专题04 平面镜(期中压轴题训练)八年级物理上学期新教材苏科版
2026-10-14
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内容正文:
专题04 平面镜
1.游泳池边竖直墙上有一只挂钟(没有标明钟点数字的时钟,12小时制),某同学看到了水中挂钟的像如图所示,挂钟指示的时间是( )
A.3:55 B.8:05 C.9:25 D.9:35
2.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则下列说法正确的是( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.铅笔远离平面镜,铅笔的像会变小
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
D.用一块木板紧贴平面镜右侧,铅笔不能在平面镜中成像
3.如图是小明设计的能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱。下列说法正确的是( )
A.黑暗的环境使昆虫成像更清晰
B.平面镜成的是昆虫的实像
C.若将昆虫水平向左移动,则它在平面镜A中的像变小
D.若将昆虫水平向左移动,则它在平面镜B中的像竖直向下移动
4.如图是小明在探究平面镜成像特点时,用手机拍摄到的小魔术“浇不灭的蜡烛”。以下针对用于拍照的手机和实验器材位置的俯视简图设计中,合理的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,小俊用图甲所示的装置探究平面镜成像的特点。在薄玻璃板前点燃了蜡烛A,下列有关说法正确的是:( )
A.人在A处能看到像,是因为蜡烛B发出的光进入了人眼
B.若玻璃板竖直向上移动,则蜡烛A的像也将向上移动
C.若在蜡烛B与玻璃板间放置不透明挡板,从蜡烛A处观察不到像
D.若蜡烛A所成的像偏高且倾斜,则图乙中的②是产生该现象的原因
6.如图所示,两块垂直放置的平面镜前有个玩具狗,此时我们能看见其中一块平面镜中有它的两个像A、B,以图示方向为标准,下列说法正确的是( )
A.像A的大小比像B的大
B.像A的大小比像B的小
C.若玩具狗从左向右运动,则像B从左向右运动
D.若玩具狗从左向右运动,则像A从左向右运动
7.小明去鞋店买鞋,竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动,如图所示,此时他从镜中看不到自己穿新鞋的像。为了看到新鞋的像,以下操作能实现的是( )
①小明保持不动,将平面镜向左移动一些
②平面镜保持不动,穿着鞋的脚抬高一些
③平面镜保持不动,小明弯腰或下蹲一些
④小明不动,将平面镜绕水平轴MN沿顺时针方向转动
A.②③ B.③④ C.①②③ D.①②③④
8.在研究平面镜成像特点实验中,小明将物体放在A处时,同组的小华在B处看不见A在平面镜中所成的像,如图所示。不改变小华的位置,下列操作方法能使小华看到物体A在平面镜中像的是( )
A.将物体A靠近平面 B.将平面镜水平向左平移
C.将平面镜绕着M端逆时针旋转一定的角度 D.以上三种方案都可以
9.今年国庆节外出游玩,小明发现有趣的拍照打卡点“不撞南墙不回头”,如图所示,小明想,如果墙是一面镜子做的,撞碎成大小不同的无数块,关于这无数块镜子成像的说法中,正确的是( )
A.每块镜片都成完整的像,像的大小相同
B.每块镜片都成完整的像,像的大小不同
C.每块镜片都成不完整的像,像的大小相同
D.每块镜片都成不完整的像,像的大小不同
10.如图所示,一块平面镜直立在水平地面上,小明沿与镜面平行的直线从A走到D,从平面镜底边两端点向直线所作垂线的交点分别为B、C,则下列说法正确的是( )
A.小明行走到段不能从平面镜中观察到自己的像
B.小明在段或段行走时,平面镜中无法形成自己的像
C.小明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,小明相对于自己的像位置是不变的
11.如图所示,两平面镜夹角为60°,OP为角平分线,某人站在P点,则平面镜M内此人所成的像的个数是( )
A.2个 B.3个 C.5个 D.6个
12.如图所示,小明将一把玩具枪放在了玻璃台面上,打开壁灯时,多出了好几把“枪”。关于这些“枪”的形成,下列说法错误的是( )
A.①是枪的影子 B.③是枪经玻璃所成的像
C.②是③的影子 D.②是①经玻璃所成的像
13.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θ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,下列说法正确的是( )
A.S′的轨迹为圆弧
B.S′离轴M越来越近
C.S′轨迹对M轴的张角为θ
D.当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像
14.平面镜前有一个长为30厘米的线状物体MN,M端离镜面7厘米,N端离镜面25厘米,如图所示。则N点的像N'到M端的距离是( )
A.20厘米 B.30厘米 C.40厘米 D.50厘米
15.如图甲所示,小华在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,就可以将手机上的影像成在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉他,这实际上就是平面镜成像的原理。为了看到与网上视频类似的效果,小华将两个七号电池平放在桌面上,如图乙所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面上,并调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察,都能看到电池的像竖直立在桌面上方。若要达到这种效果,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为______度(锐角),眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的像竖直立在桌面上方的像是______侧电池的像(选填“左”或“右”)。
16.在汽车前挡风玻璃(可等效为平面镜)下放置一个显示器,显示器上的图像可在挡风玻璃上成像。请在图中画出图像AB在挡风玻璃上所成的像,并保留作图痕迹。
17.A'B'是物体AB在平面镜中所成的像,画出平面镜的摆放
18.学习了平面镜成像知识后,小明对有关探究实验进行了回顾和思考:
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,再将平面镜______放置在方格纸上,为了便于确定像的位置,本实验应选______(选填“茶色玻璃板”或“平面镜”)。
(2)为了看到更清晰的像,小明可以用手电筒照亮______(选填“棋子A”、“棋子B”或“平面镜”)。
(3)将一个同样的棋子B放到棋子A的像的位置,在方格纸上标出棋子A、B的位置,改变棋子A的位置,重复几次上述步骤,得到如图乙所示的标记点,由此可以得到的结论是像与物关于镜面______。
(4)移去棋子B,在其原来棋子B的位置上放置一块光屏,眼睛应该在______(选填“A”或“B”)这一侧直接观察光屏上是否有A的像,判断出平面镜所成的像是______(选填“实像”或“虚像”)。
(5)某次小明在鞋店试穿新鞋时小明直立面向竖直放置在地面上的“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋。小明做以下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是______。
A.站在原地下蹲 B.保持直立靠近“试鞋镜”
C.站在原地竖直向上提起一只脚 D.保持直立远离“试鞋镜”
19.如图甲所示,重庆某动物园的黑猩猩渝辉喜欢照镜子,其面部左右对称,五官尺寸如图乙所示,在其面前竖直放置一块矩形平面镜,渝辉眼睛平视镜面,头部保持不动。下列说法正确的是( )
A.恰好看到双耳完整的像,镜子宽度至少为7cm
B.恰好看到下巴和头顶的像,镜子高度至少为24cm
C.遮住一只眼恰好看到双耳完整的像,镜子宽度至少为15cm
D.遮住一只眼恰好看到下巴和头顶的像,镜子高度至少为6cm
20.如图甲所示,学校走廊的AB处有一块如图乙所示的仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,小岸同学沿着平行于墙壁的方向由①到③直线走动。下列说法不正确的是( )
A.小岸在位置①②③,都可以在镜中成像
B.小岸在位置①可以在镜中看到位置③另一个同学的像
C.在平面镜后放一不透明木板,小岸在位置②能看到自己的像
D.小岸在镜中的像到自己的距离先变小后变大
21.如图所示,小明竖直站在一面斜靠在墙边的平面镜前,平面镜与水平地面的夹角为70°,则小明在平面镜中的像与水平面的夹角为( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
22.如图甲所示,演讲者在录制节目时,经常会使用一种叫做提词器的工具。如图乙所示,提词器主要是由一个高亮度显示器和一块与之成45°角的专用镀膜玻璃(相当于平面镜)组成。由高亮度显示器显示文稿内容,演讲者面对提词器,就可以通过镀膜玻璃看到文稿内容了。提词器的侧面结构示意图如图丙所示。若演讲者看到正前方呈现的内容是“”,则显示器上呈现的内容应该是( )
