专题10：光学实验-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（山西专用）

专题10 光学实验 内容概览： 考点01：考察探究平面镜成像特点实验。 考点02：考察探究光的反射规律实验。 考点01：考察探究平面镜成像特点实验。 平面镜成像特点： 1.平面镜成正立等大虚像，不能用光屏承接。 2.像和物的连线垂直于平面镜。 3.像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。 4.像和物关于平面镜对称。 5.像的大小相等，但是左右相反。 6.像的上下不变，左右互换。 1. （2024山西中考）小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。 实验思路： （1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小； （2）可选用 作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点； 实验过程： （3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的 ，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像； （4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是 ； 实验结论： （5）平面镜所成的像为 （选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。 【答案】 玻璃板 距离 使结论具有普遍性 虚 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程 【详解】（2）[1]实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛A的像，也能看到代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛A的像和蜡烛B重合时，便于确定像的位置。 （3）[2]为了探究平面镜成像时，像与物到镜面的距离的关系，因此当蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的距离。 （4）[3]实验中换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作，其目的是为了避免单次试验结果造成的偶然性，使用多次实验让结论具有普遍性。 （5）[4]由上述实验过程可知，将光屏放到像的位置，如果透过玻璃板观察，有可能会把蜡烛的像误认为在光屏上成像，因而需要不透过玻璃板来观察光屏上有无像，从而确定平面镜成的是虚像。 2. （2022山西中考）在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）用透明玻璃板替代平面镜是便于确定像的 和比较像与物的大小。 （2）如图所示，将玻璃板 放置在水平白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直至与A的像完全重合，此现象说明 。 （3）想要判断蜡烛A的像是虚像还是实像，你的办法是 。 【答案】 位置 垂直 平面镜所成像的大小与物体的大小相等 ）观察像能否成在光屏上 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误 【详解】（1）[1]利用透明玻璃板代替平面镜，能在观察到A蜡烛像的同时还可以透过玻璃清楚的看到放在后面的B蜡烛，便于确定像的位置和比较像与物的大小。 （2）[2]实验时应将白纸放在水平桌面上，将玻璃板垂直放在白纸上，这样做便于找到像的位置。 [3]实验时要另外拿一支相同的未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动，直到在镜前看上去蜡烛B与镜前的蜡烛在镜中成的像完全重合时，说明平面镜成的像与物体大小相等。 （3）[4]想要判断蜡烛A的像是虚像还是实像，在蜡烛B的位置放一个光屏，眼睛在B侧观察光屏，光屏上没有蜡烛的像，则平面镜所成的像为虚像；光屏上有蜡烛的像，则平面镜所成的像为实像。 3．（2020·山西·中考真题）如图甲所示，创新小组的同学们在“探究平面镜成像的特点”时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，能看到玻璃板后面有它的像。 (1)再拿一只与A完全相同的蜡烛B，目的是 。实验中，蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是 ； (2)解决上述问题后，图乙是同学们经过三次实验，在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张“白纸”上的信息，可得出的结论是 （写出一条即可）； (3)移开蜡烛B，把光屏放在像的位置处，光屏上 （选填“能”或“不能” 承接到蜡烛的像。 【答案】 比较像与物的大小；玻璃板没有竖直放置 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 不能 【知识点】探究平面镜成像的特点 【详解】(1)[1]平面镜所成的像与物体大小相等，故能判断选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系； [2]如果玻璃板与桌面不垂直，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。 (2)[3]本实验是研究平面镜成像的特点，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；分别测量两点到镜面的距离，可得出的结论是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。 (3)[4]由于虚像不能成在光屏上，而实像能够成在光屏上，所以，移开蜡烛B，把光屏放在像的位置处，光屏上不能承接到蜡烛的像。 4．（2011·山西·中考真题）小豪用如图所示的实验器材探究“平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题： (1)为了便于观察，该实验最好在 环境申进行(填“较明亮”或“较黑暗”)； (2) 实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，这是由于 造成的； (3) 如果将蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小会 。 【答案】 较黑暗 玻璃板较厚 不变 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误 【详解】(1)[1]在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮。所以最比较黑暗的环境中进行实验。 (2)[2]玻璃板有两个反射面，都会发生反射现象，反射光线的反向延长线都会汇聚成像，玻璃板越厚，两个像距离越远，两个像越清晰。 (3)[3]平面镜成像大小跟物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小不会变化。 5．（2012·山西·中考真题）小伟用如图甲所示器材“探究平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题． (1)选取两个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，移走蜡烛B，在原位置放一光屏，光屏上看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是 像． (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 虚 测出A和A′，B和B′，C和C′到镜面的距离，比较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，判断像与物的对应点是否重合) 【知识点】探究平面镜成像的特点 【详解】（1） 为了得出像与物的大小关系，将一只蜡烛A放在玻璃板前，另一只相同的蜡烛B放在玻璃板后面，通过观察蜡烛B和A所成的像完全重合，得出像与物大小相等． （2）不能在光屏上呈现的像一定是虚像． （3）已经验证了平面镜所成的像是等大的虚像，下面还需要验证像和物体各对应点到平面镜间距离是否相等。 考点02：考察探究光的反射规律实验。 光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角． 6. （2015山西中考）如图所示是探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。 (l)要使反射光和其入射光的径迹同时在纸板上出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是      （选填“垂直”或“不垂直”）。实验时，从纸板前不同的方向都要能看到光的径迹，这是因为光在纸板上反生了 反射。 (2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射向平面镜上，在纸板F上可看到反射光OB的径迹，三次改变入射角的大小，实验所得数据如上表所示，他根据表中数据得出结论与其他同学得出的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是        。 (3)三次实验中，总能在纸板上观察到反射光和入射光的径迹，由此小明得到结论：“在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”。请你评估小明的做法是否合理并说明理由： 。 【答案】(1)垂直 漫  (2)把反射光线与平面镜的夹角当作反射角（把入射光线与平面镜的夹角当作入射角） (3)不合理     小明没有把纸板F折转，再次进行观察纸板上是否还能看到反射光  【解析】探究光的反射定律、光的反射定律、探究光的反射定律实验装置和实验操作、探究光的反射定律时的实验注意事项 （1）实验时，为了便于找到反射光线，应将硬纸板与平面镜垂直放置。为了便于在各个角度观察，纸板上发生漫反射。 （2）反射角或者入射角找错。 （3）可折转的纸板，让光沿AO入射，在纸板F上看不到反射光线，但在纸板E上能看到反射光线，说明在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 光学实验 综合练习 7．（2024·山西晋中·三模）小明发现，一天中影子的长度一直在变化，为了探究影子长度的变化与哪些因素有关，小明和同学们做了以下猜想： 猜想一：影子长度可能与光源的高度有关； 猜想二：影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 他们设计的实验装置如图所示：AB为竖直方向的长杆，BC为水平方向的长杆，长杆AB上装有一个可以移动的点光源D，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源D）。h为点光源的高度，s为A点到短木条的距离，l为影子的长度。控制短木条的长度和位置不变，该同学将点光源D在AB间移动，测得数据如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 点光源的高度h/cm 20 30 40 50 60 70 影子长度l/cm 30 15 10 7.5 6 5 (1)分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）； (2)请你根据表中数据在图中绘制影子长度！