一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）1．如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置．(1)在此实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是______；选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系．(2)此实验最好在_____（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行，观察到的效果会更好些．(3)移开蜡烛B．在其原来位置放一光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜成的是______像．【答案】便于确定像的位置大小较暗虚【解析】(1)为了确定像的位置，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板；选用大小相同的两个蜡烛，是为了用蜡烛B代替蜡烛A，来比较物像的大小． (2)因蜡烛是点燃的，所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像． (3)因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像，所以说明平面镜成的像是虚像．点睛：研究平面镜成像特点时，确定像的位置是关键．像的位置用蜡烛B与蜡烛A的像重合来确定．实验中既能看到物体A的像，又能看到蜡烛B，要采用透明的玻璃板；研究物像的大小采用的是等效替代法，把蜡烛A的大小用蜡烛B来代替；当实验环境光线较暗时，实验现象会更加明显．2．如图所示，某同学做“平面镜成像的特点”实验．他将一块玻璃板垂直架在桌面上，再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在玻璃两侧，点燃玻璃板前的蜡烛A．（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜，这是为了________ ；如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择________ mm厚的玻璃板做实验．（2）实验中，小华同学用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃，发现玻璃板中的“自己”是用________（填“左”或“右”）手点燃蜡烛的．他又将玻璃板绕其底边转向自己，发现镜中的像________ (选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”)．（3）实验中，玻璃板后的蜡烛和玻璃板前的蜡烛产生的像无法完全重合，原因是________．（4）小琳将图甲中的玻璃板换成平面镜，垂直于纸板放置（如图乙所示），探究“光反射时的规律”．他用激光笔沿硬纸板EO照射到平面镜上的O点．反射光线沿OF射出，则∠NOF________∠EON（选填“＞”、”＜”或“=”）．如果纸板没有与平面镜垂直放置那么实验出现的现象是：________．（5）小琳又让入射光线沿着FO入射到O点看到反射光线沿着OE射出，这说明光反射时：________．【答案】确定像的位置2右转向自己玻璃板没有竖直放置=纸板上看不到反射光线光路是可逆的【解析】【分析】【详解】（1）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；因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，用2mm厚的；（2）镜中的左手的像与左手在同一直线上，相对于小华是左边，但是因为是在镜子里，人物就要左右颠倒，所以小华用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃，发现玻璃板中的“自己”是用右手点燃蜡烛的；由于像与物关于镜面是对称的，当镜子绕底边转向向人转动时，如图所示，所以像也向人的方向转动；（3）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，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，所以蜡烛成的像不与蜡烛重合；（4）用激光笔沿硬纸板EO照射到平面静上的O点．反射光线沿OF射出，则根据光的反射定律可知，∠NOF=∠EON；由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板F 转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了；（5）反射光路是可逆的，当让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出．3．小明用图甲的装置探究“平面镜成像的特点”，操作如下：①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板中的像，取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面来回移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合；②移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，观察光屏上是否有蜡烛的像；③将玻璃板倾斜，再次观察“蜡烛A的像”，如图乙所示。
请你解答下列问题：(1)实验不用平面镜而用玻璃板的目的是便于______；(2)操作①中通过玻璃板能够看到蜡烛A的像是由于发生了光的______；蜡烛B与蜡烛A 的像完全重合，说明像与物的大小______；(3)操作②的探究目的是______；(4)操作③中蜡烛A此时的像是图乙中的______（选填“A1”、“A2”或“A3”)。
【答案】确定像的位置反射相等探究像的虚实 A2【解析】【分析】【详解】(1)[1]镜子和玻璃板都是平面镜，而且镜子的反射效果好，成像清晰，但镜子不透光，不能看到背面的物体；玻璃板成像比较暗，但透光，可以看到镜子后的物体。
本实验的关键是确定像的位置，为解决这一关键点，选择玻璃板而不选镜子。
(2)[2]操作①中通过玻璃板能够看到蜡烛的像是由于发生了光的反射。
[3]蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小相等。
(3)[4]操作②的探究目的是探究像的虚实，虚像不会出现在光屏上。
(4)[5]如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，像与物关于平面镜对称，A。
操作③中蜡烛A此时的像是图乙中的24．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：5．如图是小明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．（1）要使入射光和其反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能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了________ 反射．（2）小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光OB的径迹．三次改变入射角的大小，实验所测得数据如表所示．他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致．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入射光和反射光的径迹．由此小明得出结论：“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】垂直漫把反射光线与镜面的夹角当成了反射角不合理．应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光【解析】（1）在做平面镜成像实验时，应将纸板与平面镜垂直放置，这样才能使入射光线和反射光同时出现在纸板上；由于纸板的表面不是光滑的，光在上面发生了漫反射，所以我们可以从不同方向看到反射光线；（2）由表格的数据分析可知，小明把反射角搞错了，他把反射光线与镜面的夹角当成了反射角，反射角应是反射光线与法线的夹角；（3）小明的做法是不合理的，因为他没有折转纸，得出的结论不具有普遍性，正确的做法应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光．6．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．7．在“探究平面镜成像”的实验中，如图所示．（1）现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板，应选择_____mm厚的玻璃板做实验；（2）用玻璃板代替平面镜的原因是_____，便于研究平面镜的成像特点；（3）若白纸板每方格长度是5cm，将点燃的蜡烛由A点移至B点，此时它与移动后在玻璃板中所成的像距离是_____cm，用光屏在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都_____（选填“能”或“不能”）成像，说明平面镜所成是_____像；（4）如图甲所示是从平面镜中看到墙上的时钟的像，请在乙图身上画出时钟的实际时间______ ．【答案】2 便于确定像的位置 20 不能虚【解析】【详解】(1)透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧；因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，用2mm厚的．(2)因为玻璃板既能让光透过也可以反射光，容易确定像的位置，而平面镜是不透明的，无法确定像的位置，所以选用玻璃板；(3)若白纸上每方格长度是5cm，将点燃的蜡烛由A点移至B点，此时它与玻璃板的距离为2⨯5cm=10cm，像与玻璃板的距离为10cm，则它与像的距离为10cm+10cm=20cm；因为平面镜成虚像，光屏不能承接虚像，所以用光屏在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都不能成像．(4)根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称．所以图中表盘数字的顺序与实际顺序左右相反，时针指向10和11之间，分针指向7，实际时间为10:35.如下图所示：8．2016 年 9 月 25 日，500 米口径球面射电望远镜（FAST）在贵州省平塘县落成，并开始接收来自宇宙深入的电磁波。