北师大版八年级上册三 学生实验：探究——平面镜成像的特点达标测试

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1. 图5-3-5是从平面镜中看到的钟面虚像,则实际时间是( )。
图5-3-5
A.9时40分 B.2时20分
C.4时10分D.7时50分
2.图5-3-6能正确表示小丑在平面镜中成像的是( )。
图5-3-6
3.学校大门旁竖直放置了一块平面镜,小张同学逐渐靠近平面镜的过程中,下列说法正确的是( )。
A.小张的像逐渐变大
B.小张想通过平面镜看到自己的全身像,则平面镜的纵向长度至少为整个身高的一半
C.小张在平面镜中看见了小王,则小王在平面镜中看不见小张
D.小张在平面镜中所成的像是实像
4.一只小鸟在平静的湖面上飞翔,当小鸟距水面4 m时,该“倒影”距小鸟 m,小鸟在湖面的“倒影”是 (选填“实”或“虚”)像,它是由光的 形成的。
图5-3-7
5.如图5-3-7所示,桥通过平静的水面成像,半圆形桥孔与其像合在一起构成圆。桥长45 m,则桥的像长 m。正中大圆直径为10 m,则大圆顶部到水面的距离为 m。
图5-3-8
6.研究平面镜成像特点的实验情况如图5-3-8所示,放在“烛焰”上的手指 (选填“会”或“不会”)被烧痛,烛焰在平面镜中所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
7.疫情期间,医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是 (选填“实像”或“虚像”);当医护人员走近平面镜时,人与像之间的距离 ,像的大小 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
8.(2021·陕西中考)在图5-3-9中作出点光源S通过平面镜所成的像S'(保留作图痕迹)。
图5-3-9
9.一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设A处为人眼,作出灯发出的光经水面反射后进入人眼的反射光线。(保留辅助线)
图5-3-10
10.图5-3-11是探究平面镜成像特点的实验装置。
图5-3-11
(1)选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 。
(2)选取完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的 关系。
(3)实验中移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛A到玻璃板的距离是12 cm,则蜡烛B到玻璃板的距离是 cm。
11.在探究平面镜成像特点的实验中:
图5-3-12
(1)如图5-3-12所示,在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿一支没有点燃的相同蜡烛,在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像 。若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛,在玻璃板后面观察光屏,将 (选填“能”或“不能”)观察到玻璃板前面点燃蜡烛的像。
(2)实验数据如表5-2:
表5-2
本实验表明:平面镜所成的像是虚像,像与物的大小 ,像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离。
探究创新
12.如图5-3-13所示,小明站在地铁站台,他透过玻璃板制成的屏蔽门可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像。小明根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验。实验步骤如下,请完成相关内容。
图5-3-13
(1)小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到 。
(2)记录 。
(3)量出 的距离。
步骤(3)中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d,物理依据是 。
13.小成同学在做探究平面镜成像特点的实验时,在竖立的玻璃板前5 cm处放一支点燃的蜡烛A,蜡烛高8 cm,小成发现在玻璃板的后面出现蜡烛的像,他再取一段未点燃的同样的蜡烛B放在像处,发现该蜡烛与蜡烛A的像完全重合,如图5-3-14所示。
图5-3-14
(1)B蜡烛的高为 cm。
(2)为了使像看起来更清晰,小成最好在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(3)小成在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴 (选填“可能”或“不可能”)被点燃。
(4)小成以5 cm/s的速度匀速将A蜡烛远离玻璃板移动2 s时,B蜡烛应与A相距 cm才可能与A的像完全重合。
