3.2《探究：平面镜成像的特点》 学科素养同步分层练习设计（培优版）-2026-2027学年沪科版物理八年级全一册上学期

**基本信息** 聚焦平面镜成像特点，以“基础巩固-能力提升-综合拓展”分层设计，通过多样化题型构建从概念理解到实际应用的知识巩固路径，培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|平面镜成像基本特点（等大、等距、虚像）|选择题直接考查原理（如第1题确定像的位置），填空题结合古诗情境（如第8题“楼台倒影”）| |能力层|实验操作与作图应用|实验探究题（第13题）验证像的虚实，作图题（第11题）绘制反射光路，强化科学探究能力| |拓展层|跨情境综合应用|科普阅读题（第14题）联系智能汽车HUD系统，综合题（第15题）结合倒车雷达，体现科学思维与社会责任|

3.2《探究：平面镜成像的特点》 学科素养同步分层练习设计（培优版） 一、选择题 1．用图所示装置探究平面镜成像的特点，下列说法正确的是 A．用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置 B．蜡烛靠近玻璃板时，像将远离玻璃板 C．蜡烛远离玻璃板时，像的大小将变大 D．蜡烛在平面镜中所成的像是实像 2．如图所示，一块平面镜竖直放置在水平面上，平面镜左侧60cm处有一支点燃的蜡烛，蜡烛以10cm/s的速度水平匀速靠近平面镜，下列说法正确的是（　　） A．蜡烛在平面镜中所成的像逐渐变大 B．经过2s，蜡烛与它的像之间的距离变为80cm C．蜡烛的像相对于平面镜的速度为20cm/s D．用一张白纸接触平面镜中像的烛焰，白纸会被燃烧 3．视力测试时，测试者需距离视力表5m，因受到场地限制，可利用平面镜来“增距”。如图所示为小明检查视力时的情景，则下列说法正确的是（　　） A．此时小明到视力表的距离应为2m B．此时小明到平面镜的距离应为1m C．小明若靠近平面镜，视力表的像将会靠近平面镜 D．小明若远离平面镜，小明的像将会远离平面镜 4．汽车抬头显示系统如图甲，是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理如图乙，使显示器上的车速等数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员就不必低头。车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象，这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，其图像如图丙所示。则下列与汽车相关的说法中正确的是（　　） A．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的 B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立等大的实像 C．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的 D．车外光照度为400Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约15% 5．如图将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法不正确的是（　　） A．若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将不变 B．平面镜竖直向上移动时，铅笔的像不动 C．铅笔水平向右移动时，铅笔与像之间的距离不变 D．若铅笔按图示箭头方向转过45°，铅笔的像将与铅笔垂直 6．2024年8月6日，在巴黎奥运会跳水女子比赛中，中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军。如图所示，全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中，全红婵在水中的像（　　） A．实像，且像与水面的距离变小 B．虚像，且像的大小不变 C．实像，且像与水面的距离变大 D．虚像，且像逐渐变大 二、多选题 7．在“探究平面镜成像的特点”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．实验过程中把光屏放在像所在的位置，屏上会呈现正立、等大的像 B．实验过程中，用玻璃板代替平面镜，目的是为了便于确定像的位置 C．实验中多次改变蜡烛位置进行实验，目的是使实验结论具有普遍性 D．用相同的蜡烛与镜前蜡烛的像重合，是为了验证像与物的大小相等 三、填空题 8．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”（[唐]高骈《山亭夏日》）。楼台倒影是光的　 　现象；当池塘中的水面上升时，倒影的大小将　 　。 9．