第二章第一节、光的反射与平面镜成像 练习题-2024-2025学年华东师大版科学八年级下册
2025-02-26
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学华东师大版(2012)八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 1 光的反射 平面镜 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.11 MB |
| 发布时间 | 2025-02-26 |
| 更新时间 | 2025-04-05 |
| 作者 | 良知科学工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50639625.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
八年级第一课、光的反射与平面镜
一、光的反射定律的应用
1.一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直,则原来的入射角是( )
A.15° B.25° C.30° D.35°
2.如图所示,若要使激光笔发出的激光经平面镜反射后能射中墙上的目标,下列操作可行的是( )
A.激光笔向右平移远离墙壁
B.入射点不变减小入射角
C.平面镜保持水平往下移动
D.平面镜水平向左移动
3.一束光垂直射向平面镜,发生反射时,入射角和反射角大小分别为( )
A.90°,90° B.0°,0° C.90°,0° D.0°,90°
4.如图是小科探究光的反射定律的相关实验过程,其中M为水平放置的平面镜,E、F为可以绕ON折转的纸板。下列叙述正确的是( )
A.图甲中∠AOP是入射角
B.图甲中如果光线沿BO射入,可以沿OA射出
C.图乙中若将F板绕ON向后转,反射光线会消失
D.图甲中将入射光线沿E所在平面绕O点顺时针旋转,反射光线也随之顺时针旋转
5.一束激光以入射角i=45°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示,如果反射光的光斑位置在光屏上向左移动了2cm,则可判断液面可能( )
A.上升了1cm B.上升了2cm C.下降了2cm D.下降了1cm
6.把微小放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法。如图是一种显示微小形变的装置。A为激光笔,B、C是平面镜,P为台面,未放重物时,激光束反射在屏上的光斑为点D,当把重物M放在台面P上时,台面将发生微小形变,以下说法正确的是 ( )
A.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的左侧移动
B.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的右侧移动
C.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的右侧移动
D.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的左侧移动
7.如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则此时( )
A.反射光线顺时针方向旋转
B.反射光线逆时针方向旋转
C.反射光线的方向不变
D.无法确定
8.如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜M,桌面上的小球按图示方向滚动。要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α应为( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
9.一束激光以入射角i=45°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示,如果反射光的光斑位置在光屏上向右移动了2cm,则可判断液面可能( )
A.上升了1cm B.上升了3cm C.下降了2cm D.下降了1cm
10.如图所示,激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射在足够长的刻度尺上形成光斑B。
(1)若入射光线与界面所成的夹角为37°,则入射光线与反射光线所成的夹角为 。
(2)如果水位上升,光斑B会 (填“向上”或“向下”)移动。
11.如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一个点光源S,点光源发出一“细光束垂直射向平面镜,此时入射角为 度,平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动。在转动30°角时,照射到筒壁上的反射光转过的角度为 度。
12.如图所示,两平面镜垂直放置,一条入射光线SO射向平面镜AB,经两平面镜反射后出射,此时反射出的光线与原光线SO (填“平行”或不平行),若两平面镜ABC绕O点沿顺时针方向转过5°,则经两平面镜反射后的出射光线的方向转动了 度(选填:“20”、“10”、“5”、“0”)
二、光的反射作图
1.根据平面镜成像特点,在图中作出AB的像。
2.如图所示,画出代表新鞋的A点在平面镜中的像A′和女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
3.按要求进行作图解答:
