苏科版八年级上册 3.4 平面镜 同步练习
一、单选题
1.某同学站在竖直放置的平面镜前2m处,他在镜中的像与他相距( )
A.1m B.2m C.3m D.4m
2.西汉初期,淮南王刘安所撰《淮南万毕术》曰:“高悬大镜,坐观四邻。”其中应用到的光学原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
3.墙上的电子钟示数如图。这时小明看到其对面水平放置平面镜里显示的数字是( )
A.15:12 B.21:51 C.51:21 D.12:15
4.如图,关于做探究平面镜成像实验,下列说法正确的是( )
A.实验中所成的像可用光屏承接
B.多次进行实验,主要是为了减小测量误差
C.实验时桌面上铺方格纸比白纸好
D.实验环境越暗越好,玻璃板越薄越好
5.如图所示,舞蹈演员站在平面镜前训练,下列说法正确的是( )
A.演员在平面镜中成实像
B.演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像变小
C.演员面镜时,像远离平面镜
D.演员以的速度运动时,像也以的速度运动
6.如图所示,水中映出拱桥的倒影,其桥孔与倒影构成了一个圆形,如果桥下的水面上升,桥孔与倒影构成的图形形状是( )
A.
B.
C.
D.
7.关于“探究平面镜成像特点”的实验,下列说法中正确的是( )
A.用玻璃板代替平面镜的目的是为了成像更清晰
B.如果紧贴平面镜背面放置一块大小一样的不透明挡板,则蜡烛在平面镜中无法成像
C.如果将平面镜截掉 ,则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像
D.如果将平面镜以1m/s竖直上移,则像也以1m/s随之上移
8.舞蹈教室有一面非常大的平面镜,四位同学在平面镜前排练舞蹈,他们分别位于平面镜前的位置如图所示,其中( )
A.甲与他所对应的像距离最远 B.乙与他所对应的像距离最远
C.丙与他所对应的像距离最远 D.丁与他所对应的像距离最远
9.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,他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,若刚好看到自己的全身像,可以用尺寸小些的平面镜
D.像的大小不变,若刚好看到自己的全身像,需要的平面镜尺寸仍然不变
10.下列事例中属于防止平面镜成像的是( )
A.舞蹈演员,用平面镜观察和矫正自己的姿势
B.家庭装修常利用平面镜来扩大视野空间
C.牙医借助平面看清牙齿的背面
D.夜间行驶时,车内的灯必须关闭
11.小明身高1.5m,站在平面镜前2m处,他以0.1m/s的速度远离平面镜,2s后,他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是( )
A.1.5m,像变大 B.4.4m,大小不变
C.2.2m,大小不变 D.2m,像变小
12.在探究“平面镜成像特点”的实验中,选用的实验器材有:一块薄平板玻璃、两个完全相同的蜡烛A和B、刻度尺和白纸,如图所示。则下列与实验相关的说法中错误的是( )
A.选用薄平板玻璃替代平面镜是为了便于确定像的位置
B.实验过程中同时点燃蜡烛A与B,可以增强实验效果
C.利用现有器材可探究:像与物是否等大
D.若木板紧贴在玻璃板的背面,人眼在玻璃板前能看见蜡烛A的像
二、填空题
13.身高1.8 m的小鹏站在竖直放置的平面镜前3 m处,如果小鹏远离平面镜1 m,则他的像高_________1.8 m(选填“大于”、“小于”或“等于”),此时的像与平面镜的距离为_________m。
14.晚唐诗人描写酷夏的诗句有“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”,从物理学的角度,诗句中“阴浓”的形成说明了________;而“楼台倒影”则由于光的反射所形成的________像(填“虚”或“实”)。
15.小丽站在平面镜前1.5 m处观察自己在镜中的像,镜中的像是______(选填 “虚像”或“实像”),像到平面镜的距离是_____m, 她向平面镜靠近的过程中,像的大小______(选填“变大”“变小”“不变”)。
16.“让我们荡起双浆,小船儿推开波浪,海面倒映着美丽的白塔,四周环绕着绿树红墙,小船轻轻飘荡在水中,迎面吹来了凉爽的风……”。歌曲中含有许多物理知识。请回答:
(1)风使同学们感到凉爽,主要原因是流动的空气加快了人身上汗液的______吸热;(填物态变化的名称)
(2)海面倒映的白塔是光的______现象而形成的______的虚像(填“缩小”“放大”或“等大”)。
三、综合题
17.下文摘自某刊物的文章,请仔细阅读后,按要求回答问题。
《光污染,来自靓丽的玻璃幕墙》
