对称，故蜡烛的像为图乙中的A。 5．(1) 倒立 实 (2)无关 (3)变小 (4)B (5) 相同 像 树叶缝隙到地面距离不同 解析：（1）[1][2]小孔成像成的是倒立的实像。 （2）于是他又将三角形改为方形和圆形，孔的形状改变，半透明膜上像的形状不变，说明小孔所成的像与孔的形状无关。 （3）将蜡烛远离方形小孔，物距变大，像距不变，所成像大小将变小。 （4）小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔，用它来观察蜡烛，蜡烛光经过两个小孔均能成像，则半透明膜上会在不同的位置出现两个像，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （5）[1]夏天树荫下的圆形光斑形成的原理是小孔成像现象，它们都是利用光的直线传播形成的。 [2]这些光斑是太阳经过树叶缝隙成的实像。 [3]圆形光斑大小不一的原因是树叶缝隙到地面距离不同，像距不同。 6．(1) 确定像的位置 像与物的大小 (2) 直接 虚 白卡片上没有棋子A的像 (3)不动 (4)仍然 解析：（1）[1]小明在选择器材时，用玻璃板代替平面镜，利用了玻璃透明的特点，既能成像，也便于确定像的位置。 [2]当B棋子与A棋子的像重合时，则可知棋子B与A棋子的像大小相等，又A、B棋子完全相同，故可知像与物的大小相等，故选用两个完全相同的棋子是为了便于比较像与物的大小关系。 （2）[1]虚像不能呈现在光屏上，实像能呈现在光屏上，为验证“像是实像还是虚像”时，小明将一张白卡片放在棋子B的位置，直接观察白卡片，若白卡片上没有棋子A的像，说明像是虚像。 [2][3]该实验中，将一张白卡片放在棋子B的位置后直接观察白卡片，白卡片上没有棋子A的像，故物体在平面镜中成的是虚像。 （3）将玻璃板竖直向上移动一段距离，由于玻璃板所处的平面没有变化，根据像与物的连线与镜面垂直，且像与物到镜面的距离相等，可以观察到蜡烛A的像不动。 （4）若将玻璃板倾斜，棋子A的像不会呈现在桌面上，但平面镜所成的像与物关于平面镜对称，故棋子A的像仍然与棋子A关于玻璃板对称。 7．(1) 垂直 粗糙 一次实验具有偶然性，不能得出普遍规律 (2)存在 (3) 下部 在同一平面内 (4)可逆的 解析：（1）[1]如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿EO入射时，不能在纸板上看到反射光，所以纸板放在平面镜上时，要与镜面保持垂直。 [2]白色硬纸板的表面应尽量粗糙，让光线发生漫反射，从不同的角度都能够观察到光线。 [3]一次实验具有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。 （2）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以将纸板绕轴ON向后折，在NOF面上看不到反射光线，但此时入射光线、法 线、反射光线仍在同一平面内，此时反射光线仍然存在。 （3）[1][2]光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将纸板的上半部分向后折，发现在纸板右侧的下部会看到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。 （4）若光线沿FO射入，则经镜面反射后光线沿OE射出，这说明在光的反射中，光路是可逆的。 8．(1)空气 (2)能 (3)B (4) 不变 材料 (5) 材料 大理石 解析：（1）声音的传播需要介质，玻璃圆筒内的介质是空气，所以闹钟声是通过空气传播的。 （2）调整玻璃板的角度耳朵又能清晰地听见闹钟声，说明声音能发生反射。 （3）A．打鼓时我们能听见鼓声是由于声音由物体振动产生，由空气传播到人耳，故A不符合题意； B．当人站在天坛公园的回音壁内向墙壁发出声音时，声音会被墙壁反射回来，故B符合题意； C．铁路工人利用敲击铁轨来发现螺栓松动，利用的是声传递信息，故C不符合题意。 故选B。 （4）[1][2]探究反射声音的强弱与反射面的材料是否有关，根据控制变量法，实验中应保持玻璃圆筒A和人耳位置不变，只改变反射面的材料。 （5）[1]由表格信息可知，反射面材料不同，反射声音的强弱也不同，说明反射声音的强弱与反射面的材料有关。 [2]如果利用声波的反射测量声音在空气中的传播速度，则所选的材料反射声音要比较强，由表格信息可知，应选大理石。 9．(1)复色光 (2)牛顿 (3) 红 紫 解析：（1）太阳光经三棱镜后，会被分解成七种不同颜色的光，故太阳光是复色光。 （2）物理学家牛顿在1666年发现，太阳光穿过棱镜时，在光屏上会出现按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫顺序排列的光谱，这种现象叫做光的色散，故最早研究光的色散现象是英国物理学家牛顿。 （3）[1][2]太阳光经三棱镜后，由于折射率不同，会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色的光，其中红色光最不易偏折，紫色光最易发生偏折，故在AB 彩光带范围内，A为红色光；偏折程度最大的是紫色光。 10．(1)B (2)看不到 (3)B (4)不能 (5)B 解析：（1）探究光的反射规律，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，是为了寻找普遍规律。 故选B。 （2）如图乙，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内，此时，反射光依然存在。 （3）为得出普遍性的规律，要多次测量，保持玻璃板的位置不变，多次改变蜡烛A的位置，进行与上述（2）相同的操作。 故选B。 （4）在前面实验的基础上探究像的虚实，拿走蜡烛B，并在蜡烛B的位置放一个光屏，直接观察光屏，若光屏上看不见蜡烛A的像，证明平面镜所成的像是虚像。 （5）因为平面镜成像时，像与物关于镜面对称，若实验时，玻璃板不与水平桌面垂直，如图丁所示，则发生的现象是蜡烛A成像位于水平面偏上方。 11．(1) 茶色玻璃板 竖直 (2) 不点燃 像与物的大小相等 (3)使结论具有普遍性 (4) 直接 虚 解析：（1）[1]在探究平面镜成像特点的实验中，为了方便确定像的位置，应用透明茶色玻璃板代替平面镜。 [2]透明茶色玻璃板应竖直放置在水平桌面上，以确保物体和像都在水平桌面上。 （2）[1][2]将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、不点燃的蜡烛B在MN后面移动，由于蜡烛B与A外形相同，当B与A的像完全重合时，说明B与A的像大小相等，即A的像与A大小相等，所以在平面镜成像中，像与物的大小相等。 （3）本实验中，多次实验的目的是：使实验结论具有普遍性。 （4）[1][2]当用光屏替代蜡烛B，直接观察光屏，发现光屏上并没有像，由此可知平面镜所成的像是虚像。 12．(1)光的直线传播 (2)倒立 (3)D (4)小 解析：（1）小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故小孔成像的原理是光的直线传播。 （2）小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故烛焰在半透明的塑料膜上成的像是倒立的实像。 （3）小孔成像时，像是物体的像，与小孔形状无关，若将小孔的形状改成三角形，在半透明薄膜上出现的像的形状不会发生改变，仍是烛焰的倒立像。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （4）当他将圆筒远离烛焰时，物距变大，像距不变，薄膜上烛焰的像将变小。 13．(1) 光的色散 复色 (2)红 (3)透过的色光 解析：（1）[1][2]太阳光通过三棱镜被分解成各种色光的现象叫色散现象，这说明太阳光由多种颜色的光组成，即为复色光。 （2）白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带；而红光在最上方，故太阳光经三棱镜射在A处的光是红光。 （3）分析表中数据可知，在三棱镜和白屏之间依次放上不同颜色的玻璃时，发现白屏上显现出不同的颜色，说明玻璃的颜色与透过的色光一致。故透明物体的颜色与透过的色光有关。 $$