随点光源的高度h变化的图象 。观察图象的变化趋势发现：点光源越高，影子变短的速度越 （选填“快”或“慢”）；进一步推理可知，当点光源足够高时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）。 【答案】(1)变短 (2) 答案如图所示 慢 不变 【知识点】根据光的直线传播确定观察范围、影子的形成原理 【详解】（1）分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将变短。 （2）[1]根据表格数据，描点画线作图如下所示： [2][3]如图所示，点光源较高时，图线越来越平缓，说明影子变短的速度越来越慢，据此进一步推理可知，当点光源足够高时，影子的长度将不变。 8．（2024·山西吕梁·模拟预测）小吕同学用图甲所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是 ； (2)点燃玻璃板前方的A蜡烛，把另一支没有点燃的B蜡烛放在玻璃板后方来回移动，直到与 完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小相等； (3)经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置如图乙所示，若要探究像和物到平面镜的距离关系，接下来他应进行的操作是 ； (4)在像的位置处竖放一个光屏，不透过玻璃板直接观察光屏，光屏上不能看到蜡烛A的像，由此可得出的结论是：平面镜成的是 （“实”或“虚”）像。 【答案】(1)便于确定像的位置 (2)蜡烛A的像 (3)见解析 (4)虚 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程 【详解】（1）为了便于确定像的位置，实验时用薄玻璃板来代替平面镜进行探究。 （2）把另一支没有点燃的B蜡烛放在玻璃板后方来回移动，直到与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体等大，采用了等效替代法。 （3）接下来的操作是：将白纸沿放置玻璃板的直线折叠，观察A和、B和B'、C和对应点的位置是否重合，若都能重合，说明平面镜所成的像与物体到平面镜的距离相等。 （4）光屏上不能看到蜡烛A的像，说明蜡烛A的像不能呈现在光屏上，虚像是由光的反向延长线会聚而成的，不能在光屏上呈现，所以平面镜所成的像是虚像。 9．（2024·山西晋中·模拟预测）小红利用题图所示装置进行了“探究平面镜成像的特点”实验。 (1)组装器材时，应使玻璃板与水平白纸 ； (2)实验时，她在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将与蜡烛A完全相A同但未点燃的蜡烛B放在玻璃板后方进行移动，观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物 。移去蜡烛B，并在其所在位置放一块光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是 像。 【答案】(1)垂直 (2) 大小相等 虚 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程 【详解】（1）实验中使玻璃板与水平白纸垂直放置，这样可以使蜡烛B和蜡烛A的像重合。 （2）[1]因为蜡烛B与蜡烛A大小相等，观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明蜡烛B与蜡烛A的像大小相等，即蜡烛A与蜡烛A的像大小相等。 [2]光屏上不能承接到的像是虚像，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是虚像。 10．（2024·山西太原·一模）如图所示，小明用两根完全相同的蜡烛A、B探究平面镜成像的特点。请你解答： (1)首先用平面镜做实验，在点燃蜡烛A后，通过平面镜清晰地看到蜡烛A经 形成的像（选填“反射”或“折射”），但无法确定像的位置； (2)为解决上述问题，换用 代替平面镜继续实验，把没点燃的蜡烛B放在其后一定位置时，观察到好像被点燃了一样，这不仅确定了像的位置，而且初步说明像和物大小 的特点； (3)接下来用刻度尺分别测量像和物到“平面镜”的距离并做比较，得到“像和物到平面镜的距离相等”，你认为合理吗?请说明理由 。 【答案】(1)反射 (2) 玻璃板 相等 (3)不合理，见解析 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究平面镜成像特点的实验操作过程 【详解】（1）平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像。 （2）[1][2]探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置；把没点燃的蜡烛B放在其后一定位置时，观察到好像被点燃了一样，说明蜡烛B与蜡烛A的像大小相等，即蜡烛A与蜡烛A实物像大小相等，说明平面镜所成像与物大小相等。 （3）用只做了一次实验，就得到“像和物到平面镜的距离相等”，具有偶然性，应该多次改变蜡烛A的位置，得出多组数据，才能得出普遍结论。 11．（2024·山西晋城·一模）小梦在探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验中，利用如图所示的器材进行了以下操作： (1)为便于观察，该实验最好在 （选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行； (2)实验时点燃蜡烛A，此时应在蜡烛 （选填“A”或“B”）一侧观察蜡烛A的像； (3)在探究像距和物距的关系时，小梦在第一次实验中测出物距为8.5cm，像距为8.5cm。