专题08 光的反射与平面镜成像(12大题型)2026-2027学年八年级物理上册同步培优训练(人教版)
2026-10-23
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内容正文:
专题08 光的反射与平面镜成像
【人教版(2024): 八年级上册】
题型归纳
【题型1 光的反射的概念与现象】 1
【题型2 探究光的反射定律实验】 3
【题型3 入射角、反射角的相关计算】 9
【题型4 反射光随入射光或随镜面转动的变化】 11
【题型5 利用光的反射判断水面上升或下降】 14
【题型6 作光的反射光路图】 16
【题型7 镜面反射与漫反射】 18
【题型8 探究平面镜成像特点实验】 21
【题型9 平面镜成像的特点和规律】 27
【题型10 根据平面镜成像特点作光路图】 30
【题型11 根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系】 32
【题型12 凸面镜和凹面镜】 35
【题型1 与现象】
1.成语是中华文化中一颗璀璨的明珠。下列成语所描述的现象,能用光的反射解释的是( )
A.一叶障目 B.凿壁偷光
C.波光粼粼 D.坐井观天
【答案】C
【详解】A.一叶障目:叶子挡住光线,是光沿直线传播形成的现象,故A不符合题意;
B.凿壁偷光:光透过墙壁的缝隙传播,利用了光沿直线传播,故B不符合题意;
C.波光粼粼:水面光滑,太阳光在水面发生镜面反射,形成闪亮的效果,属于光的反射,故C符合题意;
D.坐井观天:井口限制了光的传播范围,依据光沿直线传播的原理,故D不符合题意;
故选C。
2.《木兰诗》展现了我国北方乐府民歌的卓越成就。下列四幅图与诗中“当窗理云鬓,对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是( )
A.亭台倒影 B.日晷计时
C.海市蜃楼 D.地面树影
【答案】A
【详解】“当窗理云鬓,对镜贴花黄”描述的是人在镜中成像,属于平面镜成像,其原理是光的反射。
A.亭台在水中的倒影是平面镜成像,是亭台反射的光经水面反射后,反射光线的反向延长线会聚形成的虚像,由光的反射形成,与“当窗理云鬓,对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同。 故A符合题意;
B.日晷是利用光沿直线传播,晷针在阳光下形成影子,通过影子的位置来计时,其原理是光沿直线传播,与题干光现象原理不同。 故B不符合题意;
C.“海市蜃楼”是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像,原理是光的折射,与题干光现象原理不同。 故C不符合题意;
D.“地面树影”是由于光沿直线传播,树挡住了光的传播路径,在地面上形成了树的影子,其原理是光沿直线传播,与题干光现象原理不同,故D不符合题意。
故选A。
3.孔雀舞是中国傣族民间最负盛名的传统表演性舞蹈,如图所示是演员在歌剧院表演时的情景。下列有关说法正确的是( )
A.观众观看到舞台上有“孔雀”的倒影,这是光的折射形成的
B.表演结束后,演员远离湖边时,水中的倒影会变小
C.观众从主持人的介绍中了解孔雀舞的起源,说明声音能传递信息
D.舞台上的“白气”是水蒸气升华形成的,属于吸热过程
【答案】C
【详解】A.舞台上“孔雀”的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,并非光的折射,故A错误;
B.根据平面镜成像特点,像与物大小相等。演员远离湖边时,水中倒影(像)的大小始终与演员自身大小相同,不会变小,故B错误;
C.声音能够传递信息和能量,观众从主持人的介绍中了解孔雀舞的起源,这体现了声音能传递信息,故C正确;
D.舞台上的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化过程放热,并非水蒸气升华,故D错误。
故选C。
4.诗仙李白有名句“举杯邀明月,对影成三人”,从物理的角度来看,“明月”______(选填“是”或“不是”)光源,月光下的影子是由光的______形成的,杯中倒影是由光的______形成的。
【答案】 不是 直线传播 反射
【详解】[1]本身能发光的物体叫光源,月亮本身不能发光,是靠反射太阳的光,故月亮本身不是光源。
[2]月光下的影子是由光的直线传播形成的,光线被挡住照射不到的地方就形成了影子。
[3]杯中倒影是由光的反射形成的,这属于平面镜成像现象,水面相当于一面镜子,反射出月亮的虚像。
5.夜晚,安安走向正前方的玻璃窗,想看看窗外美丽的夜景,却发现玻璃窗里有个“自己”迎面走来,这是光的________现象。如果想看清窗外的夜景,他应该________屋内的灯。
【答案】 反射 关闭
【详解】[1]安安通过玻璃窗所成的像,属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
[2]为了使窗外的景色更清晰,减少屋内光线的反射对窗外夜景的影响,应关闭屋内的灯。
【题型2 】
6.如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是( )
A.②号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板不需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,表明反射现象消失
【答案】A
【详解】A.根据光的反射定律,反射角等于入射角。蓝色入射光线离法线最远,入射角最大,因此反射角也最大,对应最远离法线的②号光线,所以②号光线为蓝色,故A正确;
B.入射角是入射光线与法线的夹角,红光沿法线入射,入射角为,不是,故B错误;
C.实验时纸板必须垂直于平面镜放置,才能保证法线落在纸板平面内,从而在纸板上观察到反射光线,故C错误;
D.将纸板B向后折,无法观察到反射光线,是因为反射光线与入射光线、法线在同一平面内,纸板B偏转后不在该平面,反射现象并没有消失,故D错误。
故选A。
7.如图将硬纸板垂直放在平面镜上,使一束光贴着纸板E入射到O点,实验时若入射光线偏离法线,则反射角将______(选填“变大”、“变小”或“不变”):若保持平面镜位置不变,将纸板向后倾斜一个角度,如图乙所示,入射光线仍能呈现在纸板上,此时却不能在纸板上看到反射光线,这是因为此时的反射光线、法线和入射光线所在的平面与平面镜______(填写位置关系),此时反射光实际上是______(选填“存在”或“不存在”)的。
【答案】 变大 垂直 存在
【详解】根据光的反射定律,反射角等于入射角,入射角是入射光线与法线的夹角,若入射光线偏离法线,入射角变大,因此反射角也会变大。法线始终垂直于平面镜,反射光线、入射光线、法线三者共面,该平面包含垂直平面镜的法线,因此这个平面与平面镜始终保持垂直;纸板向后倾斜后,纸板平面不再和三线所在的平面重合,所以无法在纸板上看到反射光线。反射光线是实际存在的,只是没有落在倾斜后的纸板上,因此反射光实际上是存在的。
8.在探究光的反射定律实验中,硬纸板EOF由纸板E和纸板F组成,可绕连接轴ON向前、后折转。
(1)如图-1,将一个平面镜放在水平桌面上,将硬纸板EOF_____________放在平面镜上。
(2)改变光束入射的角度,多做几次实验,测出∠i和∠r,并将数据记录在下表中,根据表中数据可知∶在光的反射现象中,___________________________。
序号
1
2
3
4
5
∠i
20°
30°
45°
60°
75°
∠r
20°
30°
45°
60°
75°
(3)如图-2所示,将纸板E沿着ON折转到1位置时,让光束沿纸板E射到O点,此时将纸板F沿ON折转到_________________位置处看到了反射光线,说明在光的反射现象中,入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔。如图-3为上午某时刻光路图,根据上述结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿_____________时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1)垂直
(2)反射角等于入射角
(3)3
(4)逆
【详解】(1)实验中硬纸板必须垂直放置在平面镜上,才能让法线(垂直于镜面的ON)落在硬纸板平面内,顺利呈现入射和反射光线。
(2)分析表格的多组数据,每组的反射角∠r都和入射角∠i大小相等,可得出光的反射现象中反射角等于入射角的规律。
(3)要验证三线共面,当纸板E折转到1位置后,只有把纸板F折转到和纸板E共面的3位置时,才能显示出反射光线,若转到2位置则无法看到反射光,以此证明入射光线、反射光线、法线共面。
(4)图-3为上午某时刻的光路图,随着时间推移,太阳会沿逆时针方向转动,入射光线会逐渐向左移动。为了保持反射光线始终射向吸热塔,即反射光线位置不变,反射光线与入射光线的夹角变小,反射角变小,则法线逆时针转动。因法线与镜面垂直,则追日镜需沿逆时针方向旋转。
9.某同学在“探究光的反射规律”时,实验装置如图甲所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光,然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向点发出一束光,经平面镜反射后沿方向射出。
(1)如图甲,沿水平方向缓慢转动圆台,当只能观察到一条光线时,则可判断出反射光线、入射光线和法线在____________;
(2)打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜,会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出,说明在光的反射现象中____________;
(3)图乙是某同学画出的光的传播轨迹图,由图可知:光在反射时,反射角____________(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(4)如图丙,用固定激光笔照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,则墙上光点位置会____________(选填“上移”、“不变”或“下移”);
