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1.4光的反射和折射(第2课时)能力提升
一、选择题
1.有一个“魔术表演”如图所示:玻璃板前后分别竖立着蜡烛甲、放在烧杯中的蜡烛乙,仅点燃蜡烛甲,向烧杯中注水,透过玻璃板可以看到“浇不灭的蜡烛”。为确保魔术取得成功,下列做法正确的是( )
A.需将玻璃板涂成黑色
B.甲、乙两支蜡烛的大小必须相等
C.可以在玻璃板后面直接观察烧杯中的“蜡烛”
D.在光线充足的环境下进行该“魔术表演”
2.如图所示在研究平面镜成像特点的实验中,应该选择的蜡烛组合是( )
A. B.
C. D.
3.如图为一倾斜的平面镜,当你走向平面镜时,下列描述符合事实的是( )
A.像与你的连线与镜面始终垂直
B.镜中的像将远离你
C.通过平面镜观察到的视野不变
D.镜中的像变大
4.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。有关本实验的说法错误的是( )
A.玻璃板应该与桌面垂直
B.蜡烛B点燃进行实验,实验效果更好
C.眼睛应从A一侧观察成像情况
D.实验时间过长,蜡烛燃烧变短,会对结论产生影响
5.早晨,小科同学在上学之前,总要对着镜子检查一下自己的着装。如何才能把自己看得更清晰呢?小科应把平面镜放在( )
A.A位置 B.B位置 C.C位置 D.D位置
6.如图,小猫看到了镜中的“自己”,这是利用了( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
7.小明在夜游公园时看见月亮在湖中的倒影,下图能正确反映他看到水中“月亮”的光路图的是( )
A. B.
C. D.
8.如图甲是汽车抬头显示(汽车平视显示)系统,简化后的成像原理如图乙,它能使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在司机正前方,方便安全驾驶。行车时,若要使挡风玻璃上成的像调低,需将显示器( )
A.左端垫高 B.右端垫高
C.水平靠近挡风玻璃 D.水平远离挡风玻璃
9.如图所示,一女孩面向墙壁站立,她的眼睛与地面相距1.5米。现有一面小镜子,应把小镜子挂在墙上哪个位置,女孩才可看到天花板上灯的像?( )
A.地面上方1.50m的位置
B.地面上方1.63m的位置
C.地面上方1.75m的位置
D.地面上方1.83m的位置
10.某同学选取了3 只相同的蜡烛,其中只有A 蜡烛被点燃。用玻璃板作为平面镜,使 A烛焰的像落在B蜡烛上,就能观察到“B蜡烛被点燃”(如图甲)。俯视图如图乙所示。若现在要观察到“C蜡烛被点燃”,则需要将玻璃板的位置调整为下图中的( )
A.B.C.D.
