初中物理平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案试题

如图所示，将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，凸透镜和平面镜相距为d，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点A，则此凸透镜的焦距为（）

A．d

B．d/2

C．3d/2

D．2d/3

下列关于光的现象的说法中正确的是                    （      ）

A．我国古代使用的铜镜能成正立放大的实像；

B．激光准直利用了光的折射性质；

C．老花镜的焦距可以在太阳光下用刻度尺粗略测出；

D．照相机照相时在底片上成倒立放大的虚像

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题: （1）小汽车的外形设计成流线型（如图所示），当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时           （选填“大”、“小”或“不变”），其原因是______________________.

（2）挡风玻璃倾斜安装不仅可以减少空气阻力，更重要的作用是_______________
（3）交通法规规定小汽车行驶时不能追尾，目的是__________________________
（4）如图所示，是小汽车内四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中        图是做过冲程，若汽油机飞轮转速为1200转/分，则1秒内汽油机对外做       次功。

如图所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一张白纸，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，以A蜡烛为成像物体．

（1）如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板，应选择     mm厚的玻璃板做实验，该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物的      关系．
（2）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到       ，从而确定               ，此时成像的清晰度比日常使用的平面镜       （选填“好一些”或“差一些”）．
（3）如果玻璃板没有放正，将对实验产生什么影响？                     ；
（4）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”）．
（5）实验中，当蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合时，撤去蜡烛B并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏，则光屏上        （选填“能”或“不能”）显示蜡烛A的像，说明物体通过平面镜所成的像是       像．
（6）图乙是某实验小组的同学经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置．他们接着就连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否       ，再分别测量        _____的距离，判断像与物是否关于平面镜对称．

下面是晓婷同学设计的探究“光的反射定律”和“平面镜成像特点”的实验过程．
（1）如图，为了探究“光的反射定律”，晓婷将一张白纸B放在水平桌面上，将一个平面镜A垂直白纸放置，用激光手电贴着　 　（选填“A”或“B”）照射，并记录下了反射角和入射角的度数如下表．通过表格中的数据可得到的结论是　        　．

入射角	15°	30°	60°
反射角	15°	30°	60°

（2）为了探究“平面镜成像特点”，她将平面镜换成了　  　，并取来了两个　 　的蜡烛．在实验过程中，随着蜡烛的燃烧变短，蜡烛的像与用来找像的蜡烛　  　（选填“仍然重合”或“不再重合”），此时所成的像与物大小　  　（选填“相同”或“不相同”）．

公共场所中经常看到有人饶有兴趣地低头玩手机游戏，殊不知手机中还有很多其它功能。爱好物理的“620”创新小组的同学们，发现手机有一种“镜子”功能。于是，激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。

【设计实验】

由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验，无法找到像的位置。于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等，组装成如图所示的实验装置。

【进行实验与收集证据】

（1）小华同学将棋子 $A$移到玻璃板前某位置不动，小普同学在玻璃板另一侧帮忙移动棋子 $B$，无论小普在水平桌面上怎样移动棋子 $B$，小华都看不到棋子 $B$与棋子 $A$的像重合，善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面　　，调整后，小华便能看到棋子 $B$与棋子 $A$的像完全重合。

（2）把棋子 $A$在玻璃板前移动多次，同时调整玻璃板后棋子 $B$的位置，每次都使得棋子 $B$与棋子 $A$的像的位置重合，这不仅可以找到像的位置，还可以比较出像与物的　　关系。

（3）实验中还需要　　，用来测量像与物到玻璃板的　　。

【分析与论证 $]$

平面镜成像的特点是：像与物的大小　　；像与物到镜面的距离　　。利用数学中的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：像与物关于镜面　　。

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

图甲是小明探究光的反射规律的实验装置图。

（1）该实验中，纸板 $A$、 $B$的作用是　            　（写出一条即可）。

（2）让入射光线沿 $\mathit{FO}$方向射入，则发现反射光线沿　      　方向射出。

（3）实验结束后，小明想继续探究平面镜成像的特点，装置如图乙，却发现点燃蜡烛 $A$，在平面镜后移动未点燃的蜡烛 $B$，根本无法透过平面镜看到蜡烛 $B$．小明可用　　     代替平面镜，让实验顺利完成。

（4）实验结束时，小华将一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在 $a$处，如图丙。现将平面镜移至图丁位置，硬币的成像情况是　          　（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

小明站在厚度忽略不计的穿衣镜前 $1.5m$处，他在镜中的像是一个与他 　　（选填“等大”、“放大”或“缩小” $)$的虚像，像与他之间的距离是 　　 $m$。

如表中实验操作不能达到实验目的的是 $($ 　　 $)$

序号	实验目的	实验操作
①	探究声音的产生	将发声的音叉触及面颊
②	探究物体间力的作用是否是相互的	小车     $A$ 上固定磁体，小车     $B$ 上固定铁块，将它们靠近一定距离后，固定     $A$ ，释放     $B$
③	探究通过导体的电流与它两端电压的关系	保持导体的电阻不变，多次改变其两端电压，测量通过它的电流
④	探究平面镜成像的虚实	将白纸放在玻璃板后像的位置，直接观察白纸

A．

①

B．

②

C．

③

D．

④

某同学为了探究“平面镜成像时，像与物到平面镜的距离的关系”，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺。实验装置如图（甲）所示。

（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板有膜那一面的下边线与直线重合。

（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境有：①几乎无光的实验室，②有阳光的实验室，在　      　（选填“①”或“②”）中进行实验效果好。

（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：　       　。

（4）在白纸上沿跳棋 $A$和 $B$的边缘画圈，测出物距 $u$和像距 $v$的值如下表：

实验次数	1	2	3
物距 $u/\mathit{cm}$	3.39	5.11	6.39
像距 $v/\mathit{cm}$		5.22	6.51

①如图乙所示，第1次实验测量的物距是 $A$的右端到直线的距离，则像距 $v_1=$　   　 $\mathit{cm}$。

②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是：　      　（只有一个正确选项，将正确选项的字母填在横线上）

$A$．刻度尺测量像距时存在误差 $B$．玻璃板有一定厚度

$C$．物和像的标记点不对应 $D$．玻璃板没有竖直放置

在"探究平面镜成像的特点"时，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	物体在平面镜中所成的像是虚像
B．	当物体远离平面镜时，它在镜中的像将变小
C．	如果物体比平面镜大，则物体在镜中的像不是完整的像
D．	用一块不透明的木板挡在平面镜与像之间，像就会被遮挡住

如图是"探究平面镜成像时像与物的关系"的装置。在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛 放在玻璃板前面，一支完全相同，但不点燃的蜡烛 放在玻璃板后面移动，直到看上去它与蜡烛 的像完全重合。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。

（1）实验时，选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是 　　。

（2）在寻找蜡烛 的像的位置时，某同学无论怎样调节蜡烛 ，发现都不能与蜡烛 的像重合，发生这种现象的原因可能是 　　。

（3）实验中把蜡烛 远离玻璃板看到的像会远离，像的大小 　　（填"变大""变小"或"不变" 。

（4）若要确认平面镜所成像是虚像还是实像，进一步操作是 　　。

如图所示，是从平面镜中看到的挂钟，挂钟显示的实际时间为（　　）

A．3：00B．3：30C．9：00D．9：30

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" $)$ 。