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【物理素材】魔幻的光【廿一】  

2014-12-07 06:27:44|  分类: 物理教学素材 |  标签: |举报 |字号 订阅

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《平面镜成像》同步试题
江苏丰县初级中学 杨 雷









一、选择题

1.(2014年威海中考题)如图1所示的光现象中,可用光的反射原理解释的是(  )

A.墙上手影“孔雀” B.水中“折笔” C.湖面“月影” D.树荫下“光斑”

图1

答案:C

解析:墙上“孔雀”属于影子,影子的形成,说明了光是沿直线传播的;水中“折笔”是光的折射现象;湖面“月影”属于平面镜成像,www.xkb1.com              新课标第一网不用注册,免费下载!平面镜成像是光的反射现象,此时的水面相当于平面镜;林中“光斑”,说明了光是沿直线传播的。

2.(2014年嘉兴中考题)如图2所示为一倾斜的平面镜,当你走向平面镜时,下列描述符合事实的是(  )

图2

A.镜中的像变大

B.通过平面镜观察到的视野变大

C.镜中的像将远离你

D.像与你的连线与镜面不垂直

答案:B

解析平面镜成像特点: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。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A错误;你走向平面镜时,人的视角近大远小,通过平面镜观察到的视野变大,人看到的像更清晰,故B正确;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C错误;当你走向平面镜时,像与你的连线与镜面仍然垂直,故D错误。

3.小丽同学站在竖直放置的平面镜前1m处,当她靠近平面镜时,则镜中她的像的大小会(  )

A变大 B不变 C变小 D无法确定

答案:B

解析:平面镜成像的特点是:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。小丽同学站在竖直放置的平面镜前1m处,当她靠近平面镜时,小丽的大小不变,根据物像大小相等,所以小丽在平面镜中像的大小不变。人离平面镜越近感觉像越大,像的大小实际上是没有发生变化的,只是眼睛看像的视角变大。

4.(2014大连中考题)某同学站在平面镜前2m处。他向远离平面镜的方向移动0.5m,此时他的像到平面镜的距离是(  )

A1.5m B2m C2.5m D5m

答案:C

解析:某同学站在平面镜前2m处,即他到平面镜的距离是2m,因为物像到平面镜的距离相等,所以他的像到平面镜的距离也是2m,当他向远离平面镜的方向移动0.5m,此时,他到平面镜的距离为2m+0.5m=2.5m,则他的像到平面镜的距离也为2.5m。

5.(2014广元中考题)把一个高0.8m的平面镜竖直放置,一个身高1.6m的人以2m/s的速度沿垂直于平面镜的方向向平面镜走近,那么他在镜中的像(  )

A高度为0.8m,以2m/s的速度靠近平面镜

B高度变大,以2m/s的速度远离平面镜

C高度为1.6m,以2m/s的速度靠近平面镜

D高度变大,以4m/s的速度远离平面镜

答案:C

解析:因为平面镜成像的特点是像与物体大小相等,因为此人身高1.6m,所以他在镜中的像高也是1.6m。由平面镜成像的特点可知他以2m/s的速度沿垂直平面镜的方向上走近平面镜时,他在平面镜中的像也以2m/s的速度沿垂直平面镜的方向上走近平面镜,所以选项C正确,ABD错误。

6.汽车夜间行驶时,一般车内不开灯,这是因为(  )

A要节约用电

B车内开灯形成漫反射,光线刺眼,影响司机开车

C车内开灯,司机前面的玻璃会反射车内物体的像,妨碍司机开车

D车内开灯,光射到车外后视镜上,反射到司机眼中,妨碍司机开车

答案:C

解析:夜间驾驶室外的光线是比较暗的,若打开驾驶室内的灯,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,容易发生交通事故。

7.如图3所示,物体AB长1.6m,平面镜CD长0.7m,物体到平面镜的距离为2m,下列关于物、像、镜的说法中,正确的是(  )

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图3

A物体通过该平面镜啊,不能成完整的像

B像的高度与平面镜的长度相同,为0.7m

C物体与像的距离为2m

D像的高度与物体的高度相同,为1.6m

答案:D

解析:物体在平面镜成像时,物像等大、到平面镜等距、连线与镜面垂直、成虚像。像的大小与物体大小有关,与平面镜大小无关。无论平面镜大小如何,一定能成完整的像,只是有时我们看不到完整的像,所以A错误;像和物体的大小相同,像高应为1.6m,所以B错误;根据物像到平面镜等距,物体与像的距离为4m,所以C错误;像和物体的大小相同,像高1.6m,所以D正确。

8.检查视力的时候,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视力表的像。如图4所示,是某同学检查视力时的情景,下列说法正确的是(  )

