专题05 平面镜(10大考点)-【压轴挑战】2025-2026 学年八年级物理上册同步培优训练(苏科版2024)
2025-10-03
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2份
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44页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 三、平面镜 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.65 MB |
| 发布时间 | 2025-10-03 |
| 更新时间 | 2025-10-03 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54205873.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05 平面镜
10大高频考点概览
考点01 探究平面镜成像的特点(共6小题)
考点02 平面镜成像的特点与规律(共7小题)
考点03 实像和虚像的判断(共3小题)
考点04 平面镜成像的应用(共6小题)
考点05 潜望镜的应用(共4小题)
考点06 视力表的应用(共3小题)
考点07 钟表的应用(共4小题)
考点08 平面镜成像的作图(共3小题)
考点09 利用平面镜对称性质完成光路图(共3小题)
考点10 凸面镜与凹面镜的应用(共3小题)
地 城
考点01
探究平面镜成像的特点
1.小钢利用如图所示的实验器材探究平面镜成像的特点。
(1)实验中把蜡烛B放在薄透明玻璃板另一侧 的位置,进一步研究可得出:像与物到玻璃板的距离 。
(2)该实验选择两个相同的蜡烛A和B,观察到蜡烛B与蜡烛A所成的像重合,由此可得出:像与物的 相等。
2.小丽同学“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图甲所示:
(1)该实验用薄玻璃板代替平面镜,是为了方便确定 ,此时成像的清晰度比日常使用平面镜 (选填“好”或“差”)一些。
(2)将玻璃板前的蜡烛A点燃,将另一支形状相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,人眼应在蜡烛
(选填“A”或“B”)一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量”或“等效替代”)法。
(3)多次改变蜡烛A的位置,确定每次像的位置,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出结论:像与物到平面镜的距离 。
(4)取走蜡烛B,把光屏放在原来蜡烛B的位置,不透过玻璃板观察发现光屏上没有像,这说明平面镜所成的像是 像(选填“虚”或“实”)。
(5)如图丙所示是小丽正在照镜子的情景,S为小丽头顶上的一点,若平面镜MN绕M点顺时针转到MN',S点在平面镜中的像S'的轨迹为 (选填“直线”或“曲线”),S'离M点的距离 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.小明同学每天早上出门前都会对着镜子整理一下仪容仪表,他觉得简单的生活现象也蕴藏着丰富的物理知识,因此他和同学们一起设计实验来探究“平面镜成像的特点”,分析平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系。
(1)为了便于观察,该实验最好在 的环境中进行(选填“较亮”或“较暗”),在实验中用玻璃板代替平面镜,因为玻璃板透光,便于 ;
(2)实验中选取两支完全相同的蜡烛A和B,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这里用到了 的实验方法;
(3)移去蜡烛B,并在其位置上放一个光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A烛焰的像;
(4)保持蜡烛A的位置不动,将平面镜沿着MN截成两半,左边一半向后平移,右边一半向前平移,则 。
A.两边玻璃各成一半的像,合起来是完整烛焰
B.两边都能成完整的像,左边的像变小,右边的像变大
C.两边都能成完整的像,且成像在不同位置
4.在“探究平面镜成像特点”的活动中:
(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜,如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验;
(2)实验过程中应点燃A蜡烛,小心地在玻璃板另一侧移动 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B,直到与A蜡烛的像完全重合,这表明像与物的大小 ;记录下A、B两支蜡烛在纸上的位置如图乙所示,通过分析得出像与物到玻璃板的距离相等,像与物的连线与玻璃板垂直;
(3)在乙图的基础上,小明将蜡烛A向玻璃板靠近了10cm,则蜡烛A的像与蜡烛A之间的距离是 cm;
(4)为了证实上述有关成像特点是否可靠,你认为接下来应采取的操作是 ;
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、测量
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(2)相同的操作
(5)若实验时,玻璃板不与水平桌面垂直,如图丙所示,则发生的现象是 ;
A.蜡烛A仍然成像在蜡烛B处
B.蜡烛A成像位于水平面偏上方
C.蜡烛A成像位于水平面偏下方
(6)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像 ;
A.不动 B.向上移动 C.向下移动
(7)为了更好地研究像与物的关系,可采用彩色LED光源进行实验,实验室提供了“H、Ⅰ、J、K”4个字母形状的光源,最合适的是 (选填字母)。
5.小聪利用透明玻璃板、刻度尺和甲、乙两只完全相同的蜡烛,在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”,如图(一)所示。
(1)他把点燃的蜡烛甲放在垂直于水平桌面的玻璃板的前面,再拿蜡烛乙竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛甲的像完全重合,经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置,如图(二)所示。他把白纸沿着中间放置玻璃板位置的直线对折,发现物点和对应的像点刚好重合,得出像和物关于平面镜 ;
(2)在图(一)中,若只将玻璃板水平向右平移,蜡烛甲所成像的位置 (选填“向左移”、“向右移”或“不变”);
(3)在实验中,若小聪将透明玻璃板与竖直方向成60°角放置,然后将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动18cm,如图(三)所示,则蜡烛所成像的像距变化量为 cm。
6.在准备物理实验操作考试过程中,小聪同学利用玻璃板代替平面镜进行了“探究平面镜成像的特点”实验,如图甲所示。
(1)在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖直放置在白纸上,沿着玻璃板M面在纸上画一条直线OO′,代表平面镜的位置;
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,拿另一支与蜡烛A外形相同但未点燃的蜡烛B,在玻璃板后移动至某位置时,观察到其与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物大小 ,此时蜡烛B的位置视作蜡烛A的像的位置;
(3)移动蜡烛A,多次实验,在白纸上标记下每次蜡烛A、B的位置,并用刻度尺测量它们到OO′的距离,如图乙所示。该同学发现像与物的位置并没有关于平面镜对称。
①该同学猜想是因为玻璃板较厚,蜡烛A在玻璃板的两个表面分别成像,实验中每次确定像的位置时,错误的将蜡烛B与距离玻璃板 (填“较远”或“较近”)的像重合,从而造成了“不对称”的结果;
②为了验证该想法是否正确,该同学在玻璃板M面上贴一层半透明薄膜,这样只能看到一个蜡烛A的清晰的像,重复实验,结果发现像与物仍“不对称”;
③该同学分析该现象的产生可能与光的折射有关。请在图丙中补全该同学透过玻璃板观察蜡烛B的光路,并标出看到的“蜡烛B”的位置B′;
④综合上面的现象及分析过程,在实验中确定蜡烛A的像的位置时,由于光的折射,实际是
完全重合,造成确定像的位置时出现偏差。
地 城
考点02
平面镜成像的特点与规律
7.卢沟桥是华北最大的古代石拱桥,桥上石狮众多,卢沟晓月更是著名的“燕京八景”之一。如图所示,下列说法正确的是( )
A.月亮在水中的倒影是实像
B.月亮在水中的像到水面的距离与月亮到水面的距离相等
C.如果水面上升,桥上的石狮在水中的像将变大
D.如果水面下降,桥孔与其倒影所组成的图形形状不会变化
8.如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距为d,在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜,以v的速度沿地面抛出,若抛出后小球速度大小不变,则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是( )
A.小球指向MN镜时,两个像靠近,两个像之间的距离为d
B.小球指向MN镜时,两个像远离,两个像之间的距离为2d
C.不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度为零
D.不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相互靠近,相对速度为2v
9.如图所示是从平面镜里看到时钟的情况,则时钟指示的时刻实际是( )
A.11时25分 B.11时35分 C.12时35分 D.10时45分
10.如图所示,在竖直平面xOy内,人眼位于P(0,4)处,平面镜MN竖直放置,其两端M、N的坐标分别为(3,2)和(3,0),点光源S在y轴上某一区域内自由移动时(图中未画出),此人恰好都能通过平面镜看见S的像,则点光源S移动的最大长度为(图中长度单位为:m)( )
A.1m B.2m C.3m D.4m
11.小美身高1.60m,站在平面镜前0.50m处,今天她忘记戴眼镜有点看不清楚自己在镜中的像、于是她靠近镜子,在靠近镜子的过程中她的像 (选填“变大”“变小”或“不变”);小关看向窗外,看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下了大小不同的圆形光斑,光斑是光的 形成的太阳的像。
12.如图所示,竖直放置的平面镜能绕轴心O转动,小强站在平面镜正前方处,平面镜与人的高度如图,当他靠近镜子时,所成像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);为了让他站着就能看到镜中脚的像,可以让平面镜绕轴沿 (选填“逆”或“顺”)时针方向转动。
13.如图所示,小龙站在地铁站台上,他透过玻璃板制成的屏蔽门,可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌A和自己在玻璃屏蔽门后面的像。他沿站台向玻璃门慢慢走进,当看到自己的像和广告牌A刚好重合时,记下在站台上位置,测出该位置到玻璃屏蔽门的距离是2.8m。求:
(1)地铁车道的宽度d是多少;
(2)在小龙背后方距离小龙6m处也有一个广告牌B,此时小龙看到广告牌B在玻璃屏蔽门中像距离他多远?