A. B. C. D.
23.如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和,,相距为d,在走廊中间将一橡皮小球与镜面成夹角指向平面镜MN,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.小球运动到NQ右侧后,就无法在两个平面镜中成像
B.小球指向MN镜时,两个像靠近,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
24.在竖直的墙壁上挂一平面镜,一个人站在平面镜前刚好能在平面镜中看到自己的全身像。当他向后退的过程中,下列说法正确的是( )
A.像变小,仍能刚好看到自己的全身像
B.像变大,头顶和脚的像看不到了
C.像的大小不变,仍能看到自己的全身像
D.像的大小不变,但看不到自己全身像
25.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10cm
C.铅笔水平向右移动10cm,铅笔与它的像之间的距离变为6cm
D.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像共线
26.把两块厚度不计且足够大的平面、垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示。当小明站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为,看到自己完整像的个数为,下列对小明在不同位置时,、值的分析,不符合实际的是( )
A.在点时,, B.在点时,,
C.在点时,, D.在点时,,
27.如图1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角45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方。则下列说法不正确的是( )
A.潜望镜是利用了光的反射原理
B.人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方
C.在潜望镜中看到的时间如图2,则实际的时间是20:51
D.人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离
28.平面镜前有一个发光点S,由发光点到平面镜的垂线的垂足为O,如图所示。当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时,像点( )
A.跟平面镜的距离保持不变 B.沿一直线越来越接近平面镜
C.和发光点的距离越来越大 D.按逆时针方向沿一圆弧运动
29.平面镜前有4个发光点,如图所示。图中眼睛不能看到其虚像的发光点是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.c、d点
30.如图所示,房间内一墙角处相临两墙面挂了两个平面镜,两平面镜相互垂直,在该墙角紧靠镜面处放有一个脸盆,盆内有水。某同学通过镜面和水面最多能看到自己像的个数为( )
A.3个 B.7个 C.9个 D.无穷
31.如图所示是艺术体操训练房的俯视图,训练房的北墙有一大平面镜,当老师从室外进入到图示位置时,甲、乙、丙、丁四位同学通过平面镜不能观察到老师像的是( )
A.甲同学 B.甲、乙同学 C.丙、丁同学 D.丁同学
32.如图所示,竖直放置的平面镜能绕轴心O点上下转动,小明站在平面镜正前方,小明面朝镜面前进20cm,他与像的距离改变____________cm;为了让他站着就能看到镜中脚的像,可以让平面镜绕轴心O点向____________(选填“上”或“下”)转动适当角度。
33.小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点,图乙是玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,再将______(选填“单面镜”、“透明玻璃板”或“茶色玻璃板”)______放置在方格纸上代替平面镜,这样做的好处是______;
(2)图甲中以棋子A作为物体,选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,则应将玻璃板的______(选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”)与之对齐;
(3)由于玻璃板较厚,透过玻璃板能看到两个像(如图丙),接下来应使棋子B在玻璃板后面移动直到与______(选填A'或A'')重合,说明像与物大小相等。这种确定像与物大小关系的方法称为______,此时棋子B用来替代______(选填“棋子A”、“棋子A的像”);
(4)小星同学调整器材位置观察到棋子A的像,同组的小华站在他的右侧,却没有看到像,如图甲所示,在不改变棋子A位置的前提下:
方法一:将平面镜沿着MN方向,向______(选填“左”或“右”)移动;
方法二:以茶色玻璃左侧边OM为轴,将平面镜适当向______(选填“前”或“后”)表面转动;
上述两个方法小华所看到的像______(选填“在”或“不在”)同一位置;
(5)如图丁所示,两个平面镜L1和L2平行竖直放置,两镜相距s,物体A在两镜之间,A在L1中的一个像是A1,A在L2中的一个像是A2,已知A1、A2相距s1,当物体A在两镜之间移动时,A在两镜里成的像A1、A2的距离s1的变化情况是______(选填“变大”“不变”或“变小”);
(6)如图丙所示,小星采用了较厚的玻璃板进行实验,观察到两个像,并测量两个像到MN的距离分别为L1=1cm、L2=1.4cm,则可知玻璃板的厚度为______cm。
34.我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形,……是影也与形无异”的描述,这激发了小华的好奇心和求知欲,他在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。
(1)将点燃的蜡烛A放在竖直玻璃板的前方,在玻璃板前观察时发现蜡烛的像有明显“重影”,将这个玻璃板更换为______(茶色玻璃板/薄玻璃板)可以减小“重影”对实验的影响。
(2)更换玻璃板并记录玻璃板的位置后,小华将未点燃的相同的蜡烛B放在玻璃板后方,移动蜡烛B直到蜡烛B与蜡烛A的像重合。如图甲所示,在白纸上处标记蜡烛A的位置,在______()处标记像的位置,并比较蜡烛A的像的大小与蜡烛本身是否相同。
(3)改变蜡烛A的位置,重复实验。如图乙所示为小华的部分实验数据记录和处理图,图中、、为蜡烛A的位置,、、为蜡烛A的像的位置,根据图乙得到的结论是______。
(4)小华综合分析以上实验现象及数据,得出了平面镜所成的像与物体关于平面镜对称的结论。
(5)为玻璃板的竖直边,蜡烛和玻璃板俯视图如图丙所示;图中点为蜡烛像的位置,现将蜡烛移动到图中点,要使此时蜡烛的像的位置仍在点,可以先将玻璃板以竖直边为轴______(顺时针/逆时针)转动一定角度(小于90度),然后移动玻璃板______(增大/减小)点到玻璃板的距离。
(6)如图丁,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将______(仍然/不再)与蜡烛①关于镜面对称。
(7)如图戊,保持蜡烛A的位置不动,将平面镜沿着截成两半,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
35.阅读短文,回答问题:
汽车抬头显示