(5)如图丁所示,一束入射光与液面的夹角保持不变,经液面反射后在光屏上形成亮点,若亮点从点移到点,与之间的距离为1m,则说明液面下降的高度为____________m。
【答案】(1)同一平面内
(2)光路是可逆的
(3)等于
(4)上移
(5)0.5
【详解】(1)沿水平方向缓慢转动圆台,当只能观察到一条光线时,说明反射光线、入射光线与法线重合,说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)逆着反射光线入射,光线沿原入射光线射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(3)由图乙中反射角与入射角的大小对应关系,可得出反射角等于入射角。
(4)轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,平面镜会逆时针转动,入射角减小,根据光的反射定律,反射角也减小,反射光线向法线靠近,所以墙上光点会上移。
(5)入射光线与液面始终保持45°夹角,说明入射角为45°,反射角也为45°。液面下降时,反射光线会整体平移,如下图所示。由图可知,反射光移动的水平距离与液面下降的高度构成等腰直角三角形,根据三角形知识可知,液面下降的高度为
10.在“探究光的反射定律”实验中,平面镜水平放置。
(1)如图甲,将一束激光射向平面镜,想将入射光、反射光的光路清楚地显示出来,可以在透明玻璃罩内充入_______;入射光绕O点顺时针转过10°,那么反射光将_______时针转过_______°。
(2)如图乙,入射光紧贴白板入射到平面镜,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了_______;仅调整白板的位置,当反射光与入射光同时呈现在白板上时,白板与镜面的夹角是_______°,此时白板大约在图丙中_______(填序号)位置上;保持入射点不变,改变入射光方向,重复上述步骤,得到了更多这样的平面;这些平面相交于同一条直线,由此得出:光反射时,_______在同一平面内。
(3)实验发现:法线在探究过程中起着非常重要的作用,下列说法正确的是( )
A.法线并不真实存在
B.法线便于我们判断并测出入射角和反射角
C.如果没有法线,则光在反射时就没有规律可言
(4)如图丁,当白板上能同时看到入射光和反射光后,分别进行如下三次操作(入射光始终紧贴白板,从白板上的E点射向O点):①将白板的右半边绕ON向后折(如图a);②白板整体以ON为轴旋转(如图b);③将白板整体绕底边CD向后倾斜(如图c)。三种操作中(选填序号“a”“b”“c”或“无”):
①反射光能在白板上呈现的是_______;
②法线的位置相对于图丁发生了改变的是_______;
③与图丁相比,反射角的大小没有改变的是_______;
④与图丁相比,反射光的方向发生改变的是_______。
【答案】(1) 烟雾 逆 10
(2) 漫反射 90 1 入射光线、反射光线和法线
(3)AB
(4) b 无 a、b b、c
【详解】(1)[1]在“探究光的反射定律”实验中,为了清楚地显示入射光和反射光的光路,可以在透明玻璃罩内充入烟雾。烟雾颗粒能够散射光线,使得光路变得可见。
[2][3]当入射光绕O点顺时针转过10°时,根据光的反射定律,反射光将逆时针转过10°,以保持反射角等于入射角。
(2)[1]可以从不同角度看到白板上的光路是因为光在白板上发生了漫反射,反射光线射向不同的方向。
[2]由图乙可知,白板倾斜,入射光紧贴白板入射到平面镜,此时由于反射光线、入射光线及法线在同一平面内,法线始终和平面镜垂直,为了使反射光线、入射光线、法线同时在白板上,则白板应与平面镜垂直,故此时白板与镜面的夹角是90°
[3]图乙中入射光线向后倾斜,而法线与平面镜垂直,则此时反射光线向前倾斜,所以此时白板大约在图丙中1位置上。
[4]保持入射点不变,改变入射光的方向,并重复上述步骤,可以得到更多这样的平面。这些平面都会相交于同一条直线,即法线。由此可以得出结论:光反射时,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(3)A.法线是为了研究方便而假想的线,并不真实存在,故A正确;
B.法线能帮助我们判断和测量入射角、反射角,故B正确;
C.光的反射规律是客观存在的,与是否引入法线无关,故C错误。
故选AB
(4)[1]操作a右半边绕ON向后折,反射光线所在的平面与入射光线平面不再重合,反射光无法在白板上呈现;b整体以ON为轴旋转时,此时是整个平面的旋转,且平面依然与平面镜所在平面垂直,由反射光线、入射光线在同一平面内,可知反射光能在白板上呈现;操作c整体绕底边CD向后倾斜时,入射光、反射光仍在同一平面,但白板倾斜导致反射光无法显示。因此无操作能让反射光在白板上呈现。
[2]法线始终垂直于镜面,入射点不变,法线的位置相对于图丁均为发生改变。
[3]操作a、b中,入射光线与法线夹角未变,镜面未动,所以反射角大小不变;操作c中,入射光线与法线的夹角改变,即入射角改变,反射角也改变。因此反射角大小没有改变的是a、b。
[4]操作b、c中,白板或镜面的旋转/倾斜改变了反射光的传播方向;操作a中反射光方向未变。因此反射光方向发生改变的是b、c。
【题型3 】
11.反射光线与反射面的夹角为35°,转动反射面,使反射角增大5°,则此时入射光线与反射光线的夹角变为( )
A.120° B.110° C.80° D.70°
【答案】A
【详解】由题意可知,反射光线与平面镜的夹角是35°,所以反射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,入射角也为55°。转动平面镜,当反射角增大5°时,反射角变为
所以入射角也变为60°,此时入射光线与反射光线的夹角为120°。
故选A。
12.如图所示,平面镜M1M2之间的夹角为Q,一条入射光线与M1的夹角为40°,要使得这条光线经三次反射后能沿原路返回,则Q应为( )
A.25° B.40° C.50° D.65°
【答案】C
【详解】
如图所示:
根据光的反射规律可得,当一束光线与平面镜M1成角入射时,则反射光线与M1的夹角,又因为光线经平面镜两次反射后沿原路返回,所以AC是垂直射向M2的,即,则
即平面镜M1与M2之间的夹角Q应为。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13.如图所示,一束太阳光与平面镜的夹角为60°,太阳光经平面镜反射后照射到电池板的P点上,为了使反射光束照到P点的上方,则需将平面镜________移(选填‘竖直向上’、“竖直向下”、“水平向左”或“水平向右”),此时反射角的大小为_______。
【答案】 水平向左 30°
【详解】[1][2]如图所示,入射光线与平面镜夹角为60°,根据入射光线与法线的夹角为入射角,可得入射角度数为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,即反射角为30°。
要让反射光束照到P点的上方,需要让反射光线向上平移,则入射点向左移动,则应将平面镜向左移动。平面镜移动后,入射光线与平面镜的夹角仍为60°,因此入射角依然是30°,根据反射定律,反射角仍为30°。
14.一束光线照射到平面镜上时,发生了光的反射,若入射光线与镜面的夹角为35度,则反射角为_______度;反射光线相对于入射光线的方向,光线改变了_______度。如果增大入射光线与镜面的夹角,则反射光线与入射光线的夹角将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。当入射光线与反射光线重合时,则此时反射角为_______度。
【答案】 55 70 减小 0
【详解】若入射光线与镜面的夹角为35度,入射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,则反射角也为。
反射光线与入射光线的夹角为
则反射光线相对于入射光线的方向,光线改变的度数为
如果增大入射光线与镜面的夹角,即入射角减小,根据光的反射定律,反射角等于入射角,则反射角减小,反射光线与入射光线的夹角将减小。
当入射光线与反射光线重合时,根据光的反射定律,此时入射光线垂直于镜面,即入射角为0度,所以反射角也为0度。
【题型4 随镜面转动的变化】
15.如图所示,小明的卧室有个窗户,他利用平面镜让太阳光照射到屋内墙壁上的A点。如果他想让太阳光照射到屋内天花板上的B点,下列操作可行的是( )
①将平面镜向上平移适当距离
②将平面镜向下平移适当距离
③将平面镜顺时针转动适当角度
④将平面镜逆时针转动适当角度
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【详解】①将平面镜向上平移适当距离,入射光线方向不变,反射光线方向不变,反射光斑向上移动,可能经过B点,故①可行。
②将平面镜向下平移适当距离,反射光斑向下移动,不可以射到B点,故②不可行。
③将平面镜顺时针转动适当角度,入射角增大,反射光线向下偏转,不可以射到B点,故③不可行。
④将平面镜逆时针转动适当角度,入射角减小,反射光线向上偏转,可能经过B点,故④可行。
故选B。
16.如图,正午时刻,太阳光垂直于水平地面直射。某工程队为了把太阳光反射到一个洞口朝向正西方向的水平涵洞中去,设计安装了一块平面镜。下列说法错误的是( )
A.反射角的大小为45°
B.应该摆放平面镜与水平地面的夹角为45°
C.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为60°时,入射光线与反射光线的夹角为150°
D.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为60°时,欲使太阳光水平射入涵洞中,可以逆时针旋转平面镜30°
【答案】D
【详解】A.依题意可知,反射光线与入射光线夹角为90°,根据反射角等于入射角,反射角的大小为45°,故A正确,不符合题意;
B.反射光线与镜面夹角等于反射角的余角为45°,因反射光线与水平地面平行,由内错角相等可知,平面镜与水平地面的夹角为45°,故B正确,不符合题意;
C.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为60°时,入射光线逆时针旋转了30°,即入射角增加30°,根据光的反射定律,反射角也增加30°,则入射光线与反射光线的夹角为变为,故C正确,不符合题意;
