1. 小明在科技节中表演了一个魔术:他展示了一个正面透明的魔术箱,箱子内部是一个空的方正空间。当硬币被从顶部小口投入后,观众惊奇地发现虽然硬币掉入箱子了,但是箱子内部仍然空空如也,硬币居然消失了!魔术箱的奥秘在于其内部巧妙地放了一块平面镜,那么应该如何放置平面镜才能实现这个魔术效果呢?(
B
)答案
1. B
解析
【分析】
要解决这个问题,首先明确魔术需要实现的两个效果:一是硬币投入后从正面看不到硬币,二是从正面看箱子仍是完整的空方正空间。我们可以结合平面镜成像的特点思考:首先需要让硬币落在平面镜的后方,被平面镜遮挡,处于观察者的视野盲区;其次平面镜所成的像要能和箱子前侧的空间拼接,让观察者误以为看到了完整的空箱子。接下来逐一分析各选项的放置方式是否满足这两个要求即可。
【解析】
根据平面镜成像“像与物体关于镜面对称”的特点,逐一分析选项:
A. 镜面朝上时,平面镜所成的像无法和前侧空间拼接成完整的空箱,且硬币投入后会落在镜面前方,观察者可以看到硬币,不符合要求;
B. 镜面朝下,平面镜与箱底成45°角斜放,硬币投入后会落到平面镜和箱子后壁之间的区域,被平面镜遮挡,正面无法观察到;同时平面镜会对镜子上方的箱内空间成像,像的位置正好和前侧的空箱拼接,观察者看起来就是完整的空方正空间,符合魔术效果;
C. 镜面朝上,放置角度导致成像无法形成完整的空箱效果,不符合要求;
D. 镜面朝下但放置位置错误,硬币投入后落在镜面前方,观察者可以看到硬币,不符合要求。
综上,符合要求的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
平面镜成像特点、光的反射应用
【点评】
本题结合趣味魔术场景考查平面镜成像知识的实际应用,需要将所学的成像规律结合实际场景分析,能够锻炼学生的知识迁移能力和学以致用的意识。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,首先明确魔术需要实现的两个效果:一是硬币投入后从正面看不到硬币,二是从正面看箱子仍是完整的空方正空间。我们可以结合平面镜成像的特点思考:首先需要让硬币落在平面镜的后方,被平面镜遮挡,处于观察者的视野盲区;其次平面镜所成的像要能和箱子前侧的空间拼接,让观察者误以为看到了完整的空箱子。接下来逐一分析各选项的放置方式是否满足这两个要求即可。
【解析】
根据平面镜成像“像与物体关于镜面对称”的特点,逐一分析选项:
A. 镜面朝上时,平面镜所成的像无法和前侧空间拼接成完整的空箱,且硬币投入后会落在镜面前方,观察者可以看到硬币,不符合要求;
B. 镜面朝下,平面镜与箱底成45°角斜放,硬币投入后会落到平面镜和箱子后壁之间的区域,被平面镜遮挡,正面无法观察到;同时平面镜会对镜子上方的箱内空间成像,像的位置正好和前侧的空箱拼接,观察者看起来就是完整的空方正空间,符合魔术效果;
C. 镜面朝上,放置角度导致成像无法形成完整的空箱效果,不符合要求;
D. 镜面朝下但放置位置错误,硬币投入后落在镜面前方,观察者可以看到硬币,不符合要求。
综上,符合要求的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
平面镜成像特点、光的反射应用
【点评】
本题结合趣味魔术场景考查平面镜成像知识的实际应用,需要将所学的成像规律结合实际场景分析,能够锻炼学生的知识迁移能力和学以致用的意识。
【难度系数】
0.6
2. 小明用直径不同的纸筒制成题2图所示的装置做小孔成像实验。外筒左侧有一个很小的三角形小孔,点燃蜡烛并置于小孔前一段距离,贴在内筒的半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像,下列判断正确的是(

A.半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的实像
B.小孔是三角形,所以蜡烛成的像也是三角形
C.增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒,像变大
D.其他不变,仅移动内筒,既可成放大也可成缩小的像
D
)。A.半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的实像
B.小孔是三角形,所以蜡烛成的像也是三角形
C.增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒,像变大
D.其他不变,仅移动内筒,既可成放大也可成缩小的像
答案
2. D
解析
【分析】
解题时首先要明确小孔成像的原理是光的直线传播,核心规律有:①成倒立的实像;②像的形状与物体一致,和小孔形状无关;③像的大小由物体到小孔的距离(物距)、像到小孔的距离(像距)共同决定,像的大小与像距成正比、与物距成反比。再结合上述规律逐一判断每个选项的正误即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 小孔成像成倒立的实像,但像的大小受物距、像距影响,若像的大小大于半透明纸的尺寸,半透明纸上无法承接整个蜡烛的像,因此该选项错误。
B. 小孔成像的形状与物体形状一致,和小孔的形状无关,所以蜡烛的像仍是蜡烛的形状,不会是三角形,该选项错误。
