内容正文:
2025-2026学年中考物理二轮专项训练:探究平面镜成像的特点
学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________
1.某同学利用图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材,探究“物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关”。
(1)实验中应保持平板玻璃和蜡烛与水平纸面 ;
(2)把点亮的蜡烛A放在玻璃板前面,将未点亮的蜡烛B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度观察,B与A的像 ,这时B所在位置就是A的像的位置。用刻度尺分别测量 ,并记录实验数据;
(3)改变 ,仿照步骤(2)再做一次实验,并记录实验数据。
2.小明同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点,人眼在蜡烛A这一侧。
(1)选用玻璃板做实验,是为了烛焰的光在玻璃板表面能发生 (填“反射”“折射”或“直线传播”),同时也为了让 (填“蜡烛A”或“蜡烛B”)被看到;
(2)小明拿一支外形与蜡烛A相同但未 的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到看上去它的位置与像的位置重合。这个位置即为蜡烛A的像的位置;
(3)如果实验时玻璃板不竖直放置,下列说法正确的是 。(填序号)
①蜡烛A不能成像
②在桌面上移动蜡烛B,无法与蜡烛A所成的像完全重合
③透过玻璃板看不见蜡烛B
④所成的像与蜡烛A关于镜面不对称
3.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。
(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”)。
4.如图所示,小红在地铁站台等车时,透过玻璃屏蔽门看到了车道另一侧竖直墙壁上的广告牌。她联想到平面镜成像的特点,设计了实验来粗测玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离,请完成相关内容:
(1)小红相对于玻璃屏蔽门前后移动,直到观察到自己的像与 重合;
(2)记录 的位置; (选填“广告牌”或“小红自己”)
(3)测量出小红自己的位置到 的距离;
(4)步骤(3)中测得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d,其物理依据:平面镜成像时,物体与像到镜子的距离 ;
(5)除记录工具外,小红要完成上述实验,必须使用的测量仪器是 ;
(6)测量完毕,刚好有一列车进站,停在广告牌前,在玻璃屏蔽门还没有打开前,小红 (选填“能”或“不能”) 看到自己的虚像。
5.如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)为了保证实验效果,应该选择 (填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”)。
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
(3)在探究实验的过程中,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”)。
6.如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验,玻璃板与水平桌面垂直,等大的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧。
(1)实验中采用玻璃板代替平面镜,目的是 ;在寻找A的像的位置时,眼睛应该在 (选填“A”或“B”)这一侧观察,同时移动蜡烛B,直至它与A的像重合;
(2)若在实验中无论怎样移动蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合,原因是 。
(3)小明按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一组数据:
物距u(cm)
5.0
6.0
7.0
8.0
像距v(cm)
4.5
5.5
6.5
7.5
然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量方法中的错误可能在于 。
(4)小明同学将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分,他将观察到 ;
A.蜡烛A像的下半部分 B.蜡烛A像的上半部分
C.蜡烛A完整的像,像的亮度变暗 D.蜡烛A完整的像,像的亮度不变
(5)如图乙所示是小明靠近自动玻璃门进入商场,他在玻璃门中看到了自己的像,应是图丙中的 (选填“A”“B”或“C”)。当他靠近自动门时,所成像的大小将 (变大/变小/不变)。当自动门打开时如图丁,左侧玻璃门中所成的像 (会/不会)随左侧移门一起向左移动。