最近张小姐十分苦恼,因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。有时站在她家的窗前,看到对面玻璃幕墙就象平面镜一样,将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言,只要是晴天,她的房间就被强烈的反射光线照得通亮,无法正常休息。尤其那种凹形建筑物,其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜,一个几十甚至几百平方米的凹透镜,其聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患…
(1)从文中找出一个光学方面的物理知识填入横线:________;
(2)从本文中找出一个玻璃幕墙给居民生活带来的不便或危害的实例:__________;
(3)如何预防光污染?请你提出2条合理化的建议:①________;②________。
18.小王身高1.8米(图中用 AB表示),他想要在家里竖直墙上安装一面穿衣镜。爸爸告诉他,想通过平面镜看自己的全身像,平面镜长度最小只要身高的一半就够了,请你帮助小王完成下列任务:
(1)分别画出A点的光线通过平面镜反射进入眼睛的光路和 B点的光线通过平面镜反射进入眼睛的光路(假设眼睛在 A点)。
(2)推导分析通过平面镜看自己的全身像,平面镜最小的长度值。
19.阅读短文,回答问题。
汽车抬头显示(如图甲)又叫汽车平视显示系统(Head Up Display),简称HUD。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前仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)挡风玻璃所成的仪表盘的像是光的________(选填“折射“或“反射”)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。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的________(选填“厚度“或“透明度”);
(3)己知某车辆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________;
(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”或“靠近”)挡风玻璃;
(5)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2m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.将显示器的字体变大
B.将显示器安装在后挡风玻璃上
C.让显示器的信息通过多面平面镜多次成像
20.请阅读《等效替代》并回答问题.
等效替代
在由西晋史学家陈寿所著《三国志》中曾描写过一位神童:冲少聪察,生五六岁,智意所及,有若成人之智.时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理.冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣.”太祖大悦,即施行焉.你知道这个聪明的萌娃是谁吗?
有不少同学已经猜到了,就是曹冲.“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事.年仅六岁的曹冲,利用漂浮在水面上的物体重力等于水对物体的浮力这一物理原理,解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题,这不能不说是一个奇迹.可是,在那个年代(公元200年),虽然阿基米德原理已经发现了500年,但这一原理直到1627年才传入中国,小曹冲不可能知道这个原理,更不用说浮沉条件了.
实际上,聪明的曹冲所用的方法是“等效替代法”.用许多石头代替大象,在船舷上刻划记号,让大象与石头产生等量的效果,再一次一次称出石头的重量,使“大”转化为“小”,分而治之,这一难题就得到圆满的解决.
等效替代法是一种常用的科学思维方法.美国大发明家爱迪生有一位数学基础相当好的助手叫阿普顿.有一次,爱迪生把一只电灯泡的玻璃壳交给阿普顿,要他计算一下灯泡的容积.阿普顿看着梨形的灯泡壳,思索了好久之后,画出了灯泡壳的剖视图、立体图,画出了一条条复杂的曲线,测量了一个个数据,列出了一道道算式.经过几个小时的紧张计算,还未得出结果.爱迪生看后很不满意.只见爱迪生在灯泡壳里装满水,再把水倒进量杯,不到一分钟,就把灯泡的容积“算”出来了.这里,爱迪生用倒入量杯里的水的体积代替了灯泡壳的容积,用的也是等效替代法.
等效替代是在保证某种效果相同的前提下,将实际、复杂的物理问题和过程等效为简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法.
等效替代法既是科学家研究问题的方法,更是我们在学习和生活中经常用到的思想方法.你现在还能回忆起研究哪些物理问题用过这种方法吗?
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析,写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理__________.