C. 像的大小与物距成反比、与像距成正比,增大蜡烛到小孔的距离(物距变大,会让像变小),向右拉动内筒(像距变大,会让像变大),两个因素同时变化时无法确定像的大小一定变大,该选项错误。
D. 其他条件不变时,仅移动内筒可以改变像距:当像距大于物距时成放大的实像,当像距小于物距时成缩小的实像,因此既可成放大也可成缩小的像,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
光的直线传播;小孔成像规律;像的大小影响因素
【点评】
本题主要考查小孔成像的相关知识,易错点是容易误认为像的形状和小孔形状有关,或者忽略像的大小同时受物距、像距两个因素影响,掌握小孔成像的核心规律就能快速解题。
【难度系数】
0.7
解题时首先要明确小孔成像的原理是光的直线传播,核心规律有:①成倒立的实像;②像的形状与物体一致,和小孔形状无关;③像的大小由物体到小孔的距离(物距)、像到小孔的距离(像距)共同决定,像的大小与像距成正比、与物距成反比。再结合上述规律逐一判断每个选项的正误即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 小孔成像成倒立的实像,但像的大小受物距、像距影响,若像的大小大于半透明纸的尺寸,半透明纸上无法承接整个蜡烛的像,因此该选项错误。
B. 小孔成像的形状与物体形状一致,和小孔的形状无关,所以蜡烛的像仍是蜡烛的形状,不会是三角形,该选项错误。
C. 像的大小与物距成反比、与像距成正比,增大蜡烛到小孔的距离(物距变大,会让像变小),向右拉动内筒(像距变大,会让像变大),两个因素同时变化时无法确定像的大小一定变大,该选项错误。
D. 其他条件不变时,仅移动内筒可以改变像距:当像距大于物距时成放大的实像,当像距小于物距时成缩小的实像,因此既可成放大也可成缩小的像,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
光的直线传播;小孔成像规律;像的大小影响因素
【点评】
本题主要考查小孔成像的相关知识,易错点是容易误认为像的形状和小孔形状有关,或者忽略像的大小同时受物距、像距两个因素影响,掌握小孔成像的核心规律就能快速解题。
【难度系数】
0.7
3. 下列关于各种面镜的说法,符合使用场景需求的是(
A.汽车中的后视镜采用凹面镜可扩大视野
B.太阳灶中使用凸面镜可集中热量
C.凸面镜设置在马路转弯处有助于交通安全
D.化妆时,使用平面镜能放大脸部细节
C
)。A.汽车中的后视镜采用凹面镜可扩大视野
B.太阳灶中使用凸面镜可集中热量
C.凸面镜设置在马路转弯处有助于交通安全
D.化妆时,使用平面镜能放大脸部细节
答案
3. C
解析
【分析】
这道题考查不同面镜的生活应用,解题思路如下:首先要明确三类面镜的核心光学特性:①凸面镜对光线有发散作用,可扩大视野;②凹面镜对光线有会聚作用,可集中能量;③平面镜成正立、等大的虚像。再逐一将选项中的使用场景与对应面镜的特性做匹配,即可选出正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 汽车后视镜需要扩大视野,应使用对光线有发散作用的凸面镜,凹面镜对光线有会聚作用,无法实现扩大视野的需求,故A错误;
B. 太阳灶需要会聚太阳光以集中热量,应使用对光线有会聚作用的凹面镜,凸面镜对光线有发散作用,不能会聚热量,故B错误;
C. 马路转弯处设置凸面镜,利用凸面镜发散光线、扩大视野的特性,能让司机提前观察到弯道另一侧的路况,减少交通事故,符合使用需求,故C正确;
D. 平面镜成正立、等大的虚像,无法放大脸部细节,化妆时用于放大细节的是凹面镜,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸面镜的应用、凹面镜的应用、平面镜成像特点
【点评】
本题结合生活常见场景考查面镜的光学特性,属于基础题,需要学生熟练掌握各类面镜的作用和常见应用,结合生活常识就能快速作答。
【难度系数】
0.8
这道题考查不同面镜的生活应用,解题思路如下:首先要明确三类面镜的核心光学特性:①凸面镜对光线有发散作用,可扩大视野;②凹面镜对光线有会聚作用,可集中能量;③平面镜成正立、等大的虚像。再逐一将选项中的使用场景与对应面镜的特性做匹配,即可选出正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 汽车后视镜需要扩大视野,应使用对光线有发散作用的凸面镜,凹面镜对光线有会聚作用,无法实现扩大视野的需求,故A错误;
B. 太阳灶需要会聚太阳光以集中热量,应使用对光线有会聚作用的凹面镜,凸面镜对光线有发散作用,不能会聚热量,故B错误;
C. 马路转弯处设置凸面镜,利用凸面镜发散光线、扩大视野的特性,能让司机提前观察到弯道另一侧的路况,减少交通事故,符合使用需求,故C正确;
D. 平面镜成正立、等大的虚像,无法放大脸部细节,化妆时用于放大细节的是凹面镜,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸面镜的应用、凹面镜的应用、平面镜成像特点
【点评】
本题结合生活常见场景考查面镜的光学特性,属于基础题,需要学生熟练掌握各类面镜的作用和常见应用,结合生活常识就能快速作答。
【难度系数】
0.8
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