D.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为60°时,欲使太阳光水平射入涵洞中,因入射光线逆时针旋转了30°,即入射光线与反射光线的夹角增加30°,要使反射光线方向不变,此时法线逆时针旋转了15°,因此需要逆时针旋转平面镜15°,故D错误,符合题意。
故选D。
17.2026年3月,我国科学家成功研制出分辨能力达0.1纳米级别的光学显微镜。显微镜中常使用平面镜改变光路。如图,一束激光与水平镜面成角入射到平面镜上,其反射角是__________;入射光线不变,若想使反射光线竖直向上射出,应将平面镜逆时针转过__________。
【答案】 30 15
【详解】[1]由光路图可知,入射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,故其反射角也是。
[2]入射光线不变,若使反射光线竖直向上射出,则反射光线与入射光线夹角为
因此反射角为其一半等于,法线与竖直方向(反射光线)的夹角为左侧。因原来的法线为竖直方向,则法线逆时针旋转了,所以应将平面镜逆时针转过。
18.光与镜面成30°角射在平面镜上,反射角为________°,如果入射角增大10°,入射光线与反射光线的夹角增大_______°;在电影院里,坐在不同角度的人都能看清银幕上的画面,这是因为光在银幕上发生了_______反射。
【答案】 60 20 漫
【详解】[1]已知光与镜面成30°角,所以入射角等于
又因为反射角等于入射角,所以反射角的大小为
[2]已知原来入射角60°,反射角60°,入射光线与反射光线夹角为120°;当入射角增大10°后,入射角70°,反射角70°,两者的夹角140°;夹角增大
[3]银幕表面粗糙,光在银幕表面发生漫反射,使不同位置观众都能看到。
【题型5 】
19.有一种光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中,一束光与液面的夹角为40°,则以下说法正确的是( )
A.该装置利用了光的直线传播 B.此时反射角的大小为40°
C.当液面降低时,入射角大小不变 D.当液面升高时,光电屏上的光斑S将向右移动
【答案】C
【详解】A.该装置通过光束在液面上发生反射,靠反射光线投射到光电屏上判断液面高度,利用的是光的反射,不是光的直线传播,故A错误;
B.入射角是入射光线与法线的夹角,已知入射光与液面夹角为40°,因此入射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角为50°,故B错误;
C.当液面降低时,入射光线的方向不变,液面始终保持水平,法线始终垂直于液面,因此入射光线与法线的夹角(入射角)大小不变,故C正确;
D.当液面升高时,入射点会向左移动,入射角不变,因此新的反射光线与原反射光线平行,反射光线整体左移,因此光电屏上的光斑S将向左移动,故D错误。
故选C。
20.如图所示,一束入射光与水面的夹角保持40°不变,经水面反射后在光屏上形成亮点,下列说法正确的是( )
A.此时反射角为40°
B.能从四面八方看到光屏上的亮点,是因为光屏上发生了镜面反射
C.若水面高度和入射点保持不变,入射光束顺时针转动,亮点由向移动
D.保持入射光与水面的夹角不变,若亮点由向移动,表示水面是下降的
【答案】D
【详解】A.入射光线与水面的夹角为 40°,则入射角(入射光与法线的夹角)为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角为50°,故A错误;
B.能从四面八方看到光屏上的亮点,是因为光屏表面发生了漫反射(光线向各个方向反射);故B错误;
C.入射光束顺时针转动时,入射角减小,反射角也随之减小,反射光线会向法线方向靠近,因此亮点应向 S1的左侧移动,故C错误;
D.保持入射光线与水面的夹角不变(即入射角不变),若亮点由S1 向 S2 移动,说明反射光线向右平移。当水面下降时,入射点会向右移动,反射光线的方向不变,但入射点右移会使反射光线向右平移,最终亮点向S2移动,故D正确。
故选D。
21.如图所示,液面升降监测装置中点光源发出的光与水平液面成角射向平静液面,反射光射到上方水平标尺的点,此时反射角为______,光的传播方向改变了______;当液面下降时,光点______移动(“向左”“向右”“未发生”)
【答案】 50 80 向右
【详解】入射角、反射角是入射光线、反射光线与法线的夹角,已知入射光线与水平液面成角,所以入射角为
由光的反射定律可知,反射角等于入射角,故反射角为。
由于入射光线与反射光线的夹角为
所以光的传播方向改变了
液面下降时,入射光线方向不变,入射角不变,反射光线与原反射光线平行;入射点右移,反射光线向右平移,故光点向右移动。
22.如图所示是一种液面升降监测装置原理图,点光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,入射角________(选填“变大”、“变小”或“不变”),光点将_______(选填“向左”、“向右”或“不会”)移动。当用另一束激光从点沿(O点为入射点)方向入射时,光线的反射光一定________S点(选填“通过”、“不通过”或“不确定”)。
【答案】 不变 向右 通过
【详解】[1]当液面下降时,入射光线不变,法线仍与液面垂直,即入射光线、法线的方向均不变,则入射光线与法线的夹角不变,即入射角不变。
[2]当液面下降时,入射点向右下移动,由于入射角不变,根据光的反射定律,反射角也不变,所以此时的反射光线与原来的反射光线平行,且在原来的反射光线右侧,故反射光斑将向右移动。
[3]由于在光的反射现象中,光路可逆,所以用另一束激光从点沿方向入射时,光线的反射光一定通过S点。
【题型6 】
23.在图中,画出反射光线并标出反射角的大小。
【答案】
【详解】先过入射点,作垂直于平面镜的法线。图中入射光线与镜面的夹角为35°,而入射角是入射光线与法线的夹角,因此入射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也为55°,如图所示。
24.如图,利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道,请你画出平面镜的位置。
【答案】
【详解】本题依据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射角等于入射角,法线是入射光线和反射光线的角平分线,而平面镜与法线始终垂直,可以唯一确定平面镜的摆放位置,实现将斜射的太阳光反射为水平射入隧道的效果。
25.生活中有时需要利用光的反射改变光的传播方向。若太阳光与水平方向的夹角为,为了使反射光竖直向下射到深井底部,应怎样放置镜面?请画出光路图。
【答案】
【详解】根据题意可知,入射光线与反射光线的夹角为60°+90°=150°,根据光的反射定律可知反射角等于入射角,则法线为入射光线与反射光线的夹角的角平分线,镜面与法线垂直,据此作图。
26.2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,请画出其入射光线AO并标出入射角度数。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】先画出法线,反射角为反射光线与法线的夹角,即为90°-60°=30°
再根据光的反射中反射光线和入射光线分别位于法线的两侧,反射角等于入射角即可确定入射光线的位置。如图所示:
【题型7 】
27.在阳光照射下,高楼的玻璃窗户非常刺眼,下列能正确表示发生在玻璃上反射的情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】玻璃窗户会刺眼是因为玻璃表面比较光滑,阳光在玻璃幕墙上发生镜面反射,平行光入射到玻璃上,反射光是平行光。故选A。
28.如图所示,在暗室里,将一块小平面镜平放在较大的白纸上,用手电筒照射镜面,看到镜面是暗的,而白纸显得较亮,下列说法正确的是( )
A.无论从哪个位置看,看到的镜面都是暗的
B.镜面上发生的是漫反射,白纸上发生的是镜面反射
C.相同面积的白纸和镜面相比,白纸上反射的光进入人眼多
D.镜面上发生的反射遵从光的反射定律,白纸上发生的反射不遵从光的反射定律
【答案】C
【详解】A.手电筒光照射到镜面上发生镜面反射,反射光线集中射向特定方向,若人眼处于该反射光线的方向上,会有大量光线进入人眼,看到的镜面是亮的,故A错误;
B.镜面表面光滑,发生的是镜面反射,白纸表面粗糙,发生的是漫反射,故B错误;
C.白纸发生漫反射,反射光线射向各个方向,人眼在侧面观察时,有较多光线进入人眼;镜面发生镜面反射,光线集中反射,人眼在侧面观察时进入人眼的光线很少,因此相同面积的白纸和镜面相比,白纸上反射的光进入人眼多,故C正确;
D.镜面反射和漫反射均遵从光的反射定律,故D错误。
故选C。
29.雨后天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面判断中正确的是( )
A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走地上发亮处是水
B.迎着月光走或背着月光走,都应是地上的暗处是水
C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水
D.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走地上暗处是水
【答案】D
【详解】光射到水面上为镜面反射,射到地上为漫反射;当我们迎着月光走时,镜面反射的光正好射到我们的眼睛,所以看到的亮处是水;而当我们背着月光走时,镜面反射的光完全不能进入人眼,此时进入眼睛的只有地上漫反射的光,所以看到的暗处是水。故选D。
30.晚上在家写作业时,打开台灯,有时会看到窗台玻璃很刺眼,这是光在窗台玻璃表面发生了________,而书本等不刺眼,是光在书本表面发生了________;又由于光的________,笔和手总会形成影子,为了避免影子的干扰,用右手写字时,通常台灯放在书桌的________侧(选填“左”或“右”)。
【答案】镜面反射 漫反射 直线传播 左
【详解】玻璃表面光滑平整,光在其表面发生镜面反射,反射光线集中反射进入人眼,因此会感到刺眼;
