2023-2024学年苏科版物理八上同步教学 3.4平面镜 同步练习（含解析）

3.4平面镜
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一个人站在平面镜前，当他走近镜子时，则：（　　）
A．像变大，像距人的距离变大 B．像变大，像距人的距离变小
C．像大小不变，像距人的距离变大 D．像大小不变，像距人的距离变小
2．如图所示，用完全相同的两支蜡烛和一玻璃板探究平面镜成像的特点。下列说法不正确的是（　　）
A．为了保证实验效果应选择较薄的茶色玻璃板
B．实验时，玻璃板应与水平桌面垂直放置
C．为了成像清晰，应将玻璃板的前后两支蜡烛都点燃
D．将点燃的蜡烛远离平面镜，它的像的大小不变
3．教学楼大厅中竖立着一块平面镜，小义从远处走向该平面镜时，他在镜中所成的像的大小将（　　）
A．变大 B．不变 C．变小 D．都可能
4．中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．“可怜九月初三夜，露似真珠月似弓”﹣﹣﹣露的形成是液化现象
B．“雾里山疑失，雷鸣雨未休”﹣﹣﹣雾的形成是汽化现象
C．“楼台倒影入池塘”﹣﹣﹣倒影是由于光的直线传播形成的
D．“谁家玉笛暗飞声”﹣﹣﹣笛声由笛管的振动产生
5．小芳同学面向穿衣镜站在镜前1m处，若她远离平面镜后退0.5m，镜中像的大小（　　）
A．不变 B．变小
C．变大 D．先变大后变小
二、填空题
6．某同学身高1.6m，立于一个大的平面镜前，若该同学离镜面距离2m，则人和像之间的距离为___________m。若该同学向后移动3m则像离镜子的距离为________m。像的大小________（填“变小”、“变 大”或“不变”。）
7．某同学身高1.6m，站在平面镜前2m处，她在平面镜中的像距自己是______m。
8．下列是与光学知识有关的诗句或成语：①立竿见影；②镜中花水中月；③一叶障目。其中序号 ___________所描述的光现象形成的原因与另外两个不同，它属于光的 ___________现象。
三、实验题
9．小红在家中照镜子时，发现她在镜子中的像“远小近大”。她猜想：物体在平面镜中所成像的大小是否与物体到平面镜的距离有关？于是，她选择了白纸、笔、火柴、光屏、两支外形相同的蜡烛A和B、透明玻璃板、茶色玻璃板，进行了如图所示的实验。
（1）本实验还缺少的实验器材是___________，应该选用___________（填“透明”或“茶色”）玻璃板代替平面镜；
（2）选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的___________关系；
（3）将白纸平铺在水平桌面上，将玻璃板立在白纸上。在玻璃板前点燃蜡烛A，将蜡烛B竖立在玻璃板后面，发现无论怎样移动蜡烛B，都无法使其与蜡烛A的像完全重合，这是因为___________；
（4）解决问题后，小红多次改变蜡烛A到玻璃板的距离，在玻璃板的另一侧移动蜡烛B后，发现蜡烛B与蜡烛A的像总是能重合的，说明物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离___________（填“有关”或“无关”）；
（5）做完上面实验，小红移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一个光屏，在光屏上 ___________（填“能”或“不能”）接收到蜡烛A的像，说明平面镜成的是___________像。
10．为完成“探究平面镜成像特点”实验，小勇选择了如图所示的实验装置。
（1）为了得到更好的实验效果，现有厚度为6mm和2mm的两块玻璃板，应选择 ___________mm厚的玻璃板做实验；
（2）为了便于观察，实验应该在 ___________（选填“较亮”或“较暗”）环境中进行；
（3）当把蜡烛面镜时，蜡烛在平面镜里的像的大小将 ___________（选填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 ___________（选填“实像”或“虚像”）。
四、计算题
11．如图所示，护林员为了看清一处山洞内的情况，利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点。
(1)请你通过作图确定平面镜的位置，并通过计算标出反射角的度数（写出计算的过程）；
(2)试求平面镜与水平面的夹角。
12．根据视力检测标准，受测人需要与“E”型视力检测表相隔一定的距离才能进行检测，因受场地限制，医生用如图所示的方法为王红同学检查视力，“E”型视力表与平面镜相距2.5m，红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则：
(1)王红距离视力表的像有多远？
(2)如果王红站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后，她现在距离“E”型视力表的像是多远？
五、作图题
13．A′B′是物体AB在平面镜中的像，根据平面镜成像特点，找到并画出平面镜。
14．在下图中，根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中的像A'B'。
六、简答题
15．在校园科技节活动中，小明观看了“隔着玻璃吹蜡烛”的魔术。表演者介绍如图中的道具后旋转平台，使玻璃板一侧正对观众，分两步完成了表演：①用两个打火机同时“点燃”两支蜡烛；②在玻璃板正对观众的一侧吹A蜡烛。观众看到两支蜡烛同时被“吹灭”。小明利用道具，和同学们一起探究其中的奥秘：