(2)请你根据平时学到的物理知识并结合本文内容判断以下研究过程中使用等效替代法的是_____.(选填选项前的字母,只有一个选项正确)
A.在研究平面镜成像特点时,我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系
B.在研究磁场时,引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱
C.探究动能大小与什么因素有关时,我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小
D.将发声的音叉靠近乒乓球,小球被弹开,说明发声的音叉在振动
21.在图中蜡烛的火焰上取一发光点S,从烛焰S点引出两条入射光线和它们的反射光线。
(1)这两条反射光线沿传播方向___________(选填“能”或“不能”)相交;
(2)如果人的眼睛处于这两条反射光线传播的路径上,会觉得这两条光线是___________发出的。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
某同学站在竖直放置的平面镜前2m处,根据像和物到平面镜的距离相等可知,他在镜中的像到平面镜的距离也是2m,像与他相距4m,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.B
【详解】
其原文是“取大镜高悬,置水盆与其下,则见四邻”,这是利用平面镜成像特点,来观察周围事物的情况,且其装置类似与现代的潜望镜装置。因此说它是现代军事中潜望镜的雏形。平面镜成像应用了光的反射原理。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】
由于是从镜子中看,所以对称轴为竖直方向的直线,5的对称数字是2,镜子中数字的顺序与实际数字顺序相反,故这时显示的数字是51:21,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C
4.C
【详解】
A.平面镜成的像是虚像,虚像不能呈现在光屏上,故A错误;
B.为避免实验的偶然性,需要得出具有普遍性的结论,所以要进行多次实验,故B错误;
C.实验时桌面上铺网格纸更便于比较像距和物距的关系,所以比白纸好,故C正确;
D.厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板;因为物体A的像是由于物体A反射的光源的光线经平面镜反射形成的,所以实验环境需要一定的亮度,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】
A.根据平面镜成像的特点可知,演员在平面镜中成虚像,故A错误;
B.因平面镜成正立、等大的虚像,故演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像的大小不变,故B错误;
C.由于物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,演员面镜时,像也面镜,故C错误;
D.平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,故演员以的速度运动时,像也以的速度运动,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】
A B C D.根据平面镜成像的特点,像与物体是等大的,对称的,当水面上升后,水面以上的桥拱不再是半圆形,所以成的像也不是半圆形,只是半圆的一部分,而且水上和水中的像是关于水面对称,故A C D不符合题意,故B符合题意。
故选B。
7.C
【详解】
A.用玻璃板代替平面镜的目的是为了便于确定像的位置,故A错误;
BC.平面镜成像是由于光的反射形成的,所成的像为虚像,如果紧贴平面镜背面放置一块大小一样的不透明挡板,或将平面镜截取一部分,由于光的反射,蜡烛在平面镜中依然成完整的虚像,故B错误,C正确;
D.如果将平面镜以1m/s竖直上移,像与物关于镜面对称,像不会上移,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】
由图得出四个人到平面镜的距离:甲到平面镜的距离最大、丁到平面镜的距离最小,因为像到平面镜距离等于人到平面镜的距离,所以人到像的距离等于人到平面镜距离的2倍,所以甲与他对应的像的距离最大、丁与他对应的像的距离最小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.D
【详解】
平面镜所成的像和物体大小相等,像和物体到镜面的距离相等,根据数学中三角形相似的知识可知,人刚好看到自己的全身像,则平面镜的高度恰好为人身高的一半,与人到平面镜的距离无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
10.D
【详解】
A.舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势,是利用平面镜成像,故A不符合题意;
B.家庭装修中,常利用平面镜来扩大视野空间,是利用平面镜成像,故B不符合题意;
C.牙医借助平面镜看清牙齿的背面,是利用平面镜成像特点,故C不符合题意;
D.夜间打开车内的灯,车前窗就像镜子一样,车内景物会通过车前窗成像,所成的像会干扰司机的视线,容易导致事故,所以车内的灯必须关闭,这是防止平面镜成像,故D符合题意。
故选D。
11.B
【详解】
由他以0.1m/s的速度远离平面镜运动2s,根据速度公式变形可得,他远离平面镜的距离为
此时他与平面镜之间的距离为
因为平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等,所以,所以他的像到平面镜的距离为2.2m;此时他的像到他的距离为
因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同,所以像的大小将不会改变,故ACD错误,B正确。
故选B。
12.B
【详解】