书本表面粗糙,光在其表面发生漫反射,反射光线向各个方向散射,不会集中进入人眼,所以不会刺眼;
光沿直线传播时,被不透明的笔和手阻挡,在后方形成光照不到的暗区,即影子;
用右手写字时,将台灯放在书桌左侧,光线从左侧照射过来,右手的影子会落在手的右侧,不会遮挡书写区域,从而避免影子干扰。
31.小华同学在夜晚用手电筒向空中射出一束白光,观察到空气中出现了一条笔直的光柱,这是光的____________现象,从不同方向均能观察到光柱,是由于光在悬浮的浮尘上发生____________;光柱越明亮,说明空气中浮尘越____________(选填“多”或“少”)。
【答案】 直线传播 漫反射 多
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播,我们观察到空气中笔直的光柱,正是光沿直线传播的体现; 空气中悬浮的浮尘表面凹凸不平,光照射到浮尘上会发生漫反射,漫反射的反射光向各个方向传播,因此我们从不同方向都能观察到光柱;光柱越明亮,说明进入人眼的漫反射的光线越多,说明空气中浮尘越多。
32.如图所示,是观察微小形变的装置,小聪将平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到M表面上,经反射后在标尺上形成光斑P,若在图中位置施加一个向下的力挤压桌面,则光斑P将向_________边移动,周围的同学并不能看光的传播路径,只能看到标尺上的光斑,这是因为激光照射到________(选填“M”或“标尺”)表面时光发生了漫反射。
【答案】 右 标尺
【详解】[1]图示中的位置施加一个向下的力挤压桌面,平面镜M的左侧向上右侧向下倾,入射光线不变,则入射角变大,反射角也变大,光斑P将向右移动。
[2]光线在光滑的平面镜上发生的是镜面反射,在较粗糙的标尺上发生漫反射,所以能看到标尺上的光斑。
【题型8 】
33.在“探究平面镜成像的特点”实验中,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,观察它在玻璃板后面的像,用完全相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,当点燃的蜡烛A的像与未点燃的蜡烛B完全重合时。下列说法中( )
①当蜡烛A向平面镜靠近时,A的像变大
②玻璃板在竖直平面内绕M逆时针转过一定角度,蜡烛A成像位置不变
③在B的位置放置一纸板判断成像虚实,眼睛应该在蜡烛B一侧观察
④若玻璃板与水平桌面不垂直,像与蜡烛关于玻璃板不对称
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有③④正确 D.只有①④正确
【答案】B
【详解】①平面镜成像时像与物大小相等,蜡烛A靠近镜面,像的大小不变,故①错误;
②平面镜成的像与物关于镜面对称,玻璃板在竖直平面内绕M逆时针转过一定角度,对称面的位置和物的位置没有改变,蜡烛A成像位置不改变,故②正确;
③虚像不能成在光屏上,在B的位置放置一纸板判断成像虚实,眼睛应该在蜡烛B一侧直接观察光屏是否有像,故③正确;
④平面镜成的像与物关于镜面对称,若玻璃板与水平桌面不垂直,像与蜡烛仍关于玻璃板对称,故④错误。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
34.在平面镜成像特点教学中,老师做了“水中的蜡烛”实验,以下说法正确的是( )
A.可以用平面镜代替玻璃板,能更清楚的观察到“水中的蜡烛”
B.从任意角度都可以看到水中的蜡烛
C.点燃的蜡烛靠近“镜子”,盛水的玻璃杯也应靠近“镜子”
D.将玻璃板竖直抬高2cm,水中“蜡烛”的位置也会升高2cm
【答案】C
【详解】A.在探究平面镜成像实验中,用玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板既能反射光成像,又能透光,便于确定像的位置;而平面镜不能透光,无法确定像的位置,所以不能用平面镜代替玻璃板,故A错误;
B.水中的蜡烛是通过玻璃板反射形成的像,只有在特定的角度范围内才能看到像,并非从任意角度都可以看到,故B错误;
C.根据平面镜成像特点,像与物体到镜面的距离相等。当点燃的蜡烛靠近“镜子”(玻璃板)时,像也会靠近“镜子”,为了使像仍在水中,盛水的玻璃杯也应靠近“镜子”,故C正确;
D.根据平面镜成像特点,像与物体关于镜面对称,将玻璃板竖直抬高2cm,蜡烛到玻璃板的距离不变,其像到玻璃板的距离也不变,即水中“蜡烛”的位置不会升高,故D错误。
故选C。
35.小华利用蜡烛和茶色玻璃板做“探究平面镜成像特点”的实验,发现看到蜡烛A的像不清晰,于是他将蜡烛B也点燃,用来增加像的亮度。他这样做________(填“能”或“不能”)使看到的像更清晰;结合平面镜成像特点,小华用木板和支架制作了一个“漫画临摹神器”。如图所示,为一木板并用一可伸缩的支架支撑,在木板上放置平板电脑(厚度不计),平板电脑的屏幕上打开一幅待临摹的漫画,在处放置茶色玻璃板,在桌面处平放一张白纸,人眼在图中______(选填“D”“E”或“F”)处按图示方向观察,调节好支架角度,即可在白纸上进行临摹。
【答案】 不能 E
【详解】在“探究平面镜成像特点”实验中,若将蜡烛B也点燃,会使玻璃后面太亮,更不容易分清像的位置,而且蜡烛B自身会发光,会干扰对蜡烛A像的观察,所以不能使看到的像更清晰。
根据平面镜成像特点,像与物关于平面镜对称,平板电脑屏幕上的漫画通过茶色玻璃板反射成像,人眼要看到像并在白纸上临摹,必须在玻璃板的前方(与物体同侧)观察,故人眼应在图中E处按图示方向观察。
36.探究平面镜成像的特点;器材有:茶色薄玻璃板,白纸、三个相同的火炬形棋子,刻度尺、黑色水笔、 白卡片。
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。如图甲所示,将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像 在OQ的正上方,此时需要 ______________________ 。直至观察到 ______________________ ,表明玻璃板与白纸面垂直,固定好玻璃板。
(2)在直线OP上放置棋子A,在玻璃板后方放置白卡片并移动,发现不能在白卡片上观察到棋子的像,表明平面镜所成的像是 _______ 像。
(3)经观察,A的像在直线OQ上,为了确定像的位置,如图乙所示,将棋子 B、C放置在白纸上,移动棋子B、C,使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B,在白纸上标记B、C的位置,连接CB,_____________________ ,该点即为棋子 A的像 的位置。多次改变棋子A的位置,重复以上操作,将测得的数据记录在表中,分析数据可知:_______________________ 。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
像到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
【答案】(1) 调整玻璃板的倾斜程度 OP的像OP'与OQ完全重合
(2)虚
(3) 延长直线CB,使CB与OQ相交于一点 像与物到平面镜的距离相等
【详解】(1)初始状态OP的像在OQ正上方,说明玻璃板没有和纸面完全垂直,需要微调玻璃板的倾斜角度;
当玻璃板完全垂直于白纸时,根据平面镜成像对称性,垂直于镜面的直线OP的像会和另一侧的OQ完全重合,以此验证玻璃板竖直放置。
(2)实像可以在光屏(白卡片)上呈现,无法用光屏承接的像符合虚像的特点,因此平面镜成的是虚像。
(3)棋子C同时挡住A的像和棋子B,说明B、C、A的像三点在同一直线上,连接CB后延长和OQ的交点就是像点的位置;
分析表格三组数据,每组的物距和像距数值都完全相等,可得出像与物到平面镜的距离相等的结论。
37.小明做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)小明在水平桌面上铺一张纸,纸上竖立一块___________(选填“透明”或“茶色”)玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像___________,为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的___________(选填数字序号)处观察光屏上是否有像;如果有厚和厚的两块玻璃板,应选择___________厚的玻璃板做实验。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于___________(选填“观察”或“确定”)像的位置,玻璃板应___________放置。
(3)选取两支完全相同蜡烛的目的是:___________。
(4)实验中若无论怎样移动B蜡烛都无法使其和A蜡烛像完全重合的原因是___________。
(5)图甲中,小明多次改变蜡烛A的位置,标出蜡烛A及对应像的位置,测出蜡烛A及像距玻璃板的距离,得出结论:___________;仅将玻璃板由图中位置水平向右平移,蜡烛A的像___________(选填“向右移”“消失”或“不动”);
(6)如图丙,小明检查视力,视力表放在其头部的后上方位置,检查时要求视力表在镜中的像与被测者间的距离为,则视力表到平面镜的距离为___________m。若小明举起左手,则他在镜中的像举起的是___________手。
【答案】(1) 茶色 完全重合 ③ 2
(2) 确定 竖直
(3)便于比较像与物的大小关系
(4)玻璃板未竖直放置
(5) 像与物到平面镜的距离相等 不动
(6) 2.7 右
【详解】(1)茶色玻璃板透光性较弱,成像更清晰,比透明玻璃板更适合实验;
移动未点燃的蜡烛B直到和A的像完全重合,以此确定像与物的大小关系;
验证像的虚实要在玻璃板后侧(B侧)直接观察光屏,不能透过玻璃板看,因此选③位置;
薄玻璃板能减少两个反射面形成重影的干扰,因此选2mm厚的玻璃板更好。
(2)玻璃的透光性可以让我们看到玻璃板后方的蜡烛B,从而确定像的位置;玻璃板必须竖直放置,否则像会偏高或偏低,无法让后方蜡烛和像重合。
(3)两支蜡烛完全相同,当B与A的像重合时,就可以直接说明像和物大小相等,所以目的是便于比较像与物的大小关系。
(4)若玻璃板不竖直,蜡烛A的像会偏离桌面,桌面上的蜡烛B无论怎么移动都无法和像重合。