（1）用两个打火机同时点燃两支蜡烛，然后模仿表演者吹A蜡烛，结果只吹灭了A蜡烛。和同学讨论后，一致认为：表演者在表演中只点燃了A蜡烛，B蜡烛并未被点燃。随后，小明通过实验验证了他们的猜想，最终明白了其中的道理：B蜡烛并未被点燃，观众看到的是A蜡烛烛焰通过玻璃板所成的 ___________；
（2）小明经过进一步探究，发现了确保表演成功的两个关键点：
①两支蜡烛的大小应符合的要求是：___________；
②玻璃板两侧的蜡烛，在放置的位置上应满足的条件是：___________。
16．观察夜景时，常常会看到对岸的路灯的像不是一盏灯，而是一条光柱，为什么？
七、综合题
17．一天，小明和父母一起驾车从西昌到成都，途中看到了如图所示的“雾凇”景观和“禁鸣”标识。其中“雾凇”是物态变化中的凝华现象形成的；“禁鸣”标识是表示在 _____控制噪声。汽车的前挡风玻璃上有水雾，是车内水蒸气遇冷 _____形成的，开一会热空调，玻璃上的水雾消失了，这是 _____现象。汽车的后视镜，它是 _____（选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”），对光有 _____（选填“发散”或“会聚”）作用。中途休息时停在一棵树下，看到了地面上有影子，这是光在 _____传播形成的。
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 _____（填“内”或“外”）侧容易出现一层白雾，这是_____（填写物态变化的名称）现象；
（2）下列与汽车相关的说法中正确的是_____；
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地看到路况，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，当车外光照度为100Lx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；
（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．阅读短文，回答问题。
新能智能汽车，如图所示是一款新能智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板车；车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（折射光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。
（1）薄膜式太阳能电板应设计成___________（选填“黑”或“白”）色；炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小___________（选填“红”或“紫”）外线对人体皮肤的伤害；
（2）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，此时应将“智能玻璃”温度调___________；
（3）下列与汽车相关的说法中正确的是___________。
A．汽车的车身应具有良好的导热性能
B．在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是虚像
C．车前的挡风玻璃不竖直安装是为了向上反射噪声
D．夜间行车时为了让司机更清楚的看到路况，车内应开较亮的灯
20．阅读短文，完成以下问题：
智能汽车
随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化。如图1所示，汽车抬头显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD。HUD利用平面镜成像原理，如图2所示，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，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶舒适安全。
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就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成反比关系，其图像如图3所示。
（1）下列与汽车相关的说法中正确的是______。
A．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的
B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是等大、正立的实像
C．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的
D．夜间行车为了让司机更清楚的看到路况，车内应不开灯
（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的夹角为______；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。
（3）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______。
（4）炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减少______（填“红”或“紫”）外线对人体皮肤的伤害；“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，当车外光照度为100Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约为______%。
