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1. (2025·巴中中考)家用小汽车的后视镜是用来观察车后情况的,在某次行驶时,发现左侧后视镜中只能看到左侧车身,看不见车后马路上的情况,为确保行驶安全,左侧后视镜的镜面应该 (
A
)答案
1. A 解析:左侧后视镜中只能看到左侧车身,看不见车后马路上的情况,说明后视镜的视角范围过小,没有覆盖到车后马路的区域.为了扩大视角,能看到车后马路的情况,左侧后视镜的镜面应该向外旋转,这样可以使后视镜的反射范围更宽,从而看到车后马路上的情况,确保行驶安全,故A符合题意,BCD不符合题意.故选 A.
解析
【分析】
本题考查光的反射在汽车后视镜中的应用，解题思路是：当左侧后视镜只能看到车身、看不到车后马路时，需通过调整镜面旋转方向扩大观察范围，结合光的反射原理判断各选项是否能让视野覆盖车后马路区域。
【解析】
汽车后视镜利用光的反射原理观察后方情况，当左侧后视镜仅能看到左侧车身，说明镜面反射范围未覆盖车后马路区域。A选项向外旋转镜面，可使反射视野向外侧扩展，从而覆盖车后马路，能看到车后情况，符合要求；B选项向内旋转会让视野更偏向车身，无法看到车后马路；C选项向下旋转、D选项向上旋转，都不能将视野扩展到车后马路方向，因此B、C、D不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
光的反射、平面镜应用
【点评】
本题结合生活实际场景，考查物理知识在生活中的应用，需要学生将光的反射原理与汽车后视镜的调整结合起来，难度适中，属于生活中常见的物理应用问题。
【难度系数】
0.6
本题考查光的反射在汽车后视镜中的应用，解题思路是：当左侧后视镜只能看到车身、看不到车后马路时，需通过调整镜面旋转方向扩大观察范围，结合光的反射原理判断各选项是否能让视野覆盖车后马路区域。
【解析】
汽车后视镜利用光的反射原理观察后方情况，当左侧后视镜仅能看到左侧车身，说明镜面反射范围未覆盖车后马路区域。A选项向外旋转镜面，可使反射视野向外侧扩展，从而覆盖车后马路，能看到车后情况，符合要求；B选项向内旋转会让视野更偏向车身，无法看到车后马路；C选项向下旋转、D选项向上旋转，都不能将视野扩展到车后马路方向，因此B、C、D不符合题意。
【答案】
A
【知识点】
光的反射、平面镜应用
【点评】
本题结合生活实际场景，考查物理知识在生活中的应用，需要学生将光的反射原理与汽车后视镜的调整结合起来，难度适中，属于生活中常见的物理应用问题。
【难度系数】
0.6
2. 两江新区江北嘴中央商务区矗立着一幢幢玻璃幕墙包裹的商务大厦,周边公路宽大规模.如图所示,在某十字路口,波波站在A位置,面向北方站立,他从玻璃幕墙中看到一辆汽车相对于他向东行驶到十字路口向南转弯,那么这辆车实际上是 (
A.向西行驶,向北转弯
B.向东行驶,向北转弯
C.向南行驶,向西转弯
D.向北行驶,向西转弯
D
)A.向西行驶,向北转弯
B.向东行驶,向北转弯
C.向南行驶,向西转弯
D.向北行驶,向西转弯
答案
2. D 解析:根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面对称.根据从大楼玻璃中看到一辆汽车向东行驶,驶到十字路口转弯向南行驶画出物体,如图所示:
从图中可以看出这辆小车向北行驶向西转弯,故D符合题意,ABC不符合题意.故选 D.