地 城
考点03
实像和虚像的判断
14.小明在海河公园游玩时,观察到一些由光现象而成的像如图所示,其中属于实像的是( )
A.甲图:湖中凉亭的倒影 B.乙图:清澈湖水中游动的金鱼
C.丙图:平静的露天池水中有朵朵白云 D.丁图:太阳通过树缝在地面上形成的圆形光斑
15.以下关于实像和虚像的说法,正确的是( )
A.小孔成像是倒立的,平面镜成的像是正立的
B.小孔成像是缩小的,平面镜成的像是等大的
C.成实像时有光进入人眼,虚像在成像时没有光进入人眼
D.实像和虚像都能被人眼看到,也都能在光屏上呈现
16.夏天,小明与家人去爬巾峰山,发现太阳光在地面上形成圆形的小光斑,小光斑是太阳的 像;小明照镜子看到自己镜中的像是小明的 像;小明爷爷老花眼,用凸透镜靠近报纸看到正立放大的字是 像。(均选填“实”或“虚”)
地 城
考点04
平面镜成像的应用
17.一平面镜如图所示放置,镜面与水平面夹角45°.一个小球沿着水平面向着镜面减速运动,下列关于小球的像的运动描述,正确的是( )
A.沿镜面向下减速运动 B.沿竖直向下方向减速运动
C.垂直镜面加速运动 D.垂直镜面减速运动
18.如图所示,一块平面镜直立在水平地面上,小华沿与镜面平行的直线从A走到D,从平面镜底边两端点向AD直线所作垂线的交点分别为B、C,则下列说法正确的是( )
A.小华只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像
B.小华在AB段或CD段行走时,平面镜中无法形成自己的像
C.小华在镜中所成的像到平面镜的距离先变小后变大
D.此过程中,小华相对于自己的像位置是变化的
19.在物理课上,小力正在进行实验探究,他将两块平面镜竖直放置在水平桌面上,两平面镜分别呈60°、90°、120°夹角,将电子蜡烛放在两块平面镜中间,观察电子蜡烛在平面镜中所成像的个数,实验装置俯视情况如图所示,小力所探究的问题是 。
20.如图甲所示,自行车的尾灯由许多小平面镜组成。夜晚,当后面汽车的车灯照射在小平面镜上时,经过两次反射后,反射光线平行于原入射光线反方向射回去,给后车司机警示作用。图乙中的 A (填“A”或“B”)是自行车尾灯的原理图,它 (填“是”或“不是”)光源。图乙中另一个图是 的原理图。
21.如图所示,小明站在地铁站台透过玻璃板制成的屏蔽门,可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像。小明根据该现象设计了在站台上安全粗略测量屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验。实验步骤如下,请完成相关内容:
(1)小明相对屏蔽门前后移动直到观察到 ,标记下自己的位置。
(2)测量出 的距离,此距离就是玻璃屏蔽门到广告牌间的距离d,其物理依据是 。
22.阅读短文,回答问题。
小明发现某品牌汽车配备了如图1甲的抬头显示系统(HeadUpDisplay,简称HUD)。他查阅资料得知:HUD是利用平面镜成像原理,将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在驾驶员正前方,驾驶员驾驶时不必低头就能看到重要的行车数据,确保驾驶安全性(如图1乙所示);挡风玻璃所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,从车内看车外景物较明亮,从车外看车内景物较暗;这种“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节透明度,确保车内的光照度为一个适宜的值,已知车外光照度(单位lx)和玻璃的透明度乘积恒为定值,光照度与透明度的关系图像如图2所示。
(1)下列说法正确的是 ;
A.HUD所成的是正立、等大的实像 B.HUD所成的像是由光的反射形成
(2)若HUD成像位置过低,可将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃,移动后像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)当车外光照度为5001x时,由图2分析可知,“智能玻璃”的透明度会自动调节为 %。
地 城
考点05
潜望镜的应用
23.如图所示,潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜观察水面情况。下面关于潜望镜的说法中,错误的是( )
A.利用光的反射改变了光的传播方向 B.光在潜望镜内传播时发生了镜面反射
C.从潜望镜看到的是物体变小的像 D.从潜望镜看到的是物体的虚像
24.如图所示是U形潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角。潜望镜是利用了光的
原理,现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正后方,则人眼看到军舰所成的像是 。
A.放大倒立的实像; B.倒立缩小的实像; C.正立等大的虚像; D.倒立等大的虚像。
像的位置位于 。
A.与平面镜1等高的正前方; B.平面镜1的正上方;
C.与平面镜2等高的正前方; D.平面镜2的正下方。
25.如图所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角,潜望镜是利用了光的 原理。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的虚像位于
(选填:“与平面镜1等高的正前方”、“平面镜1的正上方”、“与平面镜2等高的正前方”或“平面镜2的正下方”),人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离 (选填:“大于”、“等于”或“小于”)军舰到潜望镜的距离。
26.“照镜子,正衣冠”。小红站在平面镜前1.3m处,她的像离她 m,若小红向镜前移动1m,则小红在平面镜中的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)利用自制简易潜望镜可以观察到高处的物体是利用了平面镜可以 。
地 城
考点06
视力表的应用
27.检查视力时,医生要求小明与视力表的距离为5m,受到场地限制,需要借助平面镜,若已知视力表到平面镜的距离为3m,则检查视力时小明应该( )
A.面对平面镜而坐,与镜的距离为2m B.面对平面镜而坐,与镜的距离为2.5m
C.面对视力坐,与视力表的距离为2m D.面对视力表而坐,与视力表的距离为3m
28.如图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里的像。下列表述中正确的是( )
A.视力表在平面镜中所成的像能被我们看到,即为实像
B.若视力表比平面镜大时,视力表不能在平面镜中成完整的像
C.若被测者看到E的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向南
D.视力表在平面镜中的像与被测者相距5m
29.如图甲所示,检查视力时。人眼要与视力表保持5m的距离。如图所示。视力表放在被测者头部后上方,则被测者要面向平面镜且距离平面镜 m才能进行视力的检查。如图乙所示,是从平面镜中看到的挂钟,挂钟显示的实际时间是 。
地 城
考点07
钟表的应用
30.如图,是手表在平面镜中的像,那么手表的实际时间是( )
A.1:50 B.10:50 C.7:20 D.10:10
31.如图是某时刻丹丹家放在水平玻璃茶几上的台式电子时钟显示的时间,若从玻璃茶几的台板中看,时间应该是( )