(5)多次测量物距和像距后,可得出平面镜成像时像与物到镜面的距离相等的结论;玻璃板水平右移时,蜡烛A到镜面的距离没有变化,像和物关于镜面对称,因此像的位置保持不动。
(6)设视力表到平面镜距离为,则视力表的像到镜面距离也为,小明到镜面的距离为,根据要求像和人相距5m,可得,解得;平面镜成左右相反的虚像,因此小明举左手时,镜中的像举的是右手。
38.小明在“探究平面镜成像的特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的_________,为了保证实验效果,应选用_____(选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板;
(2)当蜡烛A远离玻璃板时,A的像的大小______;当B与A的像重合时移走蜡烛B,在其原来位置上放一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成_____像;
(3)在实验中,如果把玻璃板沿CD水平向右移动,可以观察到像相对于蜡烛A____(选填“向右”“向左”或“不”)移动;如果将玻璃板绕EF轴顺时针转动,可以观察到像_________(选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“不动”);
(4)如图所示,两个平面镜和平行竖直放置,两镜相距S,物体A在两镜之间,A在中的像是,A在中的像是,已知、相距,当物体A在两镜之间水平向右移动时,A在两镜里成的像、的距离的变化情况是_________。
【答案】(1) 位置 薄
(2) 不变 虚
(3) 不 顺时针转动
(4)不变
【详解】(1)[1]实验时选择透明的玻璃板代替平面镜,不仅能观察到像,而且能观察到代替蜡烛A的像的蜡烛B,便于确定像的位置。
[2]为了避免出现“重影”,实验时应选择较薄的玻璃板。
(2)[1]平面镜所成像与物的大小相等;当蜡烛A远离玻璃板时,蜡烛A的大小不变,故A的像的大小也不变。
[2]实像可以用光屏承接,而虚像不能;当B与A的像重合时移走蜡烛B,在其原来位置上放一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成虚像。
(3)[1]平面镜所成像与物关于镜面轴对称;将玻璃板沿CD水平向右移动时,蜡烛A的位置不变,对称轴的位置也不变,故像还在原来的位置,即像相对于蜡烛A不移动。
[2]如果将玻璃板绕EF轴顺时针转动,由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以可以观察到蜡烛A的像也顺时针转动。
(4)由题意知,连接交L1于点,连接交L2于点,如图所示:
根据平面镜所成像与物到镜面的距离相等,可得、,则、,则
所以无论A在两个平面镜的哪个位置,两个像点之间的距离都是相等的。
【题型9 】
39.在检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,让被测者识别对面镜子里的像,测视力时,要求镜中视力表的像距被测者5m,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.视力表在平面镜中所成的像能被我们看到,即为实像
B.人到身后视力表的距离应为0.4m
C.视力表上的开口向上的“E”字在镜中的像开口向下
D.将镜子向被测者的左手边平移,则视力表在镜中的像也跟着向左平移
【答案】B
【详解】A.平面镜所成的像是由光的反射形成的虚像,故A错误;
B.视力表到平面镜的距离为2.7m,由平面镜成像特点可知,视力表的像到平面镜的距离也为2.7m,像距被测者的距离为5m,则被测者到平面镜的距离为,人到身后视力表的距离为,故B正确;
C.平面镜成像左右相反,上下方向不变,视力表上的“E”字在平面镜中所成的像开口方向仍向上,故C错误;
D.将镜子向被测者的左手边平移,镜面所在平面位置不变,视力表位置不变,由像与物关于镜面对称可知,视力表在镜中的像位置不变,故D错误。
故选B。
40.如图所示,平面镜M竖直在水平地面上,长为的铅笔平放在水平地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜,现铅笔以的速度垂直平面镜向它匀速靠近,下列选项正确的是( )
A.将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上
B.当平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也向上移动
C.铅笔的像为虚像,且虚像的笔尾端朝左
D.经过,笔尖的像与笔尾的像相距
【答案】D
【详解】A.平面镜逆时针转动,镜面与水平地面成角,铅笔水平,由平面镜成像对称性可知像竖直,笔尖靠近镜面与地面的交点,像的笔尖在下,即尖端朝下,故A错误;
B.平面镜竖直向上移动,镜面所在平面位置不变,由像与物关于镜面对称可知像的位置不变,故B错误;
C.平面镜成虚像,实物笔尾在左、笔尖在右,由对称性可知像的笔尾在右、笔尖在左,即笔尾端朝右,故C错误;
D.由平面镜成的像与物大小相等可知,像长,即笔尖的像与笔尾的像相距,故D正确。
故选D。
41.检查视力时,眼睛距视力表应为5m,但医务室内两墙壁之间只相距3.5m。于是采取了这样的措施:在一面墙上挂视力表,在另一面墙上正对着视力表挂一面平面镜。那么,在查视力时,被检查者应当( )
A.面向视力表,且与表相距1.5m站立 B.面向视力表,且与表相距2m站立
C.面向平面镜,且与镜相距1.5m站立 D.面向平面镜,且与镜相距2m站立
【答案】C
【详解】AB .直接面向视力表时,眼睛到视力表的最大距离仅为3.5m,小于5m,不符合要求,故AB不符合题意;
CD.根据平面镜成像特点,像与物到镜面距离相等,视力表到平面镜距离为3.5m,因此视力表的像到平面镜距离也为3.5m;设人到平面镜距离为s,要求眼睛到视力表像的距离为5m,可得,解得,
人需面向平面镜,且与镜面的距离为1.5m才能满足视力检查的要求,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
42.水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖能看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖能看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像大小______(选填“变小”“变大”或“不变”),判断的依据是_________。像的位置______(选填“变”或“不变”),你判断的依据是_____________________。
【答案】 不变 像与物大小相等 不变 像与物关于镜面对称
【详解】地砖表面可看作平面镜,灯通过地砖成像是平面镜成像。由平面镜成像特点可知,像与物大小相等,灯的大小始终不变,故通过两块地砖看到的像大小不变。
由平面镜成像特点可知,像与物关于镜面对称,灯的位置固定,所有地砖处于同一水平面即镜面所在平面不变,故像的位置不变。
43.一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为______。远远望去,一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面,它的像距它的距离是______m,如果小鸟水平向东飞行,小鸟的像向______(东、西、上、下)飞行,当小鸟向上飞行时,小鸟的像向______(东、西、上、下)飞行,飞行过程中小鸟的像的大小______(变大、变小、不变)。
【答案】 12 东 下 不变
【详解】入射光线与水平面的夹角为40°,则入射角为
反射角等于入射角,反射角也为50°;若入射角增大10°,即入射角为
由反射角等于入射角可知,反射角也为60°,则入射光线和反射光线夹角为
倒影属平面镜成像,根据平面镜成像特点可知,像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,当小鸟距水面6m时,小鸟的像距水面6m,则它的像距它的距离是
平面镜成像中像与物关于水面对称,故小鸟水平向东飞行时,像也向东飞行;小鸟向上飞行远离水面时,像向远离水面的方向即向下飞行。
平面镜成像中像与物大小始终相等,故飞行过程中小鸟的像的大小不变。
44.如图是长安公园里的子午桥,大桥与在水中略微显暗的倒影浑然一体,更加富有层次。子午桥在水中的倒影是由光的________形成,它在水中的像是________(选填“虚像”或“实像”)。假设桥下水深为2m,桥上一彩灯原来距水面3m,某日因下雨河水上涨了0.3m,则该彩灯的“倒影”距彩灯________m,若将彩灯再提高一些,水中像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 反射 虚像 5.4 不变
【详解】[1][2]水中倒影是平面镜成像现象,由光的反射形成,平面镜成虚像。
[3]河水上涨后彩灯到水面的距离为
由平面镜成像特点可知,像到水面的距离
彩灯与“倒影”的距离为
[4]因平面镜成像时像与物大小相等,故彩灯高度变化时,水中像的大小不变。
【题型10 】
45.如图,甲图是医生通过平面镜观察患者口腔的情景。乙图示意图中,EF为平面镜,B点为医生眼睛所在位置,A´表示医生通过平面镜看到患处A的像点,O点为入射点,OB为反射光线。请在乙图中完成作图:
(1)根据平面镜成像特点画出A的位置;
(2)画出入射光线AO。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】由平面镜成像特点(像与物体关于镜面对称),作出像点A′关于平面镜EF的对称点,即为A的位置,连接AO为入射光线,OB为反射光线,据此作图。
46.小红在舞蹈室跟随老师练舞,当小红位于A点时,可以从镜子中看到老师的像B',如图所示请画出小红看到老师的光路图。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】小红看到镜子里的像,是老师反射的光经镜面反射后进入小红眼睛。人眼会逆着反射光线看,感觉光线是从虚像B′发出来的。连接A 点和像点,这条线与镜面相交,交点就是入射点O;这一段要用虚线,AO画实线,带上箭头,箭头方向从O指向A,代表反射光线射入小红眼睛。 根据平面镜成像特点,作出关于镜面的对称点,也就是老师真实位置B。 连接B与入射点O,画实线并画上箭头,箭头方向从B指向O,这就是入射光线。