为了得到像距和物距关系的规律，她接下来的操作应该是 ； (4)实验中若只将玻璃板水平向左平移，蜡烛所成像的位置 （选填“向左移”“向右移”或“不变”）。 【答案】(1)较黑暗 (2)A (3)改变蜡烛A的位置，重复多做几组实验 (4)不变 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】（1）为了实验现象更明显，该实验最好在较黑暗的环境中进行。 （2）蜡烛A的像是虚像，是由光的反射形成的。应在A一侧通过平面镜观察A的像。 （3）为了得到像距和物距关系的规律，应该改变蜡烛A的位置重复多做几组实验，使结果更具有普遍性。 （4）蜡烛所成的像与蜡烛始终关于镜面对称，若只将玻璃板向左平移，蜡烛所成像的位置不变。 12．（2024·山西朔州·二模）如图甲是“探究光的反射定律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E是硬纸板。 (1)实验时，纸板E与平面镜M的位置关系是 。 (2)如图甲，当入射光沿AO方向射入时，反射光沿OB方向射出；当入射光沿BO方向射入时，反射光沿OA方向射出。此现象说明 。 (3)多次改变入射角，在纸板上画出了多条光路（如图乙所示）。为了方便区分反射光线对应的入射光线，实验时应进行的操作是 。 (4)若将一缺角的纸板F按如图丙所示方式放置，让光沿AO入射，在纸板F上看不到反射光线，但在纸板E上能看到反射光线。此现象说明 。 【答案】(1)垂直 (2)在反射现象中，光路可逆 (3)给反射光线和对应的入射光线做标记 (4)在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内 【知识点】 探究光的反射定律、光的反射定律、探究光的反射定律实验装置和实验操作、探究光的反射定律时的实验注意事项 【详解】（1）实验时，为了便于找到反射光线，应将硬纸板与平面镜垂直放置。 （2）当入射光沿AO方向射入时，反射光沿OB方向射出；当入射光沿BO方向射入时，反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中，光路是可逆的。 （3）为了便于测量和研究，实验中需要把光路记录在纸板上，用笔在纸板上沿着光路将其描画下来；多次改变入射角，在纸板上画出了多条光路，无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，实验时给对应的入射光线和反射光线做标记（或换用不同颜色的铅笔记录每次光的径迹）。 （4）若将一缺角的纸板F按如图丙所示方式放置，让光沿AO入射，在纸板F上看不到反射光线，但在纸板E上能看到反射光线，说明在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 13．（2024·山西长治·模拟预测）学校创新小组的同学们在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作： (1)实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，这是因为 。 (2)改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛B，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物 ； (3)完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示，若在a位置放一光屏，同学们 （选填“能”或“不能”）在光屏上承接到像。 【答案】(1)玻璃板太厚 (2)关于镜面对称（到镜面的距离相等） (3)不能 【知识点】探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】（1）玻璃板太厚，前后表面都能成像且两像距离较远导致看到重影。 （2）分析数据可知物体与其对应的像到镜面的距离总是相等的，且物像连线垂直于镜面，故像与物关于镜面对称。 （3）平面镜成虚像，光屏无法承接。 14．（2024·山西忻州·模拟预测）在“探究光的反射定律”的实验中，小强进行了如图甲所示的实验。 实验次数 入射角 反射角 1 30° 30° (1)实验前，应将纸板 放置于平面镜上，使用可以旋转的硬纸板，目的是为探究 ； (2)如下表是小强通过实验测得的数据，分析数据可得到的结论是在反射现象中 ；要使结论具有普遍性，接下来应进行的操作是 ，多次实验。 【答案】(1) 垂直 反射光线是否和入射光线、法线在同一平面内 (2) 反射角等于入射角 改变入射角大小 【知识点】光的反射定律、探究光的反射定律实验装置和实验操作 【详解】（1）[1]实验前，应将纸板垂直放置于平面镜上，此时，法线在纸板平面内，入射光线沿着纸板入射，便于观察实验现象，进行探究。 [2]使用可以旋转的硬纸板，可以使两块纸板处在两个不同平面内，目的是为探究反射光线是否和入射光线、法线在同一平面内。 （2）[1]由表中数据可看出，当入射角为30°时，反射角也为30°，所以，可得到的结论是在反射现象中反射角等于入射角。 [2]由一组数据得出的结论具有偶然性，要使结论具有普遍性，接下来应进行的操作是改变入射角大小，多次实验，通过多组数据归纳出数据遵循的共同规律。 15．（2024·山西大同·二模）阳光充足的夏季，同学们有时会因为黑板的“反光”而看不清黑板上的字迹，且不同时刻，坐在不同位置上的同学会有此困扰。这是为什么呢？创新小组的同学利用如图所示的器材一起做“探究）的反射定律”实验。 （1）实验前，将平面镜放在水平桌面上，再将纸板 放在平面镜上。让激光笔紧贴纸板射平面镜上的O点，在纸板上可以看到清晰的光路； （2）小组同学不断改变入射角的大小进行多次实验，实验数据记录如下表所示。