图4

A镜中视力表的像是实像

B镜中视力表的像比视力表小

C镜中视力表的像到该同学的距离为5m

D当该同学走近镜子时,她自己在镜子里的像变大

答案:C

解析:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。视力表在平面镜中成虚像,A不符合题意。视力表在平面镜中成像大小跟视力表大小相等,B不符合题意。视力表到平面镜的距离是3m,视力表的像到平面镜的距离是3m,该同学到平面镜的距离是3m-1m=2m,镜中视力表的像到该同学的距离为5m,C符合题意。当该同学走近镜子时,自己的像大小跟自己大小相等,大小不变,D不符合题意。

9.(2014年丽水中考题)晚上,小科在教室里通过窗玻璃看到自己的像,而且室内灯光越亮像就越清晰,下列对该像描述正确的是(  )

A.所成的像是实像

B.室外越亮像就越清晰

C.像的形成原因是光的反射

D.人越靠近窗玻璃像就越大

答案:C

解析小科在窗玻璃上看到另一个“自己”,是平面镜成像现象,属于光的反射现象;室内灯光越亮,反射的光线越强,像也就越清晰。

10.(2014年广州中考题)如图5,小明把蜡烛A放在玻璃板前某位置时,另一支外形相同的蜡烛B恰好与蜡烛A所成的像完全重合。仅根据这步实验,小明就提出:“若将蜡烛A移到其他位置,玻璃板所成的像始终是与物等大的”。他这一提法属于(  )

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图5

A.猜想 B.评估 C.设计实验 D.实验结论

答案:A

解析小明根据一次实验中的现象,就提出:“若将蜡烛A移到其他位置,玻璃板所成的像始终是与物等大的”,他这一提法属于猜想与假设。如果再经过多次实验,上述提法都能得到验证,才是实验结论。

二、填空题

11.(2014年泰安中考题)湖边的路灯距湖面高3m,湖水深7m,映在平静湖水中灯的“倒影”距离湖面   m。

答案:3

解析:平静的湖水面相当于平面镜,灯在湖水面上成虚像,灯和灯的像到水面的距离相等,灯到水面距离是3m,所以灯的像到水面的距离也是3m。

12.(2014年白银中考题)丽丽在湖边树荫下乘凉,发现地面上有很多圆形光斑,这是由于光的   形成的太阳的像,她看到湖水中有树的倒影和鱼,其中“倒影”是光的   现象。

答案:直线传播;反射。

解析:树叶间有空隙,形成一个个小孔,树荫下地面上的光斑是太阳经小孔成的实像,是光的直线传播形成的。湖水中树的倒影是树经湖水这个“平面镜”成的像,是光的反射形成的。

13.商场或宾馆厅堂的墙壁上常装上一块很大的平面镜,这样可以给人以增大 的感觉,这是利用了

答案:空间;平面镜成像原理。

解析:根据平面镜成像特点:像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。所以商场、宾馆里常用平面镜来装潢,目的是利用平面镜成像原理,给人空间增大的感觉。

14小强同学到银行取款,他想知道当时是几点了,由于人很多,银行的电子钟被挡住了,他向上看时,发现光滑如镜的天花板上倒映出电子钟的影像为【物理素材】魔幻的光【廿一】 - 高垚骏 - 高垚骏物理工作室,则实际的时间应是

答案:15:20

解析:根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面是对称的,由题可知镜面是水平放置的,故像与物是上下相反的图形,只要做出看到像的上下相反对称图形(如图6)即可知当时的时刻。

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图6

15.(2014年南京中考题)如图7所示,将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上,并准备了两个相同的棋子A和B、刻度尺、铅笔等,用来探究棋子A在平面镜中成像的特点。

图7

(1)实验操作要解决两个问题:

①如何确定 的位置;②如何比较 的大小来判断像的性质?

(2)为了研究像和物到镜面距离的关系,应多次改变 ,重复实验。

(3)实验表明,像与物相对于镜面

答案:(1)①像;②像与物;(2)棋子A到镜面的距离;对称。

解析:(1)平面镜能成像,平面镜所成的像与物有什么关系,是实验要解决的问题。实验的关键是怎样确定像的位置?怎样比较像与物的大小?后面的实验都是为了解决这些问题而进行的。

(2)为了研究像和物到镜面距离的关系,需要测量像和物到镜面距离并进行比较。由于一次实验具有很大的偶然性,所以应多改变几次物体到镜面距离,这样才能保证结论正确。

(3)根据两棋子位置的连线跟镜面垂直,两个棋子到镜面的距离相等,即像与物相对于镜面对称。

16.(2013年荆门中考题)如图8,某人站在离湖岸边6m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1.5m,湖两岸均高出湖水面1m,湖宽40m,则该树HG的高度为___________m。

