苏科版八年级上册 3.4 平面镜 同步练习
一、单选题
1.小梅在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,在此实验中( )
A.为了使实验效果更加明显,应该将蜡烛B也点燃
B.将蜡烛A靠近玻璃板,像会变大
C.蜡烛A与蜡烛B的连线与玻璃板不一定垂直
D.取下蜡烛B,在其位置上放一张光屏,光屏上不会出现蜡烛A的像
2.在探究“平面镜成像持点”的实验中,小明在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖直放置一块薄平板玻璃、在玻璃板前放一只点燃的红色蜡烛A、再另取一支未点燃的红色蜡烛B放在成像处,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.用光屏可以承接到蜡烛的像
B.蜡烛A、B的连线与镜面不垂直
C.蜡烛A到镜面的距离大于蜡烛B到镜面的距离
D.平面镜所成像的大小取决于物体的大小
3.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
4.如图乙所示,是小明同学自制的潜望镜。现在用它正对如图甲所示的光源“F”,则观察到的像是( )
A. B. C. D.
5.人们照镜子时,总是面镜去看,其原因是走近时( )
A.平面镜所成的像大小不变,人看到的像更清晰
B.平面镜所成的像会变大,人看到的像也会变大
C.只有面镜时,人才能看到自己的全身
D.平面镜所成的像大小不变,人看到的像大小也不变
6.关于各种镜子的使用,下列说法中正确的是( )
A.在山区道路的拐弯处设置的镜子是凹面镜
B.汽车中的后视镜是凹面镜
C.太阳灶中使用的镜子是凸面镜
D.牙科医生观察口腔中的牙齿时,使用的小镜子是平面镜
7.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
8.如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛,B为玻璃板后未点燃的蜡烛,外形与A完全相同。有关本实验的说法错误的是( )
A.玻璃板应该与桌面垂直 B.将蜡烛靠近玻璃板的同时像也靠近玻璃板
C.眼睛应从A一侧观察成像情况 D.蜡烛A燃烧较长时间后像仍与蜡烛B完全重合
9.如图是抚顺浑河的水鸟从平静水面上起飞的瞬间。关于水鸟在水面所成的像,下列说法正确的是( )
A.水鸟所成的像是正立的实像 B.水鸟飞离水面的过程中像会变小
C.水越深水鸟所成的像离它越远 D.水鸟与它所成的像到水面的距离相等
10.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.
11.小明用甲图所示器材完成了“探究平面镜成像特点”的实验,其中AB是两只相同的蜡烛,A点燃,B未点燃,四次实验情况如图乙所示。下列有关该实验的描述不正确的是( )
A.实验用玻璃板代替平面镜,是为了同时观察到A蜡烛的像和B蜡烛,方便确定像的大小和位置
B.B蜡烛能与A蜡烛的像重合,说明像和物等大
C.要同时观察到A蜡烛的像和B蜡烛,人眼必须处在玻璃板的B蜡烛一边
D.将A蜡烛放在不同位置进行了四次测量,是为了使实验结论具有普遍性
12.如图所示,小明透过平面镜看到了蜡烛的像,下列有关平面镜成像的描述,正确的是( )
A.进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B.如果将平面镜竖直上移,则像随之上移
C.如果将图中的平面镜截掉一半,则蜡烛不能在剩余的平面镜中成完整的像
D.如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板,则蜡烛在平面镜中仍能成完整的像
二、填空题
13.如图,若平面镜距视力表3m远,该视力表要求被测者在5.5m远处,则人应坐在离视力表______m远处,当被测者右手向其右指时,说明视力表那个“E”字开口指向纸______(选填“左”、“右”、“上”或“下”)。
14.如图所示,入射光线AO经水平放置的平面镜反射后,射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角是50°,则入射角为___________度。当AO逆时针转动到的位置(与AO的夹角为20°),若保持反射光线OB方向不变,则需将平面镜绕O点逆时针转过的角度为_________度。
15.李梅同学身高165 cm,站在竖直放置的平面镜前,从平面镜中看到挂钟的指针如图所示。挂钟显示的实际时间是______,她向平面镜靠近的过程中,她的像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”),她在平面镜中所成的是______(选填“实像”或“虚像”)。
16.小明身高1.65m,站在平面镜前3m处,这时镜中小明的像高___________m,像到镜的距离为___________m。
三、综合题
17.阅读短文,回答问题。
汽车平视显示系统(Head Up Display)
汽车平视显示系统(如图甲所示),简称HUD, 是曾经应用在战斗机上的一项先进技术,汽车上采用的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(某种简化光路图如图乙所示),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃射在正前方,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)在图乙所示光路图中,若光线b竖直向上,光线c水平向右,则挡风玻璃与水平面夹角为______:若要调节挡风玻璃所成之像的高低,可以通过______(平移/旋转)反射镜来实现;
