【期中物理复习专题】光现象实验探究题集训-2025-2026学年北师大版物理八年级上册
2025-10-29
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内容正文:
【期中重点专题】光现象实验探究题集训
1.如图是某同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
(1)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境进行;
(2)如图甲,在竖立的玻璃板前放一支 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛M,应在 (选填“M”或“N”)侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像;
(3)有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验;若无论在桌面上怎样移动后面的蜡烛N,都不能使之与蜡烛M的像完全重合,请你推测可能的原因是 ;
(4)拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛M的像完全重合。由此可以得出的结论是像和物大小 (填“相等”或“不相等”);
(5)移去蜡烛N,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏,光屏上不能出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像;
2.如图所示,是小华同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作:
(1)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,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,得到的结论是反射角 入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)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,多次实验的目的是
(3)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 (填“看得到”或“看不到”)反射光线,此时反射光线是 (选填“存在”或“不存在”),说明反射光线、入射光线和法线在 内。
(4)使入射光线逐渐靠近法线ON,可观察到反射光线 (填“靠近”或“远离”)法线;
(5)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是 的。
3.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)用茶色玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 。选取完全相同的蜡烛A和蜡烛B是为了比较像和物的大小关系,涉及到的物理实验方法是
(2)如图,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到蜡烛B与 重合,看起来蜡烛B好像也被点燃了一样。
(3)移开蜡烛B,在其原来B位置放一光屏,在光屏上 (选题“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 像;
(4)为了便于观察,此实验的周围环境最好能 (选填“暗一点”或“亮一点”),如果在玻璃板后面水平桌面上无论怎样移动蜡烛B都不能和A的像重合,可能是因为
(5)下列做法不会改变像的位置的是___________
A.改变蜡烛A到镜面的距离 B.将玻璃板水平向左移
C.将玻璃板以AC边为轴向后转一定角度 D.玻璃板沿着AB边向后倾斜
4.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验中应选用表面 (选填“光滑”或“粗糙”)的白板,实验时,让一束光始终紧贴着纸板射向镜面上的点,旋转白板,直到白板上能同时呈现入射光和反射光,看一看,此时白板与镜面的位置关系为 ;
(2)若测得入射光线与镜面夹角为。则反射角度数为 度,若入射光线偏离法线,则反射角将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若保持平面镜水平不变,将白板向后倾斜一个角度(如图乙),入射光线仍能呈现在纸板上,且沿方向入射到平面镜的点,此时与图甲情形对比,发生改变的是___________。
A.法线方向 B.反射光线方向 C.反射角和入射角关系