A. B. C. D.
32.小明站在平面镜前,当他向左转头时,镜中的像向 (选填“左”或“右”)转。若他在平面镜中看到挂钟的指针如图所示,挂钟显示的实际时间是 (12小时制)。
33.检查视力时人与视力表之间的距离应为5m。小明检查视力时,由于距离太小而使用一个平面镜,视力表到平面镜的距离为3m,那么小明距离背后的视力表的距离为 m;测完视力后,小明向平面镜的方向移动了0.5m,则镜中自己的像距离小明 m;小明在平面镜中看到了墙上挂钟的像如图所示,挂钟指示的时间是 。
地 城
考点08
平面镜成像的作图
34.根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜中的像A'B'。
35.图甲是夜间驾驶小轿车的情景,司机需要通过两侧的车窗观察后视镜,若此时副驾驶乘客使用手机,会影响司机。图乙是上述情景的简化图,图中司机的眼睛、副驾驶的手机均用黑点代表。请在图乙中利用平面镜成像特点画出司机眼睛通过右侧车窗观察到副驾驶手机的像的光路图。
36.如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜(保留作图痕迹)。
地 城
考点09
利用平面镜对称性质完成光路图
37.如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
38.三条入射光线会聚于S点。现在S点之前任意放一平面镜,如图所示。请利用光反射时光路的可逆性和平面镜成像的特点进行作图,画出三条入射光线在平面镜上反射后对应的反射光线。(保留作图痕迹)
39.如图,S′为发光点S在平面镜MN中的像。若S发出的一条光线经平面镜反射后经过P点,请在图中标出发光点S的位置,并完成光路图(保留作图痕迹)。
地 城
考点10
凸面镜与凹面镜的应用
40.凹面镜、凸面镜都是常用的光学元件,凸面镜对光有 作用。手电筒的反光镜是一个 ,汽车的后视镜是一个 。(两空均选填“凸面镜”或“凹面镜”)
41.如图是一条盘山公路,当汽车在AB路段行驶时,由于光的 ;司机看不到BC路段的情况:为了让司机看到对向车道的情况,应该在 (填“A”、“B”或“C”)位置安装一块 镜。
42.小明发现金属图钉的光亮表面可以看成是一种称做凸面镜的光学镜子,于是他对凸面镜探究如下:
(1)他用多支激光电筒正对着一只凸面镜照射时,情况如图所示,可见凸面镜对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
(2)小明依照平面镜成像研究方法,设计如下方案研究凸面镜成的像。
①器材:透明弧形玻璃、光屏、长短不同的多支蜡烛、光具座。
②步骤:在光具座上,在透明弧形玻璃前某位置放一支点燃的蜡烛,先用光屏进行像的承接,然后再选择另一支与这个像长短 的蜡烛,放在玻璃后面,与像 的位置,改变蜡烛的位置做多次实验。
③实验记录如下:
蜡烛离弧形玻璃的距离
光屏上的像
玻璃后的像
很近
无
缩小
正立
较远
无
缩小
正立
很远
无
缩小
正立
(3)小明得出结论:凸面镜只能成正立、 的 像。
(4)日常生活中能看到的凸面镜经常用在: 。凸面镜的主要优点是:相同面积的凸面镜比平面镜观察到的范围 。
试卷第1页,共3页
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专题05 平面镜
10大高频考点概览
考点01 探究平面镜成像的特点(共6小题)
考点02 平面镜成像的特点与规律(共7小题)
考点03 实像和虚像的判断(共3小题)
考点04 平面镜成像的应用(共6小题)
考点05 潜望镜的应用(共4小题)
考点06 视力表的应用(共3小题)
考点07 钟表的应用(共4小题)
考点08 平面镜成像的作图(共3小题)
考点09 利用平面镜对称性质完成光路图(共3小题)
考点10 凸面镜与凹面镜的应用(共3小题)
地 城
考点01
探究平面镜成像的特点
1.小钢利用如图所示的实验器材探究平面镜成像的特点。
(1)实验中把蜡烛B放在薄透明玻璃板另一侧 蜡烛A所成像 的位置,进一步研究可得出:像与物到玻璃板的距离 相等 。
(2)该实验选择两个相同的蜡烛A和B,观察到蜡烛B与蜡烛A所成的像重合,由此可得出:像与物的 大小 相等。
【答案】(1)蜡烛A所成像;相等;(2)大小。
【解答】解:(1)实验中把蜡烛B放在薄透明玻璃板另一侧蜡烛A像的位置,可以比较物像大小关系,还可以进一步研究可得出:像与物到玻璃板的距离相等。
(2)实验中把蜡烛B放在薄透明玻璃板另一侧蜡烛A所成像的位置,当玻璃板后面的蜡烛B和玻璃板前面的蜡烛A的像完全重合时,物像大小相等。
故答案为:(1)蜡烛A所成像;相等;(2)大小。
2.小丽同学“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图甲所示:
(1)该实验用薄玻璃板代替平面镜,是为了方便确定 像的位置 ,此时成像的清晰度比日常使用平面镜 差 (选填“好”或“差”)一些。
(2)将玻璃板前的蜡烛A点燃,将另一支形状相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,人眼应在蜡烛 A (选填“A”或“B”)一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是 等效替代 (选填“控制变量”或“等效替代”)法。
(3)多次改变蜡烛A的位置,确定每次像的位置,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出结论:像与物到平面镜的距离 相等 。
(4)取走蜡烛B,把光屏放在原来蜡烛B的位置,不透过玻璃板观察发现光屏上没有像,这说明平面镜所成的像是 虚 像(选填“虚”或“实”)。
(5)如图丙所示是小丽正在照镜子的情景,S为小丽头顶上的一点,若平面镜MN绕M点顺时针转到MN',S点在平面镜中的像S'的轨迹为 曲线 (选填“直线”或“曲线”),S'离M点的距离 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)像的位置;差;
(2)A;等效替代;
(3)相等;
(4)虚;
(5)曲线;不变。
【解答】解:(1)玻璃板可以成像,也可以透光,该实验用薄玻璃板代替平面镜,是为了方便确定像的位置。
玻璃板进行光反射的同时,部分光进行光的折射,而平面镜中光只进行反射,因此利用玻璃板成像的清晰度比日常使用平面镜差一些。
(2)平面镜成像利用的是光的反射,成的是虚像,则将玻璃板前的蜡烛A点燃,将另一支形状相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,人眼应在蜡烛A一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
实验中用与成像蜡烛等大的蜡烛与像做比较,得出像与物体的大小关系,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(3)由图乙中的实验数据得,像与物到平面镜的距离相等。
(4)实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现。取走蜡烛B,把光屏放在原来蜡烛B的位置,不透过玻璃板观察发现光屏上没有像,这说明平面镜所成的像是虚像。
(5)如图丙所示是小丽正在照镜子的情景,S为小丽头顶上的一点,若平面镜MN绕M点顺时针转到MN',由像与物体关于平面镜对称得,S点在平面镜中的像S'的轨迹为曲线。
平面镜转动过程中,S点离M点的距离不变,因此S'离M点的距离不变。
故答案为:(1)像的位置;差;
(2)A;等效替代;
(3)相等;
(4)虚;
(5)曲线;不变。
3.小明同学每天早上出门前都会对着镜子整理一下仪容仪表,他觉得简单的生活现象也蕴藏着丰富的物理知识,因此他和同学们一起设计实验来探究“平面镜成像的特点”,分析平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系。
(1)为了便于观察,该实验最好在 较暗 的环境中进行(选填“较亮”或“较暗”),在实验中用玻璃板代替平面镜,因为玻璃板透光,便于 确定像的位置 ;
(2)实验中选取两支完全相同的蜡烛A和B,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这里用到了 等效替代 的实验方法;