答案:8

解析:如图9,首先作出H、G两点关于水面的对称点H'、G',即HG的虚像H'G';然后把人眼D和H'连接起来,与湖面AA'交点为O。根据题意,此时H'、O、B、D四点在一条直线上(B为湖岸的上边缘)。题目中的已知用图中符号可以表示为:BC=6m,CD=1.5m,A'B= AG'=1m,AA'=40mOA=40m-OA'

由Rt△AOH′∽Rt△BOA′,得

再由Rt△BOA′∽Rt△DBC,得

由上面两式,求出G'H'=8m,即该树HG的高度为8m。

三、作图与实验题

17.如图10所示,在练功房里,小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势。画出她的脚上B点的光线经过平面镜后进入人眼A点的光路图。

答案:如图11

解析:要做出题目要求的光路图,关键要理解平面镜成像的原理。可以先根据物、像关于平面镜对称找到B在镜中的像B’,再根据反射光线的反向延长线必经过像点这一性质,连接ABˊ,与平面镜的交点为O,即OBˊ为反射光线的反向延长线,从而作出反射光线OABA则为入射光线。

18.(2014黑龙江中考题)如图12所示是小方同学用两只外形相同的蜡烛“探究平面镜成像的特点”。

图12

(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定

(2)选取相同的蜡烛,是为了便于比较像和物体的 关系。

(3)在实验过程中,把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前,再将另一支 蜡烛(选填“点燃”或“不点燃”)放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟前面的蜡烛的像

(4)当点燃的蜡烛放在玻璃板前面20cm的A处时,玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了;移去B处的蜡烛,将光屏放在B处,发现光屏上并没有蜡烛的像,这说明平面镜所成的像是 像。

答案:(1)像的位置;(2)大小;(3)不点燃;重合;(4)虚。

解析:(1)实验中用透明的玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板既能够通过反射成像,还能够让光透过使我们观察到后面的蜡烛。这样便于确定像的位置和大小。

(2)实验中选择两根完全一样的蜡烛是为了比较像与物体的大小关系。

(3)实验中确定像的位置的方法是:把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前,再将另一支不点燃蜡烛放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟前面的蜡烛的像重合。由于玻璃板前面的蜡烛通过玻璃板成的像不太明亮,此时如果把玻璃板后面的蜡烛点燃,则不容易确定后面的蜡烛与前面的蜡烛的像是否重合,这样会使成像的位置找不准确。

(4)实像和虚像的重要区别是:实像能用光屏接到,虚像不能用光屏接到。

19.(2014北京中考题)实验桌上有如图13所示的实验装置(其中的透明玻璃为平面镜),还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个,9个为红色,9个为绿色。小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”。

图13

小军的主要实验步骤如下:

①将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上,在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置,使得从不同角度观察,两个绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。

②改变物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离,在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置,使得从不同角度观察,两个绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。

③再改变四次物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离,仿照步骤②,做四次实验。

请根据以上叙述回答下列问题:

(1)小军计划探究的问题中的自变量是

(2)根据以上实验步骤可知,小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与 的关系;

(3)针对小军计划探究的问题,在实验步骤②中,应改变

答案:(1)物体大小;(2)物体到平面镜的距离;(3)物体大小。

解析:(1)小军计划探究的问题是“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”,所以需要改变物体大小,观察成像大小如何改变。所以小军计划探究的问题中的自变量是物体大小。

(2)根据小军的实验步骤可知,小军改变的是物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离,所以实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离的关系。

(3)针对小军计划探究的问题,在实验步骤②中,应保持距离不变,改变物体大小。

20.(2014烟台中考题)某实验小组用玻璃板、两支完全相同的蜡烛AB,两个完全相同的棋子、白纸、支架、刻度尺、笔等器材探究平面镜成像特点(如图14)。

图14

(1)小明同学在寻找蜡烛像位置时,无论怎样移动蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,其可能的原因是

(2)同组的小红同学用棋子代替蜡烛进行实验,但怎么也看不清楚棋子的像,请你提出一个解决这个问题的办法。

答案:(1)玻璃板没有与水平桌面垂直;(2)在较暗的环境下进行实验,并射灯照射棋子。

解析:(1)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,蜡烛A的像与蜡烛A不在同一水平面上,造成与蜡烛A在同一水平面上的蜡烛BA的像不能与重合。

(2)因为玻璃板成像不太明亮,为了更清晰地看到玻璃板中的像,要求玻璃板前的物体要尽可能的亮,而环境要尽可能的暗。而玻璃板后的物体也要尽可能的亮,环境要尽可能的暗。所以平面镜成像实验适合在较暗的环境下进行,再用射灯照射棋子,效果更好。

21.(2014云南中考题)如图15(a)是“探究平面镜成像特点”的实验装置。

图15(a) 图15(b)

(1)除图中所示的实验仪器外,还需用到的测量工具是

(2)实验时,玻璃板要与纸面 放置。沿玻璃板画一条直线MN代表 的位置,然后把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到蜡烛在玻璃板后面所成的像。这个像是由于光的 形成的。