如图所示,伪3D投影需要将水平放置物体AB经过平面镜成竖直的像A′B′,请在图中画出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
4.如图所示,小高在某商场买鞋,他选了一双新鞋在垂直于地面的试鞋镜前试穿。但此时在镜中他看不到新鞋的整像。请用作图法说明看不到新鞋整像的原因。(AB表示鞋长,C点代表人眼。)
5.根据平面镜成像的原理,作出图中光源S在平面镜中的像。
6.如图所示,MN为平面镜,A为发光点。眼睛放在B处,可以从平面镜中看到A的像。现要在平面镜上贴一张狭窄的纸条,挡住A经平面镜反射到B的光线,使在B处的眼睛无法从平面镜中看到A,这个纸条应贴在平面镜的哪个位置?请通过作图找到这个位置,并在该位置处标上字母P。
7.如图所示,一女孩面向墙壁站立,她的眼睛与地面相距1.5m,现有一面小镜,女孩为了看到天花板的灯,应把小镜挂在墙上,离地高度为 。(结构保留小数点后两位)
8.平面镜前有一点光源S,如图所示,作一条从光源S射出的光线,使它经平面镜反射后,恰好经过A点。图中的数字符号表示的是确定光源S射出的光线时作图的先后次序,其中作图过程正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图,平面镜MN竖直放置,镜前有一个发光物体S,此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转,现将平面镜拉离竖直位置一个偏角至MN′的位置,释放镜的下端,在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中,物体S的像( )
A.像S′做直线运动,像S′到镜的距离不断减小
B.像S′做曲线运动,像S′到镜的距离不断增大
C.像S′做直线运动,像S′到转轴M的距离不断减小
D.像S′做曲线运动,像S′到转轴M的距离保持不变
10.如图所示,平面镜OM与ON垂直放置,在它们的角平分线上P点处,放有一个球形发光物体,左半部分为深色,右半部分为浅色,在P点左侧较远的地方放有一架照相机,不考虑照相机本身在镜中的成像情况,则拍出照片的示意图请描绘出来(若像未达到四个,请自行划去多余的像)。
11.如图为一辆车中的司机通过后视镜过程汽车后方情况示意图。O点为司机眼部所在位置,司机在右侧的后视镜AB(看作平面镜)中能看到车尾C点。根据平面镜成像规律画出司机眼睛看到C点的光路图。
三、平面镜成像的应用
1.如图甲“平视显示系统”可以将一些行车信息直接通过前挡风玻璃成像在视野前方,司机不必低头看仪表,提升了行车的安全性。图乙是其成像原理简图,据图分析正确的是( )
A.司机看到视野前方行车信息的像是虚像
B.为避免产生重影,可增大挡风玻璃的厚度
C.行车信息所成像的大小与物体的大小不相等
D.行车信息通过挡风玻璃成像的原理是光的折射
2.如图是神奇的魔术——浇不灭的蜡烛实验(如图甲):实验时准备两支蜡烛,点燃平面镜前的蜡烛,平面镜后面未点燃的蜡烛放在烧杯内。向烧杯内慢慢加水,透过平面镜看到蜡烛火焰并没有被水浇灭(如图乙)。下列做法会导致魔术不成功是( )
A.选择较薄的玻璃板
B.两蜡烛到平面镜的距离放置相等
C.选择大小相等的两支蜡烛
D.玻璃板倾斜放置在桌面上
3.如图乙所示,是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况,用它正对如图甲所示的光源“F”,则观察到的像是( )
A. B. C. D.
4.小明同学在家中用两个平面镜和纸筒制作了一个简易潜望镜,如图所示,他把该潜望镜放到窗户下观察窗外的物体,则观察到的物体的像是( )
A.正立的虚像 B.倒立的虚像
C.正立的实像 D.倒立的实像
5.检查视力时,人与视力表的距离要求为5m,由于医务室房间太小,医生首先将视力表贴在一面墙上,然后在对面墙上正对着视力表挂一大平面镜,视力表到镜子的距离为3m,检查视力时( )
A.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2m
B.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2.5m
C.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为2m
D.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为3m
6.“全息投影技术”在舞台、商业展示等上都有广泛应用。小科同学自制了一个简易“全息”投影,它是由4块玻璃板制作而成,玻璃板与水平面成45°角,平板电脑上的4个“小黄人”作为光源,小科同学看到的小黄人的像位于如图所示位置,像正在竖直向上匀速运动,则此时位于A处屏幕上的小黄人的运动方向为( )
A.向左做匀速运动
B.向右做匀速运动
C.向上做匀速运动
D.向下做匀速运动
7.如图,水平地面上竖立一平面镜MN,人直立在平面镜前观察自己在平面镜中的像,已知此时他看不见自己的脚在平面镜中的像。为了能观察到自己的脚在平面镜中的像,他应该( )
①将脚抬起一些
②让自己蹲下一些
③让自己后退一些
④将平面镜位置向上移动一些
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
8.提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方。如图所示,当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时,他直接看显示器会看到( )
A.爱我中华 B. C. D.