(3)移去蜡烛B,并在其位置上放一个光屏,则光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A烛焰的像;
(4)保持蜡烛A的位置不动,将平面镜沿着MN截成两半,左边一半向后平移,右边一半向前平移,则 C 。
A.两边玻璃各成一半的像,合起来是完整烛焰
B.两边都能成完整的像,左边的像变小,右边的像变大
C.两边都能成完整的像,且成像在不同位置
【答案】(1)较暗;确定像的位置;(2)等效替代;(3)不能;(4)C。
【解答】解:(1)点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰;
在探究“平面镜成像的特点”时,用玻璃板代替平面镜的目的是 玻璃板不但反射光成像,还能透光看到玻璃板后面的蜡烛,便于观察到所成的像的位置与物体的位置有何关系;
(2)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的不点燃的蜡烛B,直到B与A的像完全重合,说明像与物大小相等,故这样操作的目的是:比较像与物的大小,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;
(3)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,将蜡烛B移去,在相同位置上放上光屏,光屏不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像;
(4)保持A的位置不动,将平面镜沿着MN截成两半,左边一半向后平移,右边一半向前平移,.两边都能成完整的像,且成像在不同位置,故C正确。
故答案为:(1)较暗;确定像的位置;(2)等效替代;(3)不能;(4)C。
4.在“探究平面镜成像特点”的活动中:
(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜,如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择 1 mm厚的玻璃板做实验;
(2)实验过程中应点燃A蜡烛,小心地在玻璃板另一侧移动 不需要 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B,直到与A蜡烛的像完全重合,这表明像与物的大小 相等 ;记录下A、B两支蜡烛在纸上的位置如图乙所示,通过分析得出像与物到玻璃板的距离相等,像与物的连线与玻璃板垂直;
(3)在乙图的基础上,小明将蜡烛A向玻璃板靠近了10cm,则蜡烛A的像与蜡烛A之间的距离是 cm;
(4)为了证实上述有关成像特点是否可靠,你认为接下来应采取的操作是 B ;
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、测量
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(2)相同的操作
(5)若实验时,玻璃板不与水平桌面垂直,如图丙所示,则发生的现象是 B ;
A.蜡烛A仍然成像在蜡烛B处
B.蜡烛A成像位于水平面偏上方
C.蜡烛A成像位于水平面偏下方
(6)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像 A ;
A.不动
B.向上移动
C.向下移动
(7)为了更好地研究像与物的关系,可采用彩色LED光源进行实验,实验室提供了“H、Ⅰ、J、K”4个字母形状的光源,最合适的是 J (选填字母)。
【答案】(1)1;(2)不需要;相等;(3)4;(4)B;(5)B;(6)A;(7)J。
【解答】(1)因为玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,厚玻璃两个像相距较远影响到实验效果,薄玻璃两个像几乎重合,所以应选用薄玻璃板,用1mm厚的。
(2)如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,B的烛焰的光线透过平面镜,干扰对A的烛焰的光经平面镜反射后的反射光线的观察,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛B不需要点燃。
实验中,现在玻璃板的另一侧移动蜡烛B,直到与A蜡烛的像完全重合,说明平面镜所成的像与物大小相等,使用了等效替代法。
(3)由图乙可知,蜡烛A与平面镜的距离为12cm,小明将蜡烛A向玻璃板靠近了10cm,则蜡烛A与平面镜的距离为2cm,平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等,因此蜡烛A的像距离平面镜的距离为2cm,则蜡烛A的像与蜡烛A之间的距离是2cm+2cm=4cm。
(4)根据一组数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的规律,避免偶然性,要多次测量,保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(2)相同的操作;故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)图丙中,玻璃板向左倾斜,据“平面镜所成的像与物体关于镜面对称”,则A的像会成在位置水平面偏上方,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(6)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,因蜡烛A的位置和对称面的位置不变,因此蜡烛A的像也不动。故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(7)根据实验目的,最合适的是“J”,因为“J”左右和上下都不对称,即可以研究像与物体的上下关系,也能研究左右关系。
故答案为:(1)1;(2)不需要;相等;(3)4;(4)B;(5)B;(6)A;(7)J。
5.小聪利用透明玻璃板、刻度尺和甲、乙两只完全相同的蜡烛,在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”,如图(一)所示。
(1)他把点燃的蜡烛甲放在垂直于水平桌面的玻璃板的前面,再拿蜡烛乙竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛甲的像完全重合,经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置,如图(二)所示。他把白纸沿着中间放置玻璃板位置的直线对折,发现物点和对应的像点刚好重合,得出像和物关于平面镜 对称 ;
(2)在图(一)中,若只将玻璃板水平向右平移,蜡烛甲所成像的位置 不变 (选填“向左移”、“向右移”或“不变”);
(3)在实验中,若小聪将透明玻璃板与竖直方向成60°角放置,然后将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动18cm,如图(三)所示,则蜡烛所成像的像距变化量为 9 cm。
【答案】(1)对称;(2)不变;(3)9。
【解答】解:(1),在白纸上记录的像与物对应点的位置,如图(二)所示。他把白纸沿着中间放置玻璃板位置的直线对折,发现物点和对应的像点刚好重合,得出像和物关于平面镜对称;(2)玻璃板向左移动,蜡烛到玻璃板的距离不变,蜡烛A和蜡烛A的像还关于玻璃板对称,则蜡烛像的位置不变;(3)玻璃板向左移动,蜡烛到玻璃板的距离不变,蜡烛A和蜡烛A的像还关于玻璃板对称,则蜡烛像的位置不变,透明玻璃板与水平桌面垂直方向成60°角放置,将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距离18cm,物距变化量为0.5×18cm=9cm,由于蜡烛和蜡烛的像关于玻璃板对称,则蜡烛所成像的像距变化量9cm。故答案为:(1)对称;(2)不变;(3)9。
6.在准备物理实验操作考试过程中,小聪同学利用玻璃板代替平面镜进行了“探究平面镜成像的特点”实验,如图甲所示。
(1)在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖直放置在白纸上,沿着玻璃板M面在纸上画一条直线OO′,代表平面镜的位置;
