第二章平面镜成像实验题拓展训练（3）2021-2022学年沪教版物理八年级上册（有解析）

第二章平面镜成像实验题拓展训练（3）2021-2022学年沪教版物理八年级上册
姓名：___________班级：___________
一、实验题
1．小阳利用如图所示的实验装置，探究光反射时的规律。其中 ENF 是用两块纸板连接起来的一个平面且与平面镜垂直放置。
（1）保持入射光的位置不变，把纸板 F 向后折，观察现象。改变入射光的位置，多次重复上述实验过程，发现相同的实验现象。其目的是为了探究_____是否在入射光线与法线所在的平面内。
（2）在实验中小阳还发现，随着入射光位置的不断改变，反射光的位置也在不断改变， 但是他们始终位于 ON 两侧，这说明反射光线与入射光线_____。
（3）接下来小阳逐渐增大入射光与法线的夹角，观察反射光并测量入射角和反射角。 实验数据如下表，他根据表中数据得出的结论和正确的结论并不一致。请你分析小阳出现错误的原因是：_____。
入射角/度 20 30 50 60 70 80
反射角/度 70 60 40 30 20 10
（4）当让激光笔发出的光逆着原来的反射光 OB 射向镜面时，此时的反射光将沿着________方向射出。
2．在进行“光的反射定律”的探究实验中，小明设计了如下实验，如图所示，平面镜M平放在桌面上，E、F是粘在一起的硬纸板，F可绕ON转动。
（1）如图甲，当E、F在同一平面上，让光线AO沿E射向镜面，在纸板F上可看到反射光线OB，改变AO入射角度，反射光线OB的角度也随之改变。但∠BON总等于∠AON，通过这个实验得到的结论是：_____。
（2）如图乙，把F向后转动，_____（填“能”或“不能”）看到反射光线，说明_____。
（3）在实验过程中，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，如图丙所时纸板上_____看到反射光线。（选填“能”或“不能”）
3．在“探究光的反射规律”的活动中。如图所示，将一块平面镜M放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，硬纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着硬纸板左侧的E板沿AO方向射到0点，在右侧F板上能看到反射光线OB。
（1）实验时从硬纸板前不同方向都能看到入射光线，这是因为光在硬缎板上发生了_____（选填“镜面”或“漫”）反射，其中硬纸板的作用是显示光的传播路径，探究反射光线、入射光线、法线是否在_____。
（2）让一束光贴着硬纸板左侧的E板沿AO方向射到M点，在右侧F板上能看到反射光线OB，此时反射光线和入射光线_____（选填“在”或“不在”）同一平面内。
（3）若将F板向后折转一定的角度，则在F板上_____（选填“能”或“不能”）看到反射光线，此时反射光线和入射光线_____ （选填“在”或“不在”）同一平面内。
（4）如果将光线沿着BO方向射向平面镜时，反射光线沿着OA方向射出，这说明在光的反射现象中，光路是_____。
4．如图甲是“探究光的反射规律”的实验装置，其中 E、F 是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于平面镜．
（1）实验中为了使光线能在光屏上显示出来，方便实验研究，应该采取的操作是_______
A．向光屏喷烟或雾
B．使光束垂直光屏射到O点
C．使光束贴着光屏射到O点
（2）在探究“反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内”时（如图乙），保持入射光线 位置不变应将光屏_______（选填“EON”或“NOF”）绕 ON 向前或向后弯折，观察现象．
（3）实验数据如下表，其中有一组数据测错了，可能是第_______组，原因可能是_______________．
试验次数 1 2 3 4 5
入射角 60° 45° 30° 15° 0°
反射角 60° 45° 60° 15° 0°
（4）另一位同学用图甲做实验时，整个光屏 ENFO 没有垂直平面镜，向后倾斜了 45°，如图丙，当光线仍然沿光屏AO方向入射时，在光屏 NOF 上_______（选填“能”或“不能”）看见反射光线OB．
5．在“探究平面镜成像”的实验中，除图中的器材以外，小明还选用了刻度尺和笔。
(1)实验中，准确确定像的位置至关重要，下列一些做法中，与此无关的是_____
A．用薄玻璃板替代平面镜
B．选用两支完全相同的蜡烛
C．将薄玻璃板竖直放置在白纸上
D．将没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至与蜡烛A的像完全重合
(2)实验中，小明将蜡烛B换成一张白纸放在蜡烛A的像的位置，当他在薄玻璃板的侧面观察白纸时，发现白纸上并没有像，这说明平面镜成的是_____像。
(3)小明做了三次实验，用笔在白纸上记下蜡烛和像对应点的位置，用刻度尺测量出它们到镜面的距离，并将数据记录到下表，则得出的实验结论是：_____。
实验次数 物到镜面距离/cm 像到镜面距离/cm
1 4.65 4.65
2 3.12 3.13
3 1.53 1.52
6．在“探究平面镜成像的特点”的实验中，把一薄玻璃板垂直放置在画有直线MN的纸张上，如图甲所示，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，为了找到点燃蜡烛A的像的位置，再拿一支外形完全相同，但未点燃蜡烛B在玻璃板后面移动，直到与蜡烛A的像完全重合。
（1）多次改变蜡烛A与玻璃板的距离，相应移动未点燃的蜡烛B，总能与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜所成像的______与物到镜面的距离无关；
（2）将光屏放在蜡烛A的像的位置，光屏承接不到像，说明平面镜所成的像是______像；