11.关于虚像和实像,下面说法中正确的是( )
A.实像能用光屏接收,而虚像不能
B.平面镜成虚像,凸透镜成实像
C.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼
D.实像一定是光的折射形成的,而虚像一定是光的反射形成的
12.如图,平面镜MN竖直放置,镜前有一个发光物体S,此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转,现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至的位置,释放镜的下端,在平面镜从下摆到MN位置过程中,物体S的像( )
A.像做直线运动,像到镜的距离不断减小
B.像做曲线运动,像到镜的距离不断增大
C.像做直线运动,像到转轴M点的距离不断减小
D.像做曲线运动,像到转轴M点的距离保持不变
13.如图,水平地面上竖立一平面镜MN,人直立在平面镜前观察自己在平面镜中的像,已知此时他看不见自己的脚在平面镜中的像。为了能观察到自己的脚在平面镜中的像,他应该( )
①将脚抬起一些;②让自己蹲下一些;③让自己后退一些;④将平面镜位置向上移动一些。
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
14.汽车上用凸面镜做后视镜,是因为( )
A.凸面镜成的像比物大
B.凸面镜比平面镜成的像清晰
C.凸面镜成的像与物一样大
D.用凸面镜可以看到较大范围内的物体
15.人站在哈哈镜前,会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形,令人发笑,现有一个如图甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜,竖直置于水平地面上,当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图乙所示),他看到的像的情况是( )
A.上半身的像被拉长 B.下半身的像被拉长
C.全身的像都被拉长 D.全身的像都被压短
二、非选择题
16.如图所示是一种水面升降监测装置原理图,距离水面高处有一点光源A发出的一束激光与水平面成夹角射向水面经水面反射后,在水面下形成一个像A′,同时在光屏上的点处形成一个光斑,像和光斑位置都会随水位变化而发生变化。若光斑向右移了,说明水位下降了 m,此时像A′与A相距 m。
17.视力监测是儿童青少年近视预防工作的重要一环。为了准确测芋田镇量学生视力,通常要求眼睛与视力表保持5m的距离。由于房间长度只有2.8m,医生把视力表放在被测者头部的后上方,让被测者识别对面墙上镜子里的像(如图所示),镜子所成的是 (选填“实”或“虚”)像;如果要按标准要求进行视力测试,图中被测者应向平面镜移动 m。
18.如图所示,是某司机在行驶时从倒车镜中看到的情景。汽车的倒车镜为了扩大观察范围选择 (选填“凹面镜”或“凸面镜”),从倒车镜中看到后车B侧的转向灯闪烁,则该司机判断后车准备向 (选填“左”或“右”)侧转向。
19.为探究平面镜成像特点,小明同学准备了如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张(如图1所示)。
(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,目的是便于 。
(2)小明把蜡烛A点燃放在M前面,选取大小相同的蜡烛B放在M后面实验过程中蜡烛B (选填“需要”或“不需要”)点燃;
(3)小明取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是 像;
(4)如图2甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至图2乙所示的位置时,硬币的成像情况是___________(选填字母代号);
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过平面镜成像
(5)小明在家中用两个平面镜和纸筒做了一个简易潜望镜,如图3所示,他把该潜望镜放到窗户下,观察窗外的物体,则观察到的物体的像是 (选填“正立”或“倒立”)的。
20.如图是小科同学在水平桌面上“探究平面镜成像特点”的实验装置。(注:镀膜面光的反射能力强于未镀膜面)
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃板的透光性,便于 ;
(2)为了更准确测量蜡烛到反射面的距离,实验时应将玻璃板 (选填“镀膜面”或“不镀膜面”)的边缘与白纸上的横线重合;
(3)在玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至它与蜡烛A的像完全重合。记录下蜡烛A与B的位置,测量的物距如图所示,该物距为 cm;
(4)实验时,发现无论怎样移动蜡烛B,都不能使得蜡烛A和蜡烛B重合,可能的原因是 。
21.利用如图甲所示的装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸,再将茶色玻璃板竖直立在白纸上。
(1)实验时,利用茶色玻璃板代替平面镜是为了 。
(2)实验时,为确定平面镜成实像还是虚像,需在蜡烛B的位置竖直放一个光屏,并用眼睛在如图(选填“a”、“b”、“c”或“d”) 中所示来观察光屏上是否有像。
(3)实验时,选择两支大小相同的蜡烛,是为了 。
(4)若图丙中猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,将其中的一半平行向后移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子___________。
A.都不能成像 B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置 D.都成完整的像,且两个像在不同位置
22.如图甲所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取另一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到跟蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像;
(3)如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是按如图乙所示的方式倾斜放置,那么蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”、“A2”或“A3”)。
23.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小丽同学选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图所示:
(1)小丽将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜,你认为在如图所示的甲、乙、丙三幅图中,图 是产生以上实验现象的原因;
(2)正确做完某次实验后,将收集和处理的信息记录在白纸上,如图正确的是 ;