(4)如图丙所示为液面微变监视器,光束发射器始终沿图中方向向被监视的液面发射,若反射到光电转换接收器上的光点从移向,则表明液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
5.如图所示是小明所在实验小组同学探究“平面镜成像特点”的实验情景:
(1)该小组同学应该选取两根 (填“相同”或“不相同”)的蜡烛做实验;
(2)在实验中,小明同学用右手将放在玻璃板前的蜡烛A点燃,发现玻璃板中的“自己”是用 (选填“左”或“右”)手点燃蜡烛的。小明接着在玻璃板后面移动蜡烛B,直到看上去与蜡烛A的像完全 为止;
(3)当点燃的蜡烛A靠近玻璃板时,要使蜡烛B与A的像重合,必须使蜡烛B (选填“靠近”、“远离”)玻璃板;
(4)为了判断平面镜成像的性质,小明移开蜡烛B,在蜡烛B的位置放一张白纸做屏幕,然后小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板观察白纸屏幕。小明的这个操作过程正确吗?答: (选填“正确”、“不正确”)。
6.小华利用如图装置探究光反射时的规律:
(1)如图甲所示,实验时把平面镜放在桌面上,再把可绕ON翻折的白色纸板ENF立于平面镜上,使纸板上的直线ON与镜面 。纸板的表面应粗糙一些,目的是使光发生 反射让我们能从各个方向清楚地观察到光路;
(2)多次改变光束入射的角度,换用不同颜色的笔记录每次光的传播路径。取下纸板,用量角器测量ON两侧的和,对比分析得出正确结论。根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角为 。这里多次进行实验的目的是 ;
A.寻找普遍规律; B.减小实验误差。
(3)如图乙所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
(4)使入射光线向法线ON逐渐靠近15°,可观察到反射角度数变化了 (填变化的读数);
(5)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是 的。
7.如图1所示,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。
(1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时,微微转一转三棱镜即可看到彩色光带,此现象称为光的 。如果彩色光带较亮,而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那么你应适当 (选填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离;
(2)通过该实验发现,太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的 (选填“顶部”或“底部”)方向偏折,且三棱镜对紫光的偏折能力比红光 (选填“强”或“弱”);
(3)若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,则在光屏上应该观察到 (选填“与之前没有变化”、“只出现绿色光”或“没有绿色光”);
(4)如图2所示,一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色墙壁上,也可以看到彩色光带,此时平面镜上方的水类似于 (填写光学元件名称),轻轻敲击水槽,使水面迅速地做微小振动,墙面上的彩色条纹将 (选填“消失”“不变”或“振动”)。
(5)如图3所示,相距很近的两束平行的甲光和乙光,间距为d,斜射到玻璃砖的上表面,并从玻璃砖的下表面射出两条出射光线,若甲为紫光乙为红光,则这两条出射光线在玻璃下表面的距离 d(选填“大于”、“等于”或“小于”),两条出射光线 (选填“平行”或“不平行”)。
8.某小组的同学用如图甲所示器材探究“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是: ;
(2)实验中应选择与蜡烛A外形完全相同且 (选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,移动蜡烛B发现其恰好能与蜡烛A的像完全重合,说明像与物 ;
(3)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛A的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛A关于镜面对称;
(4)如图丙所示,是本实验结论在实际生活中的应用,检查视力时,视力表放在被测者后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,则视力表在镜中的像与被测者间的距离为 m。
9.小英同学在“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和.