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,拿另一支与蜡烛A外形相同但未点燃的蜡烛B,在玻璃板后移动至某位置时,观察到其与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物大小 相同 ,此时蜡烛B的位置视作蜡烛A的像的位置;
(3)移动蜡烛A,多次实验,在白纸上标记下每次蜡烛A、B的位置,并用刻度尺测量它们到OO′的距离,如图乙所示。该同学发现像与物的位置并没有关于平面镜对称。
①该同学猜想是因为玻璃板较厚,蜡烛A在玻璃板的两个表面分别成像,实验中每次确定像的位置时,错误的将蜡烛B与距离玻璃板 较远 (填“较远”或“较近”)的像重合,从而造成了“不对称”的结果;
②为了验证该想法是否正确,该同学在玻璃板M面上贴一层半透明薄膜,这样只能看到一个蜡烛A的清晰的像,重复实验,结果发现像与物仍“不对称”;
③该同学分析该现象的产生可能与光的折射有关。请在图丙中补全该同学透过玻璃板观察蜡烛B的光路,并标出看到的“蜡烛B”的位置B′;
④综合上面的现象及分析过程,在实验中确定蜡烛A的像的位置时,由于光的折射,实际是 看到的“蜡烛B”与蜡烛A的像 完全重合,造成确定像的位置时出现偏差。
【答案】(2)相同;(3)较远;(4);(5)看到的“蜡烛B”与蜡烛A的像。
【解答】解:(2)观察到未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,因为说明平面镜所成的像与物大小相同。
(3)①蜡烛A在玻璃板的两个表面分别成像,实验中每次确定像的位置时,由图可知,像距都比物距大一些,根据平面镜成像时物与像到平面镜的距离相等可知,错误的将蜡烛B与距离玻璃板较远的像重合,从而造成了“不对称”的结果。
③光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角,光从玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角.最终折射光线与原入射光线平行,做第二次折射光线的反向延长线交于垂直光线的交点,此点就是人眼看到像的位置,如图:
④综合上面的现象及分析过程,在实验中确定蜡烛A的像的位置时,由于光的折射,实际是看到的“蜡烛B”与蜡烛A的像完全重合,即折射形成的虚像B′与反射形成的虚像A′完全重合,造成确定像的位置时出现偏差。
故答案为:(2)相同;(3)较远;(4);(5)看到的“蜡烛B”与蜡烛A的像。
地 城
考点02
平面镜成像的特点与规律
7.卢沟桥是华北最大的古代石拱桥,桥上石狮众多,卢沟晓月更是著名的“燕京八景”之一。如图所示,下列说法正确的是( )
A.月亮在水中的倒影是实像
B.月亮在水中的像到水面的距离与月亮到水面的距离相等
C.如果水面上升,桥上的石狮在水中的像将变大
D.如果水面下降,桥孔与其倒影所组成的图形形状不会变化
【答案】B
【解答】解:AB、因为水面相当于平面镜,平面镜成的像是虚像,与物体大小相等,物距等于像距,所以水中的月亮与天上的月亮大小相等,水中的月亮到水面的距离与天上的月亮到水面的距离相等,故A错误,B正确;
CD、水面上升或水面下降,桥上的石狮在水中的像与物体大小相等,像大小将不变,桥孔与其倒影所组成的图形形状发生变化,故C、D错误。
故选:B。
8.如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距为d,在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜,以v的速度沿地面抛出,若抛出后小球速度大小不变,则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是( )
A.小球指向MN镜时,两个像靠近,两个像之间的距离为d
B.小球指向MN镜时,两个像远离,两个像之间的距离为2d
C.不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度为零
D.不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相互靠近,相对速度为2v
【答案】C
【解答】解:根据平面镜成像的性质:像与物关于平面镜对称,即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。
设:球原来距离MN为d1,像S1(平面镜MN成像)距离MN也为d1;这时球距离PQ为d2,像S2(平面镜PQ成像)距离PQ为d2.d1+d2=d,S1与S2的距离为L;
L=d+d1+d2=2d。
当球向MN移动d',则像S1'(平面镜MN成像)距离MN为d1'=d1﹣d';
像S2'(平面镜PQ成像)距离PQ为d2'=d2+d'
d1'+d2'=d;
S1'与S2'的距离为L',L'=d+d1'+d2'=2d保持不变。
即:两像之间的距离 是一个定值,与S的位置、速度等无关。
故选:C。
9.如图所示是从平面镜里看到时钟的情况,则时钟指示的时刻实际是( )
A.11时25分 B.11时35分 C.12时35分 D.10时45分
【答案】B
【解答】解:根据镜面对称的性质,在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒,且关于镜面对称,
分析可得:图中显示的时间12:25,
所以,实际时间是11:35。
故选:B。
10.如图所示,在竖直平面xOy内,人眼位于P(0,4)处,平面镜MN竖直放置,其两端M、N的坐标分别为(3,2)和(3,0),点光源S在y轴上某一区域内自由移动时(图中未画出),此人恰好都能通过平面镜看见S的像,则点光源S移动的最大长度为(图中长度单位为:m)( )
A.1m B.2m C.3m D.4m
【答案】D
【解答】解:如图,连接MP、NP,根据光的反射定律,做出MP的入射光线AM,做出NP的入射光线BN,梯形ABNM是发光点S的移动范围,如图所示。
反射照亮区域是一个梯形,根据光的反射定律可知,A、B点的坐标分别为(0,0)和(0,﹣4),
故其下底AB为4m,上底为2m,高为3m,故点光源S移动的最大长度为4m。
故选:D。
11.小美身高1.60m,站在平面镜前0.50m处,今天她忘记戴眼镜有点看不清楚自己在镜中的像、于是她靠近镜子,在靠近镜子的过程中她的像 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);小关看向窗外,看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下了大小不同的圆形光斑,光斑是光的 直线传播 形成的太阳的像。
【答案】不变;直线传播
【解答】解:由平面镜成像的特点:像和物体的大小相等可知,小美在靠近镜子的过程中她的像大小不变;
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,阳光透过树叶的缝隙在地上留下了大小不同的圆形光斑,这些光斑是光的直线传播形成的太阳的像。
故答案为:不变;直线传播。
12.如图所示,竖直放置的平面镜能绕轴心O转动,小强站在平面镜正前方处,平面镜与人的高度如图,当他靠近镜子时,所成像的大小将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”);为了让他站着就能看到镜中脚的像,可以让平面镜绕轴沿 逆 (选填“逆”或“顺”)时针方向转动。
【答案】不变;逆。
【解答】解:平面镜成的像和物体大小相等,小强站在平面镜正前方,当他靠近镜子时,他在镜中的像的大小将会不变;
为了让他站着就能看到镜中脚的像,即让脚反射出来的光线经平面镜反射后能够射入人的眼睛,根据平面镜成像时像与物的对称性可知,应使脚的像的位置升高一些,则平面镜应绕轴沿逆时针方向转动。
故答案为:不变;逆。
13.如图所示,小龙站在地铁站台上,他透过玻璃板制成的屏蔽门,可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌A和自己在玻璃屏蔽门后面的像。他沿站台向玻璃门慢慢走进,当看到自己的像和广告牌A刚好重合时,记下在站台上位置,测出该位置到玻璃屏蔽门的距离是2.8m。求:
(1)地铁车道的宽度d是多少;
(2)在小龙背后方距离小龙6m处也有一个广告牌B,此时小龙看到广告牌B在玻璃屏蔽门中像距离他多远?