(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______;结合图丙信息判断,为克服上述难题,挡风玻璃可选用______(厚度均匀/上厚下薄/上薄下厚)的形状;
(3)人眼从看远处切换为看近处时容易引起眼睛的疲劳,故为了使HUD在挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上, 可行性较高且较安全的方案是______。
A.将显示器上的字体变大
B.将显示器安装在后挡风玻璃上
C.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
18.阅读短文,回答问题。
智能汽车
汽车是我们生活中的代步工具,随着科学技术的发展,汽车也越来越智能化。
冬天,前挡风玻璃上出现白雾时,汽车能自动启动除雾功能,向前挡玻璃吹出热风,一会儿白雾就消失了。车身配有多个雷达,能够判断车与障碍物的距离,充分提高了行车的安全性。车窗采用“智能玻璃”,这种玻璃可具有单向透光功能,能从车内看到车外明亮的景物,而从车外看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外的光照度,自动调节透明度,使车内有良好的亮度和温度。
汽车抬头显示系统(如图甲),简称HUD.HUD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,能够在看到车外的景象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。
(1)冬天行车时,汽车挡风玻璃的_______(选填“内”或“外”)侧容易出现一层白雾,这是_______现象(填写物态变化的名称)。
(2)下列与汽车相关说法中正确的是( )
A.汽车雷达能够发出次声波,判断车与障碍物的距离
B.透过玻璃看到的“车外的景物”是景物的实像
C.玻璃具有单向透光功能时,光路是不可逆的
D.夜间行车时为了让司机更清楚的看到路况,车内应不开灯
(3)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,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的关系图像如图丙所示,则该车车内光照度为_________Lx;当车外光照度为120Lx 时,“智能玻璃"的透明度会自动调节为_______%。
(4)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,某驾驶员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___________(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.将显示器安装在后挡风玻璃上
C.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
19.检查视力时,要求人与视力表间的距离是5m.现在使用一个平面镜,视力表到平面镜的距离为3m,如图甲所示,人到镜子的距离应该是________m.在图乙中画出人眼通过平面镜看到视力表中S点的光路图_________.
20.如图,MN是一条小河的河岸,小明要从A处走到河岸取水后送到B处,为了找到一条最短路线(即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短)的取水点,可以将MN看成一个平面镜,从A点作出一条光线经MN上某点O反射后恰能通过B点,则这一入射点O为最短路线的取水点.
(1)通过光学作图找到这一最短路线取水点O;
(2)请你证明入射点O为最短路线的取水点.
21.汽车抬头显示(如图甲)又叫汽车平视显示系统,简称HUD.HUD是利用平面规成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据如车速、油耗、导航等通过前挡风取璃投射在正前方,确保驾驶舒适安全。
(1)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坡璃有一定的___________(选填“厚度”或“透明度”);
(2)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;
(3)某驾驶员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___________(选填“远离”或“靠近“)挡风玻璃;
(4)汽车上还有雷达装置,雷达启动后发出___________声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离。与汽车喇叭发出的声音相比,在空气中,该声波的速度 ___________ 汽车喇叭发出的声音的速度。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A.实验中若将另一侧的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,玻璃板前后对比不明显,后面蜡烛A的像不容易观察,效果不明显;故A错误;
B.将蜡烛A靠近玻璃板,像物大小相等,像大小不变,故B错误;
C.根据物体在平面镜中成像特点,物像连线与镜面垂直,故C错误;
