14. 如图是3D简易投影,就是用平面镜将水平放置的物体AB的像竖直呈现在人的正前方,其中A的像与人眼在同一水平面,请作出平面镜位置.

14. 如图所示 解析:其中A的像与人眼在同一水平面,过人眼作水平线;将水平放置的物体AB的像竖直呈现在人的正前方,因像与物关于平面镜对称,根据数学知识可知平面镜与水平面的夹角为45°,因像与物的连线与镜面垂直,可知像与物的连线与水平面成45°夹角,故过A作与水平线成45°的直线与眼睛水平的线交于A',作AA'的垂直平分线,即为镜面的位置.
技法点拨 AB水平,AB的像A'B'竖直,说明平面镜与水平方向的夹角为45°,又因为A与A'的连线与平面镜垂直,故A与A'的连线与水平方向的夹角也为45°,则可以画出A与A'的连线,此线与经过眼睛的水平线的交点即为A',线段A与A'的中垂线即为平面镜所在直线.

【分析】要确定平面镜的位置，需利用平面镜成像的核心规律：像与物关于平面镜对称，即平面镜是物和对应像连线的垂直平分线。题目中A的像与人眼在同一水平面，且AB水平放置，其像需竖直，因此A的像A'在人眼的水平线上，且AA'连线与水平方向成45°（水平物成竖直像时，镜面与水平方向夹角为45°），找到A'后，作AA'的垂直平分线即为平面镜位置。
【解析】1. 过人眼作水平线，此线为A的像A'所在的水平线；2. 由于AB水平，像竖直，根据平面镜成像特点，A与A'的连线与水平方向成45°，过A作与水平线成45°的直线，与上述水平线交于A'；3. 连接AA'，作AA'的垂直平分线，该垂直平分线即为平面镜的位置。
【答案】
【知识点】平面镜成像特点、光学作图
【点评】本题考查平面镜成像的作图应用，利用像与物关于镜面对称的规律，结合水平物成竖直像时镜面与水平方向夹角为45°的特点完成作图，需掌握对称法作图的基本方法。
【难度系数】0.5

15. 如图所示,小明在A处,左侧墙壁上挂一面镜子,小明通过镜子可以看到窗户外的景色,请画出小明通过镜子能看到的窗户外的区域.

15. 如图所示 解析:为便于画出小明通过镜子能看到的窗户外的区域,可以把A当作发光点;根据平面镜成像的特点,先作出A在平面镜中成的像A',连接A'和窗户上下边缘P、Q并延长,得到两条反射光线PB、QC;根据光路是可逆的,两条入射光线BP、CQ之间的范围就是人眼在A处从镜子里所能看到的窗户外面的景物范围.

【分析】要确定小明通过镜子能看到的窗外区域，需结合平面镜成像特点与光路可逆原理分析：将A点当作发光点，先作出其在平面镜中的像，再连接像与窗户的上下边缘，得到反射光线，根据光路可逆，对应入射光线的范围就是能看到的窗外区域。
【解析】
1. 根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，作出点A关于左侧平面镜的像A'；
2. 连接像A'与窗户的上边缘P并延长，得到反射光线PB；
3. 连接像A'与窗户的下边缘Q并延长，得到反射光线QC；
4. 依据光路可逆原理，若光线从窗外P、Q处发出，经平面镜反射后到达A点，则BP、CQ之间的区域，就是小明通过镜子能看到的窗户外的区域。
【答案】如图所示
【知识点】平面镜成像、光路可逆
【点评】本题考查平面镜成像的实际应用，利用光路可逆简化作图，需掌握平面镜成像的作图方法，是光学作图的典型题型。
【难度系数】0.5

16. 新趋势跨学科实践（2025·南通通州区期中）如图甲所示，潜艇中的人利用潜望镜在水下也能观察水面上的情况.利用两块镜片可自制一个简易潜望镜，如图乙、丙所示.

(1)用潜望镜可以从海面下看到海面上的船只,说明(填序号:“①光可以沿曲线传播”或“②镜片可以改变光的传播路径”),图乙中两个观察口对应图丙中(填“①④”或“②③”).
(2)图丙中两块镜片是(填“玻璃板”或“平面镜”),镜面是(填“相对”或“相背”)放置的.
(3)射向船只的太阳光线经过次改变方向后射入人眼,观察者通过潜望镜看到的船只的像与直接在潜艇正上方水面上看到的船只左右(填“一致”或“相反”).