汽车抬头显示(如图甲)又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD.HUD是为了高速行驶的车辆而研发,在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表信息,在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。
HUD是利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况造成事故,部分高档汽车上安装了抬头显示器。汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到竖直的仪表显示的像,如图甲所示。则该像是由于光的______形成的;
(2)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图中______图所示的玻璃(内有PVB夹膜);
(3)已知某车辆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,则挡风玻璃与水平面夹角为______度;
(4)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向______(选填“远离”、“靠近”)挡风玻璃;
(5)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,下列做法可行的是______。
A.将显示器上的字体变大
B.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
C.将显示器安装在后挡风玻璃上
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专题04 平面镜
1.游泳池边竖直墙上有一只挂钟(没有标明钟点数字的时钟,12小时制),某同学看到了水中挂钟的像如图所示,挂钟指示的时间是( )
A.3:55 B.8:05 C.9:25 D.9:35
【答案】C
【详解】某同学看到了水中挂钟的像,因为水面相当于平面镜,钟在水面上,和水中像关于水面成上下对称,根据平面镜成像特点可知,像和物体关于平面镜对称,短的为时针,镜像指向8点和9点之间,因此实际时针应指在9点和10点之间,长的为分针,镜像指在“1”处,因此实际分针应指在“5”处,即25分钟处,所以准确的时间应该是9点25分,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则下列说法正确的是( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.铅笔远离平面镜,铅笔的像会变小
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
D.用一块木板紧贴平面镜右侧,铅笔不能在平面镜中成像
【答案】C
【详解】A.平面镜成像中,像与物关于镜面对称,铅笔不动,向上移动平面镜,由于对称面不变,铅笔的像的位置不变,故A错误;
B.平面镜成像中,像与物大小相等,像的大小只与物体的大小有关,与铅笔距平面镜的距离无关,故铅笔远离平面镜,铅笔的像大小不变,故B错误;
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,由于像与物体关于镜面是对称的,铅笔与平面镜平行,则像与平面镜也是平行的,所以铅笔与它的像平行,故C正确;
D.铅笔经平面镜所成的像是铅笔反射的光,射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光线的反向延长线会聚形成的,所以用一块木板放置在平面镜后,铅笔仍能在平面镜中成像,故D错误。
故选C。
3.如图是小明设计的能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱。下列说法正确的是( )
A.黑暗的环境使昆虫成像更清晰
B.平面镜成的是昆虫的实像
C.若将昆虫水平向左移动,则它在平面镜A中的像变小
D.若将昆虫水平向左移动,则它在平面镜B中的像竖直向下移动
【答案】D
【详解】A.黑暗的环境会减少反射光线,使昆虫的成像不清晰,而不是更清晰,故A错误;
B.平面镜成的是虚像,而不是实像,故B错误;
C.平面镜成像的特点是像与物大小相等。若将昆虫水平向左移动,昆虫本身的大小没有改变,所以它在平面镜A中的像大小不变,故C错误;
D.根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称。平面镜B是倾斜放置的,昆虫在平面镜B中成的像与昆虫关于平面镜B对称。当昆虫水平向左移动时,昆虫与平面镜B的水平距离改变,但其竖直位置相对于平面镜B的倾斜角度没有改变,因此像会沿着与平面镜B垂直的方向移动,即像会竖直向下移动,故D正确。
故选D。
4.如图是小明在探究平面镜成像特点时,用手机拍摄到的小魔术“浇不灭的蜡烛”。以下针对用于拍照的手机和实验器材位置的俯视简图设计中,合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】“浇不灭的蜡烛”小魔术利用的是平面镜成像原理,要呈现该现象,蜡烛的像需位于玻璃杯位置,即蜡烛和玻璃杯应在玻璃板两侧,且它们到玻璃板的距离相等。由于平面镜成像的原理是光的反射,所成的像是虚像,只能在反射光到达的区域看到,也就是蜡烛这一侧才能看到像,所以拍照的手机应该和蜡烛在同侧。即蜡烛与手机在玻璃板同侧,玻璃杯在玻璃板另一侧,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.如图所示,小俊用图甲所示的装置探究平面镜成像的特点。在薄玻璃板前点燃了蜡烛A,下列有关说法正确的是:( )
A.人在A处能看到像,是因为蜡烛B发出的光进入了人眼
B.若玻璃板竖直向上移动,则蜡烛A的像也将向上移动
C.若在蜡烛B与玻璃板间放置不透明挡板,从蜡烛A处观察不到像
D.若蜡烛A所成的像偏高且倾斜,则图乙中的②是产生该现象的原因
【答案】D
【详解】A.平面镜成像是光的反射现象。人在A处能看到蜡烛A的像,是因为蜡烛A发出的光经玻璃板反射后进入了人眼。蜡烛B是不点燃的,本身不发光,其作用是确定像的位置及比较像与物的大小关系,故A错误;
B.根据平面镜成像的特点,像和物关于镜面对称。若玻璃板竖直向上移动,蜡烛A的位置不变,则蜡烛A的像的位置也不变,故B错误;
C.平面镜所成的像是虚像,是由反射光线的反向延长线相交而成的,并不是实际光线会聚而成的。在蜡烛B与玻璃板间放置不透明挡板,只是挡住了蜡烛B,并不影响蜡烛A的光线经玻璃板反射形成虚像,所以从蜡烛A处仍然可以观察到像,故C错误;
D.根据平面镜成像的特点,像和物关于镜面对称。如图乙中的②所示,玻璃板向蜡烛A一侧倾斜,相当于蜡烛A相对于倾斜的玻璃板的位置偏下,则所成的像会偏高。同时,由于镜面倾斜,像也会倾斜。故D正确。
故选D。
6.如图所示,两块垂直放置的平面镜前有个玩具狗,此时我们能看见其中一块平面镜中有它的两个像A、B,以图示方向为标准,下列说法正确的是( )
A.像A的大小比像B的大
B.像A的大小比像B的小
C.若玩具狗从左向右运动,则像B从左向右运动
D.若玩具狗从左向右运动,则像A从左向右运动
【答案】C
【详解】AB.根据平面镜成像的特点,像与物体的大小相等。像A和像B都是同一个玩具狗经平面镜所成的像,因此像A和像B的大小与玩具狗的大小相等,即像A和像B的大小相等,故AB错误;
C.像B由右侧镜面形成,玩具狗从左向右的运动方向平行于该镜面。根据平面镜成像规律,当物体平行于镜面运动时,像会以相同速度、相同方向运动。因此玩具狗从左向右运动时,像B也从左向右运动,故C正确;