9.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面墙的两边,若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身,则所需最小的窗的位置应为( )
A.ae B.ad C.be D.bd
10.图中M是竖直放置的平面镜,镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前,乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍,如图所示。二人略错开,以便甲能看到乙的像。以L表示镜的长度,h表示乙的身高,为使甲能看到镜中乙的全身像,L的最小值为( )
A. B. C. D.h
11.行车过程中为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况造成事故,厂商开发出如图所示的一种抬头显示器:汽车仪表安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃就可看到竖直的仪表显示的像。行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 (选填“反射”或“折射”)形成的;若抬头显示器水平放置在汽车中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角度数为 ;某驾驶员发现在挡风玻璃上所成的像过高,不便观察,这时需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;司机在挡风玻璃上看到的数字“6”,在显示器屏幕上图形是 。
参考答案与试题解析
一. 光的反射定律的应用
1.一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直,则原来的入射角是( )
A.15° B.25° C.30° D.35°
【答案】B
【分析】根据“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”。利用光的反射定律中的反射角始终等于入射角可求出现在的反射角的度数,然后即可得出结论。
【解答】解:由“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”,可知此时的入射角为45°;
则原来反射角为45°﹣20°=25°。
故选:B。
【点评】本题考查光的反射定律的应用,属于基础题。
2.如图所示,若要使激光笔发出的激光经平面镜反射后能射中墙上的目标,下列操作可行的是( )
A.激光笔向右平移远离墙壁
B.入射点不变减小入射角
C.平面镜保持水平往下移动
D.平面镜水平向左移动
【答案】C
【分析】(1)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。
(2)将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,据此结合光的反射规律分析解答。
【解答】解:过入射点垂直于平面镜做出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧画出反射光线,如图所示:
激光笔不动的情况下,将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,反射光线能射中墙上的目标。
故选:C。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容,特别是反射角与入射角的关系,其中必须搞清入射角与反射角的概念。
3.一束光垂直射向平面镜,发生反射时,入射角和反射角大小分别为( )
A.90°,90° B.0°,0° C.90°,0° D.0°,90°
【答案】B
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
【解答】解:当一束光线垂直射向平面镜时,入射光线与法线的夹角是0°,所以反射角等于入射角等于0°。
故选:B。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容,要掌握光的反射定律及反射角与入射角的概念。特别是垂直入射时,入射角应为0°。
4.如图是小科探究光的反射定律的相关实验过程,其中M为水平放置的平面镜,E、F为可以绕ON折转的纸板。下列叙述正确的是( )
A.图甲中∠AOP是入射角
B.图甲中如果光线沿BO射入,可以沿OA射出
C.图乙中若将F板绕ON向后转,反射光线会消失
D.图甲中将入射光线沿E所在平面绕O点顺时针旋转,反射光线也随之顺时针旋转
【答案】B
【分析】(1)入射角是入射光线和法线的夹角;
(2)反射时光路是可逆的;
(3)根据光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)将入射光线沿E所在平面绕O点顺时针旋转,入射角减小,则反射角也随之减小,据此回答。
【解答】解:A、入射角是入射光线和法线的夹角,则图中的入射角为∠AON,故A错误;
B、光反射时光路是可逆的,则一束光贴着纸板沿BO入射,经平面镜反射后反射光线沿OA射出,故B正确;
C、根据光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内,如果纸板F沿ON轴向后旋转一定角度,则在纸板上都不能看到反射光线OB,而不是反射光线消失,故C错误;
D、图甲中将入射光线沿E所在平面绕O点顺时针旋转,入射角减小,则反射角也随之减小,所以反射光线应逆时针旋转,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验。本实验可以得出:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
5.一束激光以入射角i=45°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示,如果反射光的光斑位置在光屏上向左移动了2cm,则可判断液面可能( )
A.上升了1cm B.上升了2cm C.下降了2cm D.下降了1cm
【答案】A
【分析】根据光的反射定律来分析和解答本题,假设液面上升(下降),根据反射定律确定光斑移动的方向,确定符合题意的情况,根据几何知识求出此时液面高度的变化。
