初中人教版第四章 光现象综合与测试同步训练题
展开一、实验题
1.小东利用多个大小和形状完全相同的红色和黑色象棋子,以及图中在水平桌面上放置的器材,计划探究平面镜所成像的大小与物体的大小是否有关。
(1)小东在实验中将1枚红色棋子放在薄玻璃板前的A点处,发现无论怎么在桌面上调整玻璃板后的1枚黑色棋子,都始终无法与红色棋子的像完全重合,可能的主要原因是______;
(2)重新调整之后,小东进行了如下的实验操作:
a、将1枚红色棋子放在图中薄玻璃板前的A点处,再用另1枚黑色棋子在薄玻璃板后移动调整位置,直到从各个角度看去它都跟红色棋子的像完全重合,测量A点到平面镜的距离;
b、再将这枚红色棋子放在图中薄玻璃板前的B点处,重复上述步骤。
①小东原计划探究问题的自变量是______;
②小东在实验中实际探究的科学问题是______。
2.小明在探究“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)把点燃的蜡烛A放在与水平桌面重直的玻璃板前,在玻璃板后面放一支______(填“点燃”或“没点燃”)的蜡烛B。移动B,发现A烛焰的像出现在B“身上”,如图甲所示,说明他在器材选择上存在的问题是______。
(2)改进器材后,多次改变蜡烛______(填 “A”或“B”)的位置,并移动另一支蜡烛,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到平面镜的距离______, 且它们的连线与镜面______。
(3)小明想确定家中穿衣镜成像的反射面,他将笔尖紧贴镜面A。如图丙所示,发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离,说明______(填 “A”或“B”)是反射面。
3.在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。
(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持______;
(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线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上______(选填“看到”或“看不到”)反射光线,此时,反射光______(选填“存在”或“不存在”);
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,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”)会看到反射光线。此现象说明反射光线、入射光线和法线______(选填“在”或“不在”)同一平面;
(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是______。
4.在探究“平面镜成像的特点”时:
(1)此实验中选用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系。将蜡烛A点燃后放在玻璃板前10cm处,未点燃的蜡烛B放在玻璃板后且与玻璃板相距______cm才能与蜡烛A的像完全重合;
(2)做完一次实验后,小红让蜡烛靠近平面镜重做实验,此时像的位置______(填“远离”或“靠近”)平面镜,像的大小______(填“变大”“变小”或“不变”)。过了一段时间,蜡烛A变短则A的像的大小将______;
(3)当玻璃板放置的位置如图所示时,蜡烛的像可能是图中的______(“A”、“B”或“C”)。
5.如图是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的茶色玻璃板下方放一张白色的方格纸,玻璃板与桌面垂直;两支完全相同的蜡烛A、B,以蜡烛A为成像物体。
(1)在实验中,为了使实验的效果更好,实验室内光线应________(较亮/较暗)一些;玻璃板代替平面镜,此时成像的清晰度要比平面镜________(好一些/差一些);
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板_______(前面/后面)观察蜡烛A经玻璃板________(反射/折射)所成的像;
(3)再拿蜡烛B放在玻璃板_________(前面/后面)移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合;若此时观察者往右平移一小段距离在P处观察,蜡烛B与蜡烛A的像________(还是重合/不再重合);
(4)减小蜡烛A到玻璃板的距离,像的大小_________(变大/变小/不变),若在玻璃板和蜡烛B之间放一块纸板,此时在玻璃板中________(能/不能)看到A的像;
(5)实验中,细心的同学可以看到蜡烛A通过玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像较暗.远处的像是来自于蜡烛A的入射光经过玻璃板________。
A.一次反射、两次折射形成的 B.一次反射、一次折射形成的
C.两次反射、一次折射形成的 D.两次反射、两次折射形成的
6.如图是小霖探究平面镜成像特点的实验装置,A 是点燃的蜡烛,B 是与 A 完全相同但未点燃的蜡烛。
(1)平面镜成像的原理___________。
(2)选取两支完全相同蜡烛的目的___________。
(3)实验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B 蜡烛,巧妙地确定了像的___________。
(4)实验中若无论怎样移动 B 蜡烛都无法使其和 A 蜡烛像完全重合的原因是___________。