D.像A由左侧镜面形成,玩具狗从左向右的运动方向垂直于该镜面。根据平面镜成像规律,当物体垂直于镜面运动时,像会以相同速度、相反方向运动,由于物与像的运动方向总是关于镜面对称,因此玩具狗从左向右运动时,像A会从右向左运动,故D错误。
故选C。
7.小明去鞋店买鞋,竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动,如图所示,此时他从镜中看不到自己穿新鞋的像。为了看到新鞋的像,以下操作能实现的是( )
①小明保持不动,将平面镜向左移动一些
②平面镜保持不动,穿着鞋的脚抬高一些
③平面镜保持不动,小明弯腰或下蹲一些
④小明不动,将平面镜绕水平轴MN沿顺时针方向转动
A.②③ B.③④ C.①②③ D.①②③④
【答案】B
【详解】小明要想从镜中看到自己穿新鞋的像,则鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须能进入人的眼中。由图可知,小明不能从镜中看到自己穿新鞋的像是因为反射角太小,反射光线低于人的眼睛。
①小明保持不动,将平面镜向左移动一些,入射角不变,则反射角不变,反射光线的路径不变,还是看不到像;
②平面镜保持不动,穿着鞋的脚抬高一些,入射角变小,则反射角也会变小,仍然看不到镜中鞋子的像;
③平面镜保持不动,小明弯腰或下蹲一些,这样能降低人眼的位置,使鞋反射的光经平面镜反射后,反射光线可以进入人眼,可以看到镜中的鞋;
④小明不动,将平面镜绕水平轴MN沿顺时针方向转动,入射角变大,则反射角变大,反射光线上移,反射光线可以进入人眼,可以看到镜中的鞋。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.在研究平面镜成像特点实验中,小明将物体放在A处时,同组的小华在B处看不见A在平面镜中所成的像,如图所示。不改变小华的位置,下列操作方法能使小华看到物体A在平面镜中像的是( )
A.将物体A靠近平面 B.将平面镜水平向左平移
C.将平面镜绕着M端逆时针旋转一定的角度 D.以上三种方案都可以
【答案】D
【详解】根据光的反射定律画出能看到A的位置,如图所示,小华之所以能够通过平面镜看到A的像,是因为A反射的光线经平面镜反射后射入小华的眼睛,A的像在反射光线的反向延长线上;如图:
A.将物体A靠近平面镜,物体A反射的光线经平面镜反射后能射入小华的眼睛,所以小华能通过平面镜看到物体A,故A可行;
B.平面镜水平左移时,像会随镜面同步左移(仍与A对称)。反射光线可能会覆盖B处,使小华看到像,故B可行;
C.将平面镜绕着M端逆时针旋转一定的角度,像会随镜面同步逆时针移动(仍与A对称),反射光线会向 B 处偏转,反射光线进入小华眼睛,能看到像,故C可行;
D.综上,以上三种方法均可行。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.今年国庆节外出游玩,小明发现有趣的拍照打卡点“不撞南墙不回头”,如图所示,小明想,如果墙是一面镜子做的,撞碎成大小不同的无数块,关于这无数块镜子成像的说法中,正确的是( )
A.每块镜片都成完整的像,像的大小相同
B.每块镜片都成完整的像,像的大小不同
C.每块镜片都成不完整的像,像的大小相同
D.每块镜片都成不完整的像,像的大小不同
【答案】A
【详解】平面镜成的像和物体的形状、大小相同,与平面镜的大小无关,撞碎成大小不同的镜子都能形成完整的像。故BCD错误,A正确。
故选A。
10.如图所示,一块平面镜直立在水平地面上,小明沿与镜面平行的直线从A走到D,从平面镜底边两端点向直线所作垂线的交点分别为B、C,则下列说法正确的是( )
A.小明行走到段不能从平面镜中观察到自己的像
B.小明在段或段行走时,平面镜中无法形成自己的像
C.小明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,小明相对于自己的像位置是不变的
【答案】D
【详解】A.小明行走到BC段时,他正对着平面镜,他身上发出的光线(或反射的光线)射到平面镜上,经反射后能进入他的眼睛,所以他能从平面镜中观察到自己的像。故A错误;
B.平面镜成像是光的反射现象,只要物体在镜前,无论在哪个位置,平面镜中都会形成该物体的像。小明在AB段或CD段行走时,虽然没有正对镜面,但平面镜中仍然会形成他的像。故B错误;
C.根据平面镜成像的特点,像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。题中描述小明沿与镜面平行的直线行走,所以他到平面镜的距离始终不变,因此他在镜中所成的像到平面镜的距离也始终不变。故C错误;
D.由于小明沿与镜面平行的直线行走,他相对于镜面的运动速度是恒定的。根据平面镜成像的特点,像的运动情况与物体的运动情况关于镜面对称,所以他的像也以相同的速度沿与镜面平行的方向运动。因此,小明与他的像之间的相对速度为零,他们的相对位置保持不变。故D正确。
故选D。
11.如图所示,两平面镜夹角为60°,OP为角平分线,某人站在P点,则平面镜M内此人所成的像的个数是( )
A.2个 B.3个 C.5个 D.6个
【答案】B
【详解】如图所示,P通过镜M成像A,通过镜N成像B;B通过镜M成像,A通过镜N成像;通过镜M成像C,通过镜N成像,与重合。故通过镜M成了三个像。故ACD错误,B正确。
故选B。
12.如图所示,小明将一把玩具枪放在了玻璃台面上,打开壁灯时,多出了好几把“枪”。关于这些“枪”的形成,下列说法错误的是( )
A.①是枪的影子 B.③是枪经玻璃所成的像
C.②是③的影子 D.②是①经玻璃所成的像
【答案】C
【详解】A.①是壁灯发出的光被枪挡住在墙壁上形成的影子,是光沿直线传播造成的,故A正确,A不符合题意;
B.③是枪经玻璃所成的像,属于平面镜成像,大小相等、关于镜面对称,故B正确,B不符合题意;
CD.③是平面镜成的虚像,不会形成影子,②是枪的影子经玻璃所成的像,故C错误、D正确,C符合题意、D不符合题意。
故选C。
13.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θ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,下列说法正确的是( )
A.S′的轨迹为圆弧
B.S′离轴M越来越近
C.S′轨迹对M轴的张角为θ
D.当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像
【答案】A
【详解】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;由图可知,S′轨迹对M轴的张角大于θ,S′离轴M的距离始终不变;当θ大于90°时物体仍能在此平面镜中成像;故A正确,BCD错误。
故选A。
14.平面镜前有一个长为30厘米的线状物体MN,M端离镜面7厘米,N端离镜面25厘米,如图所示。则N点的像N'到M端的距离是( )
A.20厘米 B.30厘米 C.40厘米 D.50厘米
【答案】C
【详解】过平面镜做N点关于平面镜的对称点即为像点N',过M点做NN'的垂线交NN'为P点,如图
由题意可得
N'P=2×25cm-(25cm-7cm)=32cm
PN=25cm-7cm=18cm
由勾股定理可得
故选C。