（3）蜡烛A位置不动，下列对玻璃板的操作能使蜡烛A的像位置发生变化的是______；
A．沿MN直线向左移动
B．沿MN直线向右移动
C．竖直向上移动
D．向前移动
（4）小芳用厚玻璃板探究此实验，她让厚玻璃板前表面的底端与纸张上的直线MN重合，发现蜡烛A的像有两个：B1和B2，如图乙所示，她应移动未点燃蜡烛B至______（选填“B1”或“B2”）位置。
7．为了探究光反射时的规律，小明进行了如图所示的实验．
(1)请在图中标出反射角的度数．
(2)小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？
(3)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，这说明了什么？
8．勇勇同学在家里的一间黑暗房子里做了有关光反射的探究实验，他首先在黄色的桌子上放了一张试卷大小白纸，然后再在纸上面放了一块小平面镜，最后他打开手电筒正对平面镜，请你和勇勇同学一起在旁边观察所发生的现象。结果发现了以下现象：
（1）镜子是_____（亮、暗）的，理由是_____。
（2）白纸是_____（亮、暗）的，理由是_____
（3）桌面是_____（亮、暗）的，理由是_____。
（4）按亮到暗依次排列是_____、_____、_____。
（5）此时桌子的颜色是_____的，理由是_____。
9．汽车是我们十分熟悉的交通工具，也包含丰富的物理知识
(1)用水作汽车发动机的冷却剂，这是因为水的___________大。
(2)对载重汽车提出了限载的要求，这主要是为了防止由于压力过大，造成____过大而损坏路面。
(3)汽车晚上行驶时车内灯通常是________的，这样可以防止成像而影响到对路况的观察。
10．“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ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前，应将纸板__放置在平面镜上；移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿__时针方向转动；
(2)如图乙所示，保持左侧纸板和入射光的位置不变，将右侧纸板绕ON前后转动，这样做的目的是探究__；
(3)在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束__（选填字母符号）；
A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方
(4)实验结束后，同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果他俩谁都没有能做到，你认为没有能做到的原因是__。
11．如图甲是小明“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）小明实验过程中，点燃蜡烛 A，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。如果有厚度为2 cm和1 mm的两块玻璃板，应选择厚度为___________的玻璃板做实验；
（2）小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，他可以将蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，由此可以得出的初步结论是___________；
（3）移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，光屏上___________呈现蜡烛的像（选填“能”或“不能”），说明平面镜所成的是___________像。（选填“虚”或“实”）；
（4）改变蜡烛A的位置三次实验得到三组物、像位置点关系如图乙所示，其中平面镜位置在MN处，由此知___________；
（5）如图丙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，将看到蜡烛A在玻璃板后的像会___________；
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向下 D．竖直向上
（6）小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用于研究像与物左右位置的关系。其中能够达到实验目的是___________。
A． B． C． D．
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．反射光线 分居法线两侧 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 OA
【解析】
【详解】
（1）反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内，保持入射光的位置不变，把纸板 F 向后折，在纸板上都不能看到反射光线，改变入射光的位置，多次重复上述实验过程，发现相同的实验现象，其目的是为了探究反射光线是否在入射光线与法线所在的平面内；
（2）随着入射光位置的不断改变，反射光的位置也在不断改变，但是它们始终位于 ON两侧，这说明反射光线与入射光线分居法线两侧；
（3）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角，当入射角分别为 20°、30°、50°、60°、70°、80°时，反射线与法线的夹角，即反射角也应分别是 20°、30°、50°、60°、70°、80°，不是 70°、60°、40°、30°、20°、10°，而 70°、60°、40°、30°、20°、10°正好是反射光线与镜面的夹角；
（4）让光线逆着原来的反射光 OB 射向镜面时，会发现反射光线沿着 OA 方向射出可知，将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，体现了光路是可逆的。