【解答】解:
若液面上升,根据反射定律,如果反射光的光斑位置在B的左则处,如下左所示:
若液面下降,根据反射定律,如果反射光的光斑位置在B的右侧H处,如下右所示,故第一种情况符合题意;
在左图中,根据反射角等于入射角,故∠CEH=45°,由几何知识,∠EOF=90°,则△EOF为等腰直角三角形,由几何知识可知BHEF为平行四边形,故EF=BH=2m,可知:
则水面上升的距离为1cm,只有A正确。
故选:A。
【点评】本题考查光的反射定律,体现了数学知识在物理中的运用,有一定的难度。
6.把微小放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法。如图是一种显示微小形变的装置。A为激光笔,B、C是平面镜,P为台面,未放重物时,激光束反射在屏上的光斑为点D,当把重物M放在台面P上时,台面将发生微小形变,以下说法正确的是 ( )
A.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的左侧移动
B.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的右侧移动
C.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的右侧移动
D.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的左侧移动
【答案】C
【分析】力可以改变物体的形状;用力压桌面,桌面发生形变,平面镜N或M的高度就会发生变化,从而使刻度尺上的光斑移动,然后根据光的反射定律可知光斑向D点的那一侧移动。
【解答】解:P桌面上放重物M后台面发生倾斜,平面镜也发生倾斜,所以入射角变大,平面镜B上的入射角变大,根据镜面反射的特点知反射的光线偏向右方,即光斑向D点的右侧移动。
故选:C。
【点评】这是物理学中演示微小形变的实验方法,要理解两次平面镜的反射光路。
7.如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则此时( )
A.反射光线顺时针方向旋转
B.反射光线逆时针方向旋转
C.反射光线的方向不变
D.无法确定
【答案】C
【分析】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。
【解答】解:在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,但水面总是水平的,所以入射光线与水面垂直,故反射光线的方向不变。
故选:C。
【点评】本题考查光的反射;注意无论盛水的容器如何倾斜,水面永远是水平的。
8.如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜M,桌面上的小球按图示方向滚动。要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α应为( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
【答案】C
【分析】首先要知道平面镜成像的特点:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反,即像与物关于平面镜对称;
根据小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动和平面镜成像的特点,找到平面镜一定通过的两个点,判断出平面镜的位置。
【解答】解:根据题意,小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动,所以小球到达A点时,像也到达A点,所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A;
根据题意,当小球在图示中的B点时,像点在竖直方向的C点,平面镜过BC连线的中点D;
平面镜一定在AD连线上,其中:
∵BD=CD,AD⊥BC,
∴AD是∠BAC的角平分线,
又∵∠BAC=90°,
∴∠BAD=45°,如图所示:
所以题干中的夹角α=45°。
故选:C。
【点评】确定平面镜的位置时,多利用像与物关于平面镜对称的特点,并且注意找到平面镜通过的两个点,从而确定平面镜的位置。
9.一束激光以入射角i=45°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示,如果反射光的光斑位置在光屏上向右移动了2cm,则可判断液面可能( )
A.上升了1cm B.上升了3cm C.下降了2cm D.下降了1cm
【答案】D
【分析】根据光的反射定律来分析和解答本题,假设液面上升(下降),根据反射定律确定光斑移动的方向,确定符合题意的情况,根据几何知识求出此时液面高度的变化。
【解答】解:
若液面上升,根据反射定律,如果反射光的光斑位置在B的左则处,如下左所示:
若液面下降,根据反射定律,如果反射光的光斑位置在B的右侧H处,如下右所示,故第二种情况符合题意;
在右图中,根据反射角等于入射角,故∠COH=45°,由几何知识,∠EOF=90°,则ΔEOF为等腰直角三角形,由几何知识,CO垂直平分EF,因BEFH为平行四边形,故EF=BH=2m,可知:
CO1cm,故液面下降了1cm,只有D正确。
故选:D。
【点评】本题考查光的反射定律,体现了数学知识在物理中的运用,有一定的难度。
10.如图所示,激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射在足够长的刻度尺上形成光斑B。
(1)若入射光线与界面所成的夹角为37°,则入射光线与反射光线所成的夹角为 106° 。
(2)如果水位上升,光斑B会 向上 (填“向上”或“向下”)移动。
【答案】(1)106°;(2)向上。
【分析】(1)根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
(2)根据水位变化分析反射点的位置变化,根据反射定律确定反射光线的位置。
【解答】解:(1)若入射光线和界面的夹角为37度,则入射角(入射光线和发现的夹角)为:90°﹣37°=53°,根据光的反射定律,反射角=入射角,故反射角为53度;入射光线与反射光线所成的夹角53°+53°=106°;