15.如图甲所示,小华在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,就可以将手机上的影像成在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉他,这实际上就是平面镜成像的原理。为了看到与网上视频类似的效果,小华将两个七号电池平放在桌面上,如图乙所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面上,并调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察,都能看到电池的像竖直立在桌面上方。若要达到这种效果,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为______度(锐角),眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的像竖直立在桌面上方的像是______侧电池的像(选填“左”或“右”)。
【答案】 45 左
【详解】[1]调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察都能看到电池的像垂直立在桌面上方,根据像与物成镜面对称,则若要达到这种效果,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为
[2]根据像与物成镜面对称,眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的像垂直立在桌面上方的像是左侧电池的像。
16.在汽车前挡风玻璃(可等效为平面镜)下放置一个显示器,显示器上的图像可在挡风玻璃上成像。请在图中画出图像AB在挡风玻璃上所成的像,并保留作图痕迹。
【答案】
【详解】分别作出图像AB端点A、B关于挡风玻璃的对称点、,用虚线连接、即为图像AB在平面镜中的像。
17.A'B'是物体AB在平面镜中所成的像,画出平面镜的摆放
【答案】
【详解】在平面镜成像中,像与物关于平面镜对称,连接AA'或BB',平面镜就在该线段的垂直平分线上,反射面在物一侧,据此作图。
18.学习了平面镜成像知识后,小明对有关探究实验进行了回顾和思考:
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,再将平面镜______放置在方格纸上,为了便于确定像的位置,本实验应选______(选填“茶色玻璃板”或“平面镜”)。
(2)为了看到更清晰的像,小明可以用手电筒照亮______(选填“棋子A”、“棋子B”或“平面镜”)。
(3)将一个同样的棋子B放到棋子A的像的位置,在方格纸上标出棋子A、B的位置,改变棋子A的位置,重复几次上述步骤,得到如图乙所示的标记点,由此可以得到的结论是像与物关于镜面______。
(4)移去棋子B,在其原来棋子B的位置上放置一块光屏,眼睛应该在______(选填“A”或“B”)这一侧直接观察光屏上是否有A的像,判断出平面镜所成的像是______(选填“实像”或“虚像”)。
(5)某次小明在鞋店试穿新鞋时小明直立面向竖直放置在地面上的“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋。小明做以下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是______。
A.站在原地下蹲 B.保持直立靠近“试鞋镜”
C.站在原地竖直向上提起一只脚 D.保持直立远离“试鞋镜”
【答案】(1) 竖直 茶色玻璃板
(2)棋子A
(3)对称
(4) B 虚像
(5)A
【详解】(1)[1]实验中,平面镜需要竖直放置在方格纸上,否则像会偏上或偏下,导致物和像无法重合。
[2]因茶色玻璃板反射效果好,成像清晰,还能看到玻璃板后的物体,为了便于确定像的位置,本实验应选择茶色玻璃板。
(2)将手电筒照在棋子A上,使A反射的光线更多,成像更清晰。
(3)根据图乙,A1和B1、A2和B2、A3和B3的连线均与镜面垂直,且到镜面的距离对应相等。这说明像与物关于镜面对称。
(4)[1]虚像无法在光屏上呈现,实验中,移去棋子B后,在B的位置放光屏,应从B侧(即像的一侧)观察光屏上是否有像。
[2]虚像不能成在光屏上,光屏上没有像,则说明平面镜成的是虚像。
(5)根据图示,要想看到镜中的新鞋,就要使眼睛看到新鞋成的像;也就是说鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须能进入人的眼中。
A.由图可以看出:站在原地下蹲,可以看到镜中的鞋,故A符合题意;
B.保持直立靠近“试鞋镜”,如果原来看不到,靠近后依然无法看到,故B不符合题意;
C.站在原地竖直向上提起一只脚,入射角减小,入射光线与反射光线的夹角减小(反射光线偏低),反射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像,故C不符合题意;
D.若人离镜子远一些,像也会离镜子远一些,同时入射角减小,入射光线与反射光线的夹角减小(反射光线偏低),反射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像,故D不符合题意。
故选A。
19.如图甲所示,重庆某动物园的黑猩猩渝辉喜欢照镜子,其面部左右对称,五官尺寸如图乙所示,在其面前竖直放置一块矩形平面镜,渝辉眼睛平视镜面,头部保持不动。下列说法正确的是( )
A.恰好看到双耳完整的像,镜子宽度至少为7cm
B.恰好看到下巴和头顶的像,镜子高度至少为24cm
C.遮住一只眼恰好看到双耳完整的像,镜子宽度至少为15cm
D.遮住一只眼恰好看到下巴和头顶的像,镜子高度至少为6cm
【答案】A
【详解】A.要用双眼看到双耳完整的像,并且镜子宽度最小,则镜子的左边缘必须能将左耳的光线反射到右眼中,镜子的右边缘必须能将右耳的光线反射到左眼中,此时每只眼只看到半个面部的像,双眼一起看,才能看到整个面部,即看到双耳完整的像。根据平面镜成像特点可作出用双眼看到双耳完整的像的光路图:
A为左耳的位置,B为右耳的位置,C为右眼位置,D为左眼的位置,是双耳的像的位置。可以看到,能看到整个面部宽度的最小镜子宽度等于QR的长度。根据题图乙可知,双耳间距为,双眼间距为,根据平面镜成像特点及数学知识可知,
PS是梯形的中位线,则
PQ、RS分别是、的中位线,则
故镜子宽度至少为,故A正确;
B.要看到从头顶到下巴完整的像,镜子的上边缘必须能将头顶的光线反射到眼中,镜子的下边缘必须能将下巴的光线反射到眼中。根据平面镜成像特点可作出眼睛看到从头顶到下巴完整的像的光路图:
如图A为头顶的位置,B为下巴的位置,C是眼的位置,是虚像的位置,根据平面镜成像特点及数学知识可知,DE是的中位线,则DE长度为AB的一半,所以镜子高度至少为看到整个面部高度的一半,即,故B错误;
C.用单眼看双耳完整的像,镜子的边缘必须能将双耳的光线都反射到这只眼中。根据平面镜成像特点及数学知识可知,用单眼看到整个面部的最小镜子宽度是面部宽度的一半,即面部宽度为,故C错误;
D.用单眼看完整的面部高度,与用双眼看的情况相同,因为双眼在同一水平线上。所需镜子的最小高度仍然是面部高度的一半,即,故D错误。
故选A。
20.如图甲所示,学校走廊的AB处有一块如图乙所示的仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,小岸同学沿着平行于墙壁的方向由①到③直线走动。下列说法不正确的是( )
A.小岸在位置①②③,都可以在镜中成像
B.小岸在位置①可以在镜中看到位置③另一个同学的像
C.在平面镜后放一不透明木板,小岸在位置②能看到自己的像
D.小岸在镜中的像到自己的距离先变小后变大
【答案】D
【详解】A.平面镜成像是光的反射,小岸在位置①②③,都可以在镜中成像,故A正确,不符合题意;
B.如下图所示,小岸在位置①与位置③另一个同学的像的连线与镜面相交,故反射光可以进入小岸的眼睛,因此可以在镜中看到位置③另一个同学的像,故B正确,不符合题意;