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于 ;
(2)移动玻璃板后的蜡烛,发现它与蜡烛的像完全重合,说明平面镜成像时像与物 相等;
(3)观察记录之后,将蜡烛撤掉,拿一张白纸放在刚才蜡烛的位置,眼睛在侧透过玻璃看到白纸上 (选填“有”或“没有”)A蜡烛的像。为了说明像是虚像,应在 (选填“A”或“B”)侧观察白纸;
(4)移动蜡烛A,重做实验,得到三次像与物的位置,如图乙所示,通过分析可知像与物到玻璃板的距离 (选填“相等”或“不相等”);
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小英只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”);
(6)实验过程中,小英仔细观察,发现蜡烛的像有“重影”,请你帮小英分析产生这一现象的原因是 。
10.如图所示,一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
(1)光屏上形成一条彩色的光带,范围为ab,位于光屏a点处的色光颜色为 (选填“红”或“紫”)色;
(2)请你举一个与此实验现象原理相同的例子: ;
(3)若三棱镜摔坏了后,截面变成“”, (选填“能”或“不能”)完成以上实验;
(4)小雨想继续验证红光是单色光还是复色光,请你选择一个合理的方案:________(选填“A”或“B”)。
A.在三棱镜之前放一张红色透明塑料纸,让太阳光通过塑料纸,再照射到三棱镜上
B.将透明的三棱镜换成红色玻璃制成的三棱镜
11.在“探究平面镜成像的特点”实验中,某同学用玻璃板、相同的两支蜡烛A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验,如图所示:
(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 ;实验过程中蜡烛B (选填“需要”或“不需要”)点燃,在寻找A的像的位置时,眼睛应该在 (选填“A”或“B”)这一侧观察,同时移动蜡烛B,使它与A的像重合;
(2)在玻璃板同一侧,该同学看到了蜡烛A的两个像,原因是 ;
(3)移开蜡烛B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,通过 现象,可知平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)随着实验的进行,蜡烛A的像与蜡烛B (选填“仍能”或“不能”)重合;
(5)多次实验,分别标记蜡烛A与蜡烛B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离 (选填“大于”、“等于”或“小于”)蜡烛A到玻璃板的距离。
12.有位同学用如图所示的装置来探究光的反射规律,竖直纸板可沿虚线折叠。
(1)如图甲,先让纸板在同一平面内,沿纸面射入一条光线AO,并找到反射光线OB,用量角器量出入射角和反射角的大小,反复实验比较两角的大小可得: ;实验中改变入射角进行多次实验目的是 ;
(2)如图甲,若测得入射光线与镜面夹角为25°。则反射角度数为 度,若入射光线偏离法线,则反射角将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若保持平面镜水平不变,将板向后倾斜一个角度(如图乙),入射光线仍能呈现在纸板上,且沿AO方向入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,发生改变的是___________;
A.法线方向 B.反射光线方向 C.反射角和入射角关系
(4)如图甲,如果让光沿BO方向射到镜面,会发现反射光沿OA方向射出,这表明在反射现象中,光路是 。
13.如图所示,是某同学在做“平面镜成像特点”实验装置。请你运用所学知识完成下面的问题。
(1)M是一块 (选填“平面镜”、“较薄平板玻璃”或“较厚平板玻璃”)。
(2)直尺的作用是便于比较物体与像 的关系。
(3)两段等长的蜡烛是为了比较物与像 的关系。
(4)实验时,点亮蜡烛A,移动M后面没有点亮的同样的蜡烛B,直到从前面不同位置看去,M后面的B好像被点亮似的。观察比较A、B的大小,可以得到像和物体的大小 。当蜡烛A慢慢靠近M时,观察到蜡烛像B的大小 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。若在M后面挡一张黑纸,通过M (选填“仍能”或“不能”)看到蜡烛A的像,在黑纸上 (选填“仍能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
(5)若在实验中,不能使A与B的像完全重合是因为玻璃板没有与桌面 放置所致,在实验中利用镜后蜡烛与镜前蜡烛的像比较像和物体的大小,这个实验方法是 。
