初中物理平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案试题

请按要求完成下列实验：

（1）如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置，小斌同学将薄玻璃板　　放在铺有白纸的水平桌面上，在玻璃板的一侧点燃蜡烛 $A$，透过玻璃板观察另一侧蜡烛 $A$的像；再拿另一支外形完全相同的蜡烛 $B$竖直放在玻璃板后面，调整蜡烛 $B$的位置，若与像重合，说明像与物的大小　　；移去蜡烛 $B$，在其位置上竖立光屏，发现光屏上不能 呈现蜡烛 $A$的像，说明平面镜成正立的　　（选填“虚”或“实” $)$像。

（2）在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，图2甲的实验中温度计使用有一处明显的错误是　　；改正错误后，水沸腾时温度计如图2乙所示，此时水温为　　 ${}^{°}\text{C}$；实验中如果增大水面的气压，则水的沸点将　　（选填“升高”或“降低” $)$。

实验探究

（1）探究晶体熔化时温度的变化规律

如图甲是某晶体熔化时温度时间变化的图像，下表是几种晶体的熔点表。

晶体	熔点 ${/}^{°}\text{C}$	晶体	熔点 ${/}^{°}\text{C}$
铝	660	萘	80.5
铅	328	海波	48
锡	232	冰	0

①根据上述信息判断，该晶体可能是　         　。

②图甲中　      　段表示该晶体的熔化过程，此过程中它的内能　　        。

（2）探究凸透镜成像规律

①蜡烛和凸透镜置于光具座上图示位置，凸透镜焦距为 $10\mathit{cm}$，调节光屏位置，光屏上会出现清晰的　　    （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，据此规律可制成　　     。

②保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜逐渐向　     　移动，光屏上能成清晰缩小的像。

（3）探究平面镜成像特点

①如图丙，把一只点燃的蜡烛 $a$放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一只外形相同但不点燃的蜡烛 $b$　      　，以确定像的位置。

②将蜡烛向镜面靠近，所成像的大小　       　。

小明站在竖直放置的平面镜前5米处，当他正对平面镜以 $1m/s$的速度靠近平面镜时，以镜中的像为参照物，小明是　　（选填“运动”或“静止” $)$的，他在镜中像的大小　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$， $2s$后小明到平面镜中像的距离是　　 $m$。

小明站在穿衣镜前 $1.5m$处，他看到自己在镜中的像是一个等大的　   　像（选填“实”或“虚”），他的像与他之间的距离是　      　 $m$．（玻璃厚度忽略不计）

如图所示，某小组用玻璃板代替平面镜探究平面镜成像的特点。

（1）为了比较像与物到平面镜的距离，需要的测量工具是　    　；

（2）将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前，再拿一支外形相同　    　（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是蜡烛A的像的位置。

在“探究平面镜成像的特点”实验中，如图1所示：

（1）用玻璃板作为平面镜是为了　                　。

（2）为了得到像和物体到平面镜的距离关系，需要将镜前蜡烛放在　          　位置进行多次实验（选填“同一”或“不同”）。

（3）将蜡烛远离平面镜移动一段距离，蜡烛的像的大小将　        　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。将一光屏放在镜后，无论如何移动，在光屏上都不能得到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是　         　像。

（4）在“探究光反射时的规律”实验中，把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板 $\mathit{ENF}$　　         地立在平面镜上，如图2甲所示，这是为了在纸板 $\mathit{ENF}$上同时呈现入射光线和反射光线。把纸板 $\mathit{NOF}$向前折或向后折，如图2乙所示。在纸板上　　         （选填“能”或“不能”）看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。

如是小明在“探究平面镜成像的特点”的实验装置。

（1）你认为本实验小明应选择较　　（选填“厚”或“薄” $)$的玻璃板来完成实验。

（2）在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛 $A$，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛 $B$，竖立在玻璃板后面并移动，直到与蜡烛 $A$的像完全重合，这样做是为了比较像与物的　　关系。