47.在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
【答案】
【详解】平面镜成的像,像和物体对应点关于镜面对称。分别作出物体端点A、B、C关于平面镜的对称点A′、B′、C′,用虚线连接A′B′,B′C′,A′C′,ΔA′B′C′,就是△ABC在平面镜MN中的像,据此作图。
48.“猴子捞月”的故事家喻户晓。猴子看到水中有个月亮,以为月亮掉进水中了。如图,若猴子的眼睛用点A表示,空中的月亮用点B表示,画出猴子看见水中月亮的光路图。
【答案】
【详解】根据平面镜成像原理,像与物体关于镜面对称。作点B关于水面的对称点B',连接AB'交水面于一点为入射点,连接B与入射点为入射光线,连接入射点与A,即为反射光线。
【题型11 】
49.如图所示,小明站立在竖直放置的试鞋镜(平面镜)前,却无法看到镜中自己脚上新鞋的像。为看到鞋像,他应保持直立并( )
A.靠近“试鞋镜” B.远离“试鞋镜”
C.顺时针转动“试鞋镜” D.将自己的脚抬高
【答案】C
【详解】AB.设人眼离地高度为 ,鞋离地高度为 ,由平面镜成像特点可知鞋的像离地高度 ,人眼看到像的反射点离地高度
若镜高小于 ,改变人与镜的距离, 不变,反射点仍在镜面上方,无法看到像,故AB不符合题意;
C.顺时针转动试鞋镜,镜面上端向后倾斜,根据平面镜成像对称性,鞋的像位置下降。连接人眼与像的连线可能经过镜面,使反射光线进入人眼,故C符合题意;
D.将脚抬高,设鞋离地高度为 。反射点高度
反射点位置更高,无法看到像,故D不符合题意。
故选 C。
50.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为( )
A.ae B.bc C.cd D.bd
【答案】D
【详解】如下图所示:
甲、乙两人在平面镜里成的像的位置,分别过乙的像的头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛,过甲的像的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛(这两条直线就可以确定出所需最小平面镜的位置),由这四条直线与墙的交点即可确定出所需最小平面镜的位置应为,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
51.如图所示,一小球静止在桌面上A点,平面镜OM与水平桌面成45°夹角放置,若将平面镜沿顺时针方向旋转90°至位置,则小球在平面镜中所成的像( )
A.静止不动 B.以OA长度为半径做圆弧运动
C.竖直向下运动 D.竖直向上运动
【答案】B
【详解】根据平面镜成像特点可知,物与像关于平面镜对称,即平面镜为物和像连线的垂直平分线,也就是说,当平面镜绕点O沿顺时针方向旋转90°的过程中,小球在平面镜中成的像都在以O为圆心,OA为半径的圆上,所以,小球在平面镜中所成的像的轨迹是圆弧(曲线),而不是直线,如下图所示:
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
52.某平面镜高1.6m,离镜面1.5m处站着一个身高1.8m的学生,若该学生向平面镜靠近0.5m,此时他与像的距离___________m,移动过程中像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 2 不变
【详解】根据平面镜成像规律,像和物体到平面镜的距离相等。该学生最初离镜面1.5m,向镜面靠近0.5m后,人和镜面的实际距离变为
那么像到镜面的距离也为1m,因此人和像的总距离是
平面镜成像时,像与物体的大小始终相等,人自身的身高没有发生变化,所以移动过程中像的大小不变。
53.如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前50cm处,以2cm/s水平速度垂直向平面镜匀速靠近,则铅笔在平面镜中所成像的大小_____(选填“变大”“变小”或“不变”),经过2s,铅笔与它的像之间的距离为_____cm,若平面镜顺时针转图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔_____(选填“垂直”或“不垂直”)。
【答案】 不变 92 垂直
【详解】平面镜成像大小与物相等,故像大小不变。
2s后铅笔移动距离为
此时物距为
像与物关于平面镜对称,因此像距也为46cm,故铅笔与像距离为
铅笔直立在水平面上,本身沿竖直方向,平面镜顺时针转后,与水平面夹角为;根据像与物关于平面镜对称的特点,铅笔的像会沿水平方向,竖直方向的铅笔和水平方向的像相互垂直。
54.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°。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像位于______(选填序号:“①平面镜1的正上方”、“②与平面镜1等高的正前方”、“③平面镜2的正下方”或“④与平面镜2等高的正前方”);某兴趣小组利用简易潜望镜看到的时间如图2,实际的时间是______。
【答案】 ④
【详解】潜望镜是由两块平面镜构成的,且平面镜成正立等大的虚像,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。
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。
【题型12 凸面镜和凹面镜】
55.关于图中曲面镜的描述正确的是( )
A.图1点燃亚运圣火的装置是凸面镜 B.图2道路拐弯处的反光镜是凹面镜
C.图3汽车后视镜与图2反光镜原理相同 D.图4手电筒反光罩对光有发散作用
【答案】C
【详解】
A.点燃亚运圣火的装置是凹面镜,可以将太阳光会聚在焦点,产生的高温将火炬点燃,故A错误;
B.道路拐弯处的反光镜需要扩大视野,利用的是凸面镜对光的发散作用,故B错误;
C.汽车后视镜和道路拐弯处的反光镜一样,都是凸面镜,都利用凸面镜发散光线、扩大观察视野的原理,二者原理相同,故C正确;
D.手电筒的反光罩是凹面镜,它对光有会聚作用,故D错误。
故选C。
56.小明将只有一面开口的魔箱面向同学,把纸币从顶部的投币口放入(图甲),纸币竟不翼而飞。打开魔箱,原来里面有一块镜子(图乙)。下列说法正确的是( )
A.魔箱中的镜子是凸面镜 B.看到的魔箱中的竖直方格是实像
C.镜子与水平面的夹角为45° D.魔箱的成像原理是光的折射
【答案】C
【详解】A.魔箱里的镜子是普通平面镜,故A错误;
B.平面镜成的是正立等大的虚像,我们看到的竖直方格是箱底方格纸通过平面镜所成的虚像,故B错误;
C.当平面镜和水平面成45°角放置时,箱底水平的方格纸的像会恰好呈竖直方向,让观察者误以为看到的是空箱的竖直内部,故C正确;
D.平面镜成像的原理是光的反射,故D错误;
故选 C。
57.夜间行车时,有时车内需要灯光,为了行车安全,小轿车前挡风玻璃安装成倾斜的,是因为车内乘客经前挡风玻璃成的像在司机____(选填“斜上方”“正前方”或“斜下方”),同时可以减小风阻。请你再列举一例为了行车安全,汽车上利用光现象的设计:_________________________。
【答案】 斜上方 凸面镜对光有发散作用,汽车两侧后视镜用凸面镜扩大驾驶员视野、减少视野盲区
【详解】[1]根据平面镜成像“像与物体关于镜面对称”的特点,倾斜的前挡风玻璃相当于平面镜,车内乘客的像会成在司机的斜上方,不会出现在正前方干扰司机视线,保障行车安全。
[2]略。
58.有些道路的拐弯处会放一个反光镜,它是_________(选填“平面”“凸面”或“凹面”)镜,它对光线有_________作用。如图所示是潜望镜的装置图,眼睛看到的是物体_________(选填“正”或“倒”)立的_________(选填“实”或“虚”)像。
【答案】 凸面 发散 正 虚
【详解】[1][2]有些道路的拐弯处反光镜使用的是凸面镜。它对光线具有发散作用,它能增大驾驶员的视野。
[3][4]潜望镜是利用平面镜成像原理来进行观察的,两个平行的平面镜与水平面夹角为45°,使得像成在前方,是正立等大的虚像。
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专题08 光的反射与平面镜成像
【人教版(2024): 八年级上册】
题型归纳
【题型1 光的反射的概念与现象】 1
【题型2 探究光的反射定律实验】 2
【题型3 入射角、反射角的相关计算】 5
【题型4 反射光随入射光或随镜面转动的变化】 6
【题型5 利用光的反射判断水面上升或下降】 7
【题型6 作光的反射光路图】 8
【题型7 镜面反射与漫反射】 9
【题型8 探究平面镜成像特点实验】 11
【题型9 平面镜成像的特点和规律】 14
【题型10 根据平面镜成像特点作光路图】 15
【题型11 根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系】 16
【题型12 凸面镜和凹面镜】 18
【题型1 与现象】
1.成语是中华文化中一颗璀璨的明珠。下列成语所描述的现象,能用光的反射解释的是( )
A.一叶障目 B.凿壁偷光
C.波光粼粼 D.坐井观天
2.《木兰诗》展现了我国北方乐府民歌的卓越成就。下列四幅图与诗中“当窗理云鬓,对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是( )
A.亭台倒影 B.日晷计时
C.海市蜃楼 D.地面树影
3.孔雀舞是中国傣族民间最负盛名的传统表演性舞蹈,如图所示是演员在歌剧院表演时的情景。下列有关说法正确的是( )
A.观众观看到舞台上有“孔雀”的倒影,这是光的折射形成的
B.表演结束后,演员远离湖边时,水中的倒影会变小
C.观众从主持人的介绍中了解孔雀舞的起源,说明声音能传递信息
D.舞台上的“白气”是水蒸气升华形成的,属于吸热过程
4.诗仙李白有名句“举杯邀明月,对影成三人”,从物理的角度来看,“明月”______(选填“是”或“不是”)光源,月光下的影子是由光的______形成的,杯中倒影是由光的______形成的。
5.夜晚,安安走向正前方的玻璃窗,想看看窗外美丽的夜景,却发现玻璃窗里有个“自己”迎面走来,这是光的________现象。如果想看清窗外的夜景,他应该________屋内的灯。