A. B. C. D.
实验表明:像与物体的大小 ;像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离。
24.小敏同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再选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(如图1所示),在此实验中:
(1)选用器材有玻璃板、火柴、光屏(白纸)、蜡烛、刻度尺。小敏选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是 ;
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较 的关系;
(3)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏(白纸),则光屏上 (填“能”或“不能”)承接到蜡烛烛焰的像;
(4)魔术师利用了平面镜成像规律,创造了“空间旋转”“飞天仙女”等节目,当演员躺在转盘上做各种动作时,观众所看到的悬在空中做优美动作的演员,只不过是躺在转盘上的演员在平面镜里的像,当然事先要在转盘前安装挡板,使观众看不到转盘及演员,如图2所示,如演员横躺在转盘上,当演员的头在左侧,观众可看到演员的像是 (填“正立”“倒立”“横躺”)的。
25.如图甲所示为汽车抬头显示器,显示器可以将车辆的车速、油耗、导航等信息通过前挡风玻璃投射在驾驶员前方,防止驾驶员低头观察仪表盘而分散注意力,确保驾驶安全。请回答:
(1)显示器上的信息通过挡风玻璃成像的原理是( )
A.光的反射 B.光直线传播 C.光的折射
(2)若像的位置过高,则应将显示器的位置向图乙所示的A方向调整还是B方向调整?
26.如图所示,点光源S通过平面镜MN所成的像是,。现让平面镜MN绕过O点并垂直于纸面的轴沿图中箭头方向转过30°。
(1)此时像点与物点之间的距离变化到原来的 倍。
(2)在上述过程中像点运动轨迹的形状为______(填字母)。
A.直线 B.圆弧 C.是曲线,但不一定是圆弧
(3)由分析可知,上述过程中,像点运动的路程是图中线段长度的 倍。
27.如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请根据平面镜成像的特点在图中标出点光源和像点的位置,并画出入射光线。
28.如甲图A所示,是小杭和家长一起在平静的西湖边观赏十五的月亮时所看到情景。若甲图B中S点代表月亮,A点代表小杭的眼睛,请利用平面镜成像的特点,画出从月亮射出的一束光,经水面反射后进入小杭眼睛的光路图。
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1.4光的反射和折射(第2课时)能力提升
一、选择题
1.有一个“魔术表演”如图所示:玻璃板前后分别竖立着蜡烛甲、放在烧杯中的蜡烛乙,仅点燃蜡烛甲,向烧杯中注水,透过玻璃板可以看到“浇不灭的蜡烛”。为确保魔术取得成功,下列做法正确的是( )
A.需将玻璃板涂成黑色
B.甲、乙两支蜡烛的大小必须相等
C.可以在玻璃板后面直接观察烧杯中的“蜡烛”
D.在光线充足的环境下进行该“魔术表演”
【答案】B
【详解】A.平面镜成像中成的是虚像,为了能够观察到像的位置,需要使用透明的玻璃板来代替平面镜,因此玻璃板不能涂成黑色,故A错误;
B.实验中平面镜成像中物与像大小相等,因此实验中甲、乙两支蜡烛的大小必须相等,故B正确;
C. 平面镜成像中成的是虚像,需要在玻璃板的前方,即点燃的蜡烛同侧观察,故C错误;
D.实验中选择蜡烛做的实验,为了使成像清晰,应在较暗的环境中进行,故D错误。
故选B。
2.如图所示在研究平面镜成像特点的实验中,应该选择的蜡烛组合是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】平面镜成像应用了转换法,用不点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像进行对比,两者能够重合,说明像与物等大。平面镜成像成的是等大的虚像,所以应选择等大的蜡烛,一支点燃一支不点燃,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.如图为一倾斜的平面镜,当你走向平面镜时,下列描述符合事实的是( )
A.像与你的连线与镜面始终垂直
B.镜中的像将远离你
C.通过平面镜观察到的视野不变
D.镜中的像变大
【答案】A
【详解】平面镜成像特点:平面镜所成的像是虚像,像与物体的大小相同,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,像与物关于平面镜对称。