D.光屏只能承接实像,不能承接虚像,而平面镜成虚像,故取下蜡烛B,在其位置上放一张光屏,光屏上不会出现蜡烛A的像,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】
A.因为平面镜成的是虚像,不是实际光线会聚而成的,所以不能用光屏承接到,故A错误;
BC.根据平面镜成的的特点,物像到镜面的距离相等,且连线与镜面垂直,所以蜡烛A、B的连线与镜面垂直,蜡烛A到镜面的距离等于蜡烛B到镜面的距离,故BC错误;
D.根据平面镜成的的特点,物体在平面镜中成的像与物体大小、形状相同,所以平面镜所成像的大小取决于物体的大小,故D正确。
故选D。
3.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。
4.C
【详解】
AB.由图可知,潜望镜中使用的是两块平面镜;平面镜成像中,像与物等大,光源“F”成的像也是“F”,故AB不符合题意;
CD.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,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】
AB.根据平面镜成像的特点:当人面镜时,人到镜面的距离等于像到镜面的距离,像的大小与物体大小始终相等,所以像的大小不变,平面镜成像的原理是光的反射,离平面镜越近,会有更多的反射光线进入人眼,所以像会更清晰,故A正确,B错误;
C.人要看到全身的像,不需要离平面镜太近,离平面镜太近时,人可能会看不到全身,故C错误;
D.人面镜,平面镜所成的像大小不变,但像与人眼所成的视角变大,所以人看到的像会随着视角的变大而变大,故D错误。
故选A。
6.D
【详解】
A.道路拐弯处为了扩大视野,应设置凸面镜,故A错误;
B.汽车中的后视镜是凸面镜,可以扩大视野,故B错误;
C.太阳灶中使用的是凹面镜,可以会聚太阳光,故C错误;
D.牙科医生使用的观察口腔的镜子是平面镜,以方便成像,从而更好的观察牙齿的情况,故D正确。
故选D。
7.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。
8.D
【详解】
A.实验时玻璃板如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合,就无法验证像的位置和大小,所以玻璃板应与水平桌面垂直放置。故A正确,不符合题意;
B.根据平面镜成像特点可知物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等,所以将蜡烛靠近玻璃板的同时像也靠近玻璃板,故B正确,不符合题意;
C.寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛A一侧观察,在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像;故C正确,不符合题意;
D.平面镜所成的像,物像等大,蜡烛燃烧较长时间后像不能与蜡烛B完全重合,故D错误,不符合题意。
故选D。
9.D
【详解】
AB.平静的水面相当于平面镜,平面镜所成的像是正立、等大的虚像,始终与物体大小相等,故AB错误;
CD.物距是水鸟到水面的距离,像距是水鸟所成的像到水面的距离,二者始终相等,与水的深度无关,故C错误,D正确。
故选D。
10.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。
11.C
【详解】
A.使用透明玻璃板是采用其透明的物理属性,使眼睛在蜡烛A一侧能看到物体A的像,同时还能看到代替物体A的另一个物体B,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系。故A正确,不符合题意;
B.因为蜡烛A和蜡烛B完全相同,B蜡烛能与A蜡烛的像重合,说明平面镜所成的像和物大小相等,故B正确,不符合题意;
C.因为平面镜成的像是虚像,不是由实际光线会聚而成,故在B蜡烛的一边只能看到蜡烛B,看不到蜡烛A所成的像,故要同时观察到A蜡烛的像和B蜡烛,人眼必须处在玻璃板的A蜡烛一边,故C错误,符合题意;
D.因为一次实验得出的结论具有偶然性,所以多次测量的目的为了获得普遍规律,使结论具有普遍性,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】
A.平面镜成像原因是光的反射。进入人眼的光是蜡烛发出的光经平面镜反射的结果,并不是蜡烛的像发出的,故A错误;
B.平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,像与物的连线和平面镜垂直。蜡烛位置未变,平面镜竖直上移, 对称轴未动,所以蜡烛的像位置不变,故B错误;
C.将图中的平面镜截掉一半,镜面变小。但平面镜成像原因是光的反射,与反射面大小无关,仍然能成完整的像,故C错误;
D.平面镜所成的像是由于光的反射形成的虚像,是反射光线的反向延长线的交点,平面镜背面的挡板并不能影响虚像,蜡烛在平面镜中仍能成完整的像,故D正确。
故选D。
13. 0.5 左
【详解】
[1]若平面镜距视力表3m远,根据物像到平面镜距离相等,所以视力表的像到平面镜距离也是3m,所以视力表和视力表的像之间的距离是6m,人和视力表像之间的距离是5.5m,所以人和视力表之间的距离是
6m-5.5m=0.5m
[2]由于平面镜成像与物关于平面镜对称,当被测者右手向其右指时,说明视力表那个“E”字开口指向纸左。
14. 40 10
【详解】
[1]由图可知,OB与镜面的夹角为50°,反射光线与法线的夹角为反射角,法线与镜面是垂直的,所以反射角为