分析表中数据可以得出：在反射现象中， ；（写出一条即可） 试验次数 入射角 反射角 1 20° 20° 2 40° 40° 3 50° 50° （3）实验中，小组同学发现纸板上总能同时看到入射光和反射光，因此他们认为：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。他们基于此得出的结论是 （选填“合理”或“不合理”）的； （4）坐在不同位置上的同学在不同时刻会因“反光”看不清黑板上同一位置的字，这是因为不同时刻下 不同导致的。 【答案】 垂直 反射角等于入射角 不合理 入射角 【知识点】探究光的反射定律时的实验注意事项、探究光的反射定律实验装置和实验操作 【详解】（1）[1]实验中需要将白纸板垂直的放置在玻璃板上。 （2）[2]根据表格数据分析可知，反射角始终等于入射角且随入射角的变化而变化。 （3）[3]得出的结论不合理，因为实验中的纸板始终在一个平面内，因此在纸板上能够同时看到入射光和反射光无法证明它们始终在同一平面内。正确的做法是将纸板NOF一侧沿法线ON向前或向后折转，观察折转后的纸板上是否还出现反射光若无，则证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反之则无法证明。 （4）[4]不同位置的同学在不同时刻看不清同一位置的字，是因为不同时刻的反射光线射入不同位置的同学眼中，而不同的反射光线是由不同的入射光线反射后形成的，所以原因是不同时刻下的入射角不同。 16．（2024·山西运城·三模）为“探究平面镜成像特点”，小芳选择了如图所示的实验装置。 （1）小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 ； （2）小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小芳应在 （选填“A”或“B”）蜡烛一侧观察玻璃板中的像； （3）当蜡烛A靠近玻璃板时，其所成像的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）； （4）移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）； （5）实验中，发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，你认为原因可能是 。 【答案】 便于确定像的位置 A 不变 虚像 见解析 【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】（1）[1] 用玻璃板来代替平面镜，是因为玻璃板既能透光也能反光，这样便于确定像的位置。 （2）[2] 平面镜成像属于光的反射，小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小芳应在A蜡烛一侧观察玻璃板中的像，如果在蜡烛B一侧观察，她将不能观察到像，更不能移动蜡烛B的位置使之与蜡烛A的像重合。 （3）[3] 平面镜所成的像与物体大小相等，所以当把蜡烛A靠近玻璃板时，蜡烛所成像的大小不变。 （4）[4] 实像能成在光屏上，虚像不能成在光屏上，所以移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。 （5）[5] 实验中， 发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都与蜡烛A的像无法完全重合，可能是平面镜与桌面不垂直，导致蜡烛A的像偏高或偏低，无法在水平桌面上找到与蜡烛A重合的像。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！17 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 光学实验 内容概览： 考点01：考察探究平面镜成像特点实验。 考点02：考察探究光的反射规律实验。 考点01：考察探究平面镜成像特点实验。 平面镜成像特点： 1.平面镜成正立等大虚像，不能用光屏承接。 2.像和物的连线垂直于平面镜。 3.像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。 4.像和物关于平面镜对称。 5.像的大小相等，但是左右相反。 6.像的上下不变，左右互换。 1. （2024山西中考）小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。 实验思路： （1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小； （2）可选用 作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点； 实验过程： （3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的 ，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像； （4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是 ； 实验结论： （5）平面镜所成的像为 （选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。 2. （2022山西中考）在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）用透明玻璃板替代平面镜是便于确定像的 和比较像与物的大小。 （2）如图所示，将玻璃板 放置在水平白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直至与A的像完全重合，此现象说明 。 （3）想要判断蜡烛A的像是虚像还是实像，你的办法是 。 