“西塞山前白鹫飞，桃花流水鳜鱼肥。”是唐代张志和描写湖州境内西苕溪美景的词句。如图所示是一只白鹭平行于水面飞行的画面。若以白鹭为参照物，它在水中的倒影是 　 　（选填“运动”或“静止”）的，白鹭的倒影是由于光的 　 　形成的虚像。白鹭在飞离水面过程中，在水面上成的像 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 10．汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，简称，是为了提高安全性而研发的．它利用平面镜成像原理（如图乙），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的　 　（选填“反射”或“直线传播”）形成的；某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为　 　度；某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向　 　（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。 四、作图题 11．深圳湾公园的海鸥成为一道亮丽风景线，吸引了无数游客驻足欣赏。如图甲所示的海鸥，若A点为人们看到的海鸥的眼睛，请在图乙中画出光从海鸥的眼睛经水面反射后进入人眼的光路图（保留作图痕迹）。 12．京剧被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录。请在下图中画出京剧演员通过平面镜看到的A点的像，并画出左眼看到像的光路图。 五、实验探究题 13．小融在探究“平面镜成像的特点”时，将棋子A放在玻璃板的前侧，正视、侧视图分别如图甲、乙。 （1）该实验应在较暗的环境下进行，实验时小融发现棋子A在玻璃板上的成像较暗，他可以用手电筒正对棋子　 　（填“A”或“A的像”）照射，进而增加成像的清晰度； （2）在玻璃板后侧放置一只与A完全相同的棋子B去确定像的位置，为了判断平面镜所成像是否为实像，小融将一张光屏代替棋子B置于玻璃板后侧，则他的眼睛应处于　 　（填“a”或“b”）处观察； （3）请你根据实验，利用平面镜成像的特点做出丙图中物体AB在平面镜中的像A'B'。 六、科普阅读题 14．阅读短文，回答问题。 新能源智能汽车 新能源智能汽车配有汽车抬头显示，如图甲所示，汽车抬头显示又叫汽车平视显示系统，是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理（如图乙），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。 汽车车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，这种玻璃能根据车外光的强度自动调节透光率（透光率是指车内光的强度与车外光的强度的比值，通常用百分比表示），实现车内光的强度为一个适宜的定值，进而增强驾驶员的视野清晰度和行车安全性。 （1）汽车的后视镜使用凸面镜，是为了　 　（选填“扩大”或“缩小”）司机的视野； （2）如图丙所示，“禁止鸣笛”标志牌是在　 　减弱噪声； （3）如图丁所示，倒车时倒车雷达会显示车尾与障碍物间的距离，这利用了超声波　 　的性质； （4）汽车行驶时，驾驶员看到前方呈现数字，则他直接看显示器会看到图戊中的　 　（填选项）； （5）为减弱重影的影响，厂方应选用　 　（选填“较厚”或“较薄”）的玻璃作为前挡风玻璃。 （6）假设智能玻璃透明度调节时间与其透光率范围关系如下表： 透光率 调节时间 大于70% 维持高透，无调节 30%—70% （为透光率变化量） 5%—30% （为透光率变化量） 汽车保持的速度进入长为1000m的隧道，在穿出隧道前智能玻璃透明度调节时间为　 　s（已知隧道外的透光率为20%，隧道内的透光率为60%）。 七、综合题 15．智能汽车已进入千家万户，其安全与便捷来源于物理原理的巧妙应用. （1）如图甲，汽车倒车雷达中的距离传感器启动后发出　 　声波，遇到障碍物反射回到传感器，传感器收到信号可判断车与障碍物的距离.若发出信号后0.04s收到从物体反射回来的信号，则物体距传感器　 　米.(声音在空气中的速度取340m/s) （2）如图乙，汽车前灯的反光装置相当于　 　(选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”)，它对光线有　 　(选填“会聚”或“发散”)作用. （3）智能玻璃能根据车外光照度自动调节透明度.经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，图象如图丙所示.智能玻璃的透明度随车外光照度的增大而　 　(选填“增大”“减小”或“不变”).当车外光照度为400lx时，透明度会自动调节为　 　%. 答案解析部分 1．