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4.3平面镜成像的特点
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.为了方便师生整理仪容仪表,学校在教学楼一层大厅安装了一面镜子。一只小蜜蜂从镜前飞过,飞行路线如图虚线所示,此过程中蜜蜂在镜中的像( )
A.越来越大 B.大小保持不变 C.越来越小 D.先变大后变小
2.如图所示是杭州第19届亚运会吉祥物琮琮在平面镜中的全身像,则在平面镜前的琮琮是选项图中的( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,一只白鹭正平行于水面飞行,如果白鹭距离水面2m,水深1.5m,则下列说法正确的是( )
A.白鹭相对于白鹭的像是运动的
B.白鹭的像到白鹭的距离为3.5m
C.水中的鱼看到斜上方白鹭的像高于白鹭的实际位置
D.当白鹭向上飞离水面时,白鹭在水中像的大小将变小
4.如图所示,小亮利用如图甲所示的装置探究平面镜成像的特点,他点燃了蜡烛,下列有关说法中( )
①为了使实验效果更加明显,应该将蜡烛B也点燃
②将蜡烛A靠近玻璃板,像会变大
③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
④若蜡烛A所成的像偏高且倾斜,则图乙中的b是产生该现象的原因
A.只有②正确 B.只有③正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
5.如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中。下列说法正确的是( )
A.用玻璃板代替平面镜,是为了观察到的蜡烛的像更清晰
B.只要把光屏放在恰当的位置,就能承接到蜡烛的像
C.蜡烛距玻璃板越远,蜡烛的像就越小
D.只把玻璃板向左平移,蜡烛的像的位置不变
6.如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近。则( )
A.铅笔的像为虚像,且尖端朝右 B.笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C.经过3s,笔尖的像与笔尾的像相距6cm D.将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上
7.关于平面镜、凸面镜和凹面镜说法正确的是( )
A.三种面镜中只有平面镜可以成像
B.通过平面镜、凸面镜、凹面镜反射的光线都遵守光的反射定律
C.汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凹面镜,能起到扩大视野的作用
D.汽车前灯的反光装置(反光罩)相当于凸面镜,通过它可以反射出接近于平行的光
8.使用刻度尺研究声音响度与振幅关系时,控制尺子伸出桌子外的长度相同,以下实验采用与上述研究方法相同的是
A.研究光的传播时,引入“光线”
B.将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动
C.在平面镜成像的实验中,让蜡烛与虚像重合来确定虚像的位置
D.比较纸锥下落快慢时让纸锥从相同的高度下落,测量落地所用时间
二、填空题
9.如图所示,身高1.6m的小明站在平面镜前1m处,镜中的像与他相距 m,若他向镜面靠近0.4m,则镜中的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),像与平面镜相距 m。
10.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。蜻蜓立于荷叶尖上,距水面0.2m,它在水中的像是 (选填“实像”、“虚像”),像距水面 m。
11.图甲是小红自制的一个魔术箱,表演时将开口的方形空箱面展示给观众,把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”。原来魔术箱中有一块平面镜如图乙所示,它与箱底的夹角为 度,使箱底的方格纸与它的像的夹角为90°,这样观众就觉得箱子里没有东西了,这应用了 (填“光的反射”“光的折射”或“光的色散”)原理。观众不能看见平面镜后面的纸币则是因为光具有 的性质。
12.如图所示为水位测量仪的示意图,A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为 m;
(2)若光斑B向右移动了,说明水位 (选填“上升”或“下降”)了。
三、作图题
13.如图,S为光源,画出①光线a的反射光线;②S在平面镜中的像。
四、实验题
14.【问题】五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。平面镜成像有何特点呢?
【证据】二妹同学利用图甲所示装置进行探究。
(1)组装器材时,应使玻璃板与水平桌面 ;
(2)选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系;改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 (选填“有关”或“无关”);
(3)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;
(4)二妹为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,现有“AFMTVX”六种字母形状的光源供选择,你认为最佳选择是 (选填字母);
【交流】
(1)二妹完成试验后,采用厚玻璃板做实验,发现A蜡烛在玻璃板上有两个像,移动B蜡烛分别找到两个像的位置如图丙所示,测得两个像到平面镜的距离L1=1cm、L2=1.4cm,由此可知玻璃板的厚度为 cm;
(2)根据实验的经验可知,如果白天在较暗的室内照镜子,为了更清楚看到自己的容貌,人应该让 (选填“镜子”“脸”或“镜子和脸”)朝向窗户。
五、计算题
15.小芳面向穿衣镜站在镜前1m处,镜中的像与她相距多少米?若她远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与她相距多少米?镜中像的大小会改变吗?