C.平面镜成像是光的反射,在平面镜后放一不透明木板,不影响光的反射,小岸在位置②能看到自己的像,故C正确,不符合题意;
D.已知镜面与墙壁平行,小岸同学沿着平行于墙壁的方向由①到③直线走动,小岸到平面镜的距离不变,根据平面镜成像规律,像和物体到平面镜的距离相等,所以小岸在镜中的像到自己的距离不变,故D错误,符合题意。
故选D。
21.如图所示,小明竖直站在一面斜靠在墙边的平面镜前,平面镜与水平地面的夹角为70°,则小明在平面镜中的像与水平面的夹角为( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
【答案】D
【详解】如下图所示,根据平面镜成像特点作出小明在平面镜中的像,已知,所以;根据平面镜成像特点,
所以
则小明在平面镜中的像与水平面的夹角为。
故选 D。
22.如图甲所示,演讲者在录制节目时,经常会使用一种叫做提词器的工具。如图乙所示,提词器主要是由一个高亮度显示器和一块与之成45°角的专用镀膜玻璃(相当于平面镜)组成。由高亮度显示器显示文稿内容,演讲者面对提词器,就可以通过镀膜玻璃看到文稿内容了。提词器的侧面结构示意图如图丙所示。若演讲者看到正前方呈现的内容是“”,则显示器上呈现的内容应该是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由平面镜成像特点可知,像与物体关于镜面对称,平面镜与水平面成45°角放置,演讲者看到正前方呈现的内容是“”,则演讲者看到显示器上呈现的内容是“”,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
23.如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和,,相距为d,在走廊中间将一橡皮小球与镜面成夹角指向平面镜MN,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.小球运动到NQ右侧后,就无法在两个平面镜中成像
B.小球指向MN镜时,两个像靠近,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
【详解】A.只要物体的光能入射到平面镜,就能在平面镜中成像;小球运动到NQ右侧后,其反射光仍能照射到MN、PQ两个平面镜上,因此仍然可以在两个平面镜中成像,故A错误;
B.根据平面镜成像特点:像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。设两镜间距为,小球到MN的垂直距离为,则小球到PQ的垂直距离为;MN所成像到MN距离为,PQ所成像到PQ的距离为,可得两像间距
两像间距始终为2d,不随小球运动改变,不会靠近,故B错误;
C.由上述推导可知,无论小球向哪个方向运动,两个像之间的距离始终保持不变,两像相对静止,相对速度为零,故C正确;
D.两个像间距始终不变,相对速度为零,不会相互靠近,故D错误。
故选C。
24.在竖直的墙壁上挂一平面镜,一个人站在平面镜前刚好能在平面镜中看到自己的全身像。当他向后退的过程中,下列说法正确的是( )
A.像变小,仍能刚好看到自己的全身像
B.像变大,头顶和脚的像看不到了
C.像的大小不变,仍能看到自己的全身像
D.像的大小不变,但看不到自己全身像
【答案】C
【详解】AB.根据平面镜成像规律,像的大小与物的大小相等,且像到镜面的距离等于物到镜面的距离。因此,当人向后退时,物距增加,像距也增加,但像的大小不变。故AB错误。
CD.当人刚好在初始位置看到全身像时,镜子的长度至少为人身高的一半,且镜子位置合适。当人向后退时,由于镜子的大小和位置不变,而像的位置随之改变,但像的大小不变,反射光线的路径仍然覆盖全身,因此人仍能看到自己的全身像。故C正确, D错误。
故选C。
25.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10cm
C.铅笔水平向右移动10cm,铅笔与它的像之间的距离变为6cm
D.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像共线
【答案】D
【详解】A.由平面镜成像规律可知物与像关于平面镜成轴对称关系,向上移动平面镜,但铅笔的位置不变,铅笔的像位置也不变,故A不符合题意;
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜至少为铅笔长度的一半,为5cm,故B不符合题意;
C.铅笔水平向右移动10cm,铅笔与镜面距离变为5cm,平面镜成像中像距等于物距,则像与镜面距离也为5cm,所以铅笔与它的像之间的距离变为10cm,故C不符合题意;
D.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔和平面镜相互垂直,根据平面镜成像中物与像关于平面镜成轴对称可知,铅笔与它的像共线,故D符合题意。
故选D。
26.把两块厚度不计且足够大的平面、垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示。当小明站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为,看到自己完整像的个数为,下列对小明在不同位置时,、值的分析,不符合实际的是( )
A.在点时,, B.在点时,,
C.在点时,, D.在点时,,
【答案】C
【详解】A.在a点时,小明会通过平面镜OM成一个像(像与物关于OM对称),所以m=1;但由于小明的位置,反射光线无法进入他的眼睛,所以看不到自己的像,即n=0,符合实际,故A不符合题意;
B.在b点时,小明通过平面镜OM成一个像(像与物关于OM对称)所以m=1;且反射光线能进入他的眼睛,能看到自己完整的像,即n=1,符合实际,故B不符合题意;
C.在c点时,小明会通过平面镜OM和ON各成一个像,所以m=2;但由于小明的位置,反射光线无法进入他的眼睛,所以看不到自己的像,即n=0,所以n=2不符合实际,故C符合题意;
D.在d点时,小明在平面镜的背面,不会通过平面镜成像,所以m=0;自然也看不到自己的像,即n=0,符合实际,故D不符合题意。
故选C。
27.如图1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角45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方。则下列说法不正确的是( )
A.潜望镜是利用了光的反射原理
B.人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方
C.在潜望镜中看到的时间如图2,则实际的时间是20:51
D.人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离
【答案】D
【详解】A.潜望镜是由两个平面镜制成的,通过潜望镜成正立的虚像,应用了光的反射原理,故A正确,不符合题意;
B.由平面镜成像特点可知,像和物体各对应点到平面镜间距离相等;现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰是正立、等大的虚像;且所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方,如图所示
故B正确,不符合题意;
C.由镜面对称性可知,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,实际时间与看到的时间均为,故C正确,不符合题意;