16. (1)② ②③ (2)平面镜 相对 (3)3 一致 解析:(1)潜望镜可以把高处物体反射的光线,经过两次镜面反射,反射到低处,使低处的人看到高处的物体;用潜望镜可以从海面下看到海面上船只,说明②镜片可以改变光的传播路径,图乙中两个观察口对应图丙中②③,即物体反射的光线从②进入镜筒,经过两次镜面反射,从③口射出.
(2)平面镜只反射,光线不能透过,平面镜比玻璃板反射光线效果更好,图丙中两块镜片是平面镜,镜面是相对放置的,上面的平面镜把光线直接反射到下面的平面镜上.
(3)射向船只的太阳光线经过船只、两个平面镜3次改变方向后射入人眼,经平面镜一次反射成像时,像和物体左右对调,由于经过了两次平面镜反射,观察者通过潜望镜看到的船只的像与直接在潜艇正上方水面上看到的船只左右一致.

【分析】
要解决这道题，需结合潜望镜的工作原理（光的反射）分析：潜望镜通过平面镜改变光的传播路径，两块平面镜相对放置，光线经两次反射后进入人眼，从而观察高处物体。需明确潜望镜的结构、光线传播过程及平面镜成像特点，逐一推导各问题答案。
【解析】
(1) 潜望镜的核心是利用平面镜反射光线，改变光的传播路径，因此从海面下能看到海面的船只，说明镜片可以改变光的传播路径，故选②；图乙中两个观察口对应图丙中，光线从上方的②进入镜筒，经两次反射后从下方的③射出，因此对应②③。
(2) 潜望镜的镜片需高效反射光线，平面镜的反射效果优于玻璃板，故两块镜片是平面镜；为使光线经两次反射后沿水平方向射出，镜面需相对放置。
(3) 射向船只的太阳光线，先经船只反射，再经上方平面镜、下方平面镜各反射一次，共3次改变方向后射入人眼；平面镜一次反射成像会使像与物体左右相反，经过两次反射后，左右相反的效果抵消，因此看到的像与直接在潜艇正上方水面看到的船只左右一致。
【答案】
(1) ②；②③
(2) 平面镜；相对
(3) 3；一致
【知识点】
光的反射；平面镜成像
【点评】
本题结合潜望镜的跨学科实践，考查光的反射原理及平面镜成像特点，属于光现象的基础应用，需理解潜望镜的光线传播过程即可解答。
【难度系数】
0.5

17. 新趋势 开放性设问 某地地铁开通后，大大方便了居民出行.小金站在地铁站台上，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，如图所示.小金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距离$ d $的实验.请简要写出其实验步骤.

17. (1)小金相对玻璃屏蔽门前后移动,直到观察到自己在玻璃屏蔽门后所成的像与广告牌在同一竖直平面上;(2)在小金站立的位置做标记;(3)用卷尺测出标记位置与门的距离;(4)根据平面镜成像的特点:物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离,可知步骤(3)中量得的距离就等于玻璃屏蔽门到广告牌的距离d.

【分析】
要粗测玻璃屏蔽门到广告牌的距离，需利用平面镜成像“物与像到平面镜的距离相等”的特点。实验的核心是让小金自身在玻璃屏蔽门后的像与广告牌处于同一竖直平面，此时小金到屏蔽门的距离就等于广告牌到屏蔽门的距离，只需测量小金站立位置到屏蔽门的距离，即可间接得到d。
【解析】
实验步骤如下：
(1) 小金相对玻璃屏蔽门前后移动，直到观察到自己在玻璃屏蔽门后所成的虚像与广告牌在同一竖直平面上；
(2) 在小金当前站立的位置做标记；
(3) 用卷尺测量标记位置到玻璃屏蔽门的距离；
(4) 根据平面镜成像特点：物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离，可知步骤(3)中测量的距离即为玻璃屏蔽门到广告牌的距离d。
【答案】
(1)小金相对玻璃屏蔽门前后移动，直到观察到自己在玻璃屏蔽门后所成的像与广告牌在同一竖直平面上；(2)在小金站立的位置做标记；(3)用卷尺测出标记位置与门的距离；(4)根据平面镜成像的特点：物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离，可知步骤(3)中量得的距离就等于玻璃屏蔽门到广告牌的距离d。
【知识点】
平面镜成像特点，长度的测量
【点评】
本题结合地铁站台的生活场景，考查平面镜成像规律的实际应用，要求学生能将物理知识与生活现象结合，设计合理的测量方案，体现了物理学科的实用性。
【难度系数】
0.5