(2)如果水位上升,反射点左移,使得反射光线向左平移,因而与刻度尺的交点上移。
故答案为:(1)106°;(2)向上。
【点评】本题考查光的反射定律的应用,属于基础题。
11.如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一个点光源S,点光源发出一“细光束垂直射向平面镜,此时入射角为 0 度,平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动。在转动30°角时,照射到筒壁上的反射光转过的角度为 60 度。
【答案】见试题解答内容
【分析】入射光线和反射光线、法线三线合一,入射角为0度;根据题干的提示和反射定律画出平面镜旋转前后的反射光路图,以及所成的虚像的图。
【解答】解:平面镜正对筒壁上一个点光源S,点光源发出一“细光束垂直射向平面镜,此时入射光线和反射光线、法线三线合一,入射角为0度;
如右图所示,平面镜旋转30°,相当于入射角增大30°,因为原先入射角为0°,(如左图)
则入射角和反射角的夹角为60°,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度θ2即为60°(如右图)
由左右两图的“虚像”的位置可知:点光源在镜中所成的像转过的角度θ1为60°。
故答案为:0;60。
【点评】本题主要考查学生对光的反射定律的了解和掌握,通过画图解答,学生更容易理解,此题要求学生应具备一定的空间想象能力,是一道难题。
12.如图所示,两平面镜垂直放置,一条入射光线SO射向平面镜AB,经两平面镜反射后出射,此时反射出的光线与原光线SO 平行 (填“平行”或不平行),若两平面镜ABC绕O点沿顺时针方向转过5°,则经两平面镜反射后的出射光线的方向转动了 0 度(选填:“20”、“10”、“5”、“0”)
【答案】平行;0。
【分析】先过入射点作出法线,根据入射角等于反射角确定反射光线的位置;同时射入另一个镜面,同理过现在的入射点作法线,再根据入射角等于反射角确定反射光线的位置,注意最后的反射光线和原来的入射光线平行。
【解答】解:
根据入射角等于反射角作出反射光线,反射光线与水平镜面的交点为二次反射点,再过二次反射点作竖直线(即法线),然后再根据入射角等于反射角作与原来入射光线平行的反射光线,如图:
;
此时的反射光线和最初的入射光线是平行的;
两平面镜ABC绕过O点顺时针方向转过一个小角5°后,由于入射光线不变,故反射光线的方向不变,经两平面镜反射后的反射光线的方向转动了0度。
故答案为:平行;0。
【点评】对于互成直角的反射器来讲,它的出射光线与入射光线平行;入射光线方向不变,平面镜转动时反射光线转过的角度是平面镜转过角度的2倍,这两个应该作为基本规律记住。
二、光的反射作图
1.根据平面镜成像特点,在图中作出AB的像。
【答案】见解答
【分析】平面镜成像的特点是:像与物关于平面镜对称,可以先作出物体AB端点的像点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像。
【解答】解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
【点评】作物体在平面镜中所成的像,常用方法是:作出端点(或关键点)的像点,用虚线连接像点得到物体的像。
2.如图所示,画出代表新鞋的A点在平面镜中的像A′和女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【答案】
【分析】(1)根据平面镜成的像与物体关于镜面对称可作出A点在平面镜中的像A'。
(2)根据反射光线的反向延长线过像点作出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【解答】解:在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A′,即为A在平面镜中的像;
连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O,即为入射点,连接AO、OB,则AO是入射光线,OB为反射光线,如图所示:
【点评】本题考查了平面镜成像的特点、利用平面镜作图,利用好反射光线好像是从虚像上发出的是解题的关键。
3.按要求进行作图解答:
如图所示,伪3D投影需要将水平放置物体AB经过平面镜成竖直的像A′B′,请在图中画出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
【答案】
【分析】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,可确定平面镜的位置。
【解答】解:平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形,连接AA′,做AA′的垂直平分线MN,即平面镜的位置。如图所示:
【点评】此题考查平面镜成像相关作图,平面镜成像的实质也是光的反射,像物等距的规律可帮助我们找到镜面的位置。
4.如图所示,小高在某商场买鞋,他选了一双新鞋在垂直于地面的试鞋镜前试穿。但此时在镜中他看不到新鞋的整像。请用作图法说明看不到新鞋整像的原因。(AB表示鞋长,C点代表人眼。)
【答案】如下图,根据平面镜成像物像关于平面镜对称的特点做出鞋子在平面镜中的像A'B',然后连接像点B'与平面镜上边缘并延长,要想看到镜中的新鞋,就要使眼睛看到新鞋成的像;鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须能进入人的眼中,由图可以看出:鞋子B点发出的光线BO经过平面镜的反射光线OD没有进入人的眼中(C点),所以看不到新鞋的像。
【分析】根据平面镜成像的特点就可解答此题。
【解答】解:如下图,根据平面镜成像物像关于平面镜对称的特点做出鞋子在平面镜中的像A'B',然后连接像点B'与平面镜上边缘并延长,要想看到镜中的新鞋,就要使眼睛看到新鞋成的像;鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须能进入人的眼中,由图可以看出:鞋子B点发出的光线BO经过平面镜的反射光线OD没有进入人的眼中(C点),所以看不到新鞋的像。
【点评】本题考查了平面镜成像的特点的应用,属于基础考题。
5.根据平面镜成像的原理,作出图中光源S在平面镜中的像。
【答案】