【答案】(1)地铁车道的宽度d是2.8m;
(2)此时小龙看到广告牌B在玻璃屏蔽门中像距离他11.6m远。
【解答】解:(1)根据平面镜成像规律,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离等于2.8m,当看到自己的像和广告牌A刚好重合时,故地铁车道的宽度d等于像到平面镜的距离,等于2.8m。
(2)在小龙背后方距离小龙6m处也有一个广告牌B,广告牌B到玻璃屏蔽门的距离为:
L=6m+2.8m=8.8m,
广告牌B的像到玻璃屏蔽门的距离为8.8m,小龙看到广告牌B在玻璃屏蔽门中像与他的距离:
L′=8.8m+2.8m=11.6m。
答:(1)地铁车道的宽度d是2.8m;
(2)此时小龙看到广告牌B在玻璃屏蔽门中像距离他11.6m远。
地 城
考点03
实像和虚像的判断
14.小明在海河公园游玩时,观察到一些由光现象而成的像如图所示,其中属于实像的是( )
A.甲图:湖中凉亭的倒影 B.乙图:清澈湖水中游动的金鱼
C.丙图:平静的露天池水中有朵朵白云 D.丁图:太阳通过树缝在地面上形成的圆形光斑
【答案】D
【解答】解:A.甲图:湖中倒影属于平面镜成像,成的是虚像,故A不符合题意;
B.乙图:水中的金鱼是光的折射现象,成的是虚像,故B不符合题意;
C.丙图:水中有朵朵白云属于平面镜成像,成的是光的虚像,故C不符合题意;
D.丁图:太阳通过树缝在地面上形成的圆形光斑,是光的直线传播现象,成的是实像,故D符合题意。
故选:D。
15.以下关于实像和虚像的说法,正确的是( )
A.小孔成像是倒立的,平面镜成的像是正立的
B.小孔成像是缩小的,平面镜成的像是等大的
C.成实像时有光进入人眼,虚像在成像时没有光进入人眼
D.实像和虚像都能被人眼看到,也都能在光屏上呈现
【答案】A
【解答】解:AB.小孔成像是由于光的直线传播而形成的倒立的实像,小孔成像成倒立、放大的,等大的,缩小的实像,平面镜成的像是由于光的反射形成的正立、等大的虚像,故A正确,B错误;
CD.成实像和虚像时,都有光进入人眼,人眼逆着进入的光线才能看到虚像;实像可以成在光屏上,虚像不能成在光屏上,故CD错误。
故选:A。
16.夏天,小明与家人去爬巾峰山,发现太阳光在地面上形成圆形的小光斑,小光斑是太阳的 实 像;小明照镜子看到自己镜中的像是小明的 虚 像;小明爷爷老花眼,用凸透镜靠近报纸看到正立放大的字是 虚 像。(均选填“实”或“虚”)
【答案】实;虚;虚。
【解答】解:夏天树荫下出现圆形的“光斑”是由于光的直线传播形成的太阳的像,实际光线会聚而成的,所以是实像;
小明照镜子看到自己镜中的像是光的反射形成的虚像;
用凸透镜靠近报纸看到正立放大的字是光的折射形成的虚像。
故答案为:实;虚;虚。
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考点04
平面镜成像的应用
17.一平面镜如图所示放置,镜面与水平面夹角45°.一个小球沿着水平面向着镜面减速运动,下列关于小球的像的运动描述,正确的是( )
A.沿镜面向下减速运动 B.沿竖直向下方向减速运动
C.垂直镜面加速运动 D.垂直镜面减速运动
【答案】B
【解答】解:根据平面镜成像特点作出小球在平面镜中成的像如图,因为小球沿着水平面向着镜面减速运动,即与镜面成45°角的方向,所以像点也向着镜面减速运动,即向下运动,∠SOM=∠S'OM=45°,所以S'O与SO互相垂直,即S′沿竖直向下方向减速运动,故只有B正确,ACD错误。
故选:B。
18.如图所示,一块平面镜直立在水平地面上,小华沿与镜面平行的直线从A走到D,从平面镜底边两端点向AD直线所作垂线的交点分别为B、C,则下列说法正确的是( )
A.小华只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像
B.小华在AB段或CD段行走时,平面镜中无法形成自己的像
C.小华在镜中所成的像到平面镜的距离先变小后变大
D.此过程中,小华相对于自己的像位置是变化的
【答案】A
【解答】解:
AB、平面镜成像的原理是光的反射,要从平面镜中观察到自己像,则他“发出”的光线经平面镜反射后反射光线一定要进入他的眼睛;
由图结合光的反射定律可知,他在AB段或CD段行走时,反射光线会在法线的另一侧,即平面镜反射的光线不会进入他的眼睛,则他不能从平面镜中观察到自己像(即能成像但无法观察到);而他在BC段行走时,他“发出”的光线(实际是他反射的光线)经平面镜反射后反射光线会进入他的眼睛,则他能从平面镜中观察到自己像,故A正确;B错误。
CD、由平面镜成像特点,物像关于镜面对称可知,小华在镜中所成的像到平面镜的距离是不变的,则小华相对于自己的像位置是不变的,故CD错误。
故选:A。
19.在物理课上,小力正在进行实验探究,他将两块平面镜竖直放置在水平桌面上,两平面镜分别呈60°、90°、120°夹角,将电子蜡烛放在两块平面镜中间,观察电子蜡烛在平面镜中所成像的个数,实验装置俯视情况如图所示,小力所探究的问题是 两个平面镜成一定角度时,电子蜡烛在平面镜中所成像的个数 。
【答案】两个平面镜成一定角度时,电子蜡烛在平面镜中所成像的个数
【解答】解:由题可知,当蜡烛在一个镜子中成像时,角度合适,镜子中的像也会在另外的镜子中发生反射,所以能成多个像,本实验探究的是:两个平面镜成一定角度时,电子蜡烛在平面镜中所成像的个数。
故答案为:两个平面镜成一定角度时,电子蜡烛在平面镜中所成像的个数。
20.如图甲所示,自行车的尾灯由许多小平面镜组成。夜晚,当后面汽车的车灯照射在小平面镜上时,经过两次反射后,反射光线平行于原入射光线反方向射回去,给后车司机警示作用。图乙中的 A (填“A”或“B”)是自行车尾灯的原理图,它 不是 (填“是”或“不是”)光源。图乙中另一个图是 潜望镜 的原理图。
【答案】A;不是;潜望镜。
【解答】解:自行车尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去,从而引起司机的注意,防止交通事故的发生,故A是自行车尾灯的原理图;
自行车尾灯明亮是反射了别的物体的光,尾灯自身不能发光,不是光源;
由图可知,通过管子的上下拐角处各安装一个平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平方向成45度角,物体通过两次反射使下面的一方就可以看到上面物体的像,故图乙中另一个图是潜望镜的工作原理图。
故答案为:A;不是;潜望镜。
21.如图所示,小明站在地铁站台透过玻璃板制成的屏蔽门,可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像。小明根据该现象设计了在站台上安全粗略测量屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验。实验步骤如下,请完成相关内容:
(1)小明相对屏蔽门前后移动直到观察到 自己的像落在广告牌上时 ,标记下自己的位置。
(2)测量出 自己的站位到玻璃屏蔽门 的距离,此距离就是玻璃屏蔽门到广告牌间的距离d,其物理依据是 像到镜面的距离等于物到镜面的距离 。
【答案】(1)自己的像落在广告牌上时;(2)自己的站位到玻璃屏蔽门;像到镜面的距离等于物到镜面的距离。
【解答】解:(1)小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到小明在玻璃屏蔽门后所成的像与广告牌在同一竖直平面上,广告牌在小明像的位置。
(2)实验时要用刻度尺测量小明到玻璃屏蔽门之间的距离。测量小明到平面镜的距离,间接知道广告牌和玻璃屏蔽门之间的距离,根据是物像到平面镜的距离相等。
故答案为:(1)自己的像落在广告牌上时;(2)自己的站位到玻璃屏蔽门;像到镜面的距离等于物到镜面的距离。
22.阅读短文,回答问题。
小明发现某品牌汽车配备了如图1甲的抬头显示系统(HeadUpDisplay,简称HUD)。他查阅资料得知:HUD是利用平面镜成像原理,将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在驾驶员正前方,驾驶员驾驶时不必低头就能看到重要的行车数据,确保驾驶安全性(如图1乙所示);挡风玻璃所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,从车内看车外景物较明亮,从车外看车内景物较暗;这种“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节透明度,确保车内的光照度为一个适宜的值,已知车外光照度(单位lx)和玻璃的透明度乘积恒为定值,光照度与透明度的关系图像如图2所示。