2．在反射现象中，反射角等于入射角 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 不能
【解析】
【详解】
(1)当E. F在同一平面上，让光线AO沿E射向镜面，在纸板F上可看到反射光线OB，改变AO入射角度，反射光线OB的角度也随之改变。但∠BON总等于∠AON，通过这个实验得到的结论是：在反射现象中，反射角等于入射角；(2)根据光的反射定律，在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以把纸板F向后振动，则在纸板上都不能看到反射光线，说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内；(3)在实验过程中，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线、入射光线在同一平面内，由于反射光线和入射光线构成的平面与平面镜垂直，故不能看到反射光线。
【点睛】
掌握光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角．
3． 漫 同一平面内 在 不能 在 可逆的
【解析】（1）实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线，是因为硬纸板表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；从图中可以很清晰观察到光的传播路径，即硬纸板可以显示光的传播路径，探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内；
（2）让一束光贴着硬纸板左侧的E板沿AO方向射到M点，在右侧F板上能看到反射光线OB，故此时反射光线和入射光线在同一平面内；
（3）当F板向后折转一定的角度，则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，故在F板上不能看到反射光；但是此时反射光线的位置不发生变化，所以反射光线和入射光线仍然在同一平面内。
（3）当让光线沿着OB的方向射向镜面时，发现反射光线沿着OA方向射，即将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，故体现了光路是可逆的。
点睛：本题考查的是“探究光的反射规律”的实验，故需要了解光的反射定律的内容，才能验证一个现象是否必须在在某一条件下才能成立，实验时只要让这一条件不满足，观察是否出现这一现象即可。
4．C NOF 3 见解析所示 不能
【详解】
(1)[1]为了使光线能在光屏上显示出来，方便实验研究，应该使光束贴着光屏射到O点，然后反射光线也会贴着光屏射出，在光屏上能看到反射光线；故选C；
(2)[2]保持入射光线位置不变，那么就应该保持光屏EON不动，向前或向后弯折反射光线所在的光屏NOF，观察现象；
(3)[3][4]应该是第3组数据出错了，因为这个入射角不等于反射角；
(4)[5]当光线仍然沿光屏AO方向入射时，在光屏NOF上不能看见反射光线OB，因为法线不在光屏ENFO上，入射光线、法线、反射光线在同一平面，那么反射光线也不在光屏ENFO上．
5．B 虚 平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等
【分析】
(1)根据平面镜成像特点实验的操作步骤，逐项分析其目的是否便于确定像的位置。
(2)平面镜所成的像是虚像，不会出现在光屏上。
(3)根据物到镜面距离和像到镜面距离数据可得出结论．
【详解】
(1)[1]AD．用薄玻璃板替代平面镜，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B蜡烛，将没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至与蜡烛A的像完全重合，便于确定像的位置，故AD不符合题意；
B．选用两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系，故B符合题意；
C．将薄玻璃板竖直放置在白纸上，才可以使蜡烛B与蜡烛A成的像完全重合，由此便可确定像的位置，故C不符合题意。
故选B。
(2)[2]小明将蜡烛B换成一张白纸放在蜡烛A的像的位置，白纸上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像。
(3)[3]根据表中数据分析可以得出初步结论是：像和物体到镜面的距离相等。
6．大小 虚 D B1
【详解】
（1）[1]改变蜡烛A到玻璃板的距离，移动玻璃板后面未点燃的蜡烛B，蜡烛B总能与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成像的大小与物到镜面的距离无关。
（2）[2]光屏能够承接的像都是实像，承接不了都是虚像，将光屏放在蜡烛A的像的位置，光屏承接不到像，说明平面镜所成的像是虚像。
（3）[3] ABC．蜡烛A位置不动，沿MN直线向左、向右、竖直向上移动玻璃板，蜡烛A到玻璃板的距离不变，像的位置不变，故ABC不符合题意；
D．蜡烛A位置不动，向前移动玻璃板，蜡烛A到玻璃板的距离变小，由于平面镜成像时，像距和物距相同，则像的位置发生变化，故D符合题意。
故选D。
（4）[4]玻璃板有两个反射面，两个反射面都能成像，根据平面镜成像的特点，像和物体到反射面的距离相同，所以B1是前面的反射面成的像，故她应该移动未点燃的蜡烛B至B1位置。
7．(1) 40°　见解析所示　(2)将纸板B向后折，观察纸板B上有无折射光线．(3)在光的反射中，光路可逆．
【解析】(1)如图:
(2)将纸板向后(前)折,观察在纸板上是否有反射光线,转动后,若不能看到反射光线,说明反射光线与入射光线是在同一平面内.