六、综合题
16.小明去理发店理发时,发现如下现象:
(1)店员给小明洗完头后用电吹风吹头发,头发很快干了,这是因为电吹风吹出的热风,提高了头发上水的 和加快了 ,加快头发中水分蒸发;
(2)小明在理发店理发后想看看后脑勺的头发长短情况,他向服务员要来一面小镜子,如图他背朝墙上的大镜子手握小镜子(未画出)略微仰头,当小镜子处于额头斜上方时他看到了自己的后脑勺。假设一条光线从后脑勺的A点射向大镜子上的M点,反射到小镜子上的N点又反射到人眼。请画出M到N之间的光线、小镜子上的法线以及小镜子的镜面(注意角度)。
《4.2平面镜成像的特点》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B A C D D C B D
1.B
【详解】小蜜蜂以图中虚线所示路线是逐渐远离镜面,物距变大,像距也变大,根据平面镜成像特点是:像与物大小相等,像距等于物距,像与物的连线与镜面垂直,所成的像是虚像,所以,蜜蜂在镜中的像大小不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.A
【详解】平面镜所成的像与物关于镜面对称,且所成的是正立等大的虚像,故A符合题意,故BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A.白鹭与白鹭的像之间的距离没有发生变化,所以白鹭相对于白鹭的像是静止的,故A错误;
B.白鹭距离水面2m,则“倒影”到水面的距离也为2m,所以白鹭的倒影离白鹭为4m,故B错误;
C.水中的鱼看到到斜上方白鹭是由于折射形成的虚像,空气中的白鹭反射的光由空气斜射入水时发生折射,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,水中的鱼逆着折射光线看去,看到的白鹭实际上是由于光的折射形成的虚像,比白鹭的实际位置高,故C正确;
D.平面镜成像的特点是像和物体大小相等,所以当白鹭向上飞离水面时,白鹭在水中的像会不变,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】①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①错误;
②将蜡烛A靠近玻璃板,像物大小相等,像大小不变,故②错误;
③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③正确;
④验时平面镜必须要竖直放置,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,由图可知,①图平面镜竖直放置,不会出现像偏低的情况,②和③图平面镜没有竖直放置,分别作出蜡烛A的关于平面镜的对称点,可知,②图平板玻璃中蜡烛A所成的像偏高且倾斜,如图所示:
故④正确,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.D
【详解】A.用玻璃板代替平面镜,是为了更好的确定像的位置,故A错误;
B.平面镜成的是虚像,用光屏无法承接,故B错误;
C.蜡烛的像与物体是等大的,蜡烛距玻璃板越远,蜡烛的大小不变,故蜡烛的像的大小不变,故C错误;
D.只把玻璃板向左平移,平面镜的位置不变,蜡烛的位置不变,蜡烛的像与物体关于平面镜对称,故蜡烛的像的位置也不变,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】A.铅笔在平面镜中成虚像,且铅笔与像关于平面镜对称,故像的尖端朝左,故A错误;
B.铅笔是一个整体,整体的移动速度相同,故笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度,故B错误;
C.移动过程中,铅笔的长度不变,则此时笔尖的像与笔尾的像仍相距6cm,故C正确;
D.将M逆时针转动45°,像与物体关于镜面对称,则此时铅笔的像是竖直且尖端朝下的,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】A.平面镜、凸面镜和凹面镜都可以成像,故A错误;
B.平面镜、凸面镜、凹面镜均属于平面镜成像,反射的光线都遵守光的反射定律,故B正确;
C.汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,能起到扩大视野的作用,故C错误;
D.汽车前灯的反光装置(反光罩)相当于凹面镜,通过它可以反射出接近于平行的光,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】A、光线实际不存在,用实际不存在的光线形象地描述光的传播特点,采用的是模型法.此选项不符合题意;
B、音叉的振动不能直接观察,通过乒乓球被弹开说明音叉在振动,采用的是转换法.此选项不符合题意;
C、物体在平面镜中所成的虚像不能直接确定,通过蜡烛与虚像的重合确定虚像的位置,采用的是等效替代法.此选项不符合题意;
D、比较纸锥下落快慢时让不同的纸锥从相同的高度下落,比较下落的时间,采用的是控制变量法.此选项符合题意.