D.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D错误,符合题意。
故选D。
28.平面镜前有一个发光点S,由发光点到平面镜的垂线的垂足为O,如图所示。当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时,像点( )
A.跟平面镜的距离保持不变 B.沿一直线越来越接近平面镜
C.和发光点的距离越来越大 D.按逆时针方向沿一圆弧运动
【答案】D
【详解】因为平面镜成像时,像与物的具体关系是: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,所以当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时,像点将按逆时针方向沿一圆弧运动;平面镜逆时针转动时,发光点到镜面的距离变小,则像点到镜面的距离也变小,像点和发光点的距离也变小。
故选D。
29.平面镜前有4个发光点,如图所示。图中眼睛不能看到其虚像的发光点是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.c、d点
【答案】A
【详解】根据平面镜成像规律可知,4个发光点在镜子里面所成的像是其关于镜面的对称点,人眼从镜子里所能看见的物体,它关于镜面的对称点必须在眼的视线范围内。分别作a、b、c、d四点关于平面镜的对称点,如图所示
根据像和眼睛的连线与平面镜的交点即入射点的位置可知,发光点a发出的光的入射点不在平面镜上,即不在眼睛的视线范围内,故图中眼睛不能看到其虚像的发光点是a,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
30.如图所示,房间内一墙角处相临两墙面挂了两个平面镜,两平面镜相互垂直,在该墙角紧靠镜面处放有一个脸盆,盆内有水。某同学通过镜面和水面最多能看到自己像的个数为( )
A.3个 B.7个 C.9个 D.无穷
【答案】B
【详解】脸盆里的水也可以当作一面镜子,就是三面互相垂直的镜子,我们令左边的镜子是1,右边是2,下边的是3,如下图
首先人在1中成像,1中成的虚像又在2和3中各成一个像,已有3个像;再考虑在2中成像,2中成的虚像在1和3中又成像,但是2中的虚像在1中成的像和1中的虚像在2中成的像重合,该像在3中成像,故已有6个像,最后人在3中成像,所以一共是7个像。
故选B。
31.如图所示是艺术体操训练房的俯视图,训练房的北墙有一大平面镜,当老师从室外进入到图示位置时,甲、乙、丙、丁四位同学通过平面镜不能观察到老师像的是( )
A.甲同学 B.甲、乙同学 C.丙、丁同学 D.丁同学
【答案】C
【详解】根据平面镜成像的特点,作出老师在平面镜中的像点和木质屏风在平面镜中的像,如图所示:
像点和甲、乙连线都没有被屏风挡住,因此甲、乙两位同学都能通过平面镜观察到老师,但像点与丙、丁连线被屏风虚像挡住,所以丙、丁两位同学不能通过平面镜观察到老师,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
32.如图所示,竖直放置的平面镜能绕轴心O点上下转动,小明站在平面镜正前方,小明面朝镜面前进20cm,他与像的距离改变____________cm;为了让他站着就能看到镜中脚的像,可以让平面镜绕轴心O点向____________(选填“上”或“下”)转动适当角度。
【答案】 40 下
【详解】[1]小明站在平面镜正前方,小明面朝镜面前进20cm,根据平面镜成像原理,像也朝镜面走了20cm,故他与像的距离改变40cm。
[2]为了让他站着就能看到镜中脚的像,需要脚反射的光线经平面镜反射后进入人眼,以便让平面镜绕轴心O点向下转动适当角度,减小入射角,反射角也减小,从而使脚反射的光线经平面镜反射后进入人眼,人就能够看到脚的像。
33.小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点,图乙是玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,再将______(选填“单面镜”、“透明玻璃板”或“茶色玻璃板”)______放置在方格纸上代替平面镜,这样做的好处是______;
(2)图甲中以棋子A作为物体,选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,则应将玻璃板的______(选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”)与之对齐;
(3)由于玻璃板较厚,透过玻璃板能看到两个像(如图丙),接下来应使棋子B在玻璃板后面移动直到与______(选填A'或A'')重合,说明像与物大小相等。这种确定像与物大小关系的方法称为______,此时棋子B用来替代______(选填“棋子A”、“棋子A的像”);
(4)小星同学调整器材位置观察到棋子A的像,同组的小华站在他的右侧,却没有看到像,如图甲所示,在不改变棋子A位置的前提下:
方法一:将平面镜沿着MN方向,向______(选填“左”或“右”)移动;
方法二:以茶色玻璃左侧边OM为轴,将平面镜适当向______(选填“前”或“后”)表面转动;
上述两个方法小华所看到的像______(选填“在”或“不在”)同一位置;
(5)如图丁所示,两个平面镜L1和L2平行竖直放置,两镜相距s,物体A在两镜之间,A在L1中的一个像是A1,A在L2中的一个像是A2,已知A1、A2相距s1,当物体A在两镜之间移动时,A在两镜里成的像A1、A2的距离s1的变化情况是______(选填“变大”“不变”或“变小”);
(6)如图丙所示,小星采用了较厚的玻璃板进行实验,观察到两个像,并测量两个像到MN的距离分别为L1=1cm、L2=1.4cm,则可知玻璃板的厚度为______cm。
【答案】(1) 茶色玻璃板 竖直 便于确定像的位置
(2)前表面
(3) A' 等效替代法 棋子A
(4) 右 后 不在
(5)不变
(6)0.2
【详解】(1)[1][2][3]茶色玻璃板透光性适中,既能成像,又能透过玻璃板看到后面的棋子B,竖直放置可保证像与物在同一水平高度,方便后续重合操作,便于确定像的位置和大小。
(2)平面镜的成像面应以玻璃板的前表面为反射面,因此应将玻璃板的前表面与MN对齐。
(3)[1]较厚的玻璃板会形成两个像,A′是前表面反射形成的像,更清晰,应让棋子 B 与 A′重合。
[2]用与 A 完全相同的棋子 B 替代 A ,通过 B 与 A′重合来比较像与物的大小,这种方法叫等效替代法。
[3]棋子 B 的作用是替代棋子 A ,从而直观比较像与物的大小。
(4)[1]同组的小华站在他的右侧,却没有看到像,是因为没有反射光进入小华的眼睛,将玻璃板向右移动,使反射光进入小华的眼睛,小华就能在右侧看到像。
[2]将玻璃板向后转动,反射光线将向右移动,反射光线进入小华的眼睛,小华就能看到像了。
[3] 第一种方法像的位置不变,第二种方法改变了玻璃板的位置或角度,像的位置会随之改变,因此两个方法小华看到的像不在同一位置。
(5)两镜间距为s,由平面镜成像特点,物体 A 到 L1 的距离为d ,到 L2的距离为。像A1 到L 1的距离为d ,像A2到L2的距离为 ,A在两镜里成的像A1、A2的距离为s1,故 A1 与A2的距离为
故当物体A在两镜面之间移动时,A在两镜里成的像A1、A2的距离始等于2s不变。
(6)设玻璃板厚度为t,前表面成像到 MN 的距离为L1 =1cm ,后表面成像到 MN 的距离为L2 =1.4cm 。后表面成像比前表面成像多2t 的距离,故,解得