14.如图是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体。
(1)本实验要用玻璃板代替平面镜做这个实验,主要是利用了玻璃板透明的特点,其好处是 ;
(2)小华在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛,对蜡烛A、的要求完全相同,目的是为了探究像与物体的 关系;
(3)移去后面的蜡烛,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛火焰的像,说明平面镜成的是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)若实验时,玻璃板的上端稍向蜡烛A倾斜,则所成的像应在 (选填“桌面上方”或“桌面下方”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)暗
(2) 点燃 M
(3) 2 玻璃板与桌面不垂直
(4)相等
(5)虚
【详解】(1)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较暗的环境中进行,因为较暗的环境中,烛焰的像与黑暗背景对比更明显,像更清晰。
(2)[1]在竖直玻璃板前放一支点燃的蜡烛,火焰发出的光经玻璃反射后使得成像更明显,便于观察。
[2]应在点燃蜡烛M一侧观察,因为玻璃所成的像是经玻璃反射形成的虚像,无法用光屏承接,只能透过玻璃观察。
(3)[1]应选较薄的玻璃板进行实验,是因为厚玻璃板的两个表面都能当作反光面,透过玻璃板观察时,会出现两个不重合的像,对实验产生影响。
[2]无论在桌面上怎么移动未点燃的蜡烛都不能使之与点燃蜡烛的像完全重合,说明点燃蜡烛的像不在水平面上,故可能的原因是玻璃板与桌面不垂直。
(4)未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛大小相等,故当未点燃的蜡烛N与点燃蜡烛的像完全重合时,说明点燃蜡烛的像和物体大小相等。
(5)能用光屏承接的是实像,不能用光屏承接的是虚像,故直接观察光屏,光屏上不能出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是虚像。
2.(1)等于
(2)寻找普遍规律
(3) 看不到 存在 同一平面
(4)靠近
(5)可逆
【详解】(1)在光的反射实验中,通过多次改变入射角度,测量入射光线与法线的夹角(入射角∠i)和反射光线与法线的夹角(反射角∠r),实验数据均显示两角大小相等,因此得到的结论是反射角等于入射角。
(2)在探究反射角与入射角的关系时,仅进行一次实验得到的结论可能具有偶然性,无法排除特殊情况的影响,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,目的是避免实验偶然性,使得出的“反射角等于入射角”这一结论更具普遍性和可靠性。
(3)[1]纸板ENF由两块纸板连接而成,法线ON是两块纸板的分界线,把半面纸板NOF向前或向后折,由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,折转后的NOF纸板与入射光线和法线所在平面不再重合,因此在NOF上看不到反射光线。
[2]折转纸板只是改变了观察角度,并未改变入射光线的照射情况,光的反射现象依然发生,所以反射光线是存在的。
[3]这一现象直接说明,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,这是光的反射规律的重要组成部分。
(4)根据光的反射规律,反射角始终等于入射角,当入射光线逐渐靠近法线ON时,入射角会随之减小,对应的反射角也会同步减小,因此可观察到反射光线靠近法线。
(5)让光线逆着原来反射光线OF的方向射向镜面,此时原来的反射光线变为入射光线,原来的入射光线变为反射光线,且反射光线沿着OE方向射出,与原入射光线的路径完全相反,这一现象表明,在光的反射现象中,光路是可逆的。
3.(1) 便于确定像的位置 等效替代法
(2)蜡烛A的像
(3) 不能 虚
(4) 暗一点 玻璃板没有与桌面垂直
(5)B
【详解】(1)[1]玻璃板能成像又能透光,可以观察到玻璃板的另一侧的蜡烛B,同时还可以观察到玻璃板前面蜡烛A的像,便于确定像的位置。
[2]选取完全相同的蜡烛A和B是为了比较像与物的大小关系,若蜡烛B能跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物等大,涉及到的物理实验方法是等效替代法。
(2)将蜡烛A放在玻璃板前面,将另一个蜡烛B在玻璃后面移动,直到它与前面蜡烛A的像完全重合,此时说明平面镜所成的像与物大小相等,使用了等效替代法。
(3)[1][2]移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,在光屏上接收不到蜡烛的像,因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,说明平面镜成的是虚像。