参考答案：
1．D【详解】根据平面镜成像的特点可知：像和物的大小总是相等的，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。人在平面镜中的像的大小与人等大，人的大小不变，所以无论怎样走动，像的大小不变；当人走近镜子时，他距镜子的距离减小，所以他的像与镜子距离也减小，因此像与人的距离变小；故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．C【详解】A．因为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，故A正确，不符合题意；
B．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B正确，不符合题意；
C．为了成像清晰，应将玻璃板前的蜡烛点燃，若都点燃，使得玻璃后面太亮，所以像会更不清晰。故C不正确，符合题意；
D．实验时如果将蜡烛远离玻璃板，像的大小不会改变。故D正确，不符合题意。
故选C。
3．B【详解】人面镜时，人大小不变，根据平面镜所成的像与物体大小相等，所以人在平面镜中成像大小不变。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．A【详解】A．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A正确；
B．雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B错误；
C．倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故C错误；
D．笛声是笛子内部的空气柱振动产生的，故D错误。
故选A。
5．A【详解】因为平面镜成的像与物体的大小相同，而与物体与平面镜的距离大小无关，所以若她远离平面镜后退0.5m，在平面镜中的像大小保持不变。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6． 4
5 不变【详解】[1][2][3]像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，该同学离镜面距离2m，则像距镜面2m，则人和像之间的距离为 4m，平面镜所成的像与物体大小相同，该同学身高1.6m，像高1.6m，该同学向后移动3m，他距平面镜为5m，则像离镜子的距离为5m，像的大小不变。
7．4【详解】人到平面镜的距离是2m，根据物像到平面镜的距离相等，所以像到平面镜的距离也是2m，故她在平面镜中的像距自己是4m。
8． ② 反射【详解】[1][2]立竿见影是光的直线传播形成的，一叶障目是光的直线传播形成的现象，镜中花水中月是平面镜成像，是由光的发射形成的虚像，所以序号②所描述的光现象形成的原因与另外两个不同，它属于光的反射现象。
9． 刻度尺 茶色 大小 玻璃板没有竖直放置 无关 不能 虚【详解】（1）[1]要测量物距和像距，因此该实验还缺少刻度尺。
[2]透明玻璃反射的光很少，成像不清晰，茶色玻璃可以反射的光较多，成像更清晰，所以平面镜应该选用茶色玻璃板代替。
（2）[3]实验时选择两个完全相同的蜡烛，便于比较像和物体的大小关系，当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，可以用当蜡烛B代替蜡烛A的像。
（3）[4]实验时玻璃板要竖直放置，即垂直于桌面，如果与水平桌面不垂直，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。
（4）[5]多次改变蜡烛A到玻璃板的距离，在玻璃板后移动蜡烛B，发现总能找到一个对应位置，在玻璃板前从不同角度观察，蜡烛B与蜡烛A的像均重合，说明物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离无关。
（5）[6][7]平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚成的，不是实际光线会聚的，是虚像；所以如果在像的位置放一光屏，光屏不能承接到像。
10． 2 较暗 不变 虚像【详解】（1）[1]因为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，用2mm厚的，这样两个像相距更近，对实验影响更小。
（2）[2]平面镜成像时，环境越黑暗，物体和环境的对比度越大，物体越亮，物体在平面镜中成像越清晰。
（3）[3]因为平面镜所成的像和物体大小相同，所以当蜡烛靠近镜面时，蜡烛的大小不变，故镜中像的大小将不变。
（4）[4]实像可以承接在光屏上，虚像不能承接在光屏上，移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。
11．(1) 120°；(2) 30°【详解】(1)连接PO，即为反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，然后垂直于法线作出平面镜；由图知道，反射光线和入射光线的夹角
90°+30°=120°
则反射角等于入射角等于60°，如下图所示：
(2)由图知道，平面镜与水平面的夹角
90°-60°=30°
答：(1)反射角的度数是120°；
(2)平面镜与水平面的夹角是30°。
12．(1)4.6m；(2)2.8m【分析】(1)根据平面镜成像特点进行判断即可。
(2)结合速度计算公式进行计算即可。
【详解】解：(1)由图可知，视力表到平面镜的距离为
根据平面镜成像的特点可知，视力表的像到平面镜的距离为
则有王红到视力表的像的距离为