A.当你走向平面镜时,像与你的连线与镜面仍然垂直,故A符合题意;
B.当你走向平面镜时,距镜子的距离减小,镜中的像将靠近你,故B不符合题意;
C.你走向平面镜时,人的视觉近大远小,通过平面镜观察到的视野变大,人看到的像更清晰,故C不符合题意;
D.人在平面镜中的像的大小与人等大,当人走近镜子时,镜中的像的大小不变,故D不符合题意。
故选A。
4.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。有关本实验的说法错误的是( )
A.玻璃板应该与桌面垂直
B.蜡烛B点燃进行实验,实验效果更好
C.眼睛应从A一侧观察成像情况
D.实验时间过长,蜡烛燃烧变短,会对结论产生影响
【答案】B
【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,A不符合题意;
B.为使实验的效果更好,实验应在较暗环境中进行,实验中,应拿另一支大小相同的不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像完全重合,故B错误,B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,C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蜡烛A的像与蜡烛B不再重合,会对结论产生影响,故D正确,D不符合题意。
故选B。
5.早晨,小科同学在上学之前,总要对着镜子检查一下自己的着装。如何才能把自己看得更清晰呢?小科应把平面镜放在( )
A.A位置 B.B位置 C.C位置 D.D位置
【答案】A
【详解】平面镜成像是由于光的反射形成的,人的像是人身上接收到的太阳光反射向镜面,再经镜面反射而形成的。所以要能较清楚地看清自己的面容,自己应面对窗口,镜子的反射面应朝本人,应把平面镜放在A位置,这样由人身上射向镜面的光变多,反射光线更多,成像更清晰,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图,小猫看到了镜中的“自己”,这是利用了( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【答案】B
【详解】小猫看到了镜中的“自己”是平面镜成像,由光的反射形成的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.小明在夜游公园时看见月亮在湖中的倒影,下图能正确反映他看到水中“月亮”的光路图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】看到水中“月亮”属于平面镜成像,平面镜成像原理是光的反射,即月亮表面反射的光线,经水面反射进入人的眼睛,人逆着反射光线看到的是月亮的虚像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.如图甲是汽车抬头显示(汽车平视显示)系统,简化后的成像原理如图乙,它能使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在司机正前方,方便安全驾驶。行车时,若要使挡风玻璃上成的像调低,需将显示器( )
A.左端垫高 B.右端垫高
C.水平靠近挡风玻璃 D.水平远离挡风玻璃
【答案】C
【详解】根据平面镜成像特点,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。故C符合题意,而ABD不符合题意。
故选C。
9.如图所示,一女孩面向墙壁站立,她的眼睛与地面相距1.5米。现有一面小镜子,应把小镜子挂在墙上哪个位置,女孩才可看到天花板上灯的像?( )
A.地面上方1.50m的位置
B.地面上方1.63m的位置
C.地面上方1.75m的位置
D.地面上方1.83m的位置
【答案】D
【详解】根据平面镜成像特点画图:
如图中ΔOAB与ΔOCD相似,则
代入数据
解得,所以小镜的中心高度为
故D符合题,ABC不符合题意。
选D。
10.某同学选取了3 只相同的蜡烛,其中只有A 蜡烛被点燃。用玻璃板作为平面镜,使 A烛焰的像落在B蜡烛上,就能观察到“B蜡烛被点燃”(如图甲)。俯视图如图乙所示。若现在要观察到“C蜡烛被点燃”,则需要将玻璃板的位置调整为下图中的( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以镜面在AC两点的对称轴上,结合数学知识可知,只有C选项平面镜位于AC连线的对称轴上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.关于虚像和实像,下面说法中正确的是( )
