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24. 情境
素材
科技成就「2026广东中山期末，★★☆」(8分)阅读材料，回答问题。
智能汽车
随着科技的进步，汽车越来越智能化。如图甲所示是汽车的抬头显示系统(Head-Up-Display，以下简称HUD系统)，HUD系统利用了平面镜成像原理(如图乙所示)，将显示器上的重要行车数据通过风挡玻璃成像在正前方，驾驶员透过风挡玻璃往前方看时，既能够看到车外的景象，同时也能看到导航路线和车速等重要的行车信息，从而避免驾驶员低头看显示器时分散对前方道路的注意力，确保驾驶安全。
智能汽车的车窗还采用了“智能玻璃”，这种玻璃具有单向透光特性，使用时使玻璃的反射面成为迎光面，车内的人能够看到车外明亮的景物，车外的人则看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外的光照度自动调节透射比(透射比指车内光照度与车外光照度的比值)，使车内的光照度为一个适宜的定值。经测算，玻璃的透射比和车外光照度成反比(如图丙所示)。
(1)驾驶员在夜间行车时，驾驶室内的照明设备应
(2)如图乙所示，某车辆HUD系统的显示器水平放置，通过风挡玻璃所成的像垂直于水平面，则风挡玻璃与水平面的夹角为
(3)在寒冷的冬天行车，车内空调开启暖风时，风挡玻璃的
(4)HUD系统中，风挡玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，请分析重影产生的原因：
(5)在炎热的夏天，“智能玻璃”的单向透光特性可以有效减少
素材
科技成就「2026广东中山期末，★★☆」(8分)阅读材料，回答问题。
智能汽车
随着科技的进步，汽车越来越智能化。如图甲所示是汽车的抬头显示系统(Head-Up-Display，以下简称HUD系统)，HUD系统利用了平面镜成像原理(如图乙所示)，将显示器上的重要行车数据通过风挡玻璃成像在正前方，驾驶员透过风挡玻璃往前方看时，既能够看到车外的景象，同时也能看到导航路线和车速等重要的行车信息，从而避免驾驶员低头看显示器时分散对前方道路的注意力，确保驾驶安全。
智能汽车的车窗还采用了“智能玻璃”，这种玻璃具有单向透光特性，使用时使玻璃的反射面成为迎光面，车内的人能够看到车外明亮的景物，车外的人则看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外的光照度自动调节透射比(透射比指车内光照度与车外光照度的比值)，使车内的光照度为一个适宜的定值。经测算，玻璃的透射比和车外光照度成反比(如图丙所示)。
(1)驾驶员在夜间行车时，驾驶室内的照明设备应
关闭
(选填“关闭”或“开启”)，原因是若开启驾驶室内的照明设备,车内物体通过风挡玻璃成像,会干扰驾驶员观察车外路况
。(2)如图乙所示，某车辆HUD系统的显示器水平放置，通过风挡玻璃所成的像垂直于水平面，则风挡玻璃与水平面的夹角为
45°
；若驾驶员发现通过风挡玻璃所成的像过高，不便于观察，应该将显示器沿水平方向靠近
(选填“远离”或“靠近”)风挡玻璃。(3)在寒冷的冬天行车，车内空调开启暖风时，风挡玻璃的
内
(选填“内”或“外”)侧会产生“水雾”，严重时导致看不清楚车外的情况。(4)HUD系统中，风挡玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，请分析重影产生的原因：
风挡玻璃有一定厚度,玻璃两个表面都会反射来自显示器的光,从而形成两个像
。(5)在炎热的夏天，“智能玻璃”的单向透光特性可以有效减少
紫
(选填“红”或“紫”)外线对人体皮肤的伤害；当车外光照度为120 lx时，“智能玻璃”的透射比会自动调节为50
%。答案
24.答案 (1)关闭 若开启驾驶室内的照明设备,车内物体通过风挡玻璃成像,会干扰驾驶员观察车外路况
(2)45° 靠近 (3)内 (4)风挡玻璃有一定厚度,玻璃两个表面都会反射来自显示器的光,从而形成两个像
(5)紫 50
解析 (1)驾驶员在夜间行车时,驾驶室内的照明设备应关闭,若开启驾驶室内的照明设备,车内物体通过风挡玻璃会成像,干扰驾驶员观察车外路况;