【答案】A 【知识点】平面镜成像的原理、特点；探究平面镜成像的特点 【解析】【解答】A、用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板既能反射光线成像，又能透光看到玻璃板后方的蜡烛，便于确定像的位置，故A正确； B、像与物体到玻璃板的距离始终相等，蜡烛靠近玻璃板时，像也会靠近玻璃板，故B错误； C、平面镜成像的大小始终与物体大小相等，蜡烛远离玻璃板时，像的大小不会发生变化，故C错误； D、蜡烛在平面镜中所成的像无法用光屏承接，属于虚像，故D错误。 故选：A。 【分析】平面镜成像规律：平面镜成正立、等大的虚像；像与物体到平面镜的距离相等；像与物体关于镜面对称。 2．【答案】B 【知识点】速度公式及其应用；平面镜成像的原理、特点；参照物及其选择 【解析】【解答】A．蜡烛靠近平面镜时，则物距减小，根据平面镜成像“物像等大”的规律可知，像的大小不变，故A错误； B．当蜡烛以10cm/s的速度向平面镜靠近时，2s内蜡烛移动的距离为。 则2s后物距为； 根据平面镜成像“物像等距”的规律可知，像到平面镜的距离也是40cm， 则此时蜡烛与它的像之间的距离变为：， 故B正确； C．若蜡烛以10cm/s速度向平面镜靠近，根据平面镜成像的对称性可知，像也以10cm/s速度向平面镜靠近，故C错误； D．烛焰所成的像是虚像，虚像不是真实存在的，则用一张白纸接触平面镜中像的烛焰，则白纸不会燃烧，故D错误。 故选B。 【分析】A.根据平面镜成像“物像等大”的规律判断； BC.根据平面镜成像“物像等距”的规律分析； D.虚像并不存在，据此分析判断。 3．【答案】D 【知识点】平面镜成像的原理、特点 【解析】【解答】AB．已知视力表到镜面的距离为3m，根据平面镜成像“物像等距”的规律可知，视力表的像到镜面的距离为3m。要求测试者需到视力表的像的距离为5m，则此时小明到平面镜的距离应为。此时小明到视力表的距离应为， 故AB错误； C．小明若靠近平面镜时，但由于视力表到镜面的距离不变，则视力表的像到平面镜的距离不变，故C错误； D．小明若远离平面镜时，根据平面镜成像“物像等距”的规律可知，则小明的像也会远离平面镜，故D正确。 故选D。 【分析】AB.根据平面镜成像“物像等距”计算视力表的像到镜面的距离，然后计算人到镜面的距离，进而计算人到视力表的距离； CD.根据平面镜成像“物像等距”的规律分析判断。 4．【答案】D 【知识点】光的反射；平面镜成像的原理、特点 【解析】【解答】A．在光的折射和光的反射中，光路肯定是可逆的，只是由于玻璃的特殊处理才实现的单向透光能力，故A错误； BC．行车数据在挡风玻璃上所成的像是通属于平面镜成像，即像是正立、等大的，同时这个像是通过光的反射形成的，故BC错误； D．根据题意可知，车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，当车外光照度为120Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为50%，则当车外光照度为400Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为， 故D正确。 故选D。 【分析】A.根据光路的可逆性判断； BC.根据平面镜成像的原理和特点判断； D.根据“车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值”分析解答。 5．【答案】C 【知识点】平面镜成像的原理、特点；探究平面镜成像的特点 【解析】【解答】A、平面镜成像的大小只与物体大小有关，与镜子大小无关。即使换用较小的平面镜，铅笔的像大小也不变，正确。 B、当平面镜竖直向上移动时，铅笔的位置不变，像与物关于镜面对称，所以像的位置也不动，正确。 C、铅笔水平向右移动时，它到镜面的距离会变大，根据平面镜成像规律，像到镜面的距离也会变大，因此铅笔与像之间的距离会变大（距离是物距+像距，两者都变大），不是不变，错误。 D、铅笔按图示箭头方向转过45°后，铅笔与镜面成45°角，像与物关于镜面对称，所以像也会与镜面成45°角，铅笔与像之间的夹角为90°，即相互垂直，正确。 故答案为：C。 【分析】1、平面镜成像的特点 等大：像与物大小相等。 等距：像与物到镜面的距离相等。 对称：像与物关于镜面对称。 虚像：所成的像是虚像，不能在光屏上呈现。 2、距离变化规律 当物体靠近或远离镜面时，像也会同步靠近或远离，物体与像之间的距离变化是物距变化的2倍。 3、角度变化规律 当物体与镜面的角度发生变化时，像与镜面的角度也会同步变化，且像与物的夹角等于物体与镜面夹角的2倍。 6．【答案】B 【知识点】平面镜成像的原理、特点 【解析】【解答】A.平静的水面相当于平面镜，全红婵身上的光在水面发生反射形成平面镜成像，因此成的是虚像，故A错误； BD.根据平面镜成像“像与物体等大”的规律可知，像的大小不变，故B正确，D错误； C.