【分析】根据题意,两条入射光线为同一点光源S发出的光线,所以两条入射光线反向延长的交点即为点光源的位置。
【解答】解:将两条入射光线反向延长,其交点为光源S在平面镜中的像的位置,如图所示:
【点评】此类题解题时把握住:在光的反射现象中注意反射光线反向延长一定过发光点的像点。
6.如图所示,MN为平面镜,A为发光点。眼睛放在B处,可以从平面镜中看到A的像。现要在平面镜上贴一张狭窄的纸条,挡住A经平面镜反射到B的光线,使在B处的眼睛无法从平面镜中看到A,这个纸条应贴在平面镜的哪个位置?请通过作图找到这个位置,并在该位置处标上字母P。
【答案】
【分析】根据平面镜成像特点,作出S的像点S′,A点是人的眼睛所在位置,根据反射光线的反向延长线过像点,可确定入射点,则遮住这个入射点,眼睛就看不到S在平面镜中的像了。
【解答】解:作出S的像点S′,连接S′A,与平面镜交于一点P,则遮住这个入射点,眼睛就看不到S在平面镜中的像了;
如下图所示:
【点评】此题的题干内容较多,看起来似乎很难,但仔细阅读题目,发现就是本题考查平面镜成像的特点:反射光线的反向延长线交于像点,像与物关于镜面对称。
7.如图所示,一女孩面向墙壁站立,她的眼睛与地面相距1.5m,现有一面小镜,女孩为了看到天花板的灯,应把小镜挂在墙上,离地高度为 1.83m 。(结构保留小数点后两位)
【答案】1.83m
【分析】先根据平面镜成像的原理画出眼睛看到灯的光路,则反射点为平面镜的位置,然后再利用相似三角形求出反射点距地面的位置。
【解答】解:眼睛看到灯的光路,如图所示:
从图中可以看出,镜子的位置应在O点,并且△OAB和△OCD相似,则有
,则,
解得:OB=0.33m
则O点距地面的距离为1.5m+0.33m=1.83m。
故答案为:1.83m。
【点评】本题考查平面镜成像的相关作图以及数学知识的灵活应用,本题的难点是找出相似三角形,利用数学知识求出反射点距地面的位置。
8.平面镜前有一点光源S,如图所示,作一条从光源S射出的光线,使它经平面镜反射后,恰好经过A点。图中的数字符号表示的是确定光源S射出的光线时作图的先后次序,其中作图过程正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先根据平面镜成像的特点作出S的像;再根据平面镜成像原理可知,反射光线所有的反向延长线都会过S的像;连接像点与A点,则与平面镜的交点为入射点,再完成光路即可。
【解答】解:①先通过平面镜作出发光点S的对称点S′即为S的像;连接S′A交平面镜于点O,②OA为反射光线;③连接SO为入射光线,如图所示:
故选:C。
【点评】本题利用了平面镜成像特点和原理来完成光路。一定要注意物与像关于镜面是对称的。
9.如图,平面镜MN竖直放置,镜前有一个发光物体S,此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转,现将平面镜拉离竖直位置一个偏角至MN′的位置,释放镜的下端,在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中,物体S的像( )
A.像S′做直线运动,像S′到镜的距离不断减小
B.像S′做曲线运动,像S′到镜的距离不断增大
C.像S′做直线运动,像S′到转轴M的距离不断减小
D.像S′做曲线运动,像S′到转轴M的距离保持不变
【答案】D
【分析】根据平面镜成像的特点:所成的像是虚像;像和物体形状、大小相同;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等来解答此题。
【解答】解:
根据平面镜成像特点,分别作出平面镜在MN处S的像S′和平面镜在MN′处S的像S″,然后进行分析;
由图可知,S点绕M以SM长为半径转动,所以它的像的轨迹应该是圆弧,而不是线段,像S′到镜的距离的变小,故AC错误;
平面镜成像的特点:像和物体各对应点到平面镜间距离,在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中,物体S到转轴M的距离不变,因此像S′到转轴M的距离不变。故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了平面镜成像特点的应用,还有一种思路:连接SM,在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中,SM的长度不变,根据物像对称,S′M的长度不变,像S′做曲线运动;由于像距等于物距,像S′到镜的距离减小。
10.如图所示,平面镜OM与ON垂直放置,在它们的角平分线上P点处,放有一个球形发光物体,左半部分为深色,右半部分为浅色,在P点左侧较远的地方放有一架照相机,不考虑照相机本身在镜中的成像情况,则拍出照片的示意图请描绘出来(若像未达到四个,请自行划去多余的像)。
【答案】,三种情况,左半面全黑,全黑,右半面全黑。
【分析】平面镜成像特点:平面镜虚像,物像大小相等,物像到平面镜的距离相等,物像连线如镜面垂直。
根据平面镜成像特点在平面镜MO和NO中分别作出P的像A和B,A又在NO平面镜中成像,B又在MO平面镜中成像,两个像重合,物体在两个竖直放置的平面镜中间,我们在平面镜中能看到三个像。
照相机和物体P,像C在同一条直线上,照相过程中,像C被物体P阻挡,照相机不能照到像C,能照到物体P的黑面,能照到A像、B像,并且AB像是对称的。
【解答】解:利用平面镜成像特点作物体P在平面镜MO中的像A,对于球的黑白两部分,要作黑白分界线直径的像来确定。
同理作物体P在平面镜NO中的像B。
像A在平面镜NO中成像,像B在平面镜MO中成像重合得到像C。
;
照相机和物体P,像C在同一条直线上,照相机只能照到物体P的黑面,所以照相机拍摄到的照片是如图所示:
,三种情况,左半面全黑,全黑,右半面全黑。
【点评】本题首先确定物体放在两个竖直放置的平面镜之间成三个像,物像一共有四个,物体、像C、照相机在同一条直线上,照相机不能拍摄像C,从而排除A和B选项,照相机正对物体P拍摄,只能拍摄到物体P的白面来确定最后答案。
11.如图为一辆车中的司机通过后视镜过程汽车后方情况示意图。O点为司机眼部所在位置,司机在右侧的后视镜AB(看作平面镜)中能看到车尾C点。根据平面镜成像规律画出司机眼睛看到C点的光路图。
【答案】见试题解答内容
【分析】先确定C点在平面镜中的像点,然后根据反射光线的反向延长线过像点确定反射光线,再连接光源和反射点,完成光路。