(3)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,说明了在反射现象中,光路是可逆的.
故本题答案为: (1) 40°　见解析所示　(2)将纸板B向后折，观察纸板B上有无折射光线．(3)在光的反射中，光路可逆．
8．暗 镜子发生了镜面反射 亮 白纸发生了漫反射 亮 桌面发生了漫反射 白纸 桌面 镜子 黄色 它只反射黄色的光，其它颜色都被吸收了
【解析】
【分析】
镜面反射是平行光线射到物体表面上时，反射光线仍是平行的，射向了某一处方向，而漫反射是由于物体表面粗糙时，反射光线的方向变得是向各个方向反射．
不透明物体只反射与物体颜色一致的光线；白色物体反射所有光线；黑色物体不反射光线．
【详解】
让手电筒的光正对着平面镜照射，在平面镜上会发生镜面反射，所以光线会集中在竖直方向，所以从侧面看到的平面镜是暗的；而白纸、桌面发生漫反射，镜子发生镜面反射。镜面反射的光几乎没进到人眼，而漫反射的光有一部分进入人眼，所以白纸、桌子比镜子亮；由于白纸反射所有光线，而桌子只反射黄色光线，因此经白纸反射后的光线进入人眼要多；故按亮到暗依次排列是白纸，桌面，镜子；并且看到桌子的颜色由桌子的反射光线决定的。
故答案为：
(1)暗，镜子发生了镜面反射；
(2)亮，白纸发生了漫反射；
(3)亮，桌面发生了漫反射；
(4)白纸，桌面，镜子；
(5)黄色，它只反射黄色的光，其它颜色都被吸收了。
9． 比热容 压强 关闭
【解析】(1)用水作汽车发动机的冷却剂，这是因为水的比热容大，相同质量的水和其他介质，在温度变化相同时，水的比热容胶大，带走的热量较多；
(2)对载重汽车提出了限载的要求，这主要是为了防止由于压力过大，造成压强过大而损坏路面；
(3)汽车晚上行驶时车内灯通常是关闭的，这样可以防止成像而影响到对路况的观察。
考查了水的比热容较大的应用；压强影响因素等。
10．垂直 顺 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 C 反射时，光路是可逆的
【详解】
(1)[1]实验前，应将纸板垂直放置在平面镜，才能让反射光线、入射光线都在纸板上呈现出来。
[2]移动激光笔，使入射光束绕入射点沿逆时针方向转动，则入射角增大，那么反射角也增大，所以反射光线沿顺时针方向转动。
(2)[3]如图乙所示，保持左侧纸板和入射光的位置不变，将右侧纸板绕ON前后转动，观察右侧纸板上是否呈现反射光线，这样做的目的是探究反射光线与入射光线和法线是否在同一平面内。
(3)[4]在图甲中，将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束不能在纸板上呈现，因为反射光线与入射光线应在同一平面内，所以反射光线在纸板前方，故C选项正确。
(4)[5]小明和小刚都没做到，原因是：在光的反射现象中，光路是可逆的。
11．B 1mm 平面镜成像中，像与物的大小相等 不能 虚 像与物到平面镜的距离相等 C A
【详解】
（1）[1]“探究平面镜成像特点”的实验中，用玻璃板代替平面镜是因为玻璃板是透明的，能透过玻璃板观察到蜡烛B，便于确定像的位置。
[2]玻璃板厚了容易两面成像产生重影影响实验，所以应该选择较薄的玻璃板，即选择1mm的玻璃板。
（2）[3]蜡烛A、B大小相同，在玻璃板后面移动蜡烛B，当与蜡烛A的像完全重合时，可以初步得到结论：平面镜成像中，像与物的大小相等。
（3）[4][5]光屏能够承接的是实像，承接不到的是虚像，而平面镜成的是虚像，在蜡烛B的位置放一光屏不能承接到蜡烛A的像。
（4）[6]由图乙可知，三次实验中，物、像位置点到玻璃板的距离相等，可知：像与物到平面镜的距离相等。
（5）[7]如图丙所示，当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时，根据平面镜成的像与物对称的关系可知，蜡烛A在玻璃板后的像会竖直向下运动。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（6）[8]由图可知，四个模型分别为C、A、T、V，只有C的左右不同，而A、T、V左右相同，用它们三个无法研究像与物左右位置的关系，不能达到实验目的，只有C左右不同，能达到实验目的。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
(
2
)
(
1
)