(2)王红以0.6m/s的速度前进3s所行走的距离为
则此时她到镜面的距离为
此时王红到视力表的像的距离为
答：(1)王红距离视力表的像有4.6m远；
(2)如果王红站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后，她现在距离“E”型视力表的像是2.8m远。
13．【详解】平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形，连接AA′，BB′，作这两条线段的垂直平分线即可。如图所示：
14．详情见解析【详解】分别作出A、B两点关于平面镜的对称点，用虚线连接A′B′两点即可，如下图
15． 虚像 大小相同 到玻璃板的距离相等，且连线垂直于玻璃板【详解】（1）[1]魔术中的玻璃板相当于平面镜，平面镜成像是虚像；观众看到的是A蜡烛烛焰通过玻璃板所成的虚像。
（2）[2][3]平面镜成像时，像与物体的大小相等，因此两支蜡烛的大小应相同；平面镜成像时，像与物体的连线垂直于镜面，且它们到镜面的距离相等，因此玻璃板两侧的蜡烛，在放置的位置上应满足的条件是到玻璃板的距离相等，且连线垂直于玻璃板。
16．见解析【详解】这是因为水面总是水波起伏，可以把水看成由许多法线方向不同的小平面镜组成的，岸边的灯光通过小平面镜产生位置高低各不相同的许多虚像组合起来的像，所以看起来就像一条光柱。
17． 声处 液化 汽化 凸面镜 发散 直线【详解】[1]“禁鸣喇叭”是禁止声发声，是在声处控制噪声。
[2]水雾是空气中的水蒸气遇到冷玻璃液化为小水珠形成的。
[3]水雾消失是由液态的水汽化成了水蒸气。
[4][5]汽车的观后镜是利用凸面镜，凸面镜对光线有发散的作用，应用在汽车的观后镜上，能扩大人的视野。
[6]地面上的影子是光沿直线传播被大树遮挡形成的。
18． 内 液化 D 60 45 C【详解】（1）[1][2]白雾的实质是空气中的水蒸气液化成的小水滴，冬天室外温度低，车内空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃，会在玻璃内测发生液化。
（2）[3]A．汽车雷达发出的是超声波而不是次声波，故A错误；
B．透过玻璃窗，我们看到的“车外的景物”是人眼逆着折射光线看到的虚像，故B错误；
C．单向玻璃的透过的光也是具有可逆性的，只不过玻璃上镀了一层膜，导致亮的一面有强烈的反射光，所以只能单向透光，故C错误；
D．夜间车内开灯会在玻璃上发生平面镜成像，干扰司机查看车外路况，不应开灯，故D正确。
故选D。
（3）[4]根据图丙可知，车内光照度为
300Lx×20%＝60Lx
当车外光照度为100Lx时，透明度会调节为
（4）[5]根据平面镜成像的原理可知物体与像相互垂直，平面镜处于物体与像之间，所以平面镜与水平面的夹角应为45°。
（5）[6]A．将显示器字体变大，平面镜中的字体也会变大，但像到平面镜的距离不变，故A不符合题意；
B．将显示器放在后挡风玻璃上，确实会增加像到平面镜的距离，但中间的驾驶员和座椅都会遮挡住显示器，不可行，故B不符合题意；
C．利用平面镜成像与物对称，可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像，故C符合题意。
故选C。
19． 黑 紫 内 高 B【详解】（1）[1][2]黑色能够减少光的反射，故薄膜式太阳能电板应设计成黑色；过量的紫外线会对身体皮肤造成伤害，故炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小紫外线的伤害。
（2）[3][4]车内温度高，水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠，故内侧容易出现一层白雾；温度升高可以加快水的蒸发，则此时应将“智能玻璃”温度调高。
（3）[5]A．汽车的车身应具有隔热性能，故A错误；
B．平面镜成的是虚像，像与物体关于平面镜对称，故B正确；
C．根据物体在平面镜中成像时，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜距离相等。小汽车前面玻璃是倾斜的，汽车内物体的像在汽车的上方，司机看前面道路时，物体的像不会影响司机的视线，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，故D错误。
故选B。
20． D 45° 靠近 厚度 紫 60【详解】（1）[1] A.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的反射形成的，故A错误；
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是等大、正立的虚像，故B错误；
C.玻璃具有单向透光功能时，说明光路是可逆的，故C错误；
D.夜间行车为了让司机更清楚的看到路况，车内应不开灯，车内开灯会干扰司机的视线，无法看清路况，故D正确。
故选D。
（2）[2][3]像与物关于平面镜对称，而像与物体垂直，故角平分线为对称轴，即为平面镜的位置，故挡风玻璃与水平面的夹角为45°；驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，即需要将像往下移动，根据像与物体关于平面镜对称，显示器需要靠近。
（3）[4]重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，前后两个面都反射成像。
（4）[5][6]紫外线对皮肤有伤害，紫外线照射过多，容易患皮肤癌；如图3，光照强度与透明度成反比，则光照强度与透明度的乘积是一个定值，从图像可知，当光照强度为300Lx，透明度为20%，当光照强度为100Lx，透明度为