【解答】解:先延长AB,然后作C点关于AB的对称点,然后连接OC′(即反射光线),并标出反射光线的方向,再连接C点和反射点(即入射光线),并标出光线的方向,如图所示:
【点评】会根据平面镜成像的特点的作光的反射光路图,熟练掌握光的反射光路图的画法。
三、平面镜成像的应用
1.如图甲“平视显示系统”可以将一些行车信息直接通过前挡风玻璃成像在视野前方,司机不必低头看仪表,提升了行车的安全性。图乙是其成像原理简图,据图分析正确的是( )
A.司机看到视野前方行车信息的像是虚像
B.为避免产生重影,可增大挡风玻璃的厚度
C.行车信息所成像的大小与物体的大小不相等
D.行车信息通过挡风玻璃成像的原理是光的折射
【答案】A
【分析】(1)平面镜成正立等大的虚像,是光的反射现象;
(2)由于玻璃板有厚度,所以玻璃板前一平面就会有一个平面镜成像,而玻璃板的后一平面也会成一个像。
【解答】解:ACD、挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成像是由光的反射形成的虚像,平面镜成正立等大的虚像,即行车信息所成像的大小与物体的大小相等,故A正确,C、D错误;
B、由于玻璃板有厚度壶产生重影,因此为避免产生重影,可减小挡风玻璃的厚度,故B错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对于平面镜成像特点、平面镜在生活中的应用的理解和掌握。
2.如图是神奇的魔术——浇不灭的蜡烛实验(如图甲):实验时准备两支蜡烛,点燃平面镜前的蜡烛,平面镜后面未点燃的蜡烛放在烧杯内。向烧杯内慢慢加水,透过平面镜看到蜡烛火焰并没有被水浇灭(如图乙)。下列做法会导致魔术不成功是( )
A.选择较薄的玻璃板
B.两蜡烛到平面镜的距离放置相等
C.选择大小相等的两支蜡烛
D.玻璃板倾斜放置在桌面上
【答案】D
【分析】(1)在探究平面镜成像特点的实验中,为了便于确定像的位置,选择较薄的玻璃板,且玻璃板应竖直放置;
(2)像与物体关于平面镜对称;像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。
【解答】解:A.在探究平面镜成像特点的实验中,避免前后面成像过远而看不清,因而选择较薄的玻璃板,故A正确;
B.像与物体关于平面镜对称;像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,故两蜡烛到平面镜的距离放置相等,故B正确;
C.由于像与物体大小相等,为了保证像与后面的蜡烛重合,因而选择大小相等的两支蜡烛,故C正确;
D.由于物体与像在水平面上,连线垂直于镜面,故玻璃板应竖直放置在桌面上,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查平面镜成像规律的探究,属于中档题。
3.如图乙所示,是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况,用它正对如图甲所示的光源“F”,则观察到的像是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先要弄清潜望镜的原理,是地上面的、远处的景物反射的光,照射到潜望镜上面这块平面镜上,再反射到下面这块平面镜上,再反射到人的眼里,人就能从低处看见地上面的、远处的景物。总之是平面镜成像。
【解答】解:
根据潜望镜中使用的是两块平面镜;第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像,第二个镜子成正立等大,左右再次颠倒的像,最后的像就是跟原物完全一样的像。
故选:B。
【点评】本题主要考查的是平面镜成像原理及应用。一定要熟练掌握平面镜成像的特点,等大、正立的虚像。
4.小明同学在家中用两个平面镜和纸筒制作了一个简易潜望镜,如图所示,他把该潜望镜放到窗户下观察窗外的物体,则观察到的物体的像是( )
A.正立的虚像 B.倒立的虚像
C.正立的实像 D.倒立的实像
【答案】A
【分析】首先要弄清潜望镜的原理,是地上面的、远处的景物反射的光,照射到潜望镜上面这块平面镜上,再反射到下面这块平面镜上,再反射到人的眼里,人就能从低处看见地上面的、远处的景物。总之是平面镜成像。
【解答】解:
根据潜望镜中使用的是两块平面镜;物体在上面平面镜中成正立、等大的虚像,这个虚像又在下面平面镜中成正立、等大的虚像。所以眼睛看到正立、等大的虚像。
故选:A。
【点评】本题主要考查的是平面镜成像原理及应用。一定要熟练掌握平面镜成像的特点,等大、正立的虚像。
5.检查视力时,人与视力表的距离要求为5m,由于医务室房间太小,医生首先将视力表贴在一面墙上,然后在对面墙上正对着视力表挂一大平面镜,视力表到镜子的距离为3m,检查视力时( )
A.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2m
B.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2.5m
C.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为2m
D.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为3m
【答案】A
【分析】依据平面镜成像特点,人和人的像相对于镜面对称,视力表和视力表的像相对于平面镜对称,依据数学知识计算。
【解答】解:由题意可知,视力表离平面镜为3m,根据平面镜的成像特点,像与物到镜面的距离相等,可知视力表的像离镜子也是3m,所以人离镜子2m时,视力表的像离人距离为3m+2m=5m,正好符合要求。
分析过程示意图如下:
故选:A。
【点评】熟记并灵活运用平面镜成像特点:
①像与物大小相同;
②像与物到镜面距离相等;
③像与物连线与镜面垂直;
④虚像。
6.“全息投影技术”在舞台、商业展示等上都有广泛应用。小科同学自制了一个简易“全息”投影,它是由4块玻璃板制作而成,玻璃板与水平面成45°角,平板电脑上的4个“小黄人”作为光源,小科同学看到的小黄人的像位于如图所示位置,像正在竖直向上匀速运动,则此时位于A处屏幕上的小黄人的运动方向为( )
A.向左做匀速运动 B.向右做匀速运动
C.向上做匀速运动 D.向下做匀速运动
【答案】A
【分析】根据速度直线运动的特点和平面镜的成像特点进行分析。