A.实像能用光屏接收,而虚像不能
B.平面镜成虚像,凸透镜成实像
C.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼
D.实像一定是光的折射形成的,而虚像一定是光的反射形成的
【答案】A
【详解】A.实像是由实际光线汇集而成的,所以实像能呈在光屏上,而虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的,所以虚像不能呈在光屏上,故A正确;
B.平面镜成虚像,凸透镜可以成实像,也可以成虚像;故B错误;
C.虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的,只是进入人眼的光是发散的,并不是没有光进入人眼,若真的是没有光进入人眼,将什么也看不到,故C错误;
D.实像是由实际光线汇集而成的,但不一定是光的折射形成的,如小孔成像;我们从岸上看水中的东西,看到的是物体的虚像,就是光的折射形成的,故D错误;
故选A。
12.如图,平面镜MN竖直放置,镜前有一个发光物体S,此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转,现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至的位置,释放镜的下端,在平面镜从下摆到MN位置过程中,物体S的像( )
A.像做直线运动,像到镜的距离不断减小
B.像做曲线运动,像到镜的距离不断增大
C.像做直线运动,像到转轴M点的距离不断减小
D.像做曲线运动,像到转轴M点的距离保持不变
【答案】D
【详解】AB.根据平面镜成像的特点,分别作出平面镜在处时S的像和平面镜在处时S的像,如图所示。由图可知,S的像绕转轴以长为半径转动,在平面镜从下摆到MN位置过程中,S的像做曲线运动,像到平面镜的距离不断减小,故AB不符合题意;
CD.根据平面镜成像的特点可知,像和物体各对应点到平面镜的距离相等,在平面镜从下摆到位置的过程中,物体S到转轴的距离不变,因此像到转轴的距离不变,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
13.如图,水平地面上竖立一平面镜MN,人直立在平面镜前观察自己在平面镜中的像,已知此时他看不见自己的脚在平面镜中的像。为了能观察到自己的脚在平面镜中的像,他应该( )
①将脚抬起一些;②让自己蹲下一些;③让自己后退一些;④将平面镜位置向上移动一些。
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
【答案】C
【详解】
从A点的光线射到平面镜的最上端,做出法线,根据反射角等于入射角,可知,反射光线没有进人的眼睛,在眼睛的下方,所以为了能观察到自己的脚在平面镜中的像,他应该让自己蹲下一些,或将平面镜位置向上移动一些;而将脚抬起一些,脚太高,反射角还是减小了,越提高越看不到,让自己后退一些,视角减小,同样看不到,②④符合,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14.汽车上用凸面镜做后视镜,是因为( )
A.凸面镜成的像比物大
B.凸面镜比平面镜成的像清晰
C.凸面镜成的像与物一样大
D.用凸面镜可以看到较大范围内的物体
【答案】D
【详解】凸面镜对光有发散作用,能成 正立、缩小的虚像。利用凸面镜可以达到扩大视野的目的,因此汽车上用凸面镜做后视镜,是因为用凸面镜可以看到较大范围内的物体,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15.人站在哈哈镜前,会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形,令人发笑,现有一个如图甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜,竖直置于水平地面上,当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图乙所示),他看到的像的情况是( )
A.上半身的像被拉长 B.下半身的像被拉长
C.全身的像都被拉长 D.全身的像都被压短
【答案】B
【详解】哈哈镜中凸起的部分就相当于一个凸面镜,成缩小的像,所以人像变短;凹下去的部分相当于一个凹面镜,成放大的像,所以人像变长,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、非选择题