(1)下列说法正确的是 B ;
A.HUD所成的是正立、等大的实像
B.HUD所成的像是由光的反射形成
(2)若HUD成像位置过低,可将显示器沿水平方向 远离 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃,移动后像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)当车外光照度为5001x时,由图2分析可知,“智能玻璃”的透明度会自动调节为 12 %。
【答案】(1)B;(2)远离;不变;(3)12。
【解答】解:(1)挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成像是由光的反射形成的正立等大的虚像,故A错误、B正确;
(2)根据平面镜成像的原理可知物体与像相互垂直,则平面镜与水平面的夹角应为45°;某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,想要使成像向上运动,物体应远离挡风玻璃;因平面镜成正立等大的虚像,所以移动后像的大小不变;
(3)由题意可知:“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,实现车内的光照度为一个适宜的定值,根据图像,当车外光照度为300Lx时,透明度为20%,当车外光照度为500Lx时,透明度约为12%。
故答案为:(1)B;(2)远离;不变;(3)12。
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考点05
潜望镜的应用
23.如图所示,潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜观察水面情况。下面关于潜望镜的说法中,错误的是( )
A.利用光的反射改变了光的传播方向 B.光在潜望镜内传播时发生了镜面反射
C.从潜望镜看到的是物体变小的像 D.从潜望镜看到的是物体的虚像
【答案】C
【解答】解:A、从图中可以看出潜望镜内部装有两块平面镜,因此潜望镜利用了光的反射改变了光的传播方向,故A正确;
BCD、且平面镜成等大正立的虚像,成像原理是光的反射现象,而且是镜面反射,故C错误,B、D正确。
故选:C。
24.如图所示是U形潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角。潜望镜是利用了光的 反射 原理,现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正后方,则人眼看到军舰所成的像是 D 。
A.放大倒立的实像; B.倒立缩小的实像; C.正立等大的虚像; D.倒立等大的虚像。
像的位置位于 C 。
A.与平面镜1等高的正前方; B.平面镜1的正上方;
C.与平面镜2等高的正前方; D.平面镜2的正下方。
【答案】反射;D;C
【解答】解:潜望镜是由两块平面镜构成的,且平面镜是成正立等大的虚像,故潜望镜是利用了光的镜面反射原理,这种形式的潜望镜成倒立的像,
由平面镜成像特点,像和物体各对应点到平面镜间距离相等,可知,现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方。
故答案为:反射;D;C。
25.如图所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角,潜望镜是利用了光的 反射 原理。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的虚像位于 与平面镜2等高的正前方 (选填:“与平面镜1等高的正前方”、“平面镜1的正上方”、“与平面镜2等高的正前方”或“平面镜2的正下方”),人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离 大于 (选填:“大于”、“等于”或“小于”)军舰到潜望镜的距离。
【答案】反射;与平面镜2等高的正前方;大于。
【解答】解:潜望镜是由两块平面镜构成的,且平面镜是成正立等大的虚像,故潜望镜是利用了光的镜面反射原理。
由平面镜成像特点,像和物体各对应点到平面镜间距离相等,可知,现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方。
由图可知,人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离大于军舰到潜望镜的距离。
故答案为:反射;与平面镜等高的正前方;大于。
26.“照镜子,正衣冠”。小红站在平面镜前1.3m处,她的像离她 2.6 m,若小红向镜前移动1m,则小红在平面镜中的像将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)利用自制简易潜望镜可以观察到高处的物体是利用了平面镜可以 改变光路 。
【答案】2.6;不变;改变光路。
【解答】解:因平面镜成像时物距与像距相等,小红站在平面镜前1.3m处,此时物距为1.3m,则像距也为1.3m,她的像离她2.6m;
若小红向镜前移动1m,小红的身高不变,根据平面镜成像物像大小相等的特点可知,小红的像大小不变。
简易潜望镜就是由两块平面镜组成,主要是利用了平面镜可以改变光路。
故答案为:2.6;不变;改变光路。
地 城
考点06
视力表的应用
27.检查视力时,医生要求小明与视力表的距离为5m,受到场地限制,需要借助平面镜,若已知视力表到平面镜的距离为3m,则检查视力时小明应该( )
A.面对平面镜而坐,与镜的距离为2m B.面对平面镜而坐,与镜的距离为2.5m
C.面对视力坐,与视力表的距离为2m D.面对视力表而坐,与视力表的距离为3m
【答案】A
【解答】解:视力表距离平面镜3m,根据平面镜成像特点,视力表的像到平面镜的距离是3m,视力表和视力表的像之间的距离是6m,检查视力时眼睛离视力表的像距离是5m,所以人站在平面镜和视力表之间,视力表在人身后1m,即人面对平面镜而坐,与镜的距离为2m,故A正确,BCD错误。
故选:A。
28.如图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里的像。下列表述中正确的是( )
A.视力表在平面镜中所成的像能被我们看到,即为实像
B.若视力表比平面镜大时,视力表不能在平面镜中成完整的像
C.若被测者看到E的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向南
D.视力表在平面镜中的像与被测者相距5m
【答案】D
【解答】解:A、根据平面镜成像特点可知,视力表在平面镜中所成的像是虚像,故A错误;
B、平面镜成像原理是光的反射,只要有平面镜存在,能够反射光线就能够成完整的像,所以若视力表比平面镜大时,视力表能在平面镜中成完整的像,故B错误;
C、平面镜成像像和物关于镜面对称,故若被测者看到“E”的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向北,故C错误;
D、视力表到平面镜的距离是2.7m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是2.7m,所以人到视力表像的距离为2.7m+2.7m﹣0.4m=5m,故D正确。
故选:D。
29.如图甲所示,检查视力时。人眼要与视力表保持5m的距离。如图所示。视力表放在被测者头部后上方,则被测者要面向平面镜且距离平面镜 2 m才能进行视力的检查。如图乙所示,是从平面镜中看到的挂钟,挂钟显示的实际时间是 7:25 。
【答案】2;7:25。
【解答】解:由图知:视力表到平面镜的距离是3m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是3m,视力表与像的距离为6m;