由于反射角等于入射角,所以入射角为40°。
[2]当AO逆时针转动到的位置时(与AO的夹角为20°),若保持反射光线OB方向不变,则反射光线与入射光线的夹角增大了20°,根据反射角等于入射角可知,反射角和入射角都增大了10°,由于反射光线位置不变,所以法线逆时针转过了10°,而法线与镜面总是垂直的,所以需将平面镜绕O点逆时针转过的角度为10°。
15. 7:20 不变 虚像
【详解】
[1]平面镜所成的像与物关于镜面对称,所以挂钟的实际时间是7:20。
[2]李梅向平面镜靠近的过程中,其大小不变,通过平面镜所像的大小也不变。
[3]物体通过平面镜的像是虚像,因为此像是通过光的反射形成的,不是实际光线会聚形成的。
16. 1.65 3
【详解】
[1]根据平面镜的成像特点可知,像与物的大小相等,小明身高1.65m,这时镜中小明的像高也是1.65m。
[2]由像与物到平面镜的距离相等可知,小明到平面镜的距离是3m,则此时小明的像到镜的距离也是3m。
17. 45 平移 厚度 上薄下厚 C
【详解】
(1)[1] 若光线b竖直向上,光线c水平向右,则反射光线c和入射光线b的夹角是90°,所以反射角等于入射角等于45°反射光线c和挡风玻璃的夹角为45°,即挡风玻璃与水平面夹角为45°。
[2]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,所以,若要调节挡风玻璃所成像的高低,可以通过平移反射镜来实现。
(2)[3][4]重影的产生是因为挡风玻璃有一定的厚度,物体在挡风玻璃的前后两个表面各自成像形成两个像,结合图丙信息判断,为客服上述难题,挡风玻璃可选用上薄下厚的形状。
(3)[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镜的疲劳,利用平面镜成的像与物对称,可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像。
18. 内 液化 D 60 50 45 靠近 C
【详解】
(1)[1][2]冬天,车内温度高,水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠,所以汽车挡风玻璃的内侧容易出现一层白雾。
(2)[3]A.汽车雷达能够发出超声波,判断车与障碍物的距离,故A错误;
B.平面镜成的是虚像,透过玻璃看到的“车外的景物”是景物的虚像,故B错误;
C.玻璃具有单向透光功能时,单向透光是靠光线调节产生的现象,光路是可逆的,故C错误;
D.夜间驾驶室外的光线是比较暗的,若打开驾驶室内的灯,驾驶室内物体的光线是比较强的,就可以通过前挡风玻璃在车前形成一个虚像(平面镜成像),干扰司机的视线,不安全,车内应不开灯,故D正确。
故选D。
(3)[4]由题意可知,车内的光照度为一个适宜的定值。由图乙可知
300Lx×20%=60Lx
即该车内光照强度为60Lx。
[5]当车外光照度为120Lx时,“智能玻璃"的透明度会自动调节为
=50%
(4)[6]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。
[7]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。
(5)[8]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,利用平面镜成像时与物对称,可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像。故选C。
19. 2
【详解】
视力表距离平面镜3m,根据平面镜成像特点,视力表的像到平面镜的距离是3m,检查视力时眼睛离视力表的像距离是5m,所以人到镜子的距离应该是5m 3m=2m. 先做S点在平面镜中的像点S′,连接眼睛和像点与平面镜的交点O,然后连接S′O及O与眼睛的连线.如图:
20.(1);(2)见解析所示
【详解】
(1)根据题意和平面镜成像的特点,先作出发光点A关于平面镜的对称点,即像点A′,连接A′B交平面镜于点O,沿OB画出反射光线,连接AO画出入射光线,如图所示;图中O就是入射点,即是最短路线取水点;
(2)根据平面镜成像的特点可知,A和A′关于平面镜MN对称,所以AO=A′O;设取水路程为s,则:s=AOOB=A′OOB=A′B,在河岸上任选一其它取水点E,如图所示,设对应的取水路程为s′,同理可知:s′=AEEB=A′EEB,由几何知识可知:A′EEB>A′B,所以入射点O为最短路线的取水点.
【点睛】
利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出发光点A的像点A′,根据反射光线反向延长通过像点,可以由像点和B点确定反射光线所在的直线,两点之间,直线最短.
21. 厚度 45 靠近 超 等于
【详解】
(1)[1]由于玻璃有一定厚度,两个面都会反射成像,所以挡风玻璃所成的像易产生重影。
(2)[2]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。
(3)[3]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,像与物体关于镜面对称,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。
(4)[4][5]超声波可用来测距,设计成倒车雷达;声音在同一种介质中的传播速度相同,故在空气中,超声波的速度等于汽车喇叭发出的声音的速度。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页