7.在“探究平面镜成像特点”的实验中,如图甲所示。
(1)现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验;
(2)若白纸上各方格长度是5cm,将点燃的蜡烛由A点移至B点,移动后它与玻璃板中所成的像的距离是 cm。将光屏放置在玻璃板后蜡烛位置,光屏上不能成像,说明平面镜所成的是 像;
(3)如图乙所示是从平面镜中看到墙上时钟的像,请写出时钟的实际时间是 。
8.探究光折射时折射角与入射角的关系,如图所示,使一束光从甲介质斜射入乙介质,测量并记录入射角和折射角大小;改变光束射向O点的角度,进行多次实验,数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
入射角
10°
20°
30°
40°
折射角
15.1°
30.7°
48.6°
73.8°
(1)光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角 入射角;折射角随着入射角的增大而 。
(2)做完第4次实验后,同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为40°,这说明在折射现象中, 。
9.小华利用图甲所示的装置“探究平面镜成像特点”实验。
(1)小华选用玻璃板而不是平面镜的原因是 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A, (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动(如图甲);人眼在玻璃板 (选填“a”“b”“c”或“d”)位置观察(如图乙),直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
(3)实验时,为确定平面镜成实像还是虚像,在蜡烛B处竖直放一个光屏,并在图乙的 (选填“a”“b”“c”或“d”)处观察光屏上是否有像。
10.如图甲所示,将茶色玻璃板M作为平面镜竖直放置在一张方格纸上,并准备了两支大小相同的蜡烛A和B、刻度尺、铅笔等,用来探究蜡烛A在平面镜中成像的特点。
(1)该实验用玻璃板代替平面镜,主要是为了________;
(2)在寻找蜡烛像的位置时,应该移动蜡烛B,人要在________蜡烛(选填“A”或“B”)一侧观察,直到手中蜡烛与另一蜡烛的像完全重合;
(3)实验中选择大小相同两根蜡烛的目的是,为了探究像与物的_______关系;
(4)如图乙所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法正确的是_______。
A.铅笔水平向右移动时,铅笔的像将变小
B.平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
D.若铅笔按图乙所示箭头方向转45°,铅笔将与它的像垂直
11.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小勇选择了如图所示的实验装置。
(1) 为了得到更好的实验效果,现有厚度为和的两块玻璃板,应选择____厚的玻璃板做实验。
(2) 为了便于观察,实验应该在____(选填“较亮”或“较暗”)环境中进行。
(3) 多次实验测出,平面镜成像时像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离____。
(4) 当把蜡烛靠近平面镜时,蜡烛在平面镜里的像将____(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5) 移去蜡烛,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是____(选填“实像”或“虚像”)。
(6) 实验中,发现在桌面上无论怎样移动蜡烛,都与蜡烛的像无法完全重合,你认为原因可能是__________________。
参考答案
1.【答案】(1)垂直
(2)完全重合;物距和像距
(3)蜡烛A到玻璃板的距离
【详解】(1)由平面镜成像规律可知,像与物关于平面镜对称,所以为了观察到B与A的像完全重合,应保持平板玻璃和蜡烛与水平纸面垂直。
(2)为了探究A的像的位置,应将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度观察B与A的像完全重合,此时B所在位置就是A的像的位置。
探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关,需要用刻度尺测量蜡烛A到玻璃板的距离和B到玻璃板的距离,即物距和像距大小。
(3)此实验需要多次实验,寻找普遍规律,所以应改变蜡烛A到玻璃板的距离,仿照步骤(2)再做一次实验,将实验数据记录在表格中。
2.【答案】(1)反射;蜡烛B (2)点燃 (3)②
【详解】(1)玻璃板表面光滑,会发生镜面反射,其反射光线的反向延长线会聚成像。