(2)如图乙所示,显示器水平放置,通过风挡玻璃所成的像垂直于水平面,根据平面镜成像时像与物体关于镜面对称,风挡玻璃与水平面的夹角为 45°;若驾驶员发现通过风挡玻璃所成的像过高,应将显示器沿水平方向靠近风挡玻璃,此时物距减小,像距也减小,像的高度会降低,便于观察;
(3)在寒冷的冬天行车,车内空调开启暖风时,车内温度高,车内的水蒸气遇到温度较低的风挡玻璃液化成小水珠附着在玻璃内侧,所以风挡玻璃的内侧会产生“水雾”;
(4)风挡玻璃所成的像易产生重影的原因是风挡玻璃有一定厚度,前后两个表面均可作为反射面,都会反射来自显示器的光,从而形成两个像;
(5)在炎热的夏天,紫外线对人体皮肤伤害较大,“智能玻璃”的单向透光特性可以有效减少紫外线对人体皮肤的伤害;由图丙可知,玻璃的透射比和车外光照度成反比,即车外光照度×透射比=k(常数);当车外光照度为 300 lx 时,玻璃透射比为 20%,代入数据得 k=300 lx×20% = 60 lx;玻璃透射比是指车内光照度与车外光照度的比值,当车外光照度为 120 lx 时,“智能玻璃”的透射比为 60 lx / 120 lx = 50%,所以“智能玻璃”的透射比会自动调节为 50%。
命题视角 本题考查平面镜成像的规律、液化现象、紫外线对人体的影响,以及从图像中获取信息的能力,有一定难度。
(2)45° 靠近 (3)内 (4)风挡玻璃有一定厚度,玻璃两个表面都会反射来自显示器的光,从而形成两个像
(5)紫 50
解析 (1)驾驶员在夜间行车时,驾驶室内的照明设备应关闭,若开启驾驶室内的照明设备,车内物体通过风挡玻璃会成像,干扰驾驶员观察车外路况;
(2)如图乙所示,显示器水平放置,通过风挡玻璃所成的像垂直于水平面,根据平面镜成像时像与物体关于镜面对称,风挡玻璃与水平面的夹角为 45°;若驾驶员发现通过风挡玻璃所成的像过高,应将显示器沿水平方向靠近风挡玻璃,此时物距减小,像距也减小,像的高度会降低,便于观察;
(3)在寒冷的冬天行车,车内空调开启暖风时,车内温度高,车内的水蒸气遇到温度较低的风挡玻璃液化成小水珠附着在玻璃内侧,所以风挡玻璃的内侧会产生“水雾”;
(4)风挡玻璃所成的像易产生重影的原因是风挡玻璃有一定厚度,前后两个表面均可作为反射面,都会反射来自显示器的光,从而形成两个像;
(5)在炎热的夏天,紫外线对人体皮肤伤害较大,“智能玻璃”的单向透光特性可以有效减少紫外线对人体皮肤的伤害;由图丙可知,玻璃的透射比和车外光照度成反比,即车外光照度×透射比=k(常数);当车外光照度为 300 lx 时,玻璃透射比为 20%,代入数据得 k=300 lx×20% = 60 lx;玻璃透射比是指车内光照度与车外光照度的比值,当车外光照度为 120 lx 时,“智能玻璃”的透射比为 60 lx / 120 lx = 50%,所以“智能玻璃”的透射比会自动调节为 50%。
命题视角 本题考查平面镜成像的规律、液化现象、紫外线对人体的影响,以及从图像中获取信息的能力,有一定难度。
解析
【分析】
本题围绕智能汽车的HUD系统与智能玻璃，考查多个物理知识点，解题时需结合平面镜成像规律、液化原理、紫外线的作用及图像信息分析等知识：
(1) 夜间行车时，车内开灯会使车内物体通过风挡玻璃成像，干扰驾驶员观察车外路况，故需关闭车内照明；
(2) 依据平面镜成像“像与物体关于镜面对称”的特点，水平显示器成垂直像时，风挡玻璃是水平与垂直方向的角平分线，夹角为45°；像过高时，减小物距（显示器靠近玻璃），像的高度会降低；
(3) 冬天开暖风时，车内水蒸气遇冷玻璃液化，水雾附着在玻璃内侧；
(4) 风挡玻璃有厚度，前后两个表面都能反射光，形成两个像，产生重影；
(5) 紫外线对皮肤伤害大，智能玻璃可减少紫外线伤害；根据丙图透射比与车外光照度成反比，先算常数，再求120lx时的透射比。
【解析】
(1) 夜间行车时，若开启驾驶室内照明，车内物体发出的光经风挡玻璃反射成像，会干扰驾驶员观察前方车外路况，因此应关闭车内照明设备。