34.我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形,……是影也与形无异”的描述,这激发了小华的好奇心和求知欲,他在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。
(1)将点燃的蜡烛A放在竖直玻璃板的前方,在玻璃板前观察时发现蜡烛的像有明显“重影”,将这个玻璃板更换为______(茶色玻璃板/薄玻璃板)可以减小“重影”对实验的影响。
(2)更换玻璃板并记录玻璃板的位置后,小华将未点燃的相同的蜡烛B放在玻璃板后方,移动蜡烛B直到蜡烛B与蜡烛A的像重合。如图甲所示,在白纸上处标记蜡烛A的位置,在______()处标记像的位置,并比较蜡烛A的像的大小与蜡烛本身是否相同。
(3)改变蜡烛A的位置,重复实验。如图乙所示为小华的部分实验数据记录和处理图,图中、、为蜡烛A的位置,、、为蜡烛A的像的位置,根据图乙得到的结论是______。
(4)小华综合分析以上实验现象及数据,得出了平面镜所成的像与物体关于平面镜对称的结论。
(5)为玻璃板的竖直边,蜡烛和玻璃板俯视图如图丙所示;图中点为蜡烛像的位置,现将蜡烛移动到图中点,要使此时蜡烛的像的位置仍在点,可以先将玻璃板以竖直边为轴______(顺时针/逆时针)转动一定角度(小于90度),然后移动玻璃板______(增大/减小)点到玻璃板的距离。
(6)如图丁,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将______(仍然/不再)与蜡烛①关于镜面对称。
(7)如图戊,保持蜡烛A的位置不动,将平面镜沿着截成两半,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
【答案】 薄玻璃板 像和物到平面镜的距离相等,像和物的连线与平面镜垂直 顺时针 减小 仍然 C
【详解】(1)[1]玻璃板的两个面均可以反射成像,若玻璃板较厚,则两个像前后距离较大,会发现蜡烛的像有明显“重影”,所以为减小“重影”对实验的影响,应使用薄玻璃板。
(2)[2]平面镜成的像与物关于平面镜对称,如图甲所示,在白纸上处标记蜡烛A的位置,则应在处标记像的位置。
(3)[3]观察图乙,连接A1与B1、A2与B2、A3与B3,可以发现这些连线都与玻璃板所在直线垂直,并且测量A1到玻璃板的距离和B1到玻璃板的距离,A2到玻璃板的距离和B2到玻璃板的距离,A3到玻璃板的距离和B3到玻璃板的距离,可得到像和物到平面镜的距离相等。则根据图乙得到的结论是:像和物到平面镜的距离相等,像和物的连线与平面镜垂直。
(5)[4][5]平面镜成像中,像与物到玻璃板的距离相等,且像与物的连线与镜面垂直。如图乙所示,为玻璃板的竖直边,蜡烛和玻璃板俯视图如图丙所示,图中点为蜡烛像的位置,现将蜡烛移动到图中点,要使蜡烛的像的位置仍在点,需要先将玻璃板以竖直边MN为轴顺时针转动一定角度(小于90度),使得玻璃板与像与物的连线PQ垂直,此时物距较大,所以还需要移动玻璃板减小点到玻璃板的距离。
(6)[6]平面镜所成的像与物始终关于镜面对称,则将玻璃板倾斜,蜡烛①的像仍然与蜡烛①关于镜面对称。
(7)[7]平面镜成像中,像与物到玻璃板的距离相等,且像与物的连线与镜面垂直,像的大小与物体的大小相等。如图戊,保持蜡烛A的位置不动,将平面镜沿着截成两半,则每一半都能成完整的像;左边一半向后平移,右边一半向前平移,物距改变,像距也改变,因保持蜡烛A的位置不动,所以左右两边的像不在同一位置,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
35.阅读短文,回答问题:
汽车抬头显示
汽车抬头显示(如图甲)又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD.HUD是为了高速行驶的车辆而研发,在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表信息,在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。
HUD是利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况造成事故,部分高档汽车上安装了抬头显示器。汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到竖直的仪表显示的像,如图甲所示。则该像是由于光的______形成的;
(2)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图中______图所示的玻璃(内有PVB夹膜);
(3)已知某车辆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,则挡风玻璃与水平面夹角为______度;
(4)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向______(选填“远离”、“靠近”)挡风玻璃;
(5)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,下列做法可行的是______。
A.将显示器上的字体变大
B.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
C.将显示器安装在后挡风玻璃上
【答案】 反射 丙 45 远离 B
【详解】(1)[1]根据题意知,HUD是利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,挡风玻璃相当于平面镜,是由于光的反射形成的虚像。
(2)[2]汽车挡风玻璃有一定的厚度。若挡风玻璃两面是平行的,由平面镜成规律,所成的两个像都在正前方,相对于镜面的距离不同,人看到的是重影,影响观看信息。为区分玻璃两个反射面所成的像,挡风玻璃两个面不能平行。而靠近驾驶员玻璃的一面作为反射面成像效果较好。图甲、乙中,靠近驾驶员玻璃的一面向上倾斜,由平面镜成像规律,所成的像要比正常位置偏下,远离驾驶员玻璃的一面向下倾斜,所成的像要比正常位置偏上,虽然两像能分开,但偏上的像成像效果不好;图丙中,靠近驾驶员玻璃的一面向下倾斜,由平面镜成像规律,所成的像要比正常位置偏上,且成像效果比较好(不用向下看),故图丙符合题意,图甲、乙不符合题意。
故选丙。
(3)[3]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,即车辆HUD显示器(物)与所成的像垂直,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。
(4)[4]根据平面镜成像规律,像与物关于镜面对称,当发现挡风玻璃所成的像过低,要适当提高像的位置,故就需要将显示器(物)沿水平方向远离挡风玻璃。
(5)[5]A.将显示器上的字体变大,物到镜面的距离不变,故像到镜面的距离不变,故A不符合题意;
B.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像,因像与物到镜面的距离相同,可达到挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上的目的,故B符合题意;
C.将显示器安装在后挡风玻璃上,虽然增大了物与像面的距离,根据像与物关于镜面对称,
行车数据通过前挡风玻璃不可能投射在正前方,同时由于受车内座位靠背和车内乘客的遮挡有可能不能成像,故C不符合题意。
故选B。
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