16.如图所示是一种水面升降监测装置原理图,距离水面高处有一点光源A发出的一束激光与水平面成夹角射向水面经水面反射后,在水面下形成一个像A′,同时在光屏上的点处形成一个光斑,像和光斑位置都会随水位变化而发生变化。若光斑向右移了,说明水位下降了 m,此时像A′与A相距 m。
【答案】 0.5 5
【详解】[1]若光斑B向右移动了1m,移动到E点,如下图所示:
由图可知,BE=OF=1m
因为从A点发出的一束与水平面成45°角,则可知三角形OGF为等腰直角三角形,所以
[2]根据平面镜成像中的像物到平面镜距离相等可知,A点与水面相距2m+0.5m=2.5m
它在水中的像A′到水面的距离是2.5m,则A与它在水中的像A′之间的距离为2.5m+2.5m=5m
17.视力监测是儿童青少年近视预防工作的重要一环。为了准确测芋田镇量学生视力,通常要求眼睛与视力表保持5m的距离。由于房间长度只有2.8m,医生把视力表放在被测者头部的后上方,让被测者识别对面墙上镜子里的像(如图所示),镜子所成的是 (选填“实”或“虚”)像;如果要按标准要求进行视力测试,图中被测者应向平面镜移动 m。
【答案】 虚 0.4
【详解】[1]由平面镜成像特点可知,平面镜所成的像是虚像;
[2]视力表到平面镜的距离是2.8m,视力表的像到平面镜的距离是2.8m,该同学到平面镜的距离是2.8m-0.2m=2.6m
镜中视力表的像到该同学的距离为2.8m+2.6m=5.4m
视力表与被测者之间的标准距离应该是5m,故如果要按标准要求进行视力测试,图中被测者向平面镜移动5.4m-5m=0.4m。
18.如图所示,是某司机在行驶时从倒车镜中看到的情景。汽车的倒车镜为了扩大观察范围选择 (选填“凹面镜”或“凸面镜”),从倒车镜中看到后车B侧的转向灯闪烁,则该司机判断后车准备向 (选填“左”或“右”)侧转向。
【答案】 凸面镜 右
【详解】[1]汽车的倒车镜是凸面镜,能够起到扩大视野的作用。
[2]由于像与汽车左右相反,所以B灯是汽车的右侧,所以可以判断后面的车向右侧转向。
19.为探究平面镜成像特点,小明同学准备了如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张(如图1所示)。
(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,目的是便于 。
(2)小明把蜡烛A点燃放在M前面,选取大小相同的蜡烛B放在M后面实验过程中蜡烛B (选填“需要”或“不需要”)点燃;
(3)小明取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是 像;
(4)如图2甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至图2乙所示的位置时,硬币的成像情况是___________(选填字母代号);
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过平面镜成像
(5)小明在家中用两个平面镜和纸筒做了一个简易潜望镜,如图3所示,他把该潜望镜放到窗户下,观察窗外的物体,则观察到的物体的像是 (选填“正立”或“倒立”)的。
【答案】(1)确定像的位置
(2)不需要
(3) 不透过 虚
(4)A
(5)正立
【详解】(1)在探究平面镜成像特点的实验中,不采用平面镜而采用透明玻璃板,是因为玻璃板既能反射光线成像,又能透过光线,这样便于确定像的位置。
(2)实验过程中,选取大小相同的蜡烛B放在M后面,是为了比较像与物的大小关系。蜡烛B不需要点燃,通过观察蜡烛B是否能与蜡烛A的像完全重合来判断像与物的大小关系。
(3)[1][2]小明取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该直接观察光屏,发现光屏上没有像,说明物体在平面镜中成的是虚像。
(4)平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称。当平面镜平移时,硬币位置不动,硬币关于镜面的对称点位置不变,则硬币像的位置也不变,即硬币成像在a处。
(5)潜望镜是由两块相互平行且都与水平方向成45°角的平面镜组成的,光线经过两次反射后进入人眼。根据平面镜成像的特点可知,经过两次反射后,观察到物体的像是正立的。
20.如图是小科同学在水平桌面上“探究平面镜成像特点”的实验装置。(注:镀膜面光的反射能力强于未镀膜面)
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃板的透光性,便于 ;
(2)为了更准确测量蜡烛到反射面的距离,实验时应将玻璃板 (选填“镀膜面”或“不镀膜面”)的边缘与白纸上的横线重合;
(3)在玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至它与蜡烛A的像完全重合。记录下蜡烛A与B的位置,测量的物距如图所示,该物距为 cm;
(4)实验时,发现无论怎样移动蜡烛B,都不能使得蜡烛A和蜡烛B重合,可能的原因是 。
【答案】(1)确定像的位置
(2)镀膜面
(3)3.20
(4)玻璃板未与水平桌面垂直放置
【详解】(1)利用玻璃板透明的特点代替平面镜,可以观察到玻璃板的另一侧,便于确定像的位置,从而研究平面镜的成像特点。
(2)光在玻璃的两个表面都发生反射成像,由于蜡烛在玻璃板的镀膜面成的像更清晰,所以选择玻璃板的镀膜面为成像的镜面,故实验时应选玻璃板的镀膜面边缘与白纸上的横线重合。
(3)物距的测量如图所示,刻度尺的分度值为1mm,则此时物距为
(4)当玻璃板与桌面不垂直时,根据像与物对称的原理可知,A的像比桌面偏高或偏低,所以怎么移动B蜡烛都不可能与A的像完全重合。
21.利用如图甲所示的装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸,再将茶色玻璃板竖直立在白纸上。
(1)实验时,利用茶色玻璃板代替平面镜是为了 。
(2)实验时,为确定平面镜成实像还是虚像,需在蜡烛B的位置竖直放一个光屏,并用眼睛在如图(选填“a”、“b”、“c”或“d”) 中所示来观察光屏上是否有像。
(3)实验时,选择两支大小相同的蜡烛,是为了 。
(4)若图丙中猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,将其中的一半平行向后移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子___________。
A.都不能成像 B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在同一位置 D.都成完整的像,且两个像在不同位置
【答案】(1)便于观察像的位置
(2)b
(3)便于比较物与像的大小关系
(4)D
【详解】(1)实验中,因为平面镜无法看到镜子背面的物体,用茶色玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)实验时,为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在如图中的b处观察光屏上是否有像。
(3)在实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支不点燃的蜡烛放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可得出物与像大小相等。所以选择两支大小相同的蜡烛,是为了便于比较物与像的大小关系。
(4)平面镜所成的像,像和物体形状、大小相同,与平面镜的大小无关,半个平面镜仍能成完整像。平面镜左右两部分都能成完整的像,像与小猫关于镜面对称,因为其中的一半平行向后移一段距离,所以两个像的位置是不同的,故D正确。
22.如图甲所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取另一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到跟蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像;
(3)如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是按如图乙所示的方式倾斜放置,那么蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”、“A2”或“A3”)。
【答案】 等效替代法 不能 虚 A2
【详解】(1)[1]实验中用蜡烛B代替蜡烛A,在玻璃板后面与蜡烛A的像完全重合,所以用的等效替代法。
(2)[2][3]由于平面镜成像是由光的反射形成的,所以光屏上不能接到由光线组成的像,所以光屏上不能呈现蜡烛A的像,故平面镜所成的像是虚像。
(3)[4]由面镜成像特点可知,像与物关于平面镜对称,所以玻璃板按如图乙所示的方式倾斜放置,蜡烛A的像应是图中的A2。
23.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小丽同学选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图所示:
(1)小丽将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜,你认为在如图所示的甲、乙、丙三幅图中,图 是产生以上实验现象的原因;
(2)正确做完某次实验后,将收集和处理的信息记录在白纸上,如图正确的是 ;