(4)[1]点燃蜡烛,烛焰的像在明亮的环境中对比度较小,成像不太清晰;烛焰所成的像在暗一点的环境中对比度大,成像更清晰。
[2]平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,即没有与桌面垂直,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以蜡烛成的像不能与蜡烛B重合。
(5)A.改变蜡烛A到镜面的距离,根据像和物到平面镜的距离相等可知,像到镜面的距离发生变化,像的位置会改变,故A不符合题意;
B.将玻璃板水平向左移,蜡烛A相对于镜面的位置未发生变化,像的位置没有发生变化,故B符合题意;
C.将玻璃板以AC边为轴向后转一定角度,蜡烛A相对于镜面的位置发生变化,像的位置发生变化,故C不符合题意;
D.玻璃板沿着AB边向后倾斜,由像与物体关于镜面对称可知,所成的像会在原来像的下方,位置发生了变化,故D不符合题意。
故选B。
4.(1) 粗糙 垂直
(2) 65 变大
(3)B
(4)上升
【详解】(1)[1]应选用粗糙的白板。因为粗糙表面会发生漫反射,能使反射光向各个方向传播,从而让我们在不同角度都能看到光的传播路径。
[2]此时白板与镜面的位置关系为垂直。因为光的反射中,法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线需在同一平面(白板平面)内,所以白板必须与镜面垂直。
(2)[1]入射光线与镜面夹角为,则入射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角度数为65度。
[2]若入射光线偏离法线,入射角会变大,根据光的反射定律,反射角也会随之变大,因为反射角始终等于入射角。
(3)A.保持平面镜水平,将纸板向后倾斜(如图乙),法线始终垂直于平面镜,因此法线方向不变,故A不符合题意;
C.反射角和入射角的关系始终满足 “反射角等于入射角”,因此反射角和入射角的关系不变,故C不符合题意;
B.由于纸板倾斜,反射光线仍在法线与入射光线确定的平面内,但纸板不在该平面上了,因此反射光线方向会改变,即反射光线无法呈现在倾斜的纸板上,故B符合题意。
故选B。
(4)液面相当于平面镜,根据光的反射定律,反射光线的位置由入射光线和液面(镜面)的位置决定。若反射到光电转换接收器上的光点从S1移向S2,说明反射光线向左平移。由于入射光线位置不变,液面上升时,入射点会向上移动,反射光线会随之向左平移,导致光点从S1移向S2,因此液面上升。
5.(1)相同
(2) 左 重合
(3)靠近
(4)不正确
【详解】(1)实验中选取相同的蜡烛,目的是利用等效替代法比较像与物的大小关系。
(2)[1][2]平面镜成像时,像与物左右对称。小明用右手点燃蜡烛A,镜中的像会呈现左手点燃的效果。移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,以此验证像与物大小相等。
(3)像与物到玻璃板的距离相等。当蜡烛A靠近玻璃板时,其像也会靠近玻璃板,因此蜡烛B需靠近玻璃板才能与像重合。
(4)平面镜成的是虚像,虚像不能在光屏(白纸)上呈现。正确的操作应是直接观察白纸(不透过玻璃板),判断是否有像。小明“在蜡烛A一侧透过玻璃板观察白纸”,相当于仍在观察虚像,无法验证虚像的性质,因此操作不正确。
6.(1) 垂直 漫
(2) 40° A
(3)同一平面
(4)15°
(5)可逆
【详解】(1)[1]纸板上的直线ON与镜面垂直,ON为法线,这样才能够保证入射光线、法线、反射光线在同一个平面内。
[2]为了显示光路,纸板的表面应粗糙些,发生漫反射,让各个方向都能够看到反射光线。
(2)[1]当入射光EO与平面镜夹角为50°时,入射角为40°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为40°。
[2]多次进行实验的目的是寻找普遍规律,避免偶然性,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(3)当纸板不折叠时,纸板ENF在同一个平面内,在平面内可以看到反射光线、入射光线,当把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,纸板ENF在不同的平面内,看不到反射光线,入射光线、法线位置不变,反射光线仍然在原平面内,故表明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(4)使入射光线逐渐向法线ON靠近15°,入射角会减小15°,入射角为25°,光的反射现象中,反射角等于入射角,则反射角度数变化了15°。
(5)让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着原入射光线OE方向射出,说明光的反射现象中,光路是可逆的。