玻璃板是透明的,可以透过玻璃板看到后方蜡烛B。
(2)本实验运用等效替代法,用未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,使其与蜡烛A的像完全重合,以确定像的位置。
(3)①玻璃板不竖直,仍然能成像,只是像没有在桌面上,故①错误;②由于玻璃板不竖直,像会成在桌面上方或下方,所以在桌面上移动蜡烛B,无法与蜡烛A所成的像完全重合,故②正确;③由于玻璃板不竖直,像可能会成在玻璃板上方或下方,但此时仍然可以看到像,故③错误;④平面镜所成的像与物关于平面镜对称,与玻璃板是否竖直无关,故④错误。
3.【答案】(1)像的位置;差 (2)A (3)相等 (4)虚
【详解】(1)玻璃板可以成像,也可以透光,可以看到玻璃板后的物体,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。
(3)由丙图可知,A1到镜面的距离等于B1到镜面的距离;A2到镜面的距离等于B2到镜面的距离;A3到镜面的距离等于B3到镜面的距离。所以得出的结论是: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。
4.【答案】(1)广告牌
(2)小红自己
(3)玻璃屏蔽门
(4)相等
(5)刻度尺
(6)能
【详解】(1)根据物和像到平面镜的距离相等,小红相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到自己的像与广告牌重合,记下自己的位置。
(2)由平面镜成像规律可知,像距等于物距,所以自己的像与广告牌重合,自己的像与玻璃屏蔽门的距离等于自己与玻璃屏蔽门的距离,所以记录小红自己的位置,测量出物距,则可以得到广告牌与玻璃屏蔽门的距离。
(3)由于小红的像与广告牌重合,自己的像与玻璃屏蔽门的距离等于自己与玻璃屏蔽门的距离,所以测量出小红自己的位置到玻璃屏蔽门的距离,即可以得到广告牌与玻璃屏蔽门的距离。
(4)由平面镜成像规律可知,像距等于物距,所以平面镜成像时,物体与像到镜子的距离相等。
(5)除记录工具外,由于实验中需要测量距离,所以要完成上述实验必需使用的仪器是刻度尺。
(6)由于平面镜成像的原理是光的反射,所以列车停在广告牌前,小严能看到自己的虚像。
5.【答案】(1)薄玻璃板
(2)不能
(3)不变
【详解】由于玻璃板有前后两个面,这两个面都能反射成像。如果选择厚玻璃板,前后两个面所成的像距离会比较大,不容易重合,影响成像的清晰度。而薄玻璃板能让前后两个面成的像尽量重合,从而保证成像清晰,确保实验效果。所以应选择薄玻璃板。
实像的特点是能用光屏承接,虚像则不能用光屏承接。平面镜成的像是虚像,在实验中,当移去蜡烛B,在其原来位置放上光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像。
根据平面镜成像的特点,物体在平面镜中成像时,像和物体到平面镜的距离是相等的,像和物体的大小也相等。当蜡烛A远离玻璃板时,因为像始终与物体大小相等,物体大小不变,所以它的像的大小也不会改变。
6.【答案】(1)便于确定像的位置;A
(2)玻璃板没有竖直放置
(3)像距测量错误,忽略了玻璃板的厚度
(4)D
(5)A;不变;不会
【详解】(1)实验中采用玻璃板代替平面镜,玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又能看见玻璃板后的物体,目的是便于确定像的位置,平面镜成像属于光的反射,在寻找A的像的位置时,眼睛应该在A这一侧观察,同时移动蜡烛B,直至它与A的像重合。
(2)若在实验中无论怎样移动蜡烛B,也无法与蜡烛A的像完全重合,原因可能是玻璃板没有与桌面垂直放置。这样,像就会偏高或偏低,导致无法与蜡烛B完全重合。
(3)在测量物距和像距时,应该将玻璃板看作镜面来测量。但从表格数据可知,物距和像距每次都相差0.5cm,他可能是直接测量了蜡烛A到玻璃板前面的距离作为物距,而测量蜡烛B到玻璃板后面的距离作为像距,忽略了玻璃板的厚度。因此,他的测量方法中的错误可能在于测量像距时没有考虑玻璃板的厚度,没有将玻璃板看作镜面来测量物距和像距,正确的方法是测量物距和像距时,应测量物体和像到玻璃板前表面的距离。
(4)平面镜成像是由于光的反射形成的,看到像是因为看到了经平面镜反射的光线,将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分,不会影响成像的反射光线,不会影响蜡烛的像,所以仍能够在玻璃板内看到蜡烛A完整的像,像的亮度不变。
(5)平面镜成的像与物关于镜面对称,大小相等,左右相反,如图乙所示是小明靠近自动玻璃门进入商场,他在玻璃门中看到了自己的像,应是图丙中的 A。平面镜成的像与物大小相等,当他靠近自动门时,所成像的大小将不变。平面镜成的像与物关于镜面对称,如当自动门打开时如图丁,因对称面的位置和物的位置不变,左侧玻璃门中所成的像 不会随左侧移门一起向左移动。
7.【答案】(1)2 (2)10;虚 (3)10∶35