全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中，物距变小，根据“物像等距”的规律可知，此时像距变小，则像与水面的距离变小，故C错误。 故选B。 【分析】平面镜成像的特点是：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，上下（或左右）相反，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等。 7．【答案】B,C,D 【知识点】平面镜成像的原理、特点；探究平面镜成像的特点 【解析】【解答】A、平面镜成的是虚像，虚像不能在光屏上呈现，所以将光屏放在像所在的位置，屏上不会呈现像，A错误； B、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，B正确； C、实验中多次改变蜡烛位置进行实验，是为了避免实验的偶然性，使实验结论具有普遍性，C正确； D、用相同的蜡烛与镜前蜡烛的像重合，若能重合，说明像与物大小相等，这是为了验证像与物的大小相等，D正确； 故答案为：BCD。 【分析】本题考查了平面镜成像实验中像的性质、器材选择的目的、多次实验的意义以及像与物大小关系的验证方法。 8．【答案】反射；不变 【知识点】光的反射；平面镜成像的原理、特点 【解析】【解答】 解：水面相当于平面镜，“楼台倒影”是楼台反射的光经水面成等大的虚像；水面上升时，楼台倒影的大小不变。 故答案为：反射；不变。【分析】当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来的现象是光的反射，例如：平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的；平面镜成正立、等大的虚像。 9．【答案】静止；反射；不变 【知识点】平面镜成像的原理、特点；运动和静止的相对性 【解析】【解答】 倒影是白鹭在水面成的像，与白鹭关于水面对称，二者相对位置不变，故以白鹭为参照物，倒影是静止的。 水面相当于平面镜，倒影是光照射到水面后发生反射，反射光线的反向延长线会聚形成的虚像。 根据平面镜成像特点，像与物体大小始终相等，与物体到镜面的距离无关，因此白鹭飞离水面时，像的大小不变。 故答案为：静止；反射；不变。 【分析】在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。 平面镜成像的特点是，像和物体大小相等、像和物体关于平面镜对称、像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等。 10．【答案】反射；45；靠近 【知识点】光的反射；平面镜成像的原理、特点 【解析】【解答】 挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的； 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； 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。 故答案为：反射；45；靠近。 【分析】（1）平面镜成正立等大的虚像，是光的反射现象； （2）根据平面镜成像特点，像和物关于镜面对称，分析解答； （3）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。 11．【答案】 【知识点】平面镜成像的相关作图 【解析】【解答】作出A的像点A'，连接人眼与像点A'，确定反射光线，该连线与水面的交点即为入射点O，连接A和O，得到入射光线AO；标出光线上的箭头，如图所示： 【分析】先根据平面镜成像的特点作出A的像；再根据平面镜成像原理可知，反射光线的反向延长线会过A的像点；连接像点与眼睛，则与平面镜的交点为入射点，再连接A点与入射点的连线完成光路图。 12．【答案】 【知识点】平面镜成像的相关作图 【解析】【解答】首先通过A点作镜面的垂线，然后根据“物像等距”在镜面右侧找到对应的像点A'。连接像点与左眼交平面镜于点O，O为入射点，连接AO为入射光线，连接O与左眼为反射光线，如下图所示： 【分析】根据平面镜成像的原理可知，所有的反射光线都经过像点，将像点和眼睛相连，与镜面的交点为入射点，最后补充光路图即可。 13．【答案】（1）A （2）b （3） 【知识点】平面镜成像的相关作图；探究平面镜成像的特点 【解析】【解答】(1) 成像的清晰程度取决于物体反射的光量，手电筒正对棋子 A 照射，棋子 A 反射更多光线，经过玻璃板反射后成像会更清晰；若照射像，无法增加物体本身的反光。 故答案为：A； (2) 实像能呈现在光屏上，虚像不能。将光屏放在玻璃板后侧，需要在玻璃板后方 b 处直接观察光屏，才能判断光屏上是否承接像，不能在 a 处透过玻璃板观察。 