7.(1) 色散 增大
(2) 底部 强
(3)只出现绿色光
(4) 三棱镜 消失
(5) 大于 平行
【详解】(1)[1]太阳光是由多种色光混合而成的,不同色光的偏折能力不同,所以太阳光经三棱镜折射后会形成彩色的光带,这是光的色散现象。
[2]如果彩色光带较亮,却分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那是因为不同色光都“挤”在了一起,此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离,使它们分散开。
(2)[1]由图可知,太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折。
[2]彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象表明三棱镜对紫光的偏折能力比红光强。
(3)若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,由于透明物体的颜色是由它通过的色光决定的,因此绿色玻璃只能透过绿光,故光屏只出现绿色光。
(4)[1]因为平面镜上方的水形成一个楔形水层,太阳光(白光)通过水时发生折射,由于不同色光的折射能力不同,产生色散现象,形成彩色光带,这与三棱镜的折光原理相同。
[2]轻轻敲击水槽,使水面发生微小振动时,水面不断变化,导致楔形水层的形状和厚度快速变化,光的折射和色散条件不稳定,无法在墙上形成稳定的彩色条纹,因此彩色条纹会消失。
(5)[1][2]甲为紫光,乙为红光,光线通过平行玻璃砖时,要发生两次折射,因为玻璃砖上下两个表面平行,上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路的可逆性,可知出射光线与入射光线一定平行。因为入射光线平行,所以两条出射光线也平行;由于紫光发生折射时的偏折程度大于红光的偏折程度,则紫光和红光进入玻璃砖后在进行第二次折射的入射点间距增大,所以两条出射光线间距也增大,其间距一定大于d。
8.(1)便于确定像的位置
(2) 未点燃 大小相同
(3)仍然
(4)5
【详解】(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜,是利用薄玻璃板透光的特点,便于确定燃烧的蜡烛在平面镜中所成像的位置。
(2)[1]为了比较燃烧的蜡烛与镜中所成像的大小关系且便于观察,应选择蜡烛A外形完全相同且未点燃的蜡烛B。
[2]移动蜡烛B发现其恰好能与蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小相同。
(3)平面镜所成的像与物体始终关于平面镜对称,将玻璃板倾斜,蜡烛A的像将仍然与蜡烛A关于镜面对称。
(4)如图丙可知,视力表到平面镜的距离为3m,则其像到平面镜的距离也为3m;被测者在视力表前方1m处,即被测者到平面镜的距离为3m-1m=2m,因此视力表在镜中的像与被测者间的距离为3m+2m=5m
9.(1)确定像的位置
(2)大小
(3) 有 B
(4)相等
(5)不变
(6)见解析
【详解】(1)玻璃既能反射成像,又能透光,利用玻璃板能看到A蜡烛的像,也能看到玻璃板后方的B蜡烛,当B蜡烛和A蜡烛的像完全重合,B蜡烛的位置就是A蜡烛像的位置,所以利用玻璃板是为了便于确定像的位置。
(2)移动玻璃板后的蜡烛,发现它与蜡烛的像完全重合,说明平面镜成像时像与物大小相等。
(3)[1][2]观察记录之后,将蜡烛撤掉,拿一张白纸放在刚才蜡烛的位置,眼睛在侧透过玻璃看到白纸上因光的反射所形成的像,即白纸上有A蜡烛的像。为了说明像是虚像,应在B侧直接观察白纸。
(4)移动蜡烛A,重做实验,得到三次像与物的位置,如图乙所示,每次实验中像和物体到玻璃板的距离都相等,通过分析可知像与物到玻璃板的距离相等。
(5)平面镜成像时,像的位置只取决于物体的位置,蜡烛的位置不变,只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置不变。
(6)玻璃板有一定的厚度,且有两个反射面,因为玻璃的两个表面同时发生反射,两个反射面各成一个相距较远的像。
10.(1)紫
(2)彩虹
(3)能
(4)A
【详解】(1)三棱镜对红光的偏折能力弱,对紫光的偏折能力强,所以a处为紫光。
(2)雨后的彩虹就是光的色散现象。
(3)
若三棱镜摔坏了后,截面变成“”,棱镜的折射能力不变,仍然能完成以上实验。
(4)验证红光是单色光还是复色光,可以先在三棱镜前放一张红色透明塑料纸,用太阳光照射红色塑料纸,红色透明塑料纸只让红光透过,透光的红光再照射到三棱镜上,若发生色散则说明红光是复色光,若不发生色散则说明红光不是复色光,故选A。
11.(1) 便于确定像的位置 不需要 A
(2)玻璃板过厚,前后两个面各成一个像
(3) 白纸上接不到像 虚像
(4)不能