【详解】(1)为了防止出现两个像,用选较薄的玻璃板进行实验,即应选择2mm厚的玻璃板做实验。
(2)若白纸上各方格长度是5cm,将点燃的蜡烛由A点移至B点,移动后,物距变为5cm,由物距等于像距的,此时它与玻璃板中所成的像的距离是。实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现,将光屏放置在玻璃板后蜡烛位置,光屏上不能成像,说明平面镜所成的是虚像。
(3)像与物关于平面镜对称,由图乙得,钟的实际时间是10∶35。
8.【答案】(1)大于 增大 (2)光路是可逆的
【详解】(1)分析表格数据,得出的结论是:光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角大于入射角;折射角随着入射角的增大而增大;(2)使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为40°,对照表格数据可说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
9.【答案】(1)便于确定像的位置
(2)未点燃;a
(3)b
【详解】(1)玻璃板是透明的,既能反射光成像,又能透过玻璃板看到后面的蜡烛,便于确定像的位置。
(2)未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像对比,会使像的位置和大小更易确定,避免点燃后火焰干扰观察。
平面镜成的是虚像,需要在玻璃板前透过玻璃板观察像的位置,a位置在玻璃板前,能够看到蜡烛A的像和蜡烛B重合的情况。
(3)实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现。观察光屏是否有像时,需要在b位置能够直接观察光屏上是否有蜡烛A的像。
10.【答案】
(1)便于确定像的位置;(2)A;(3)大小;(4)D
【详解】
(1)透明的玻璃板能反射光,也能透光,所以玻璃板既能成像,又能观察到玻璃板后面代替蜡烛A的像的蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,蜡烛B的位置就是蜡烛A像的位置,所以使用透明的玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后蜡烛的像,拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,因为反射光线在玻璃板前,应从A侧观察到玻璃板前观察,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
(3)实验中选择大小相同两根蜡烛,使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,目的是探究像与物的大小关系。
(4)A.平面镜成像时,像的大小与物体相等,所以铅笔水平向右移动时,它的像大小不变,故A错误;
B.平面镜竖直向上移动时,铅笔的像与铅笔关于平面镜所在平面对称,平面镜所在的面不变,像不动,故B错误;
C.平面镜成像时,像的大小与物体相等,与镜子的大小无关,故若改用一块稍小的平面镜,铅笔的像大小不变,铅笔也能成完整的像,故C错误;
D.若铅笔按图示箭头方向转过45°,即铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与像的夹角平分,所以铅笔的像将逆时针转过45°,铅笔与它在平面镜中的像互相垂直,故D正确。
11.【答案】(1) 2
(2) 较暗
(3) 相等
(4) 不变
(5) 虚像
(6) 玻璃板未与桌面垂直
【详解】
(1) 因为玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,当玻璃板比较厚时,两个反射面成像距离比较远,会出现明显的两个像,影响观察;当玻璃板比较薄时,两个反射面成像距离比较近,可以近似看成一个像,所以应选用薄玻璃板,即选择厚的玻璃板做实验。
(2) 平面镜成像时,环境越暗,物体和环境的对比度越大,物体越亮,便于人眼更清晰地观察到物体在平面镜中所成的像。
(3) 根据平面镜成像特点可知,像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等。
(4) 因为平面镜所成的像和物体大小相同,所以当蜡烛靠近平面镜时,镜中像的大小将不变。
(5) 实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上,移去蜡烛,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(6) 由于平面镜成像时像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,所以,当玻璃板与桌面不垂直时,蜡烛在玻璃板另一侧成的像会偏向上方或下方,移动蜡烛,始终无法与蜡烛的像重合。
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