故答案为：b； (3) 作图步骤：①分别过 A、B 两点作平面镜的垂线并延长至镜后；②在垂线上截取与 A、B 到镜面距离相等的点 A'、B'；③用虚线连接 A'B'，即为物体 AB 的像，如下图所示： 【分析】(1) 本题考查平面镜成像清晰度的影响因素，需明确成像的光源是物体反射的光，要增强成像亮度应照亮物体而非像。 (2) 本题考查实像与虚像的区分方法，需掌握光屏检验像的操作要点：眼睛要直接观察光屏，不能透过镜面观察。 (3) 本题考查平面镜成像作图规范，需牢记 “像与物关于镜面对称”，像、辅助线均使用虚线，镜面垂线标注直角符号。 （1）棋子A反射的光线越多，成的像越清晰，因此要照亮棋子A本身，才能增加成像清晰度，照射像无法增加物体的反射光，不能提升像的亮度。 （2）判断实像虚像时，需要直接观察放置在像位置的光屏是否能承接到像，不能透过玻璃板观察，因此眼睛要在玻璃板后侧的b处直接观察光屏。 （3）平面镜成像的特点是像与物体关于镜面对称，分别作A、B关于平面镜的对称点、，用虚线连接，即为物体AB在平面镜中的像。 14．【答案】（1）扩大 （2）声源处 （3）能够传递信息 （4）C （5）较薄 （6）14 【知识点】平面镜成像的相关作图；凸面镜和凹面镜；速度公式及其应用；平面镜成像的原理、特点；防治噪声的途径 【解析】【解答】（1）物体在凸面镜中成缩小正立的虚像，因此汽车后视镜采用凸面镜，使司机扩大视野。 （2）“禁止鸣笛”，即过禁止车辆鸣笛来减少噪声的产生，这是在声源处减弱噪声。 （3）倒车雷达通过收遇到障碍物后反射回来的声波，以此来判断车尾与障碍物的距离，这是利用了超声波可以传递信息的性质。 （4）根据乙图可知，显示器发出的光线先在反射镜反射后再次在前挡风玻璃上发生了反射，形成了两次虚像，则虚像上下颠倒了两次，因此直接看显示器和在挡风玻璃上看到的是一样的，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （5）较薄的玻璃两个反射面距离很近，成像几乎重合在一起，能有效减弱重影的影响，因此应选用较薄的玻璃。 （6）根据表格数据可知，从隧道外进入隧道内透光率先从20%变为30%，再从30%变为60%所需的时间。 【分析】 （1）根据凸面镜成正立缩小虚像分析； （2） 减弱噪声的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱； （3）声音可以传递信息，也可以传递能量； （4）平面镜成像时，上下不变，左右颠倒； （5）厚玻璃两个面都会成像，会出现重影。 （6）通过透光率变化选用区间公式并计算。 （1）凸面镜对光线有发散作用，可以扩大视野，因此汽车后视镜采用凸面镜，使司机扩大视野。 （2）减弱噪声的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。“禁止鸣笛”的标志牌是在声源处减弱噪声，即通过禁止车辆鸣笛来减少噪声的产生。 （3）倒车雷达通过发射超声波，接收遇到障碍物后反射回来的声波，以此来判断车尾与障碍物的距离，这是利用了超声波可以传递信息的性质，本质上是 “回声定位” 的应用。 （4）由于显示器发出的光线先在反射镜反射后再次在前挡风玻璃上发生了反射，形成了虚像，这个虚像上下颠倒了两次，因此直接看显示器和在挡风玻璃上看到的是一样的，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （5）较厚的玻璃有两个反射面（前表面和后表面），会形成两个像，从而产生重影；而较薄的玻璃两个反射面距离很近，成像几乎重合，能有效减弱重影的影响，因此应选用较薄的玻璃。 （6）从隧道外进入隧道内透光率先从20%变为30%，再从30%变为60%所需的时间 15．【答案】（1）超声；6.8 （2）凹面镜；会聚 （3）减小；15 【知识点】光的反射；凸面镜和凹面镜；速度公式及其应用；声速；声与信息传递 【解析】【解答】解：（1）汽车的倒车雷达是通过发射超声波来判断障碍物的距离； 由得，物体距传感器的距离为； （2） 如图乙所示，汽车前灯的反光装置相当于凹面镜，它对光线有会聚作用，能使发散的光线变得会聚； （3）图象如图丙所示.智能玻璃的透明度随车外光照度的增大而减小；由“测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值”再结合图像可知，当车外光照度为120Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为50%，则当车外光照度为400Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为：。 故答案为：（1）超声；6.8；（2）凹面镜；会聚；（3）减小；15。 【分析】 （1）声音能够传递信息，汽车的倒车雷达是超声波，利用速度公式求出距离； （2）凹面镜对光线有会聚作用； （3）对反比例函数图象的分析和使用，推出反比例函数的系数，求出透明度的具体值。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $