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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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2020-2021学年八年级第一学期人教版物理
第四章第三节平面镜成像同步测试
一、单选题(共7题;共21分)
1.钦州白石湖公园风景秀丽,平静的湖面上有一只翠鸟从上面飞过,经湖面反射形成清晰的像,若翠鸟距离水面1.2m,湖水深度为2m,则翠鸟到它的像的距离为( )
A.?2m????????????????????????????????????B.?3.2m????????????????????????????????????C.?2.4m????????????????????????????????????D.?1.2m
2.小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是(?
)
A.?避免噪音????????????????????????????????????????????????????????????B.?尽可能避免因平面镜成像造成不安全因素
C.?为了造型美观?????????????????????????????????????????????????????D.?防止挡风玻璃震碎
3.如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法正确的是(??
)
A.?铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B.?平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C.?若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
D.?若铅笔按图示箭头方向转过45°,铅笔将与它的像垂直
4.关于平面镜成像特点及其实验探究,下列说法不正确的是(??
)
A.?物体距平面镜越近所成的像越大?????????????????????????B.?将蜡烛靠近玻璃板的同时像也将靠近玻璃板
C.?做多次实验是为了避免实验结果的偶然性???????????D.?使用光屏是为了探究平面镜所成像的虚实
5.如图所示,猴子看见月亮在井中,就要去捞,结果什么也没捞到.关于水中月亮离水面的远近,以下说法中正确的是???
(???
)
?
A.?月亮就在水的表面上???????????????????????????????????????????B.?井有多深,月亮就有多深
C.?和天上月亮到水面的距离相等?????????????????????????????D.?和猴子的眼睛到水面的距离相等
6.如图所示,是某同学检查视力时的情景,下列说法正确的是( )
A.?镜中视力表的像是实像???????????????????????????????????????B.?镜中视力表的像比视力表略小
C.?镜中视力表的像到该同学的距离为4.6
m?????????????D.?镜中视力表的像是光的直线传播形成
7.把两块厚度不计且足够大的平面OM、ON垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示.当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,不符合实际的是(
?
)
A.?在a点或e点时,m=1,n=0???????????????????????????????B.?在b点或d点时,m=1,n=1
C.?在c点时,m=2,n=2?????????????????????????????????????????D.?在f点时,m=0,n=0
二、填空题(共7题;共15分)
8.一只小鸟在距离湖面5m的上空飞过,湖水深2m,小鸟在湖面中的“倒影”是________(填“实”或“虚”)像,它是由于光的________形成的,该“倒影”距湖面________m.
9.在探究“平面镜成像特点”的实验中,王刚同学利用玻璃板、相同的两根蜡烛A和B、刻度尺、白纸、铅笔等器材进行实验,如图所示.
(1)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛________?(选填“A”或“B”)这一侧观察,移动玻璃板后面的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合,以此来确定蜡烛A成像的位置.这里所采用的研究方法是________?.(选填“控制变量法”或“等效替代法”)
(2)为探究平面镜成像的虚实,移开蜡烛B,用白纸做屏放在该位置,直接观察白纸,发现白纸上并没有看到蜡烛的像,由此可知平面镜所成的像是________?像.(选填“实”或“虚”)
10.如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图,现有茶色玻璃板和透明玻璃板,实验时应选择________板来代替平面镜.实验时,选择两支相同的蜡烛,是为了比较像与物体的________.
11.周日,小鹏在抚州名人雕塑园内沿河堤散步,园内某处水深为2m,一盏路灯距水面5m,则该路灯的“倒影”距水面________?m;若水面上涨0.5m,则该路灯与其对应“倒影”相距________?m.
12.为了把太阳光反射到一座洞口朝正东方向的水平涵洞中去,小明设计安装了一块能自动调节方向的平面镜M,如图所示,正午时刻,太阳光垂直于地面照射,图中表示平面镜方向的那个角度α应为________。
13.一只小鸟在平静的湖面上飞过,当小鸟距水面4m时,小鸟在湖面的“倒影”是________?(填“实”或“虚”)像,它是由于光的________?成的,该“倒影”距小鸟________?m.
14.某人站在离湖岸边6
m的C处,刚好能看见湖对岸的一棵树HG在水中的完整的像,如果眼距地面的高度为1.5
m,湖两岸均高出湖水面1
m,湖宽40
m,则该树HG的高度为________m。
三、作图题(共3题;共7分)
15.小宇的妈妈喜欢在家中养花,为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长,小宇想让室外太阳光照射到盆中花上的B处,如下图.请你在图中把光路补充完整并过A点画出放置的平面镜.
16.如图所示,在平静的湖边有一盏路灯(标记为S),潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′。请画出水下E处的人看到路灯S的光路图,并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A。
17.试在图中画出钟表两指针像的位置.
四、实验探究题(共3题;共29分)
18.小芳想探究“平面镜成像特点”,她找到了家里的如图所示的一些实验器材:
(1)为了验证猜想,实验中她应该选择________蜡烛,选________作为平面镜.(填写代表实验器材的字母)
(2)选好器材后,她将器材按照如图甲所示位置摆放好,若将镜前蜡烛称为蜡烛A,镜后蜡烛称为蜡烛B,,则小芳要想观察到蜡烛A所成的像,她应在蜡烛________(选填“A”或“B”)一侧观察.
(3)实验中发现蜡烛通过镜面成两个像,原因是________.
(4)小芳对(3)中出现的问题进行分析和改进后重新开始实验,点燃蜡烛A,在镜子后面移动蜡烛B,直到看上去与蜡烛A的像________,此现象说明像与物体大小相等,在这个过程中蜡烛B________(选填“应该”和“不应该”)点燃.
(5)如图乙是小芳的实验记录,通过分析发现像与物到镜面的距离________,像与物的连线与镜子________.你认为小芳实验的不足之处是________.
(6)小芳在实验过程中,让镜子沿00'轴(镜子与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果她发现镜中的像相对于A________移动(选填“向右”、“向左”或“不”);她又将镜子绕00'轴转向自己,发现镜中的像________(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).
19.如图所示,某同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时,在桌子上铺好一张大白纸,然后在中间画一横线,将一块玻璃板竖直沿此直线放好,取两段等长的蜡烛,将蜡烛A点燃放在玻璃板的前方,然后用另外一根蜡烛B在玻璃板的后方来回移动。
(1)该实验采用半透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜的目的是________。
(2)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛________(选填“A”或“B”)侧观察。
(3)找到A的像的位置后,连结蜡烛A和蜡烛B所在的位置,发现该连线与玻璃板所在平面相________,两段蜡烛等长是为了比较像与物的________关系。
(4)将蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动,发现都无法让它与蜡烛A的像完全重合(如图甲)。你分析出现这种情况的原因可能是________。
(5)解决以上问题后,蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,此时若将蜡烛A靠近玻璃板时,则像将________(选填“靠近”或“远离”)玻璃板移动,像的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)图乙是某小组的同学经过三次实验,这样做的目的是:________。
20.为了探究平面镜成像特点,小萌将一块厚度为
的玻璃板(
、
两个平面都是可以作为平面镜使用,如图甲)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛
和蜡烛
,分别竖直置于玻璃板两侧,点燃玻璃板前的蜡烛
,进行实验.
(1)在实验中,小萌透过玻璃板看到了蜡烛
和
个清晰的像,他用未点燃的蜡烛
找到了这两个像,分别位于右图中的
和
处,其中
处的像是蜡烛
通过玻璃板的________(填“
”或“
”)平面成像得到的.
(2)小萌在
处都放了一张白纸做光屏,结果白纸上________(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛
的像.
(3)小萌按照图中的测量方法,改变蜡烛
的位置,认真测量并记录了一些数据:然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量错误是:________.(填“物距
”或“像距
”)
(4)小萌吸取了经验教训,重新选择了一块________(填“薄”或“厚”)的玻璃板进行了实验.
(5)此实验采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到
蜡烛像的同时,也能观察到
蜡烛,巧妙地解决了________不易确定的问题,他主要采用的研究方法是________(选填“控制变量”、“替代”或“理想模型”).
(6)小萌在实验过程中,让玻璃板沿
轴(如图乙玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于
________移动(选填“向右”、“向左”或“不”);他又将玻璃板绕
轴转向自己,发现镜中的像________(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).
(7)如果小萌把蜡烛远离玻璃,蜡烛所成像的大小与蜡烛相比________(选填“变大”“变小”或“不变”).
(8)用箭头
代替蜡烛
,根据平面镜成像原理,请图中画出它在透明玻璃中成的像________.
五、计算题(共2题;共11分)
21.身高1.70m的李洋同学面向穿衣镜,站在镜前1m处,问:
(1)镜中的像与他相距多少m?
(2)若他再远离穿衣镜0.5m,镜中的像距离他多少m?
(3)如果他以1m/s的速度靠近穿衣镜,以他的像为参照物,则他靠近穿衣镜中像的速度是多少m/s?
22.如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜,桌面上有一个小球以速度v=1米/秒向镜面滚去,已知镜面与桌面间的夹角α=45°,从小球距镜面与桌面的相交线AB间的距离为50厘米时开始计时。问:
(1)小球的像向哪个方向运动;
(2)小球的像经0.2秒运动的路程。
六、综合题(共4题;共17分)
23.如图所示,某同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时,取两段相同的蜡烛A和B,将A和B一前一后竖直立在直尺上.实验过程中,眼睛始终在蜡烛A的一侧观察.
(1)实验中直尺的作用是便于比较像与物________的关系;两段蜡烛相同是为了比较像与物的________关系
(2)将一张白纸放在镜中的蜡烛像B处,纸张承接不到像,说明平面镜成的是________
(3)在寻找像的位置时,小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与它重合,请你猜想原因可能是________.
24.小明同学自备器材,主动探究“平面镜成像的规律”,其情形如图所示,他先把一块平板玻璃垂直立在水平桌面上,再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛,然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前,又把蜡烛B放在玻璃板后面,并移动蜡烛B的位置,使它与蜡烛A的像完全重合.
(1)用平面镜代替玻璃板,上述实验________?(填“能”或“不能”)
进行,因为________?
(2)实验时,取两根相同的蜡烛,是为了验证物与像________?关系;某同学发现看到蜡烛A的像不清晰,于是他将蜡烛B也点燃,用来增加像的亮度.他这样做________?(填“能”或“不能”)使看到的像更清晰.
(3)如果把蜡烛A向镜面移动一段距离,又移动蜡烛B去与蜡烛A的像比较,会发现蜡烛A像的大小________?(选项“变大”、“变小”或“不变”).
(4)如果在蜡烛A像的位置放一个光屏,光屏上________?承接到像(选项“会”或“不会”),这说明平面镜所成的像是________?像.(选填“虚”或“实”)
25.福州地铁1号线的建成,将有效减缓城市南北向主干线的交通拥挤
.
(1)1号线全长29.2
km,列车全程运行约0.7
h,则全程的平均速度是________km/h(结果保留两位小数)
.
(2)当列车进站时,以站台为参照物,列车是________的
.
(3)列车内的乘客面对车窗可以看到自己的像,这是由于光的________形成的(选填“反射”或“折射”)
.
26.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点与光屏在水中所成的像是________像(选填“虚”或“实”);
(2)若光斑B向右移动了1m,说明水位________(选填“上升”或“下降”)了________m.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解析】【解答】解:倒影属平面镜成像现象,根据平面镜成像特点可知,当翠鸟距水面1.2m时,翠鸟的像距水面也是1.2m,则翠鸟到它的像的距离为1.2m+1.2m=2.4m.
故选C.
【分析】平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等
2.【答案】
B
【解析】
?【解答】因为玻璃既透明,又具有平面镜的作用,所以当挡风玻璃竖直安装时,平面镜形成的像正好在视线的正前方,会造成司机视线模糊,形成事故;根据平面镜成像的特点可知,物体与像关于平面镜对称,所以当倾斜安装时,形成的像在车的前上方,故不会影响司机的视线.
故选B.
【分析】从车辆行驶的安全角度考虑,根据平面镜成像的特点进行分析,即玻璃不仅透明,而且还会可以当做平面镜,所以竖直安装时平面镜形成像,正好在视线的正前方,造成视野不清晰.本题的关键是知道平面镜成像的特点,根据平面镜成像的特点解释实际问题
3.【答案】
D
【解析】【解答】解:
A、由平面镜成像的特点可知,铅笔与平面镜的距离改变,铅笔在镜中的像的大小不变,故A错误;
B、平面镜竖直向上移动时,铅笔的像与铅笔还是关于平面镜所在平面对称的,故像不动,故B错误;
C、像的大小与物体相等,故若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将不变,故C错误;
D、铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与像的夹角平分,所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直,故D正确.
故选D.
【分析】根据平面镜成像的特点:所成的像是虚像;像和物体大小相同;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等来分析此题.
4.【答案】
A
【解析】【解答】A.平面镜所成的像是与物体等大的虚像,与物体与平面镜的距离无关,A不符合题意;
B.物体与在镜中所成的像与镜面的距离相等,所以蜡烛靠近玻璃板的时候,像也会靠近玻璃板,B符合题意;
C.做多次实验是为了避免实验结果的偶然性,C符合题意;
D.实像能用光屏承接,虚像不能,所以用光屏可以探究平面镜所成像的虚实,D符合题意;
故答案为:A。
【分析】探究平面镜成像特点的实验:(1)
平面镜成的是虚像;(2)
像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直.
应用了等效替代法(实验中选择两根完全一样的蜡烛);在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小.
5.【答案】
C
【解析】【解答】月亮在水中成的像到水面的距离与月亮到水面的距离相等.
故选C.
【分析】平面镜成的像是虚像,且像和物到镜面的距离相等.本题考查了平面镜成像特点:像到镜面和距离与物到镜面的距离相等.
6.【答案】
C
【解析】【解答】解:(1)因为平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像,故A、B错误;
(2)从图示中可以看出,视力表距离平面镜2.9m,因为像距等于物距,可知视力表的像距离平面镜也为2.9m,而该同学距离平面镜为2.5m﹣0.4m=2.1m,所以镜中视力表的像到该同学的距离为2.5m+2.1m=4.6m,故C正确;
(3)平面镜成像是由于光反射形成的,故D错误.
故选C.
【分析】(1)根据平面镜成正立、等大的虚像可对选项A、B作出判断;
(2)根据平面镜成像特点﹣﹣像距等于物距可对选项C作出判断;
(3)根据平面镜成像原理可对选项D作出判断.
7.【答案】
C
【解析】【解答】A、在a点或e点时,人身上反射的光线可以入射到一侧的平面镜上,所以可以在平面镜中成像,但反射后的光线不能进入眼睛,所以人看不到,即,
,
,符合实际;
B、在b点或d点时,人身上反射的光线不但可以入射到一侧的平面镜上,所以可以在平面镜中成像,而且反射后的光线也能进入眼睛,被自己看到,还是只能看到该侧的像,即,
,
,符合实际;
C、在c点时,人身上反射的光线可以分别入射到两个侧面的镜子上,所以能成两个像,但人不在反射光线的范围内,人看不到,应该为:
,
,C不符合实际;
D、在f点时,人反射的光线不能照射到镜子的正面,所以不能成像,当然人也不可能看到像,
,
符合实际;
故答案为:C。
【分析】根据物体在不同的位置判定成像的情况;根据平面镜的位置判定能否看到像(当人的像和物体的连线经过镜面时,人才能看到自己的像).
二、填空题
8.【答案】
虚;反射;5
【解析】【解答】“倒影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像;由平面镜成像特点可知,像与物体到镜面的距离相等,物体离湖面5m,所以“倒影”距湖面也是5m.
故答案为:虚;反射;5
【分析】本题考查学生对平面镜成像特点的掌握情况。平面镜成像特点:(1)
平面镜成的是虚像;(2)
像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。
【答案】
A;?等效替代法;虚
【解析】【解答】(1)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;利用这一方法来寻找像的位置,利用了等效替代的思想,称为等效替代法;
(2)白纸上不能承接到蜡烛A在平面镜中成的像,说明平面镜成虚像.
【分析】掌握平面镜成像实验中刻度尺、两根完全相同的蜡烛、透明的薄玻璃板的作用.用光屏是否能承接到像,是判断实像和虚像的最佳方法.
10.【答案】
茶色玻璃板;大小关系
【解析】【解答】解:茶色玻璃比较暗,使用透明玻璃板相对于使用茶色玻璃板,成像更清晰,更容易找到蜡烛A的像的位置;
实验时选择两支等长的蜡烛,便于比较物像大小关系,多次改变蜡烛A的位置,是为了比较像与物体到镜面的距离关系.
故答案为:茶色玻璃板;大小关系.
【分析】(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于找到蜡烛A的像的位置;茶色玻璃比较暗,使茶色玻璃板后面的环境对实验的影响比较小,成像更清晰;
(2)实验时选择两个相同的蜡烛,便于比较物像大小关系.
11.【答案】
5;9
【解析】【解答】解:①因为路灯距水面5m,由平面镜成像特点可知,则该路灯的“倒影”距水面也是5m;
②若河水再上涨0.5m,则路灯距水面的距离为5m﹣0.5m=4.5m,那么该路灯的“倒影”距水面也是4.5m,则该路灯与其对应“倒影”相距4.5m+4.5m=9m.
故答案为:5;9.
【分析】根据平面镜成像特点中的物体和像到水面的距离相等解答.
12.【答案】45°
【解析】【解答】如图,∠1为入射角,根据光的反射定律:反射角等于入射角,即∠2=∠1,由平面几何知识:∠α=∠3,而∠3=90°-∠2,则∠α=90°-∠1
正午时刻,太阳光垂直于水平地面照射,反射光线朝正东的水平方向,所以反射光线与入射光线之间的夹角为90°,入射角为45°,即∠1=45°,所以α=45°。
故答案为:45°.
【分析】本题中反射光线的方向是不变的,入射光线改变方向,入射角会变化,反射角也跟着变化,找到几何关系解答即可.
13.【答案】
虚;反射;8
【解析】【解答】解:因为平面镜成的像是虚像,平面镜的成像原理是光的反射;所以小鸟在湖面的“倒影”是虚像;
已知小鸟距水面4m,像到水面的距离也是4m,所以“倒影”距小鸟为4m+4m=8m.
故答案为:虚;反射;8.
【分析】解答此题从以下知识点入手:
倒影是平面镜成像,是由光的反射形成的,平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像.
14.【答案】
8
【解析】【解答】做出人看到水中树的光路图如图所示,则△ABC∽△H′BD,即
,根据题意中的长度关系得
,解之得HG=8m。
故答案为:8.
【分析】平面镜成像特点:(1)
平面镜成的是虚像;(2)
像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直.另外,平面镜里成的像与物体左右倒置.
三、作图题
15.【答案】解:如图所示:
【解析】【分析】连接AB,此光线为反射光线,作入射光线与反射光线夹角的角平分线,即为法线。作一条线段与法线垂直,该线段位置即为镜子的位置,在背面打上斜线表示平面镜.
16.【答案】
【解析】【解答】潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′,则连接ES′与界面的交点即为入射点;光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,则入射点与E的连线为折射光线,连接S与入射点并标上箭头即为入射光线,据此画出水下E处的人看到路灯S的光路图;根据平面镜成像特点可知,过界面作S点的对称点A,即为路灯S通过水面所成的像A.如下图所示:
【分析】此题考查光的折射光路图和平面镜作图,由“潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′”根据光的直线传播可确定入射点,然后根据光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角即可画出水下E处的人看到路灯S的光路图.在根据平面镜成像特点可作出路灯S通过水面所成的像A.
17.【答案】
解:如图所示:
【解析】【解答】解:分别作出时针针尖、分针针尖和中心点的关于镜面的对称点,留下的作图痕迹是像与物对应点的虚线连线垂直符号;再用虚线画现时针和分针的像.
【分析】根据平面镜成像特点作像,实质就是作关于镜面的对称图形,留下的作图痕迹,是对应点连线(虚线)、垂直符号、像(用虚线画).
四、实验探究题
18.【答案】
(1)B和C;G(2)A(3)玻璃板太厚,前后两个面各成一个像(4)重合;不应该
(5)相等;垂直;未进行多次实验(6)不;转向自己
【解析】【解答】(1)在平面镜成像实验中,为了便于比较像与物的大小关系,选取相同的蜡烛.用玻璃板代替平面镜便于确立像的位置,因此实验中应该选择B、C蜡烛,选G作为平面镜.(2)观察平面镜中的像,应与物体在平面镜的同侧,所以她应在蜡烛A的一侧观察.(3)实验中发现蜡烛通过镜面成两个像,原因是玻璃板太厚,前后两个面各成一个像.(4)开始实验,点燃蜡烛A,在镜子后面移动蜡烛B,直到看上去与蜡烛A的像重合,此现象说明像与物体大小相等,在这个过程中蜡烛B不应该点燃.(5)如图乙是小芳的实验记录,通过分析发现像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜子垂直.小芳实验的不足之处是只有一次实验数据,未进行多次实验.(6)小芳在实验过程中,让镜子沿00'轴(镜子与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果她发现镜中的像相对于A不移动;她又将镜子绕00'轴转向自己,发现镜中的像转向自己.
故答案为:(1)B和C,G(2)A(3)玻璃板太厚,前后两个面各成一个像(4)重合,不应该(5)相等,垂直,未进行多次实验(6)不,转向自己
【分析】平面镜成正立、等大、虚像,故要选一样大的,平面镜不能确定像的位置;我们能看见物体的像,是因为有反射光进入我们的眼睛,所以要在点燃蜡烛这一侧;成两个像,说明有两个镜面,就是玻璃太厚;点燃蜡烛B,B也要成像,就不好观察了,一次实验有偶然性,要排除,就要进行多次实验;像距不变,物距就不变,像距改变,物距就要改变。
19.【答案】
(1)便于确定像的位置(2)A(3)垂直;大小(4)玻璃板太厚,两个面都能反射成像
(5)靠近;不变(6)防止实验的偶然性,使实验结论具有普遍性
【解析】【解答】解:(1)用玻璃板代替平面镜,在玻璃板前面既能看到A的像,又能看到玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置。(2)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧。(3)实验结果表明:连接蜡烛A和蜡烛B所在的位置,发现该连线与玻璃板所在直线垂直,且对应点的连线被镜面垂直平分,完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系。(4)无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合的原因可能是玻璃板与桌面不垂直,也可能是玻璃板太厚,两个面都能反射成像,题干中已经说明玻璃板竖直放置,故可能的原因是:玻璃板太厚,两个面都能反射成像。(5)根物与像到平面镜的距离相等,因此若将蜡烛A靠近玻璃板时,则像将靠近玻璃板移动;
平面镜中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以物体靠近平面镜,像也靠近平面镜,像的大小不变(等于物体的大小)。(6)一次实验具有很大的偶然性,进行多次实验是为了寻找规律,使结论具有普遍性。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)A;(3)垂直;大小;(4)玻璃板太厚,两个面都能反射成像;(5)靠近;不变;(6)防止实验的偶然性,使实验结论具有普遍性。
【分析】玻璃板前面既能看到A的像,又能看到玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧,连接蜡烛A和蜡烛B所在的位置,发现该连线与玻璃板所在直线垂直,且对应点的连线被镜面垂直平分,完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系,无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合的原因可能是玻璃板太厚,两个面都能反射成像,A靠近玻璃板时,则像将靠近玻璃板移动,像的大小不变,一次实验具有很大的偶然性,进行多次实验是为了寻找规律,使结论具有普遍性。
20.【答案】
(1)(2)不能(3)像距
(4)薄(5)像的位置;替代(6)不;转向自己(7)不变
(8)
【解析】【解答】(1)根据物体在平面镜中成像,物像到平面镜的距离相等,通过测量,可以得到A和A'到平面镜P面的距离是相等的,所以A'是蜡烛A通过玻璃板P面的成像得到的.(2)由于平面镜成的是虚像,所以小萌在A′处放了一张白纸做光屏,白纸上不能接收到蜡烛A的像;(3)如图,小萌测量时把像A'到玻璃板Q面的距离作为像距,像距测量错误,忽略了玻璃板的厚度,故像距V错误;(4)为了减小误差,实验中应选用薄玻璃板进行实验;(5)玻璃板透明,用其来代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了像的位置不易确定的问题.这种方法是等效替代法;(6)小萌在实验过程中,让玻璃板沿00′轴方向水平向右移动,A和平面镜之间的距离不变,根据物像到平面镜的距离相等,A的像和平面镜之间的距离也不变,所以他发现镜中的像相对于A不移动;他又将玻璃板绕00'轴转向自己,小萌的头部和平面镜之间的距离减小,根据物像到平面镜的距离相等,小明的像到平面镜的距离也减小,所以小明的像会转向自己.(7)根据平面镜成像特点可知,虽然小萌把蜡烛远离玻璃,蜡烛所成像的大小与蜡烛相比大小不变;(8)根据平面镜成像特点作图如下:
【分析】探究平面镜成像特点的实验(a.平面镜成的是虚像;b.像与物体大小相等;c.像与物体到镜面的距离相等;d.像与物体的连线与镜面垂直),应用了等效替代法(实验中选择两根完全一样的蜡烛);在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小.该实验要在比较黑暗的环境中进行(物体射出的光线对人眼刺激越强,人眼感觉物体越亮,物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的像越亮;在比较亮的环境中,很多物体射出光都对眼睛有刺激,干扰人的视线);一次实验不具备代表性,具有很大的偶然性,所以应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确.
五、计算题
21.【答案】
(1)解:根据平面镜成像特点可知,像和物到平面镜的距离相等,所以物到像的距离是物到平面镜距离的两倍;
因为李洋同学距平面镜的距离是1m,像与他之间的距离是:
(2)解:若他远离平面镜后退0.5m,则他距离平面镜的距离是:
所以像到平面镜的距离也是1.5m,故像距离人的距离是:
(3)解:平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等,该人以1m/s的速度正对镜子走去,则像也以1m/s的速度正对镜子走去,所以若以像为参照物,人相对于像的运动速度是:
【解析】【分析】结合题意,利用平面镜成像的特点解答即可.
22.【答案】
(1)解:根据题意知道平面镜成像如图,因为此时平面镜与水平桌面的夹角为45度,即像的连线与镜面的夹角也是45度,由于像与物体是对称的,所以此时像与水平面垂直,故当小球水平向右运动,小球的像是竖直向下运动;
(2)解:因为物体移动的速度与像移动的速度相同,所以由v=s/t知道,小球的像经0.2秒运动的路程是:s=vt=1m/s×0.2s=0.2m
【解析】【分析】(1)像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反,即像与物关于平面镜对称;然后根据小球水平向右运动作图判断出像的移动方向;
(2)根据v=算出小球的像经0.2秒运动的路程.
六、综合题
23.【答案】
(1)到平面镜距离;大小(2)虚像(3)玻璃板没有与桌面垂直
【解析】【解答】解:(1)据试验过程可知,实验中直尺的作用是便于比较像与物到平面镜距离的关系;两段蜡烛相同是为了比较像与物的大小关系;(2)由于虚像不能成在光屏上,所以实验中,将一张白纸放在镜中的蜡烛像B处,纸张承接不到像,说明平面镜成的是虚像;(3)在寻找像的位置时,小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与它重合,这可能是由于玻璃板没有与桌面垂直的缘故;
故答案为:(1)到平面镜距离;大小;(2)虚像;(3)玻璃板没有与桌面垂直.
【分析】(1)要比较像与物的位置关系,需借助直尺;用刻度尺测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到平面镜的距离相等.(2)虚像不能成在光屏上,而实像可以成在光屏上;(3)无论怎样调节后面的蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,可能玻璃板和水平面不垂直,像的位置偏上.
24.【答案】
(1)不能;平面镜只能反射光不能透过光(2)大小;不能(3)不变(4)不会;虚
【解析】【解答】解:(1)实验中如果用平面镜,尽管成像更加清晰,但平面镜没有透光性,不能看到后面的物体,无法确定像的具体位置;玻璃板既能透光又能反光,既能看到反射的像,又能看到后面的物体,所以可以准确确定像的位置.
(2)在实验中,用一支相同的蜡烛放在玻璃板的另一侧,是为了确定像的位置和比较像的大小.
若将另一侧的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰.
(3)因为平面镜成像的特点之一是像与物体等大,与物距大小无关,
所以如果把蜡烛A向镜面移动一段距离,又移动蜡烛B去与蜡烛A的像比较,会发现蜡烛A像的大小不变.
(4)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,而平面镜成的是虚像,所以如果在蜡烛A像的位置放一个光屏,光屏上不会承接到像,从而验证了平面镜所成的像是虚像.
故答案为:(1)不能;平面镜只能反射光不能透过光;(2)大小;不能;(3)不变;(4)不会;虚.
【分析】(1)透明的玻璃板能在观察到A蜡烛像的同时、也能观察到蜡烛B能否与A的像完全重合,同时解决了位置和大小两个问题,而平面镜只能反射光不能透过光.
(2)为了便于确定像的位置,利用玻璃作为反射面,同时还可以确定像与物体之间的大小关系.在实验中玻璃板起到平面镜的作用,在镜面前的亮度越大,则其成的像越清晰.
(3)根据平面镜成像特点﹣﹣像与物体等大,可解答此题.
(4)光屏只能接收实像,不能接收虚像,而平面镜成的是虚像.
25.【答案】
(1)41.71(2)运动(3)反射
【解析】【解答】(1)全程的平均速度:
;
(2)当列车进站时,相对于站台物,列车是运动的;
(3)列车内的乘客面对车窗可以看到自己的像,这是由于光的反射形成的
.
故答案为:(1)41.71;(2)运动;(3)反射
.
【分析】(1)利用速度公式计算地铁运动的平均速度;
(2)在研究机械运动时,首先要选定一个假定为不动的物体做参照物,被研究物体相对于参照物位置发生了变化时,被研究物体是运动的,否则它是相对静止的;
(3)车窗相当于平面镜,可以反射光线,形成虚像
.
26.【答案】
(1)虚
(2)下降;0.5
【解析】【解答】解:(1)水面相当于平面镜,平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、虚像,A点与光屏在水中所成的像是虚像;(2)若光斑B向右移动了1m,移动到E点,如下图所示:
BE=OF=1m,因为从A点发出的一束与水平面成45°角,所以CG=
OF=
×1m=0.5m,则说明水位下降了0.5m.
故答案为:(1)虚;(2)下降;0.5.
【分析】考查了对平面镜成像原理、特点和光的反射定律的应用,能正确作图并用数学知识进行分析即可.