(5)选用两支等长的蜡烛 A、B,点燃蜡烛A,小心地移动蜡烛 B,直到与蜡烛 A 的像完全重合为止。如果将点燃的蜡烛远离玻璃板,则像将________(选填“靠近玻璃板”、 “不变”或“远离玻璃板”)移动。
(6)移去后面的蜡烛 B,并在其所在位置上放一光屏,观察光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像,则说明平面镜所成的像是________像(填“虚”或“实”)。
(7)此实验应在光线________(“较亮”或“较暗”)的环境中进行像更明亮。若有 5mm 和 3mm 厚的玻璃板应选用___________。
7.在“探究平面镜成像特点”的实验中,器材有:
①各种长度的蜡烛若干
②平面镜一块
③透明玻璃板一块
④白纸一张
回答下面问题:
(1)平面M所选的器材是______(填序号)。如图所示把蜡烛A点燃放在M的前面,再把其它各支蜡烛依次放在M后面适当位置,当某只蜡烛放在后面时,从M的______(选填“前面”或“后面”)看那支蜡烛好像也被点燃了一样。此时,后面的那支蜡烛与蜡烛A______。测量两侧蜡烛到平面M的距离;再让蜡烛A远离M,则后面的蜡烛要______M才能再次看上去像被点燃了一样;
(2)多次观察及测量距离之后,可得到初步结论,平面镜所成的像物到平面镜的距离______。拿掉后面的蜡烛,在原来蜡烛的位置放置一块光屏,直接观察光屏,发现A蜡烛______(选填“能”或“不能”)在光屏上成像,说明平面镜成______像。
8.如图是“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)实验中使用玻璃板代替平面镜的好处是______;
(2)实验中用到两支相同的蜡烛,为了使实验效果更好,应该点燃______;
(3)移动蜡烛B,人眼从E方向看过去,看到蜡烛B与______重合,要确定B位置是不是所需位置,还需要的操作是______;
(4)将玻璃板水平向右移动,蜡烛A在平面镜中成的像将______(向左移/向右移/不动);
(5)在蜡烛B与玻璃板之间放置一块较大的不透明硬纸板,人在A侧透过玻璃板______(能/不能)看到蜡烛B。
9.小丁利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”:在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
(1)把光屏放在玻璃板后,无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是______像。在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是______(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)能看到玻璃板后的到蜡烛B是由光的______(填“反射”或“折射”)形成的;
(2)图乙是小丁某次测量蜡烛A到平面镜的距离L为______;将蜡烛靠近玻璃板,像的大小将______;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)若将玻璃板向左倾斜,如图丙所示,观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的______(选填“①”或“②”)处。
参考答案
1.玻璃板与水平桌面不垂直 物体的大小 平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关
【详解】
(1)[1]像与物是关于镜子对称的,玻璃板要竖直放置,若玻璃板与水平桌面不垂直,不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合。
(2)[2]由题,计划探究平面镜所成像的大小与物体的大小是否有关,自变量是物体的大小。
[3]实际上改变了物体到平面镜的距离,看平面镜成像的大小是否变化,所以实际探究的是平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关。
2.没点燃 两支蜡烛(或A、B)大小不同 A 相等 垂直 B
【详解】
(1)[1]实验中,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,不需要点燃,若点燃,则不易区分蜡烛B和A的像。
[2]由图甲可知,两支蜡烛大小不同,移动B,发现A烛焰的像出现在B“身上”。
(2)[3]为了使实验具有普遍性,多次改变蜡烛A的位置,移动另一支蜡烛,确定每次像的位置。
[4][5]由图乙可知,像与物到平面镜的距离相等,像和物的连线与平面镜垂直。
(3)[6]平面镜所成的像与物体到镜面的距离相等,笔尖的像与笔尖之间有一段距离,说明B是反射面。
3.垂直 看不到 存在 下部 在 可逆的
【详解】
(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。所以硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直。
(2)[2][3]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板面绕轴ON向后折,在在NOF面上看不到反射光线,但反射光线仍存在。
(3)[4][5]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,如图丙所示,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)[6]让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是可逆的。
4.大小 10 靠近 不变 变小 C
【详解】