(3)图15(b)是某小组同学用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置关系。分析图中信息可得出平面镜成像的特点:像和物到平面镜的距离 ;像和物的连线与平面镜 。有同学将白纸沿直线MN对折后发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,所以平面镜成像的特点又可表述为:平面镜成的像与物体关于镜面

答案:(1)刻度尺;(2)垂直;平面镜;反射;(3)相等;垂直;对称。

解析:(1)平面镜成像特点的实验中,要比较像与物体到镜面的距离,所以要用刻度尺来测量。

(2)实验时,玻璃板要与纸面垂直放置,这样才能在一个水平面内找到像的位置。沿玻璃板画一条直线MN代表平面镜的位置,然后把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到蜡烛在玻璃板后面所成的像,这个像是由于光的反射形成的。

(3)分析图中信息可得出平面镜成像的特点:像和物到平面镜的距离相等;像和物的连线与平面镜垂直。如果将白纸沿直线MN对折,会发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,这说明平面镜成的像与物体关于镜面对称。

22.(2014年南昌中考题)玲玲同学进行“探究平面镜成像时像与物的关系”实验时,选择两根完全相同的蜡烛、一块较厚的玻璃板MPQ两个面都可以作为平面镜使用)。

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图16

【进行实验与收集证据】

她在桌面上铺一张大纸,竖立一块玻璃板;将蜡烛A放置在玻璃板的前面,点燃蜡烛A,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面,如图16甲所示,进行实验。

玲玲按照图16乙中的测量方法,多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应数据:

实验序号

1

2

3

4

物距u/cm

4.2

5.0

6.8

10.0

像距v/cm

3.7

4.5

6.3

9.5

【分析与论证】

根据上述实验数据分析得出:像距小于物距。

【交流与评估】

这个结论与平面镜成像特点不相符,主要是选择了蜡烛A所成的像到反射面的距离 (选填“正确”或“不正确”);根据上面数据推算玻璃板的厚度为 cm。

答案:不正确;0.5cm。

解析:玻璃板有前后两个反射面(如本题中的PQ),两个反射面都能成像。当玻璃板比较厚时,两个反射面成像距离比较远,实验时会出现明显的两个像,使实验比较复杂;当玻璃板比较薄时,两个反射面成像距离比较近,可以近似看成一个像,使实验简单化。比较本题物距和像距中的四组数据,可以发现物距总比像距大0.5cm,这显然是不对的。从乙图看出玲玲认为物距为AP面的距离,而像距为A’Q的距离。实际上,像距应该是像A'P面的距离。根据测量的AP的距离和A’Q的距离可求得玻璃板的厚度。










探究平面镜成像大小与距离的关系
江苏丰县初级中学 徐钦连









当我们走近镜子时,发现镜子中自己的像变大,而远离镜子时像变小。像的大小与物体到镜子的距离有关吗?

实验目的:

1.通过实验探究,了解平面镜所成像的大小与物体到镜面距离是否有关。

2.经历探究过程,了解虚像的特点。

实验原理:

光的反射定律、等效替代法。

实验器材:

茶色玻璃板、多支蜡烛(其中有两支相同)、方格纸、刻度尺、铅笔等。

实验步骤:

1.像图1那样,将一张8开的白纸铺在水平桌面上,中间画一道竖线和一道横线(竖线和横线垂直),把玻璃板竖直立放在横线上,竖线准备放蜡烛。

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图1 探究平面镜成像的装置

2.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像。把点燃的蜡烛放在离玻璃板远近不同的位置,观察像的大小有什么变化?此时能否得出像的大小与物体到镜子的距离有关的结论?(提示:仅凭眼睛观察来判断像与物的大小关系并不可靠)。

3.固定好玻璃板前面点燃的蜡烛,另拿一支相同的蜡烛(这个蜡烛不要点燃)放在玻璃板后面,以画的竖线为中心前后左右移动,直至从不同位置看上去它们都重合在一起,这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置。后一支蜡烛的高度等于前一支蜡烛的像的高度。

4.把点燃的蜡烛放在离玻璃板较近的位置,拿另一根较高的蜡烛移到成像的位置处,观察蜡烛和像能否完全重合。再换成一个与点燃的蜡烛等高的蜡烛,放到成像的位置处,观察蜡烛和像能否完全重合,从而验证“近大”是否正确;同理去验证“远小”是否正确。

把测量结果填入下表中:

蜡烛到平面镜的距离

蜡烛的像到平面镜的距离

物体与像大小的关系

第一次

第二次

第三次

得出结论:

根据实验,获得的结论是:平面镜成像时,像和物的大小总是相等的。即无论物体与平面镜的距离如何变化,它在平面镜中所成的像的大小始终不变,与物体的大小总是一样。











 

 

 

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