A.使用平面镜时,只能成像,而不能透光,不容易确定像的位置,用薄平板玻璃时,既能成像,又能透光,便于确定出像的位置,而且能比较像与物的大小关系,故A正确,不符合题意;
B.实验中,不能同时点燃两支完全相同的蜡烛如果都点燃,则分不清烛焰和烛焰的像,故B错误,符合题意;
C.两个完全相同的蜡烛A和B,实验时像与物完全重合,利用现有器材可探究:像与物是否等大,故C正确,不符合题意;
D.平面镜成像原理为光的反射,若木板紧贴在玻璃板的背面,人眼在玻璃板前能看见蜡烛A的像,故D正确,不符合题意。
故选B。
13. 等于 4
【详解】
[1]根据平面镜成像特点,像与物的大小相等,所以他的像高也为1.8m。
[2]小鹏站在竖直放置的平面镜前3 m处,如果小鹏远离平面镜1 m,则他离平面镜4m,根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等,所以像与平面镜的距离等于小鹏到平面镜的距离,为4m。
14. 光在同种均匀介质中沿直线传播 虚像
【详解】
[1]“阴浓”是树的影子,是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的。
[2]“楼台倒影”是楼台通过水面所成的虚像,属平面镜成像现象,所成的像是正立的虚像。
15. 虚像 1.5 不变
【详解】
[1]平面镜成像的本质是光的反射形成的虚像。
[2]由平面镜成像特点可知物与像到平面镜的距离相等,因此像到平面镜的距离是1.5m。
[3]由平面镜成像特点可知物与像大小相等,她向平面镜靠近的过程中,像的大小不变。
16. 汽化 反射 等大
【详解】
(1)[1]空气流动可以加快汗液的蒸发,而蒸发可以吸热,所以感到凉爽,因蒸发属于汽化现象,故填汽化。
(2)[2][3]白塔上的光经水面反射,进入人的眼睛,人才能看到白塔的倒影,这是光的反射形成的虚像,跟平面镜成像原理相同,所成的是与物体等大的像。
17. 光的反射 房间就被强烈的光线照得通亮,无法正常休息 改用能发生漫反射的建材 用窗帘
【详解】
(1)[1]看到对面玻璃幕墙就象平面镜一样,将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚,是平面镜成像,而成像的原理是光的反射。
(2)[2]从图文可知,由于玻璃会发生镜面反射,只要是晴天,她的房间就被强烈的反射光线照得通亮,无法正常休息。
(3)[3][4]本题中的光污染主要指的是平面镜反射太阳光,故可以改用能发生漫反射的建材,也可以用窗帘,遮挡太阳光。
18.(1);(2)见解析
【详解】
解:(1)A点的光线垂直射向平面镜,反射光线沿原路返回进入眼睛,先做出B关于平面镜的对称点B′,即B在平面镜中成的像,连接B′和人的眼睛A,与平面镜交于O,连接BO就是入射光线,OA为反射光线,即为B点的光线通过平面镜反射进入眼睛的光路,如图所示:
(2)如图所示:
平面镜的上端与人的眼睛等高,B点是人的脚,A点是人的眼睛。从脚上反射出来的光线到达镜子的最下端,经过平面镜的反射刚好进入人的眼睛。因为
∠r=∠i(反射定律)
OE为公共边
∠AEO=∠BEO=90°
所以
△AEO≌△BEO(角、边、角)
AE=BE=OM=AB=1.8m=0.9m
故小王想通过平面镜看自己的全身像,则平面镜的高度至少为整个身高的一半。
答:(1)见上图;
(2)平面镜最小的高度值为0.9m。
19. 反射 厚度 45° 远离 C
【详解】
(1)[1]玻璃中成的像是平面镜成像,是根据光的反射形成的。
(2)[2]玻璃由于具有厚度,玻璃的前后两个面都可以反光成像,所以出现重影。
(3)[3]由于平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,若像和物体垂直,则平面镜和水平面成的角度为45°。
(4)[4]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低,不便于观察,这时就需要将显示器,沿水平方向远离挡风玻璃。
(5)[5]要使平面镜中的像离观察者远些,利用平面镜所的像与物对称,可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次反射成像。
故选C。
20. 见解析所示 A
【详解】
(1)“大象和船”及“石块和船”均为漂浮,都受到重力和浮力的作用;根据漂浮条件可知:F浮1=G船+G大象;F浮2=G船+G石头;由于船上放大象和放石头时水面达到同一记号处,即排开水的体积相同,根据阿基米德原理可知,两种情况受到的浮力相同,即:F浮1=F浮2;所以,G船+G大象=G船+G石头;则G大象=G石头;(2)A.在研究平面镜成像特点时,我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系;运用的是等效替代法.B.在研究磁场时,引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱;用磁感线来描述看不见、摸不着的磁场,运用的是模型法.C.探究动能大小与什么因素有关时,我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小,运用的是转换法.D.将发声的音叉靠近乒乓球,小球被弹开,说明发声的音叉在振动;运用的是转换法.故A运用的是等效替代法.
点睛:(1)“大象和船”及“石块和船”均为漂浮,都受到重力和浮力的作用;由于船上放大象和放石头时排开水的体积相同,根据阿基米德原理知道两种情况受到的浮力相同;所以,两种情况大象的重等于石头的重,从而得出石头的质量等于大象的质量.(2)曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象,是等效替代的思想.
21. 不能 从像点
【详解】
从烛焰S上引出两条入射光线和它们的反射光线,反射光线的反向延长线总过像点,如图所示:
(1)[1]根据图示可知,这两条反射光线沿传播方向不能相交。
(2)[2]如果人的眼睛处于这两条反射光线传播的路径上,而反射光线与像点在一条直线上,因此会觉得这两条光线是从像点发出的。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页