(1)[1][2]实验中选择两根完全一样的蜡烛,是为了比较物与像的大小的关系;将蜡烛A点燃后放在玻璃板前10cm处,蜡烛A的像距玻璃板10cm,未点燃的蜡烛B放在玻璃板后10cm时,才能与蜡烛A的像完全重合;
(2)[3][4][5]做完一次实验后,小红让蜡烛靠近平面镜重做实验,物距变小了,此时像的位置会靠近平面镜;像的大小与物体大小相同,保持不变;过了一段时间,蜡烛A变短则A的像的大小将变短。
(3)[6]像与物关于平面镜对称,当玻璃板放置的位置如图所示时,蜡烛的像可能是图中的C。
5.较暗 差一些 前面 反射 重合 还是重合 不变 不能 A
【详解】
(1)[1][2]实验环境应选放在较暗的地方,这样增加烛焰、像与环境的对比度,使观察效果更明显。透明的玻璃板只能反射蜡烛A的一部分光线,另一部分透过玻璃板,所以玻璃板成的像比平面镜成的像清晰度差一些。
(2)[3][4]平面镜成像是光的反射形成的,观察到像需要反射光线进入人的眼睛。把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板前面才能观察到蜡烛A经玻璃板反射所成的像。
(3)[5][6]再拿蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合;因为像与物是关于镜面对称,若此时观察者往右平移一小段距离在P处观察,蜡烛B与蜡烛A的像还是重合。
(4)[7][8]平面镜成像时,像与物大小相同,减小蜡烛A到玻璃板的距离,像的大小不变,若在玻璃板和蜡烛B之间放一块纸板,此时蜡烛发出的光不能射到玻璃板上,在玻璃板中不能看到A的像。
(5)[9]看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像较暗,这是因为入射光线在玻璃板第一个面发生反射和折射时,光线强度就已减弱,折射光线又作为入射光线在第二个面发生反射和折射时,光线强度又减弱了,此时第二个反射光线在第一个面又作为入射光线发生反射和折射,这个折射光线所成的虚像距离观察者较远,同时光线强度比较弱,所以像较暗;由上述可知,远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次折射、然后一次反射,最后一次折射形成的,所以说远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射、两次折射形成的,故选A。
6.光的反射 便于比较物像的大小关系 位置 玻璃板与桌面不垂直 远离玻璃板 虚 较暗 3mm
【详解】
(1)[1]平面镜成像是由于光的反射形成的虚像,故其原理是光的反射。
(2)[2]选取两支完全相同的蜡烛的目的是为了比较平面镜所成的像与物的大小关系。
(3)[3]用透明玻璃板代替平面镜时,因玻璃板透明,故可在观察到A蜡烛像的同时也观察到B蜡烛,能确定像的位置。
(4)[4]若无论怎样移动B蜡烛都无法使其与A蜡烛的像完全重合,则原因可能是玻璃板与桌面不垂直。
(5)[5]因物与像关于平面镜对称,故将点燃的蜡烛远离玻璃板时,蜡烛的像也将远离玻璃板移动。
(6)[6]因光屏不能接收到蜡烛烛焰的像,故平面镜所成的像是虚像。
(7)[7][8]为了使得烛焰的像更明显,实验应在光线较暗的环境中进行,因光线经过玻璃板前后两个面时均会发生反射,故会形成两个像,造成重影,为了减小重影,应选择较薄的玻璃板,故应选择3mm厚的玻璃板。
7.③ 前面 大小相等,外形相同 远离 相等 不能 虚
【详解】
(1)[1]平面M应选用透明玻璃板,是因为玻璃板是透明的即可以反射成像,又能透过光线,便于准确确定像的位置,故选择的器材时③。
[2][3]根据实验要求,把蜡烛A点燃放在M前面,再把其它各支蜡烛依次放在M后面适当位置,当某支蜡烛放在后面时,从M的前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样,由此可以比较物像大小关系,后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关系是大小相等,外形相同。
[4]物像到平面镜的距离相等,蜡烛A远离M,蜡烛A的像液远离平面镜,故后面的蜡烛要远离平面镜才能与像完全重合。
(2)[5]多次观察及测量距离之后,物像到平面镜的距离相等,小明同学得到初步结论是:平面镜所成的像与物到平面镜之间的距离。
[6][7]拿掉后面的蜡烛,在原来蜡烛的位置放置一块光屏,直接观察光屏,发现A蜡烛不能在光屏上成像,说明平面镜成虚像。
8.便于确定像的位置 蜡烛A 蜡烛A的像 在E侧各个方向观察蜡烛B是否与蜡烛A的像完全重合 不动 不能
【详解】
(1)[1]实验中用透明的玻璃板代替平面镜,同时能看到成像物体的像和镜后和像对比的物体,便于确定像的位置。
(2)[2]把前面的蜡烛A点燃会有更多的光射向镜面,使成像更清晰。
(3)[3][4]移动蜡烛B,人眼从E方向看过去,直到蜡烛B与蜡烛A的像重合,在E侧各个方向观察蜡烛B是否与蜡烛A的像完全重合,从而确定A的像。
(4)[5]玻璃板水平移动,蜡烛与平面镜的距离不变,则蜡烛A的像不动。
(5)[6]在蜡烛B的位置前放一个不透明纸板,蜡烛B反射的光无法透过不透明纸板,因此人在A侧不能看到蜡烛B。
9.虚 蜡烛A 折射 3.50 不变 ②
【详解】
(1)[1]平面镜成的是虚像,所以光屏上呈现不了。
[2]蜡烛B外形、大小都是与蜡烛A相同的,可以替代蜡烛A去与其像比较大小。
[3]透过玻璃板看到蜡烛B,是光通过玻璃板发生折射后的结果。
(2)[4]图乙中刻度尺分度值为1mm,估读到分度值下一位,则L为3.50cm。
[5]平面镜成等大的像,将蜡烛靠近玻璃板,像的大小不变。
(3)[6]平面镜成的像与物体是关于镜面对称的,将玻璃板向左倾斜,则像会上移,故此时观察到蜡烛A的像的大致位置应在图中的②处。
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