【题型2 】
6.如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是( )
A.②号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板不需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,表明反射现象消失
7.如图将硬纸板垂直放在平面镜上,使一束光贴着纸板E入射到O点,实验时若入射光线偏离法线,则反射角将______(选填“变大”、“变小”或“不变”):若保持平面镜位置不变,将纸板向后倾斜一个角度,如图乙所示,入射光线仍能呈现在纸板上,此时却不能在纸板上看到反射光线,这是因为此时的反射光线、法线和入射光线所在的平面与平面镜______(填写位置关系),此时反射光实际上是______(选填“存在”或“不存在”)的。
8.在探究光的反射定律实验中,硬纸板EOF由纸板E和纸板F组成,可绕连接轴ON向前、后折转。
(1)如图-1,将一个平面镜放在水平桌面上,将硬纸板EOF_____________放在平面镜上。
(2)改变光束入射的角度,多做几次实验,测出∠i和∠r,并将数据记录在下表中,根据表中数据可知∶在光的反射现象中,___________________________。
序号
1
2
3
4
5
∠i
20°
30°
45°
60°
75°
∠r
20°
30°
45°
60°
75°
(3)如图-2所示,将纸板E沿着ON折转到1位置时,让光束沿纸板E射到O点,此时将纸板F沿ON折转到_________________位置处看到了反射光线,说明在光的反射现象中,入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔。如图-3为上午某时刻光路图,根据上述结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿_____________时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
9.某同学在“探究光的反射规律”时,实验装置如图甲所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光,然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向点发出一束光,经平面镜反射后沿方向射出。
(1)如图甲,沿水平方向缓慢转动圆台,当只能观察到一条光线时,则可判断出反射光线、入射光线和法线在____________;
(2)打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜,会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出,说明在光的反射现象中____________;
(3)图乙是某同学画出的光的传播轨迹图,由图可知:光在反射时,反射角____________(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(4)如图丙,用固定激光笔照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,则墙上光点位置会____________(选填“上移”、“不变”或“下移”);
(5)如图丁所示,一束入射光与液面的夹角保持不变,经液面反射后在光屏上形成亮点,若亮点从点移到点,与之间的距离为1m,则说明液面下降的高度为____________m。
10.在“探究光的反射定律”实验中,平面镜水平放置。
(1)如图甲,将一束激光射向平面镜,想将入射光、反射光的光路清楚地显示出来,可以在透明玻璃罩内充入_______;入射光绕O点顺时针转过10°,那么反射光将_______时针转过_______°。
(2)如图乙,入射光紧贴白板入射到平面镜,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了_______;仅调整白板的位置,当反射光与入射光同时呈现在白板上时,白板与镜面的夹角是_______°,此时白板大约在图丙中_______(填序号)位置上;保持入射点不变,改变入射光方向,重复上述步骤,得到了更多这样的平面;这些平面相交于同一条直线,由此得出:光反射时,_______在同一平面内。
(3)实验发现:法线在探究过程中起着非常重要的作用,下列说法正确的是( )
A.法线并不真实存在
B.法线便于我们判断并测出入射角和反射角
C.如果没有法线,则光在反射时就没有规律可言
(4)如图丁,当白板上能同时看到入射光和反射光后,分别进行如下三次操作(入射光始终紧贴白板,从白板上的E点射向O点):①将白板的右半边绕ON向后折(如图a);②白板整体以ON为轴旋转(如图b);③将白板整体绕底边CD向后倾斜(如图c)。三种操作中(选填序号“a”“b”“c”或“无”):
①反射光能在白板上呈现的是_______;
②法线的位置相对于图丁发生了改变的是_______;
③与图丁相比,反射角的大小没有改变的是_______;
④与图丁相比,反射光的方向发生改变的是_______。
【题型3 】
11.反射光线与反射面的夹角为35°,转动反射面,使反射角增大5°,则此时入射光线与反射光线的夹角变为( )
A.120° B.110° C.80° D.70°
12.如图所示,平面镜M1M2之间的夹角为Q,一条入射光线与M1的夹角为40°,要使得这条光线经三次反射后能沿原路返回,则Q应为( )
A.25° B.40° C.50° D.65°
13.如图所示,一束太阳光与平面镜的夹角为60°,太阳光经平面镜反射后照射到电池板的P点上,为了使反射光束照到P点的上方,则需将平面镜________移(选填‘竖直向上’、“竖直向下”、“水平向左”或“水平向右”),此时反射角的大小为_______。
14.一束光线照射到平面镜上时,发生了光的反射,若入射光线与镜面的夹角为35度,则反射角为_______度;反射光线相对于入射光线的方向,光线改变了_______度。如果增大入射光线与镜面的夹角,则反射光线与入射光线的夹角将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。当入射光线与反射光线重合时,则此时反射角为_______度。
【题型4 随镜面转动的变化】
15.如图所示,小明的卧室有个窗户,他利用平面镜让太阳光照射到屋内墙壁上的A点。如果他想让太阳光照射到屋内天花板上的B点,下列操作可行的是( )
①将平面镜向上平移适当距离 ②将平面镜向下平移适当距离
③将平面镜顺时针转动适当角度 ④将平面镜逆时针转动适当角度
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
16.如图,正午时刻,太阳光垂直于水平地面直射。某工程队为了把太阳光反射到一个洞口朝向正西方向的水平涵洞中去,设计安装了一块平面镜。下列说法错误的是( )
A.反射角的大小为45°
B.应该摆放平面镜与水平地面的夹角为45°
C.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为60°时,入射光线与反射光线的夹角为150°
D.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为60°时,欲使太阳光水平射入涵洞中,可以逆时针旋转平面镜30°
17.2026年3月,我国科学家成功研制出分辨能力达0.1纳米级别的光学显微镜。显微镜中常使用平面镜改变光路。如图,一束激光与水平镜面成角入射到平面镜上,其反射角是__________;入射光线不变,若想使反射光线竖直向上射出,应将平面镜逆时针转过__________。
18.光与镜面成30°角射在平面镜上,反射角为________°,如果入射角增大10°,入射光线与反射光线的夹角增大_______°;在电影院里,坐在不同角度的人都能看清银幕上的画面,这是因为光在银幕上发生了_______反射。
【题型5 】
19.有一种光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中,一束光与液面的夹角为40°,则以下说法正确的是( )
A.该装置利用了光的直线传播 B.此时反射角的大小为40°
C.当液面降低时,入射角大小不变 D.当液面升高时,光电屏上的光斑S将向右移动
20.如图所示,一束入射光与水面的夹角保持40°不变,经水面反射后在光屏上形成亮点,下列说法正确的是( )
A.此时反射角为40°
B.能从四面八方看到光屏上的亮点,是因为光屏上发生了镜面反射
C.若水面高度和入射点保持不变,入射光束顺时针转动,亮点由向移动
D.保持入射光与水面的夹角不变,若亮点由向移动,表示水面是下降的
21.如图所示,液面升降监测装置中点光源发出的光与水平液面成角射向平静液面,反射光射到上方水平标尺的点,此时反射角为______,光的传播方向改变了______;当液面下降时,光点______移动(“向左”“向右”“未发生”)
22.如图所示是一种液面升降监测装置原理图,点光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,入射角________(选填“变大”、“变小”或“不变”),光点将_______(选填“向左”、“向右”或“不会”)移动。当用另一束激光从点沿(O点为入射点)方向入射时,光线的反射光一定________S点(选填“通过”、“不通过”或“不确定”)。
【题型6 】
23.在图中,画出反射光线并标出反射角的大小。
24.如图,利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道,请你画出平面镜的位置。
25.生活中有时需要利用光的反射改变光的传播方向。若太阳光与水平方向的夹角为,为了使反射光竖直向下射到深井底部,应怎样放置镜面?请画出光路图。
26.2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,请画出其入射光线AO并标出入射角度数。(保留作图痕迹)
【题型7 】
27.在阳光照射下,高楼的玻璃窗户非常刺眼,下列能正确表示发生在玻璃上反射的情况的是( )