检查视力时,人眼要与视力表的像保持5m的距离,故人到平面镜的距离是5m﹣3m=2m。
方法一:根据平面镜成像特点,即物像关于平面镜对称,作出平面镜中钟表指针的实际情况,如下图,可以看到钟表的实际时间是7:25。
方法二:把试卷翻过来,注意上下不要颠倒,直接从试卷的反面看钟表的实际时间是7:25。
故答案为:2;7:25。
地 城
考点07
钟表的应用
30.如图,是手表在平面镜中的像,那么手表的实际时间是( )
A.1:50 B.10:50 C.7:20 D.10:10
【答案】D
【解答】解:方法一:根据平面镜成像特点作出镜中钟表的实际情况,如图。所以准确时间是10:10。
方法二:把试卷翻过来,观察镜中钟表的实际情况,所以准确时间是10:10。
故选:D。
31.如图是某时刻丹丹家放在水平玻璃茶几上的台式电子时钟显示的时间,若从玻璃茶几的台板中看,时间应该是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:当从水平玻璃茶几的台板中看,上下会颠倒,则看到的时间为15:21,故D正确,ABC错误。
故选:D。
32.小明站在平面镜前,当他向左转头时,镜中的像向 右 (选填“左”或“右”)转。若他在平面镜中看到挂钟的指针如图所示,挂钟显示的实际时间是 7:50 (12小时制)。
【答案】右;7:50
【解答】解:根据平面镜成像的特点可知,像与物关于镜面对称,像与物左右颠倒,上下相同,因此小明同学站在平面镜前,当他向左转头时,镜中的像会向右转头。
根据平面镜成像特点,物像关于平面镜对称,挂钟显示的实际时间等于12点减去钟表在平面镜中的时间,由图可知,平面镜中显示的时间为410,则实际时间为:
12:00﹣4:10=7:50。
故答案为:右;7:50。
33.检查视力时人与视力表之间的距离应为5m。小明检查视力时,由于距离太小而使用一个平面镜,视力表到平面镜的距离为3m,那么小明距离背后的视力表的距离为 1 m;测完视力后,小明向平面镜的方向移动了0.5m,则镜中自己的像距离小明 3 m;小明在平面镜中看到了墙上挂钟的像如图所示,挂钟指示的时间是 3:40 。
【答案】1;3;3:40
【解答】解:视力表距离平面镜3m,根据平面镜成像特点,视力表的像到平面镜的距离是3m,视力表和视力表的像之间的距离是6m,检查视力时眼睛离视力表的像距离是5m,所以人站在平面镜和视力表之间,视力表在人身后6m﹣5m=1m;
测完视力后,小明向平面镜的方向移动了0.5m,此时小明距离平面镜为1m+0.5m=1.5m,则镜中自己的像距离小明为1.5m+1.5m=3m,
人后方竖直墙上有一只挂钟,某同学在镜子中看到了墙上挂钟的像如图所示,像是左右相反的,因而从上方向左下读数,为3:40。
故答案为:1;3;3:40。
地 城
考点08
平面镜成像的作图
34.根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜中的像A'B'。
【答案】
【解答】解:分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示:
35.图甲是夜间驾驶小轿车的情景,司机需要通过两侧的车窗观察后视镜,若此时副驾驶乘客使用手机,会影响司机。图乙是上述情景的简化图,图中司机的眼睛、副驾驶的手机均用黑点代表。请在图乙中利用平面镜成像特点画出司机眼睛通过右侧车窗观察到副驾驶手机的像的光路图。
【答案】
【解答】解:首先根据平面镜成像时像与物的对称性,找到发光点S(驾驶的手机)的像S′(驾驶手机的像),然后连接S′眼睛交右侧车窗于点O,此交点即为入射点,连接S与入射点画出入射光线,再过入射点作出反射光线即可。注意标上箭头表示光的传播方向。如图所示:
36.如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜(保留作图痕迹)。
【答案】
【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′,BB′,作这两条线段的垂直平分线MN,即平面镜的位置。如图所示:
地 城
考点09
利用平面镜对称性质完成光路图
37.如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【答案】
【解答】解:先作出牙齿A关于平面镜的对称点A′,即像的位置,连接像A′和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线,如图所示:
38.三条入射光线会聚于S点。现在S点之前任意放一平面镜,如图所示。请利用光反射时光路的可逆性和平面镜成像的特点进行作图,画出三条入射光线在平面镜上反射后对应的反射光线。(保留作图痕迹)
【答案】
【解答】解:先通过平面镜作出像S的对称点S′,假设该处有一发光点,连接该发光点S′与题图三个入射点(反射点),可得三条入射光线,根据光路是可逆的,可得题图三条入射光线的反射光线,如图所示:
39.如图,S′为发光点S在平面镜MN中的像。若S发出的一条光线经平面镜反射后经过P点,请在图中标出发光点S的位置,并完成光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【解答】解:作出像点S′的物点S,连接S′P,与镜面的交点为入射点,再连接S与入射点O,即为入射光线SO,OP为反射光线,如下图所示:
地 城
考点10
凸面镜与凹面镜的应用
40.凹面镜、凸面镜都是常用的光学元件,凸面镜对光有 发散 作用。手电筒的反光镜是一个 凹面镜 ,汽车的后视镜是一个 凸面镜 。(两空均选填“凸面镜”或“凹面镜”)
【答案】发散;凹面镜;凸面镜。
【解答】解:凹面镜、凸面镜都是常用的光学元件,汽车的观后镜是凸面镜,凸面镜对光线有发散的作用,应用在汽车的观后镜上,能扩大人的视野。
手电筒的反光镜是一个凹面镜,凹面镜对光有会聚作用。
故答案为:发散;凹面镜;凸面镜。
41.如图是一条盘山公路,当汽车在AB路段行驶时,由于光的 直线传播 ;司机看不到BC路段的情况:为了让司机看到对向车道的情况,应该在 B (填“A”、“B”或“C”)位置安装一块 凸面镜 镜。
【答案】直线传播;B;凸面镜。
【解答】解:当汽车在AB路段行驶时,由于光在同一种均匀介质中沿直线传播,不能看到BC路段的情况,为让司机能看到BC段的情况,应该在B处安装一块凸面镜,因为凸面镜对光线具有发散作用,扩大了司机的视野。
故答案为:直线传播;B;凸面镜。
42.小明发现金属图钉的光亮表面可以看成是一种称做凸面镜的光学镜子,于是他对凸面镜探究如下:
(1)他用多支激光电筒正对着一只凸面镜照射时,情况如图所示,可见凸面镜对光线有 发散 (选填“会聚”或“发散”)作用。
(2)小明依照平面镜成像研究方法,设计如下方案研究凸面镜成的像。
①器材:透明弧形玻璃、光屏、长短不同的多支蜡烛、光具座。
②步骤:在光具座上,在透明弧形玻璃前某位置放一支点燃的蜡烛,先用光屏进行像的承接,然后再选择另一支与这个像长短 相同 的蜡烛,放在玻璃后面,与像 重合 的位置,改变蜡烛的位置做多次实验。
③实验记录如下:
蜡烛离弧形玻璃的距离
光屏上的像
玻璃后的像
很近
无
缩小
正立
较远
无
缩小
正立
很远
无
缩小
正立
(3)小明得出结论:凸面镜只能成正立、 缩小 的 虚 像。
(4)日常生活中能看到的凸面镜经常用在: 汽车观后镜 。凸面镜的主要优点是:相同面积的凸面镜比平面镜观察到的范围 大 。
【答案】(1)发散;(2)相同;重合;(3)缩小;虚;(4)汽车观后镜;大。
【解答】解:(1)由图可知平行光遇到凸面镜后其反射光线不再平行,且向外呈辐射状,所以凸面镜对光线有发散作用。
(2)②步骤:在光具座上,在透明弧形玻璃前某位置放一支点燃的蜡烛,先用光屏进行像的承接;然后再选择另一支与这个像长短相同的蜡烛(便于比较像与物的大小),放在玻璃后面,与像的位置重合(确定像的位置)。
(3)由图表中的实验数据可知:凸面镜只能成 正立、缩小的虚像。
(4)日常生活中能看到的凸面镜有:金属图钉面、汽车观后镜。凸面镜的主要优点是:相同面积的凸面镜比平面镜观察到的
范围大。
故本题答案为:(1)发散;(2)相同;重合;(3)缩小;虚;(4)汽车观后镜;大。
试卷第1页,共3页
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