【解答】解:根据平面镜的成像特点,此时小黄人在玻璃板中所成的像与小黄人成90°的夹角,小黄人的像正在竖直向上匀速运动,则小黄人向左做匀速运动,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是匀速直线运动和平面镜成像的特点,属于基础性题目。
7.如图,水平地面上竖立一平面镜MN,人直立在平面镜前观察自己在平面镜中的像,已知此时他看不见自己的脚在平面镜中的像。为了能观察到自己的脚在平面镜中的像,他应该( )
①将脚抬起一些
②让自己蹲下一些
③让自己后退一些
④将平面镜位置向上移动一些
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
【答案】C
【分析】从自己的脚处反射的光线经平面镜的最上端,根据光的反射定律,画出反射光线,比较反射光线与眼睛的位置,可得出结论。
【解答】解:如图,
从A点的光线射到平面镜的最上端,做出法线,根据反射角等于入射角,可知,反射光线没有进入的眼睛,在眼睛的下方,所以为了能观察到自己的脚在平面镜中的像,他应该让自己蹲下一些,或将平面镜位置向上移动一些,故②④说法正确;
将脚抬起一些,脚太高,反射角还是减小了,越提高越看不到,让自己前进、后退一些,视角减小,同样看不到,故①③说法错误。
故选:C。
【点评】解答此题的关键是明确,平面镜成像的关键是物体发出的光(或反射的光)射到平面镜上(即有入射光射到平面镜上)。
8.提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方。如图所示,当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时,他直接看显示器会看到( )
A.爱我中华 B. C. D.
【答案】D
【分析】平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的。
【解答】解:当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时,这四个字是显示器通过平面镜所成的像,由于像与物体关于镜面是对称的,所以他直接看显示器会看到D的内容。
故选:D。
【点评】本题考查了平面镜成像的特点,属于基础题。
9.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面墙的两边,若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身,则所需最小的窗的位置应为( )
A.ae B.ad C.be D.bd
【答案】D
【分析】光在均匀介质中沿直线传播。
【解答】解:光在均匀介质中沿直线传播,两人彼此都能看到对方的全身,则由甲乙反射的光线进入彼此眼中,由下图可知,
所需最小的窗的位置应为bd,故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了光的直线传播的应用,是一道基础题。
10.图中M是竖直放置的平面镜,镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前,乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍,如图所示。二人略错开,以便甲能看到乙的像。以L表示镜的长度,h表示乙的身高,为使甲能看到镜中乙的全身像,L的最小值为( )
A. B. C. D.h
【答案】A
【分析】本题为平面镜成像问题,人眼能看到完整的像应让两端的光线经反射后进入眼睛;再由作图法找出能看到全身像的l长度的最小值。
【解答】解:采用物像对应(虚线a′b′是乙ab的像)和边缘光线(c是甲的眼睛,aoc与bo′c是边缘光如线)作出甲能看到乙的像的光路图所示,则oo′为甲能看到镜中乙的全身像所需的最小镜面。在三角形ca′b′中根据相似性可得,oo′是ab的三分之一。
故选:A。
【点评】平面镜成像关键在于根据物像对称原理可以得出完整的像,再结合人眼的位置即可做出的需光路图.本题也可做出甲的眼镜的像来解答.
11.行车过程中为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况造成事故,厂商开发出如图所示的一种抬头显示器:汽车仪表安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃就可看到竖直的仪表显示的像。行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 反射 (选填“反射”或“折射”)形成的;若抬头显示器水平放置在汽车中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角度数为 45° ;某驾驶员发现在挡风玻璃上所成的像过高,不便观察,这时需要将显示器沿水平方向 靠近 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;司机在挡风玻璃上看到的数字“6”,在显示器屏幕上图形是 。
【答案】反射;45°;靠近;
【分析】平面镜成正立等大的虚像,是光的反射现象;根据平面镜成像特点可知,像和物关于镜面对称;像和物到平面镜的距离相等;物体在平面镜中成像大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离没有关系;平面镜成像时,成像物体越亮,环境越暗,物体成像越清晰。
【解答】解:(1)挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点和原理可知,行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射成虚像;
(2)车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度;
(3)因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃;
根据平面镜成像特点,像和物关于镜面对称,司机在挡风玻璃上看到的数字6与其在显示器屏幕上的数字是对称的,为。
故答案为:反射;45°;靠近;。
【点评】此题主要考查学生对于平面镜成像特点、平面镜在生活中的应用,难度不大。
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