3. 电梯中有一平面镜,该平面镜可能是背面镀银的玻璃镜,也可能是正面抛光的不锈钢。为确定其类型,小明用棋子来做实验,下列实验方案可行的是(
A.将棋子远离镜面放置,观察像与物的大小
B.将棋子紧贴镜面放置,观察像与物的大小
C.将棋子远离镜面放置,观察像与物体的距离
D.将棋子紧贴镜面放置,观察像与物体的距离
D
)。A.将棋子远离镜面放置,观察像与物的大小
B.将棋子紧贴镜面放置,观察像与物的大小
C.将棋子远离镜面放置,观察像与物体的距离
D.将棋子紧贴镜面放置,观察像与物体的距离
答案
3. D
解析
【分析】首先明确两种镜子的反射面差异:背面镀银的玻璃镜,反射面是玻璃背面的银层;正面抛光的不锈钢镜,反射面是不锈钢的正面。平面镜成像的核心特点是像到反射面的距离等于物到反射面的距离,据此分析各选项:A、B选项中,平面镜成像始终像与物大小相等,两种镜子均满足,无法区分;C选项,棋子远离镜面时,两种镜子的像与物体的距离均为2倍的物到反射面的距离,无法区分;D选项,棋子紧贴镜面时,玻璃镜的物到反射面距离为0,像与物体距离为0;不锈钢镜的物到反射面距离等于棋子厚度,像与物体距离为2倍棋子厚度,可区分。
【解析】根据平面镜成像原理,像与物到反射面的距离相等。两种镜子反射面位置不同:背面镀银的玻璃镜反射面在玻璃背面,正面抛光的不锈钢镜反射面在正面。A、B选项,平面镜成像像与物大小始终相等,无法区分;C选项,棋子远离镜面时,两种镜子的像物距离均为2倍物到反射面距离,无法区分;D选项,棋子紧贴镜面时,玻璃镜的物到反射面距离为0,像物距离为0;不锈钢镜的物到反射面距离为棋子厚度,像物距离为2倍棋子厚度,可区分,故方案D可行。
【答案】D
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题考查平面镜成像特点的实际应用,关键是明确两种镜子反射面的位置差异,通过紧贴镜面时像物距离的不同来区分,需准确理解成像时距离的计算依据。
【难度系数】0.5
【解析】根据平面镜成像原理,像与物到反射面的距离相等。两种镜子反射面位置不同:背面镀银的玻璃镜反射面在玻璃背面,正面抛光的不锈钢镜反射面在正面。A、B选项,平面镜成像像与物大小始终相等,无法区分;C选项,棋子远离镜面时,两种镜子的像物距离均为2倍物到反射面距离,无法区分;D选项,棋子紧贴镜面时,玻璃镜的物到反射面距离为0,像物距离为0;不锈钢镜的物到反射面距离为棋子厚度,像物距离为2倍棋子厚度,可区分,故方案D可行。
【答案】D
【知识点】平面镜成像、光的反射
【点评】本题考查平面镜成像特点的实际应用,关键是明确两种镜子反射面的位置差异,通过紧贴镜面时像物距离的不同来区分,需准确理解成像时距离的计算依据。
【难度系数】0.5
4. 如图4-3-3所示,MN为平面镜前的一发光箭头,请作出MN在平面镜中的像$M'N'$。

答案
解:
1. 过端点M向平面镜作垂直虚线并延长到平面镜另一侧,在延长线上取点M',使M'到平面镜的距离等于M到平面镜的距离,M'即为M的像点。
2. 过端点N向平面镜作垂直虚线并延长到平面镜另一侧,在延长线上取点N',使N'到平面镜的距离等于N到平面镜的距离,N'即为N的像点。
3. 用虚线连接M'、N',在M'端标注与原箭头指向对应的箭头,所得的M'N'即为发光箭头MN在平面镜中的虚像。
1. 过端点M向平面镜作垂直虚线并延长到平面镜另一侧,在延长线上取点M',使M'到平面镜的距离等于M到平面镜的距离,M'即为M的像点。
2. 过端点N向平面镜作垂直虚线并延长到平面镜另一侧,在延长线上取点N',使N'到平面镜的距离等于N到平面镜的距离,N'即为N的像点。
3. 用虚线连接M'、N',在M'端标注与原箭头指向对应的箭头,所得的M'N'即为发光箭头MN在平面镜中的虚像。
解析
【分析】要作出发光箭头MN在平面镜中的像,需依据平面镜成像“像与物体关于平面镜对称”的特点,通过找端点的对称点来完成作图:先确定箭头两端点M、N关于平面镜的对称点,再连接对称点得到像,注意虚像需用虚线绘制,箭头方向与原箭头对应。
【解析】1. 作端点M的像点:过M点作平面镜的垂线(虚线),延长垂线至平面镜另一侧,使M'到平面镜的距离等于M到平面镜的距离,得到M的像点M';2. 作端点N的像点:同理,过N点作平面镜的垂线(虚线),延长至平面镜另一侧,使N'到平面镜的距离等于N到平面镜的距离,得到N的像点N';3. 连接像点:用虚线连接M'和N',并在M'端标注与原箭头同向的箭头,所得图形即为MN在平面镜中的虚像M'N'。
【答案】用虚线连接M、N关于平面镜的对称点M'、N',箭头方向与原箭头对应,形成的虚像M'N'。
【知识点】平面镜成像、对称法作图
【点评】本题考查平面镜成像的基础作图,核心是利用像与物关于镜面对称的性质,需注意虚像用虚线绘制,是光学作图的典型基础题。
【难度系数】0.6
【解析】1. 作端点M的像点:过M点作平面镜的垂线(虚线),延长垂线至平面镜另一侧,使M'到平面镜的距离等于M到平面镜的距离,得到M的像点M';2. 作端点N的像点:同理,过N点作平面镜的垂线(虚线),延长至平面镜另一侧,使N'到平面镜的距离等于N到平面镜的距离,得到N的像点N';3. 连接像点:用虚线连接M'和N',并在M'端标注与原箭头同向的箭头,所得图形即为MN在平面镜中的虚像M'N'。