参考答案
1.A 解析:本题考查的是平面镜的成像特点:平面镜成的像与物体左右相反。因此,可以通过钟面的中心作一条竖直线,把它当作平面镜成像的对称轴,找出针的实际位置,由此得出实际时间是9时40分,A正确。
2.D 解析:平面镜成的像与物体关于镜面对称,所以物体与像看起来是左右相反的。只有D选项中物像对称,故选项D正确。
3.B 解析:小张同学逐渐靠近平面镜的过程中,其大小不变,根据平面镜成像特点知物像大小相等,故小张的像大小不变,故A错误。人若能从镜中看到自己的全身像,需满足的条件是人的头顶和脚反射的光,经镜子反射后都能进入人的眼睛,即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。假设小张的身高为1.6 m。如图D-5-3所示,AB表示人的全身,C点表示人眼的位置。根据平面镜成像的特点,作出人的像A'B',将A'和C,B'和C分别用直线连接起来。则EF就是平面镜的最小长度。
图D-5-3
根据平面镜成像特点可知,A'B'∥EF∥AB,且D为AA'的中点;
所以E、F分别为A'C、B'C的中点;
所以EF为△A'B'C的中位线;
所以lEF=12 lA'B'=12 lAB=12×1.6 m=0.8 m。
故小张想通过平面镜看到自己的全身像,则平面镜的高度至少为整个身高的一半,故B正确。因为光路是可逆的,所以小张在平面镜中看见了小王,小王也能在平面镜中看见小张,故C错误。根据平面镜成像特点知,小张在平面镜中所成的像是虚像,故D错误。
4.解析: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4 m,像到水面的距离也是4 m,所以“倒影”距小鸟8 m。
答案:8 虚 反射
5.解析:桥通过平静的水面成像,属于平面镜成像,物体在平面镜中成的是正立、等大的虚像,故桥的像长与桥长相等,也是45 m。正中大圆直径为10 m,则半径为5 m,即大圆顶部到水面的距离为5 m。
答案:45 5
6.解析:平面镜成的像是虚像,也就是说并没有实际的发光点在那里,所以放在“烛焰”上的手指不会被烧痛。
答案:不会 虚
7.解析:医护人员在平面镜中的像是虚像;当医护人员走近平面镜时,物距变小、像距变小,医护人员与镜中的像的距离变小;根据像和物大小相等可知,当医护人员靠近平面镜时,医护人员的像的大小不变。
答案:虚像 变小 不变
8.答案:如图D-5-4所示
图D-5-4
9.解析:根据平面镜成像特点,首先作出B点的像点B',然后连接B'点与眼睛,连线与水面的交点就是入射点,入射点跟眼睛的连线就是反射光线。
答案:如图D-5-5所示
图D-5-5
10.解析:(1)因为玻璃板不仅反光而且透光,用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。(2)选取相同的两支蜡烛是为了便于比较像与物体的大小关系。(3)像与物体到玻璃板的距离相等,所以蜡烛B到玻璃板的距离是12 cm。
答案:(1)确定像的位置 (2)大小 (3)12
11.解析:(1)为了确定像的位置,拿一支未点燃的蜡烛在玻璃板后面来回移动,直到跟前面那支蜡烛的像完全重合,此时蜡烛的位置即为像的位置。因为平面镜所成的像为虚像,不能用光屏承接,所以光屏上没有像。
(2)由题中图表数据可知,像和物是等大的,且它们到镜面的距离相等。
答案:(1)完全重合 不能
(2)相等 等于
12.解析:小明依据平面镜成像的特点来粗测玻璃屏蔽门到对面广告牌之间的距离。通过自己在玻璃屏蔽门前后移动,直到看到自己在屏蔽门上成的像落在广告牌上,根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等,这时自己到屏蔽门的距离和广告牌到屏蔽门的距离相等。
答案:(1)自己的像落在广告牌上
(2)自己的站位
(3)自己的站位到玻璃屏蔽门
像到镜面的距离等于物到镜面的距离
13.解析:(1)蜡烛A高8 cm,由平面镜成像的特点——像物等大可知,B蜡烛的高也是8 cm。(2)在比较明亮的环境中,很多物体都反射光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮,所以该实验应在比较黑暗的环境中进行。(3)因平面镜成的是虚像,不是实际光线的会聚点,所以小成在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴不可能被点燃。(4)小成以5 cm/s的速度匀速将A蜡烛远离玻璃板移动2 s时,A蜡烛移动距离s=vt=5 cm/s×2 s=10 cm,则A蜡烛与平面镜的距离为5 cm+10 cm=15 cm;因平面镜成像的特点是像物对镜面等距,所以B蜡烛与平面镜的距离也是15 cm,则B蜡烛应与A相距30 cm才可能与A的像完全重合。
答案:(1)8 (2)较暗 (3)不可能 (4)30
实验
次数
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
像与物大小比较
第一次
12.0
12.0
等大
第二次
15.0
15.0
等大