一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）1．在“探究平面镜成像的特点”实验中，小明用玻璃板、相同的两个棋子A及B、刻度尺、橡皮泥、白纸等器材进行实验，如图所示.(1)实验时玻璃板应该__________放置在水平桌面上.(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B，其目的是为了___________________.(3)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像，应采取的具体操作步骤是:____________;直接观察白纸，可发现_____________，所以，平面镜所成的像为_____________像.(4)小明在实验过程中，让玻璃板沿OO'轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动，结果他发现镜中的像相对于A_________移动(选填“向右”.“向左”或“不”);他又将玻璃板绕OO'轴转向自己，发现镜中的像__________(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).【答案】竖直比较像和物的大小移去棋子B，在B处放置一白纸像不能成在白纸上虚不转向自己【解析】【分析】（1）像与物关于玻璃板对称，玻璃板的摆放角度要能够使后面的棋子与前面棋子的像完全重合；（2）实验中让A棋子与B棋子完全相同，B又与A的像完全重合，结果就可以得出A的像与A大小相同的结论；（3）平面镜所成的像不是实际光线会聚成而，所成的像是虚像，用光屏接收不到，只能用眼睛观察；（4）平面镜成像特点是：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，据此判断像的变化。
【详解】（1）平面镜成像时，像与物关于玻璃板对称，如果玻璃板不竖直，则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上，所以怎样操作都不会重合的，也就无法比较像与物的大小关系，故实验时玻璃板应该竖直放置在水平桌面上；(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B，其目的是为了比较像与物的大小关系；（3）为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像，可以将白纸竖直放在蜡烛B处，移开蜡烛B，观察像能否成在白纸上（或白纸上有没有像）；若像不能成在白纸上（或白纸上没有像）；则说明平面镜所成的像为虚像；若像能成在白纸上（或白纸上有像）；则说明平面镜所成的像为实像；（4）当镜子沿00′轴（玻璃板与桌面的接触部分）方向水平向右移动时，由于像与物关于镜面是对称的，镜子在竖直方向上没有发生变化，所以镜中的像相对于A不移动；当镜子绕OO′向人转动时，像也向人的方向转动，如图：2．学习小组用图甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验，发现像的大小不同，亮度也不一样．（1）关于像的亮度与哪些因素有关，他们提出以下猜想：猜想1：与小孔到光屏的距离有关；猜想2：与小孔的形状有关；猜想3：与小孔的大小有关．①类比利用太阳光测凸透镜焦距时，光屏从焦点处远离透镜过程中，光斑越大越暗的现象，可判断猜想1是_________的．②验证猜想2时，固定烛焰、纸筒和光屏的位置，更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验，分别观察比较所成像的亮度．他们实验中存在的问题是______________________．③为验证猜想3，固定烛焰、小孔和光屏位置，只改变圆孔直径，观察到的现象如下表．实验现象表明：在小孔成像清晰时，_____________________．（2）学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究．①在纸筒底部中心开一小孔a，又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c，光屏上观察到三个像．在b、c两孔处放置两相同的三棱镜，移动光屏到图丙位置时，光屏上只出现一个清晰的更亮的像．则b、c两小孔处三菱镜放置的方式可能是________．②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，所成的像都与b、c 两孔处三棱镜所成的像重合，则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要________（选填“大”或“小”）．③若开一个大孔，并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后，恰能在图丙位置光屏上呈现清晰的像，则此像是_______的倒立实像；若只用a孔替代凸透镜，在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比，像的亮度________，像的大小_________．【答案】正确没有控制小孔的大小相等小孔越大亮度越亮 C 小缩小更亮相等【解析】【详解】（1）①根据题意知道，当光屏从焦点处远离透镜过程中，出现光斑越大越暗的现象，则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关，故可判断猜想1是正确的；②要探究像的亮度与小孔的形状的关系，则需要控制孔的大小不变，只改变形状，而图乙中即改变了孔的形状，没有改变孔的大小，所以，此过程中存在的问题是：没有控制小孔的大小相等；③分析表格的实验数据知道：在小孔成像清晰时，小孔越大，像的明亮程度越亮；（2）①三棱镜具有偏折光的能力，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在bc两处放置的三棱镜的方式可能是凸透镜的形状，即图C的形状；②在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，此装置类似凸透镜，过光心时传播方向不变，越靠近光心的光线偏折程度的越小，故则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小；③根据图知，物距大于像距，可以判断出此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像，因为凸透镜和小孔都成倒立缩小的实像，像距和物距相等，所以像的大小是相等的，因为入射到凸透镜上的光数量较多，经凸透镜折射后，经过的像点的光线多，所以看起来亮一些（2）①因为凸透镜对光线有会聚作用，三棱镜具有偏折光的能力，所以，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在bc两处放置的三棱镜的方式应是凸透镜的形状，即图C所示的形状。
②根据题意知道，在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，此装置类似凸透镜，由于过光心时传播方向不变，越靠近光心的光线偏折程度的越小，所以光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小些。
③由图知道，此时物距大于像距，所以此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像，由于像的大小由物距和像距共同决定，物距和像距都不变，像的大小不变，但凸透镜越大，像越亮，因为入射到凸透镜上的光数量较多，经凸透镜折射后，经过的像点的光线多，所以看起来亮一些。
【点睛】本题考查的是小孔成像的探究和凸透镜成像的应用，考查了根据题中信息分析解答能力，有一定的难度。
3．菜同学为了探究“平面镜成像时，像与物到平面镜的距离的关系”，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺．实验装置如图（甲）所示．（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板_____那一面的下边线与直线重合（选填“有膜”或“无膜”）．（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境有：①几乎无光的实验室，②有阳光的实验窒，在_____中进行实验效果好（选填“①”或“②”）．（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：_____．（4）在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圆，测出物距u和像距v的值如下表：实验次数123物距u/cm 3.39 5.11 6.39像距v/cm 5.22 6.51①如图（乙）所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则像距v1＝_____cm．②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是：_____（只有一个正确选项，将正确选项的字母填在横线上）A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置【答案】有膜②镀膜增强了对光的反射 3.50 B【解析】【分析】（1）有膜的一面作为反射面；（2）物体射出的光线对人眼刺激越强，人眼感觉物体越亮，物体经过平面镜反射，反射光线进入人眼的光线越多，人眼感到物体的像越亮．（3）用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，是反射能力更强；（4）①刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度．使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；②玻璃板有一定厚度，有两个反射面．【详解】（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，有镀膜的一面因为成像更清晰，所以使玻璃板有膜那一面的下边线与直线重合．（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，因为跳棋本身不会发光，要靠反射的光线成像，所以应该在光线较好的环境中实验，即在有阳光的实验室实验．（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，因为平面镜是反射成像的，所以镀膜后一定是增强了镜面对光的反射．（4）①如图（乙）所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，因为像与物关于镜面对称，所以像距应为B的左端到直线的距离，刻度尺的分度值为1mm，则像距v1=3.50cm．②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，且去除误差因素后，每次像距与物距的差值相等，说明是同一原因引起的，考虑实验装置，原因只能是：玻璃板有一定厚度造成的．故选B．【点睛】平面镜成像的实验中有很多细节问题要注意，如要用薄的玻璃板，要保证玻璃板与桌面垂直等，要注意多总结，用时则手到擒来．另外要牢记平面镜成等大的虚像，像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，即像和物关于平面镜对称．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。