【答案】用虚线连接M、N关于平面镜的对称点M'、N',箭头方向与原箭头对应,形成的虚像M'N'。
【知识点】平面镜成像、对称法作图
【点评】本题考查平面镜成像的基础作图,核心是利用像与物关于镜面对称的性质,需注意虚像用虚线绘制,是光学作图的典型基础题。
【难度系数】0.6
5. 如图 4-3-4 所示,小明站在地铁站台上,他透过钢化玻璃制成的屏蔽门,可以看到轨道另一侧竖直墙壁上的广告牌和自己在玻璃屏蔽门后面的像。他设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门和广告牌的距离 $ d $ 的实验方案。

(1)小明首先需要在站台上相对于玻璃屏蔽门前后移动自己站立的位置,直到观察到自己通过玻璃屏蔽门成的
(2)在
(3)用刻度尺测出
(4)地铁轨道上方和站台上方有甲、乙两盏灯,如果
(1)小明首先需要在站台上相对于玻璃屏蔽门前后移动自己站立的位置,直到观察到自己通过玻璃屏蔽门成的
虚
(选填“虚”或“实”)像落在 广告牌
上。(2)在
自己站立
处作出标记。(3)用刻度尺测出
自己站立的位置到玻璃屏蔽门
的距离,这个距离就是玻璃屏蔽门和广告牌的距离 $ d $,这是因为 平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等
。(4)地铁轨道上方和站台上方有甲、乙两盏灯,如果
甲
灯亮了,会影响测量。答案
5. (1)虚 广告牌 (2)自己站立 (3)自己站立的位置到玻璃屏蔽门 平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等 (4)甲
解析
【分析】
本题利用玻璃屏蔽门相当于平面镜,结合平面镜成像的特点设计实验测量距离。解题思路:玻璃屏蔽门作为平面镜成虚像,像与物到镜面的距离相等;移动小明位置,使自己的虚像落在广告牌上,此时小明到屏蔽门的距离等于屏蔽门到广告牌的距离d,标记小明位置后测量即可;甲灯在广告牌侧,亮时会干扰像的观察,影响测量。
【解析】
(1) 玻璃屏蔽门相当于平面镜,平面镜成正立、等大的虚像,因此小明看到自己通过玻璃屏蔽门成的虚像;要测量屏蔽门到广告牌的距离,需让自己的虚像落在广告牌上,故依次填“虚”“广告牌”。
(2) 为后续测量距离,需要在自己站立的位置作出标记,故填“自己站立”。
(3) 根据平面镜成像特点:像和物体到平面镜的距离相等,此时自己站立的位置到玻璃屏蔽门的距离,等于玻璃屏蔽门到广告牌的距离d,故依次填“自己站立的位置到玻璃屏蔽门”“平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等”。
(4) 甲灯在轨道上方(广告牌侧),若甲灯亮,会在玻璃屏蔽门上形成像,干扰小明观察自己的像,影响测量,故填“甲”。
【答案】
(1)虚;广告牌 (2)自己站立 (3)自己站立的位置到玻璃屏蔽门;平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等 (4)甲
【知识点】
平面镜成像特点,光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像特点的实际应用,将物理知识与生活测量场景结合,需理解像与物的距离关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
本题利用玻璃屏蔽门相当于平面镜,结合平面镜成像的特点设计实验测量距离。解题思路:玻璃屏蔽门作为平面镜成虚像,像与物到镜面的距离相等;移动小明位置,使自己的虚像落在广告牌上,此时小明到屏蔽门的距离等于屏蔽门到广告牌的距离d,标记小明位置后测量即可;甲灯在广告牌侧,亮时会干扰像的观察,影响测量。
【解析】
(1) 玻璃屏蔽门相当于平面镜,平面镜成正立、等大的虚像,因此小明看到自己通过玻璃屏蔽门成的虚像;要测量屏蔽门到广告牌的距离,需让自己的虚像落在广告牌上,故依次填“虚”“广告牌”。
(2) 为后续测量距离,需要在自己站立的位置作出标记,故填“自己站立”。
(3) 根据平面镜成像特点:像和物体到平面镜的距离相等,此时自己站立的位置到玻璃屏蔽门的距离,等于玻璃屏蔽门到广告牌的距离d,故依次填“自己站立的位置到玻璃屏蔽门”“平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等”。
(4) 甲灯在轨道上方(广告牌侧),若甲灯亮,会在玻璃屏蔽门上形成像,干扰小明观察自己的像,影响测量,故填“甲”。
【答案】
(1)虚;广告牌 (2)自己站立 (3)自己站立的位置到玻璃屏蔽门;平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等 (4)甲
【知识点】
平面镜成像特点,光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像特点的实际应用,将物理知识与生活测量场景结合,需理解像与物的距离关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
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