3．（2020·山西·中考真题）如图甲所示，创新小组的同学们在“探究平面镜成像的特点”时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，能看到玻璃板后面有它的像。 (1)再拿一只与A完全相同的蜡烛B，目的是 。实验中，蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是 ； (2)解决上述问题后，图乙是同学们经过三次实验，在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张“白纸”上的信息，可得出的结论是 （写出一条即可）； (3)移开蜡烛B，把光屏放在像的位置处，光屏上 （选填“能”或“不能” 承接到蜡烛的像。 4．（2011·山西·中考真题）小豪用如图所示的实验器材探究“平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题： (1)为了便于观察，该实验最好在 环境申进行(填“较明亮”或“较黑暗”)； (2) 实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，这是由于 造成的； (3) 如果将蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小会 。 5．（2012·山西·中考真题）小伟用如图甲所示器材“探究平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题． (1)选取两个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，移走蜡烛B，在原位置放一光屏，光屏上看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是 像． (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？ 考点02：考察探究光的反射规律实验。 光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角． 6. （2015山西中考）如图所示是探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。 (l)要使反射光和其入射光的径迹同时在纸板上出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是      （选填“垂直”或“不垂直”）。实验时，从纸板前不同的方向都要能看到光的径迹，这是因为光在纸板上反生了 反射。 (2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射向平面镜上，在纸板F上可看到反射光OB的径迹，三次改变入射角的大小，实验所得数据如上表所示，他根据表中数据得出结论与其他同学得出的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是        。 (3)三次实验中，总能在纸板上观察到反射光和入射光的径迹，由此小明得到结论：“在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”。请你评估小明的做法是否合理并说明理由： 。 光学实验 综合练习 7．（2024·山西晋中·三模）小明发现，一天中影子的长度一直在变化，为了探究影子长度的变化与哪些因素有关，小明和同学们做了以下猜想： 猜想一：影子长度可能与光源的高度有关； 猜想二：影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 他们设计的实验装置如图所示：AB为竖直方向的长杆，BC为水平方向的长杆，长杆AB上装有一个可以移动的点光源D，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源D）。h为点光源的高度，s为A点到短木条的距离，l为影子的长度。控制短木条的长度和位置不变，该同学将点光源D在AB间移动，测得数据如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 点光源的高度h/cm 20 30 40 50 60 70 影子长度l/cm 30 15 10 7.5 6 5 (1)分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）； (2)请你根据表中数据在图中绘制影子长度！随点光源的高度h变化的图象 。观察图象的变化趋势发现：点光源越高，影子变短的速度越 （选填“快”或“慢”）；进一步推理可知，当点光源足够高时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）。 8．（2024·山西吕梁·模拟预测）小吕同学用图甲所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是 ； (2)点燃玻璃板前方的A蜡烛，把另一支没有点燃的B蜡烛放在玻璃板后方来回移动，直到与 完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小相等； (3)经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置如图乙所示，若要探究像和物到平面镜的距离关系，接下来他应进行的操作是 ； (4)在像的位置处竖放一个光屏，不透过玻璃板直接观察光屏，光屏上不能看到蜡烛A的像，由此可得出的结论是：平面镜成的是 （“实”或“虚”）像。 9．（2024·山西晋中·模拟预测）小红利用题图所示装置进行了“探究平面镜成像的特点”实验。 (1)组装器材时，应使玻璃板与水平白纸 ； (2)实验时，她在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将与蜡烛A完全相A同但未点燃的蜡烛B放在玻璃板后方进行移动，观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物 。移去蜡烛B，并在其所在位置放一块光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是 像。 10．（2024·山西太原·一模）如图所示，小明用两根完全相同的蜡烛A、B探究平面镜成像的特点。请你解答： (1)首先用平面镜做实验，在点燃蜡烛A后，通过平面镜清晰地看到蜡烛A经 形成的像（选填“反射”或“折射”），但无法确定像的位置； (2)为解决上述问题，换用 代替平面镜继续实验，把没点燃的蜡烛B放在其后一定位置时，观察到好像被点燃了一样，这不仅确定了像的位置，而且初步说明像和物大小 的特点； (3)接下来用刻度尺分别测量像和物到“平面镜”的距离并做比较，得到“像和物到平面镜的距离相等”，你认为合理吗?请说明理由 。 11．（2024·山西晋城·一模）小梦在探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验中，利用如图所示的器材进行了以下操作： (1)为便于观察，该实验最好在 （选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行； (2)实验时点燃蜡烛A，此时应在蜡烛 （选填“A”或“B”）一侧观察蜡烛A的像； (3)在探究像距和物距的关系时，小梦在第一次实验中测出物距为8.5cm，像距为8.5cm。为了得到像距和物距关系的规律，她接下来的操作应该是 ； (4)实验中若只将玻璃板水平向左平移，蜡烛所成像的位置 （选填“向左移”“向右移”或“不变”）。 12．（2024·山西朔州·二模）如图甲是“探究光的反射定律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E是硬纸板。 (1)实验时，纸板E与平面镜M的位置关系是 。 (2)如图甲，当入射光沿AO方向射入时，反射光沿OB方向射出；当入射光沿BO方向射入时，反射光沿OA方向射出。此现象说明 。 (3)多次改变入射角，在纸板上画出了多条光路（如图乙所示）。为了方便区分反射光线对应的入射光线，实验时应进行的操作是 。 (4)若将一缺角的纸板F按如图丙所示方式放置，让光沿AO入射，在纸板F上看不到反射光线，但在纸板E上能看到反射光线。此现象说明 。 13．（2024·山西长治·模拟预测）学校创新小组的同学们在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作： (1)实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，这是因为 。 (2)改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛B，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物 ； (3)完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示，若在a位置放一光屏，同学们 （选填“能”或“不能”）在光屏上承接到像。 14．（2024·山西忻州·模拟预测）在“探究光的反射定律”的实验中，小强进行了如图甲所示的实验。 实验次数 入射角 反射角 1 30° 30° (1)实验前，应将纸板 放置于平面镜上，使用可以旋转的硬纸板，目的是为探究 ； (2)如下表是小强通过实验测得的数据，分析数据可得到的结论是在反射现象中 ；要使结论具有普遍性，接下来应进行的操作是 ，多次实验。 15．（2024·山西大同·二模）阳光充足的夏季，同学们有时会因为黑板的“反光”而看不清黑板上的字迹，且不同时刻，坐在不同位置上的同学会有此困扰。这是为什么呢？创新小组的同学利用如图所示的器材一起做“探究）的反射定律”实验。 （1）实验前，将平面镜放在水平桌面上，再将纸板 放在平面镜上。让激光笔紧贴纸板射平面镜上的O点，在纸板上可以看到清晰的光路； （2）小组同学不断改变入射角的大小进行多次实验，实验数据记录如下表所示。分析表中数据可以得出：在反射现象中， ；（写出一条即可） 试验次数 入射角 反射角 1 20° 20° 2 40° 40° 3 50° 50° （3）实验中，小组同学发现纸板上总能同时看到入射光和反射光，因此他们认为：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。他们基于此得出的结论是 （选填“合理”或“不合理”）的； （4）坐在不同位置上的同学在不同时刻会因“反光”看不清黑板上同一位置的字，这是因为不同时刻下 不同导致的。 16．（2024·山西运城·三模）为“探究平面镜成像特点”，小芳选择了如图所示的实验装置。 （1）小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 ； （2）小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小芳应在 （选填“A”或“B”）蜡烛一侧观察玻璃板中的像； （3）当蜡烛A靠近玻璃板时，其所成像的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）； （4）移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 （选填“实像”或“虚像”）； （5）实验中，发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，你认为原因可能是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 $$