(5)等于
【详解】(1)[1]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,便于确定像的位置。
[2][3]把蜡烛A点燃放在玻璃板前面,选取外型相同的蜡烛B放在玻璃板后面移动,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,这表明像与物体大小相等,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,后方太亮不易观察后方的像,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛B不需要点燃。
(2)由于像是由光的反射形成的,而玻璃板太厚,两面都能反射光,形成的两个像的距离较大,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。
(3)[1][2]平面镜成虚像,虚像不能用光屏承接到,实像能用光屏承接到,用光屏承接来辨别是实像还是虚像,移开蜡烛B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,通过白纸上没有蜡烛的像,可知平面镜所成的像是虚像。
(4)随着实验的进行,蜡烛A燃烧变短,蜡烛B不变,所以像不能重合。
(5)平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,所以标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离等于蜡烛A到玻璃板的距离。
12.(1) 反射角等于入射角 避免实验偶然性,得出普遍规律
(2) 65 变大
(3)B
(4)可逆的
【详解】(1)[1]根据光的反射定律可知,反射角等于入射角。
[2]实验中,多次改变入射角是为了避免实验的偶然性,得到普遍规律。
(2)[1]入射光线与镜面夹角为 25°,则入射角 90°−25°=65°
根据光的反射定律,反射角等于入射角等于65°。
[2]若入射光线偏离法线,即入射角增大,根据光的反射规律,反射角等于入射角,则反射角将增大。
(3)图乙是将纸板向后倾斜,但平面镜仍水平,入射光线AO方向变化,入射点没有变,位置发生变化(相比于原来倾斜了),那么入射点O处的法线方向不变(因为法线垂直于镜面,镜面仍水平),所以反射光线方向发生变化,但纸板倾斜后,反射光线不在纸板平面内了,因此在纸板上看不到反射光线,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B
(4)光沿BO入射,反射光沿OA射出,光线可以沿原光路返回,说明光路可逆。
13.(1)较薄平板玻璃
(2)到玻璃板的距离
(3)大小
(4) 相等 不变 仍能 不能
(5) 垂直 等效替代法
【详解】(1)选择较薄平板玻璃代替平面镜,原因是:①玻璃透明,可透过玻璃看到后面的蜡烛,便于确定像的位置;②薄玻璃的两个反射面成像距离近,能减少“重影”对实验的干扰。
(2)直尺用于测量“物体到玻璃板的距离”和“像到玻璃板的距离”,便于比较两者的距离关系。
(3)两段等长的蜡烛,可将蜡烛B与蜡烛A的像重合(等效替代),从而比较物与像的大小关系(若重合,说明像与物大小相等)。
(4)[1][2][3][4]移动蜡烛B与A的像重合,说明像和物体的大小相等;平面镜成像时,像的大小与物体到镜面的距离无关,因此蜡烛A靠近M时,像的大小不变;平面镜成虚像(由光的反射形成),黑纸挡在M后面不影响反射光线进入人眼,因此通过M仍能看到蜡烛A的像;但虚像不能在光屏(黑纸)上承接,故黑纸上不能看到蜡烛A的像。
(5)[1][2]若玻璃板未与桌面垂直放置,蜡烛A的像会“偏高”或“偏低”,导致蜡烛B无法与A的像完全重合;用“镜后蜡烛B”替代“镜前蜡烛A的像”来比较大小,这种方法是等效替代法。
14.(1)便于确定像的位置
(2)大小
(3) 不能 虚
(4)桌面上方
【详解】(1)透明的玻璃板可以观察到玻璃板的另一侧,即在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)若两支蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就可以证明像与物大小相同,所以对两支蜡烛要求是完全相同,这是为了比较像与物体的大小关系。
(3)[1][2]因为平面镜成的像是虚像,而虚像光屏不能承接到,所以移去后面的蜡烛B,并在所在位置上放一个光屏,则光屏上不能承接到蜡烛的像,这也说明了平面镜所成的像是虚像。
(4)实验时需将玻璃板垂直于桌面放置,平面镜成的像与物体关于镜面对称,实验中如果把玻璃板的上端向蜡烛A的方向略有倾斜,A的像仍然和A关于平面镜对称,此时A的像会偏上,即蜡烛A的像将在桌面上方。
答案第1页,共2页
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