A. B. C. D.
实验表明:像与物体的大小 ;像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离。
【答案】 乙 C 相等 等于
【详解】(1)[1]根据平面镜成像的特点作图如下:
则图乙是产生以上实验现象的原因。
(2)[2]根据平面镜成像的特点可知,像和物体关于镜面对称,故C正确,ABD错误。
故选C。
[3][4]根据平面镜成像规律可知,实验表明:像与物体的大小相等,且像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。
24.小敏同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再选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(如图1所示),在此实验中:
(1)选用器材有玻璃板、火柴、光屏(白纸)、蜡烛、刻度尺。小敏选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是 ;
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较 的关系;
(3)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏(白纸),则光屏上 (填“能”或“不能”)承接到蜡烛烛焰的像;
(4)魔术师利用了平面镜成像规律,创造了“空间旋转”“飞天仙女”等节目,当演员躺在转盘上做各种动作时,观众所看到的悬在空中做优美动作的演员,只不过是躺在转盘上的演员在平面镜里的像,当然事先要在转盘前安装挡板,使观众看不到转盘及演员,如图2所示,如演员横躺在转盘上,当演员的头在左侧,观众可看到演员的像是 (填“正立”“倒立”“横躺”)的。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)物像的大小关系
(3)不能
(4)正立
【详解】(1)用玻璃板代替平面镜,同时能看到镜前物体的像,又能看到物体的像,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系。
(2)选择两段相同的蜡烛便于比较物像大小关系。
(3)移去后面的蜡烛B,在像的位置放一光屏,光屏上不能接到像,说明平面镜成虚像。
(4)由图知道,演员横躺在转盘上,当演员的头在左侧,根据平面镜成像特点中的物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等知道,可看到演员的虚像是正立的。
四、解答题
25.如图甲所示为汽车抬头显示器,显示器可以将车辆的车速、油耗、导航等信息通过前挡风玻璃投射在驾驶员前方,防止驾驶员低头观察仪表盘而分散注意力,确保驾驶安全。请回答:
(1)显示器上的信息通过挡风玻璃成像的原理是( )
A.光的反射 B.光直线传播 C.光的折射
(2)若像的位置过高,则应将显示器的位置向图乙所示的A方向调整还是B方向调整?
【答案】(1)A
(2)A方向
【详解】(1)显示器上的信息通过挡风玻璃成像是平面镜成像,由光的反射形成的,故A符合题意。
(2)若像的位置过高,要使像的位置降低,根据平面镜成像规律物与像关于平面镜对称可知,将显示器的位置向图乙所示的A方向调整。
26.如图所示,点光源S通过平面镜MN所成的像是,。现让平面镜MN绕过O点并垂直于纸面的轴沿图中箭头方向转过30°。
(1)此时像点与物点之间的距离变化到原来的 倍。
(2)在上述过程中像点运动轨迹的形状为______(填字母)。
A.直线 B.圆弧 C.是曲线,但不一定是圆弧
(3)由分析可知,上述过程中,像点运动的路程是图中线段长度的 倍。
【答案】(1)
(2)B
(3)
【详解】(1)
把平面镜绕通过O点并垂直纸面的轴转过30°,则镜面与SO的夹角为60°,为平面镜的位置,为平面镜旋转后的像,如图为直角三角形,,所以;为直角三角形,,;,则此时像点与物点之间的距离变化到原来的倍。
(2)使MN绕过O点并垂直于纸面的轴沿图中箭头方向转过30°,以平面镜为参照物,S以O点为圆心做圆周运动,S运动的轨迹为圆弧,根据平面镜成像特点可知,S的像的运动轨迹也是一段圆弧即。
(3)像点运动轨迹的形状为圆弧,半径为OS,圆心角为60°,像点运动的路程
如图,为等边三角形,,像点运动的路程是图中线段长度的倍。
27.如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请根据平面镜成像的特点在图中标出点光源和像点的位置,并画出入射光线。
【答案】
【详解】先将两条反射光线反向延长交于一点S′即为像的位置,再通过平面镜作出S′的对称点S,即为光源S的位置,并连接S与两个反射点画出两条入射光线,如下图
28.如甲图A所示,是小杭和家长一起在平静的西湖边观赏十五的月亮时所看到情景。若甲图B中S点代表月亮,A点代表小杭的眼睛,请利用平面镜成像的特点,画出从月亮射出的一束光,经水面反射后进入小杭眼睛的光路图。
【答案】
【详解】根据平面镜成的像与物关于镜面对称,作出S点关于镜面的对称点S',即为月亮的像,连接S'A与镜面的交点O为入射点,连接SO和OA即为入射光线及反射光线,如下所示:
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