故选D.
9. 2 不变 0.6
【详解】[1]小明到平面镜的距离是1m,根据物像到平面镜的距离相等,所以,小明的像到平面镜的距离也是1m,所以,镜中的像与他相距2m。
[2]若他向镜面靠近0.4m,此时物距为
1m-0.4m=0.6m
像与平面镜相距也为0.6m。
[3]人在平面镜中成像大小和人的大小有关,跟人到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系,所以,人面镜时,他的像的大小不变。
10. 虚像 0.2
【详解】[1]平面镜成像原理是光的反射,所成的像是反射光线反向延长线的交点,是虚像。
[2]平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等,蜻蜓距水面0.2m,所以蜻蜓的像距水面0.2m。
11. 45 光的反射 直线传播
【详解】[1]从甲图观察口看到正前方是方格子,整体好像是一个空箱子,而从乙图中看出观察口正前方没有方格纸,有一个倾斜平面镜,所以甲图中的空箱子是利用平面镜成像得到的。因为平面镜所成的像与物体关于镜面对称,因此镜面与箱底的夹角为45°时,箱底的方格纸与它的像的夹角为90°。
[2]平面镜成像利用了光的反射原理,人眼看到的像在反射光线的反向延长线的交点处,平面镜成的像是虚像。
[3]把纸币从空箱顶端的投币口投入,实际上纸币在平面镜后面,观众不能看见平面镜后面的纸币是因为光具有直线传播的性质。
12. 6 下降
【详解】(1)[1]根据平面镜成像中的像物等距可知,A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为
3m+3m=6m
(2)[2]若光斑B向右移动了,移动到E点,根据反射定律可知,此时的反射光线EF与BO平行,则说明水位下降了,如下图所示:
13.
【详解】过镜面作出点S的对称点S',即为S在平面镜中的像,连接S和入射点O并延长,S'O即为反射光线,如图所示
14.(1)垂直
(2) 大小 无关
(3)③
(4) F 0.2 脸
【详解】(1)探究平面镜成像特点实验时,应让玻璃板与水平桌面垂直放置。
(2)[1]实验中选择两根完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
[2]多次改变蜡烛A到镜面的距离,然后移动镜后的蜡烛B,发现B与A的像总能完全重合,说明平面镜所成的像,其大小与物体到镜面的距离无关。
(3)虚像不能成在光屏上,根据图乙,在蜡烛B的位置放一光屏,需要在③处观察光屏上是否有像。
(4)[1]平面镜成像与物相比左右相反,AMTVX左右对称,无法比较像与物的左右关系,故应选择F。
[2]根据平面镜成像特点可知,像与物到镜面的距离相等,则玻璃板的厚度为
[3]白天在较暗的室内照镜子,为了更清楚看到自己的容貌,脸要反射较多的光线,所以人应该是脸朝向窗户外。
15.2m;3m;不变
【详解】解:由题意可知,小芳距离镜面1m,根据平面镜成像特点可知,镜中的像距离镜面也为1m,所以镜中的像与她的距离为
s1=1m+1m=2m
若她远离平面镜后退0.5m,此时小芳距离镜面1.5m,根据平面镜成像特点可知,镜中的像距离镜面也为1.5m,所以此时镜中的像与她的距离为
s2=1.5m+1.5m=3m
根据平面镜成像特点可知,平面镜成的像始终与物体等大,所以镜中像的大小不变。
答:镜中的像与她相距2米。若她远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与她相距3米。镜中像的大小不变。
16.(1) 温度 水分表面空气流速
(2)
【详解】(1)[1][2]液体的蒸发快慢跟温度、液体与空气的接触面积、液体表面的空气流速有关。店员给小明洗完头后用电吹风吹头发,头发很快干了,这是因为电吹风吹出的热风,提高了头发上水的温度和加快了水分表面空气流速,加快头发中水分蒸发。
(2)根据平面镜成像的规律,连接MN为反射光线,光线MN是小镜子的入射光线,根据小镜子的反射光线,作出此时入射光线和反射光线夹角的角平分线,即是小镜子上的法线,过N点作法线的垂线,即是小镜子所在的位置,如图所示:
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