(2) 平面镜成像时，像与物体关于镜面对称。显示器水平放置，所成的像垂直于水平面，说明风挡玻璃是水平和垂直方向的角平分线，故风挡玻璃与水平面的夹角为45°；根据平面镜成像特点，物距减小，像距也减小，像的位置会降低，因此像过高时，将显示器沿水平方向靠近风挡玻璃，可使像降低便于观察。
(3) 冬天开暖风时，车内温度较高，车内的水蒸气遇到温度较低的风挡玻璃，液化成小水珠附着在玻璃的内侧，形成“水雾”。
(4) 风挡玻璃具有一定的厚度，其前后两个表面都能反射来自显示器的光，从而形成两个像，导致出现重影。
(5) 紫外线对人体皮肤有伤害，炎热夏天智能玻璃可减少紫外线伤害；由题意，透射比与车外光照度成反比，即车外光照度×透射比=常数。由图丙，当车外光照度为300 lx时，透射比为20%，则常数k=300 lx×20% = 60 lx；当车外光照度为120 lx时，透射比=60 lx / 120 lx = 50%。
【答案】
(1) 关闭；若开启驾驶室内的照明设备，车内物体通过风挡玻璃成像，会干扰驾驶员观察车外路况
(2) 45°；靠近
(3) 内
(4) 风挡玻璃有一定厚度，玻璃两个表面都会反射来自显示器的光，从而形成两个像
(5) 紫；50
【知识点】
平面镜成像、液化现象、紫外线、图像分析
【点评】
本题以智能汽车的HUD系统和智能玻璃为情境，将物理知识与生活实际结合，考查了平面镜成像规律、液化、紫外线等知识点，同时要求学生具备从图像中获取信息并计算的能力，题目设计贴近生活，能较好地考查学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.6
本题围绕智能汽车的HUD系统与智能玻璃，考查多个物理知识点，解题时需结合平面镜成像规律、液化原理、紫外线的作用及图像信息分析等知识：
(1) 夜间行车时，车内开灯会使车内物体通过风挡玻璃成像，干扰驾驶员观察车外路况，故需关闭车内照明；
(2) 依据平面镜成像“像与物体关于镜面对称”的特点，水平显示器成垂直像时，风挡玻璃是水平与垂直方向的角平分线，夹角为45°；像过高时，减小物距（显示器靠近玻璃），像的高度会降低；
(3) 冬天开暖风时，车内水蒸气遇冷玻璃液化，水雾附着在玻璃内侧；
(4) 风挡玻璃有厚度，前后两个表面都能反射光，形成两个像，产生重影；
(5) 紫外线对皮肤伤害大，智能玻璃可减少紫外线伤害；根据丙图透射比与车外光照度成反比，先算常数，再求120lx时的透射比。
【解析】
(1) 夜间行车时，若开启驾驶室内照明，车内物体发出的光经风挡玻璃反射成像，会干扰驾驶员观察前方车外路况，因此应关闭车内照明设备。
(2) 平面镜成像时，像与物体关于镜面对称。显示器水平放置，所成的像垂直于水平面，说明风挡玻璃是水平和垂直方向的角平分线，故风挡玻璃与水平面的夹角为45°；根据平面镜成像特点，物距减小，像距也减小，像的位置会降低，因此像过高时，将显示器沿水平方向靠近风挡玻璃，可使像降低便于观察。
(3) 冬天开暖风时，车内温度较高，车内的水蒸气遇到温度较低的风挡玻璃，液化成小水珠附着在玻璃的内侧，形成“水雾”。
(4) 风挡玻璃具有一定的厚度，其前后两个表面都能反射来自显示器的光，从而形成两个像，导致出现重影。
(5) 紫外线对人体皮肤有伤害，炎热夏天智能玻璃可减少紫外线伤害；由题意，透射比与车外光照度成反比，即车外光照度×透射比=常数。由图丙，当车外光照度为300 lx时，透射比为20%，则常数k=300 lx×20% = 60 lx；当车外光照度为120 lx时，透射比=60 lx / 120 lx = 50%。
【答案】
(1) 关闭；若开启驾驶室内的照明设备，车内物体通过风挡玻璃成像，会干扰驾驶员观察车外路况
(2) 45°；靠近
(3) 内
(4) 风挡玻璃有一定厚度，玻璃两个表面都会反射来自显示器的光，从而形成两个像
(5) 紫；50
【知识点】
平面镜成像、液化现象、紫外线、图像分析
【点评】
本题以智能汽车的HUD系统和智能玻璃为情境，将物理知识与生活实际结合，考查了平面镜成像规律、液化、紫外线等知识点，同时要求学生具备从图像中获取信息并计算的能力，题目设计贴近生活，能较好地考查学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.6