A. B.
C. D.
28.如图所示,在暗室里,将一块小平面镜平放在较大的白纸上,用手电筒照射镜面,看到镜面是暗的,而白纸显得较亮,下列说法正确的是( )
A.无论从哪个位置看,看到的镜面都是暗的
B.镜面上发生的是漫反射,白纸上发生的是镜面反射
C.相同面积的白纸和镜面相比,白纸上反射的光进入人眼多
D.镜面上发生的反射遵从光的反射定律,白纸上发生的反射不遵从光的反射定律
29.雨后天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面判断中正确的是( )
A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走地上发亮处是水
B.迎着月光走或背着月光走,都应是地上的暗处是水
C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水
D.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走地上暗处是水
30.晚上在家写作业时,打开台灯,有时会看到窗台玻璃很刺眼,这是光在窗台玻璃表面发生了________,而书本等不刺眼,是光在书本表面发生了________;又由于光的________,笔和手总会形成影子,为了避免影子的干扰,用右手写字时,通常台灯放在书桌的________侧(选填“左”或“右”)。
31.小华同学在夜晚用手电筒向空中射出一束白光,观察到空气中出现了一条笔直的光柱,这是光的____________现象,从不同方向均能观察到光柱,是由于光在悬浮的浮尘上发生____________;光柱越明亮,说明空气中浮尘越____________(选填“多”或“少”)。
32.如图所示,是观察微小形变的装置,小聪将平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到M表面上,经反射后在标尺上形成光斑P,若在图中位置施加一个向下的力挤压桌面,则光斑P将向_________边移动,周围的同学并不能看光的传播路径,只能看到标尺上的光斑,这是因为激光照射到________(选填“M”或“标尺”)表面时光发生了漫反射。
【题型8 】
33.在“探究平面镜成像的特点”实验中,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,观察它在玻璃板后面的像,用完全相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,当点燃的蜡烛A的像与未点燃的蜡烛B完全重合时。下列说法中( )
①当蜡烛A向平面镜靠近时,A的像变大
②玻璃板在竖直平面内绕M逆时针转过一定角度,蜡烛A成像位置不变
③在B的位置放置一纸板判断成像虚实,眼睛应该在蜡烛B一侧观察
④若玻璃板与水平桌面不垂直,像与蜡烛关于玻璃板不对称
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有③④正确 D.只有①④正确
34.在平面镜成像特点教学中,老师做了“水中的蜡烛”实验,以下说法正确的是( )
A.可以用平面镜代替玻璃板,能更清楚的观察到“水中的蜡烛”
B.从任意角度都可以看到水中的蜡烛
C.点燃的蜡烛靠近“镜子”,盛水的玻璃杯也应靠近“镜子”
D.将玻璃板竖直抬高2cm,水中“蜡烛”的位置也会升高2cm
35.小华利用蜡烛和茶色玻璃板做“探究平面镜成像特点”的实验,发现看到蜡烛A的像不清晰,于是他将蜡烛B也点燃,用来增加像的亮度。他这样做________(填“能”或“不能”)使看到的像更清晰;结合平面镜成像特点,小华用木板和支架制作了一个“漫画临摹神器”。如图所示,为一木板并用一可伸缩的支架支撑,在木板上放置平板电脑(厚度不计),平板电脑的屏幕上打开一幅待临摹的漫画,在处放置茶色玻璃板,在桌面处平放一张白纸,人眼在图中______(选填“D”“E”或“F”)处按图示方向观察,调节好支架角度,即可在白纸上进行临摹。
36.探究平面镜成像的特点;器材有:茶色薄玻璃板,白纸、三个相同的火炬形棋子,刻度尺、黑色水笔、 白卡片。
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。如图甲所示,将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像 在OQ的正上方,此时需要 ______________________ 。直至观察到 ______________________ ,表明玻璃板与白纸面垂直,固定好玻璃板。
(2)在直线OP上放置棋子A,在玻璃板后方放置白卡片并移动,发现不能在白卡片上观察到棋子的像,表明平面镜所成的像是 _______ 像。
(3)经观察,A的像在直线OQ上,为了确定像的位置,如图乙所示,将棋子 B、C放置在白纸上,移动棋子B、C,使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B,在白纸上标记B、C的位置,连接CB,_____________________ ,该点即为棋子 A的像 的位置。多次改变棋子A的位置,重复以上操作,将测得的数据记录在表中,分析数据可知:_______________________ 。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
像到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
37.小明做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)小明在水平桌面上铺一张纸,纸上竖立一块___________(选填“透明”或“茶色”)玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像___________,为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的___________(选填数字序号)处观察光屏上是否有像;如果有厚和厚的两块玻璃板,应选择___________厚的玻璃板做实验。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于___________(选填“观察”或“确定”)像的位置,玻璃板应___________放置。
(3)选取两支完全相同蜡烛的目的是:___________。
(4)实验中若无论怎样移动B蜡烛都无法使其和A蜡烛像完全重合的原因是___________。
(5)图甲中,小明多次改变蜡烛A的位置,标出蜡烛A及对应像的位置,测出蜡烛A及像距玻璃板的距离,得出结论:___________;仅将玻璃板由图中位置水平向右平移,蜡烛A的像___________(选填“向右移”“消失”或“不动”);
(6)如图丙,小明检查视力,视力表放在其头部的后上方位置,检查时要求视力表在镜中的像与被测者间的距离为,则视力表到平面镜的距离为___________m。若小明举起左手,则他在镜中的像举起的是___________手。
38.小明在“探究平面镜成像的特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的_________,为了保证实验效果,应选用_____(选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板;
(2)当蜡烛A远离玻璃板时,A的像的大小______;当B与A的像重合时移走蜡烛B,在其原来位置上放一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成_____像;
(3)在实验中,如果把玻璃板沿CD水平向右移动,可以观察到像相对于蜡烛A____(选填“向右”“向左”或“不”)移动;如果将玻璃板绕EF轴顺时针转动,可以观察到像_________(选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“不动”);
(4)如图所示,两个平面镜和平行竖直放置,两镜相距S,物体A在两镜之间,A在中的像是,A在中的像是,已知、相距,当物体A在两镜之间水平向右移动时,A在两镜里成的像、的距离的变化情况是_________。
【题型9 】
39.在检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,让被测者识别对面镜子里的像,测视力时,要求镜中视力表的像距被测者5m,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.视力表在平面镜中所成的像能被我们看到,即为实像
B.人到身后视力表的距离应为0.4m
C.视力表上的开口向上的“E”字在镜中的像开口向下
D.将镜子向被测者的左手边平移,则视力表在镜中的像也跟着向左平移
40.如图所示,平面镜M竖直在水平地面上,长为的铅笔平放在水平地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜,现铅笔以的速度垂直平面镜向它匀速靠近,下列选项正确的是( )
A.将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上
B.当平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也向上移动
C.铅笔的像为虚像,且虚像的笔尾端朝左
D.经过,笔尖的像与笔尾的像相距
41.检查视力时,眼睛距视力表应为5m,但医务室内两墙壁之间只相距3.5m。于是采取了这样的措施:在一面墙上挂视力表,在另一面墙上正对着视力表挂一面平面镜。那么,在查视力时,被检查者应当( )
A.面向视力表,且与表相距1.5m站立 B.面向视力表,且与表相距2m站立
C.面向平面镜,且与镜相距1.5m站立 D.面向平面镜,且与镜相距2m站立
42.水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖能看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖能看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像大小______(选填“变小”“变大”或“不变”),判断的依据是_________。像的位置______(选填“变”或“不变”),你判断的依据是_____________________。
43.一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为______。远远望去,一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面,它的像距它的距离是______m,如果小鸟水平向东飞行,小鸟的像向______(东、西、上、下)飞行,当小鸟向上飞行时,小鸟的像向______(东、西、上、下)飞行,飞行过程中小鸟的像的大小______(变大、变小、不变)。
44.如图是长安公园里的子午桥,大桥与在水中略微显暗的倒影浑然一体,更加富有层次。子午桥在水中的倒影是由光的________形成,它在水中的像是________(选填“虚像”或“实像”)。假设桥下水深为2m,桥上一彩灯原来距水面3m,某日因下雨河水上涨了0.3m,则该彩灯的“倒影”距彩灯________m,若将彩灯再提高一些,水中像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【题型10 】
45.如图,甲图是医生通过平面镜观察患者口腔的情景。乙图示意图中,EF为平面镜,B点为医生眼睛所在位置,A´表示医生通过平面镜看到患处A的像点,O点为入射点,OB为反射光线。请在乙图中完成作图:
(1)根据平面镜成像特点画出A的位置;
(2)画出入射光线AO。(保留作图痕迹)
46.小红在舞蹈室跟随老师练舞,当小红位于A点时,可以从镜子中看到老师的像B',如图所示请画出小红看到老师的光路图。(保留作图痕迹)
47.在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
48.“猴子捞月”的故事家喻户晓。猴子看到水中有个月亮,以为月亮掉进水中了。如图,若猴子的眼睛用点A表示,空中的月亮用点B表示,画出猴子看见水中月亮的光路图。
【题型11 】
49.如图所示,小明站立在竖直放置的试鞋镜(平面镜)前,却无法看到镜中自己脚上新鞋的像。为看到鞋像,他应保持直立并( )
A.靠近“试鞋镜” B.远离“试鞋镜”
C.顺时针转动“试鞋镜” D.将自己的脚抬高
50.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为( )
A.ae B.bc C.cd D.bd
51.如图所示,一小球静止在桌面上A点,平面镜OM与水平桌面成45°夹角放置,若将平面镜沿顺时针方向旋转90°至位置,则小球在平面镜中所成的像( )
A.静止不动 B.以OA长度为半径做圆弧运动
C.竖直向下运动 D.竖直向上运动
52.某平面镜高1.6m,离镜面1.5m处站着一个身高1.8m的学生,若该学生向平面镜靠近0.5m,此时他与像的距离___________m,移动过程中像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
53.如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前50cm处,以2cm/s水平速度垂直向平面镜匀速靠近,则铅笔在平面镜中所成像的大小_____(选填“变大”“变小”或“不变”),经过2s,铅笔与它的像之间的距离为_____cm,若平面镜顺时针转图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔_____(选填“垂直”或“不垂直”)。
54.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°。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像位于______(选填序号:“①平面镜1的正上方”、“②与平面镜1等高的正前方”、“③平面镜2的正下方”或“④与平面镜2等高的正前方”);某兴趣小组利用简易潜望镜看到的时间如图2,实际的时间是______。
【题型12 凸面镜和凹面镜】
55.关于图中曲面镜的描述正确的是( )
A.图1点燃亚运圣火的装置是凸面镜 B.图2道路拐弯处的反光镜是凹面镜
C.图3汽车后视镜与图2反光镜原理相同 D.图4手电筒反光罩对光有发散作用
56.小明将只有一面开口的魔箱面向同学,把纸币从顶部的投币口放入(图甲),纸币竟不翼而飞。打开魔箱,原来里面有一块镜子(图乙)。下列说法正确的是( )
A.魔箱中的镜子是凸面镜 B.看到的魔箱中的竖直方格是实像
C.镜子与水平面的夹角为45° D.魔箱的成像原理是光的折射
57.夜间行车时,有时车内需要灯光,为了行车安全,小轿车前挡风玻璃安装成倾斜的,是因为车内乘客经前挡风玻璃成的像在司机____(选填“斜上方”“正前方”或“斜下方”),同时可以减小风阻。请你再列举一例为了行车安全,汽车上利用光现象的设计:_________________________。
58.有些道路的拐弯处会放一个反光镜,它是_________(选填“平面”“凸面”或“凹面”)镜,它对光线有_________作用。如图所示是潜望镜的装置图,眼睛看到的是物体_________(选填“正”或“倒”)立的_________(选填“实”或“虚”)像。
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