（3）移去蜡烛 $B$，在其原位置上放置一块白屏，白屏上　　（选填“能”或“不能” $)$呈现蜡烛的像。

（4）小明第一次将蜡烛 $A$置于玻璃板前 $5\mathit{cm}$，第二次将 $A$向远离玻璃板的方向移动 $3\mathit{cm}$，再次放置 $B$直到与蜡烛 $A$的像完全重合，则 $A$与 $B$的间距为　　 $\mathit{cm}$。

小明同学身高 $1.80m$，家里装修时要在墙上安装一个竖直的平面镜，为了能从平面镜中看到自己的全身像，平面镜的最小长度应为 $($　　 $)$

A． $30\mathit{cm}$B． $60\mathit{cm}$C． $90\mathit{cm}$D． $120\mathit{cm}$

如图所示，是小顺同学利用两支外形相同的蜡烛、透明玻璃板、木板、白纸和铅笔等器材“探究平面成像特点”的装置。

①为了便于观察，该实验最好在较　　（选填“明亮”或“黑暗” $)$的环境中进行。

②选取相同的蜡烛，是为了便于比较像和物体的　　关系。

③在玻璃板的后面放一个光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像，这说明平面镜所成的是　　（选填“实”或“虚” $)$像。

如图1所示，用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究"平面镜成像的特点"。

（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的 　　。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有"重影"，其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的 　　射。改善"重影"问题的办法是 　　。解决问题后，移动点燃的蜡烛，多次测量并分析得出结论。

（2）小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离，且未用大小不同的物体进行多次实验，就得出了像与物大小的关系，于是他换用一些完全相同的木块进行实验。

①如图2甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图2乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离，再将白纸沿 　　（选填" $\mathit{EF}$ "或" $\mathit{GH}$ " $)$ 对折，若像和物的对应顶点都 　　，则证明平面镜所成的像和物具有对称性。

②如图3所示，用叠加的方法改变物的大小进行实验，记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小 　　。

木块的位置	保持不变
物的大小（玻璃板前木块的个数     $/$ 个）	1	2	3
像的大小（玻璃板后木块的个数     $/$ 个）	1	2	3

（3）某小组在较暗的环境中实验时，发现木块的像较暗、不易辨识，联系日常照镜子的经验，解决方法是 　　（选填"照亮木块的像"或"照亮木块" $)$ 。

夜晚，小林在明亮房间里，通过一面窗户玻璃看到了自己的像，而在晴朗的白天却看不见。对于此现象，他作出如下分析，正确的是 $($ 　　 $)$

A．	夜晚和白天，人都可以通过这面玻璃成像
B．	射向这面玻璃的光，夜晚发生镜面反射，白天发生漫反射
C．	白天，射向这面玻璃的光全部透过玻璃，没有反射
D．	白天，人通过这面玻璃成的像更小

小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下问题：

（1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的 　   　形成的像。

（2）如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，从光学角度分析，这样设计的目的是：　   　（写出一条）；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到 　   　（选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。

（3）在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示。

①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互 　   　。

②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量 　   　和 　   　。

③实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是 　   　（写出一条）。

平静水面上方的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置 $A$、 $B$如图所示， $C$点的人恰好看到它们在水中的像 $A\text{'}$、 $B\text{'}$重合，请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。

关于光现象，下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．矫正近视眼的镜片是凹透镜

B．当你向竖直悬挂的平面镜走近时，你在镜中所成的像越来越大

C．小孔成像是由光的折射现象产生的

D．光是一种电磁波，光在真空中的传播速度是 $3\times {10}^8\mathit{km}/s$

小雯站在竖直平面镜前看见镜中的自己，感叹由于长期没有注意健康用眼，早早就患上了近视眼。她戴的眼镜对光起　　（选填“会聚”或“发散” $)$作用；如果小雯距离平面镜 $1.5m$，则她在镜中的像到镜面的距离为　　 $m$。