解析
【分析】本题利用平面镜成像的特点解题，玻璃幕墙相当于平面镜，像与物关于镜面对称。需将看到的汽车像的运动方向，通过镜面的对称关系，转化为汽车实际的运动方向，从而选出正确选项。
【解析】玻璃幕墙相当于平面镜，根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点：①波波看到汽车的像向东行驶，由于镜面与水平方向成45°角，像的“东”对应实际物体的“北”，即汽车实际向北行驶；②波波看到像向南转弯，像的“南”对应实际物体的“西”，即汽车实际向西转弯。因此这辆车实际上是向北行驶，向西转弯，对应选项D。
【答案】D
【知识点】平面镜成像特点
【点评】本题结合生活实际考查平面镜成像规律的应用，核心是理解像与物的对称关系，将像的运动方向转化为实际方向，难度适中，属于光学基础应用题。
【难度系数】0.5
【解析】玻璃幕墙相当于平面镜，根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点：①波波看到汽车的像向东行驶，由于镜面与水平方向成45°角，像的“东”对应实际物体的“北”，即汽车实际向北行驶；②波波看到像向南转弯，像的“南”对应实际物体的“西”，即汽车实际向西转弯。因此这辆车实际上是向北行驶，向西转弯，对应选项D。
【答案】D
【知识点】平面镜成像特点
【点评】本题结合生活实际考查平面镜成像规律的应用，核心是理解像与物的对称关系，将像的运动方向转化为实际方向，难度适中，属于光学基础应用题。
【难度系数】0.5
3. (2025·镇江三中期中)如图所示,平面镜和长为10 cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15 cm,则 (
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10 cm
C.铅笔水平向右移动10 cm,铅笔与它的像之间的距离变为5 cm
D.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像共线
D
)A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10 cm
C.铅笔水平向右移动10 cm,铅笔与它的像之间的距离变为5 cm
D.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像共线
答案
3. D 解析:A. 由平面镜成像规律可知物与像关于平面镜对称,向上移动平面镜,但铅笔的位置不变,铅笔的像的位置也不变,不符合题意;B. 无论平面镜大小如何,一定能成完整的像,只是有时我们看不到完整的像,不符合题意;C. 铅笔水平向右移动10 cm,铅笔与镜面距离变为5 cm,平面镜成像中像距等于物距,则像与镜面的距离也为5 cm,所以铅笔与它的像之间的距离变为10 cm,不符合题意;D. 铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔和平面镜相互垂直,根据平面镜成像中物与像关于平面镜对称可知,铅笔与它的像共线,符合题意.故选 D.
解析
【分析】本题考查平面镜成像的规律，解题关键是牢记平面镜成像特点：像与物关于平面镜对称，像距等于物距，平面镜成完整像与镜面大小无关，像的位置由物和镜面的相对位置决定。需逐一分析各选项，结合成像规律判断正误。
【解析】A. 根据平面镜成像规律，像与物关于平面镜对称，铅笔的位置不变，向上移动平面镜时，物的相对位置未改变，因此铅笔的像位置也不变，故A错误；
B. 平面镜成完整像的条件是物体发出的光线经平面镜反射后能被人眼接收，与平面镜大小无关，无论平面镜多小，物体在镜前都能成完整的像，只是可能无法看到，故B错误；
C. 铅笔与平面镜原距离为15cm，水平向右移动10cm后，物距变为15cm -10cm=5cm，根据像距等于物距，像距也为5cm，因此铅笔与它的像之间的距离为5cm +5cm=10cm，不是5cm，故C错误；
D. 当铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔与平面镜互相垂直，根据像与物关于平面镜对称的特点，此时铅笔与它的像共线，故D正确。
【答案】D
【知识点】平面镜成像规律
【点评】本题围绕平面镜成像的核心规律设置选项，需准确理解像与物的对称关系、像距与物距的关系以及平面镜成像完整性的条件，易错点在于混淆平面镜移动时像的位置变化，以及对成像完整性的错误认知。
【难度系数】0.6
【解析】A. 根据平面镜成像规律，像与物关于平面镜对称，铅笔的位置不变，向上移动平面镜时，物的相对位置未改变，因此铅笔的像位置也不变，故A错误；
B. 平面镜成完整像的条件是物体发出的光线经平面镜反射后能被人眼接收，与平面镜大小无关，无论平面镜多小，物体在镜前都能成完整的像，只是可能无法看到，故B错误；
C. 铅笔与平面镜原距离为15cm，水平向右移动10cm后，物距变为15cm -10cm=5cm，根据像距等于物距，像距也为5cm，因此铅笔与它的像之间的距离为5cm +5cm=10cm，不是5cm，故C错误；
D. 当铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔与平面镜互相垂直，根据像与物关于平面镜对称的特点，此时铅笔与它的像共线，故D正确。
【答案】D
【知识点】平面镜成像规律
【点评】本题围绕平面镜成像的核心规律设置选项，需准确理解像与物的对称关系、像距与物距的关系以及平面镜成像完整性的条件，易错点在于混淆平面镜移动时像的位置变化，以及对成像完整性的错误认知。
【难度系数】0.6
4. 如图,两个平面镜相互垂直竖直放置,点光源在平面镜内成三个像,现让点光源S在水平面内沿圆周做顺时针运动,则可以观察到镜子内的三个像
(
A.全都做顺时针运动
B.全都做逆时针运动
C.一个顺时针运动,另外两个逆时针运动
针运动
D.一个逆时针运动,另外两个顺时针运动
(
C
)A.全都做顺时针运动
B.全都做逆时针运动
C.一个顺时针运动,另外两个逆时针运动
针运动
D.一个逆时针运动,另外两个顺时针运动
答案
4. C 解析:S在竖直的平面镜中成的像为S',在水平的平面镜中所成的像为S₀;S'在水平的平面镜中成的像为S'',而S₀在竖直的平面镜中所成的像也是S'',即再次成像的像点是重合的,所以一共有3个像,如图所示:
现让点光源S在水平面内沿圆周做顺时针运动,则镜子内的三个像中,S₀、S'均做逆时针运动.S''是重合的像,相反了两次,应该做顺时针转动,故选 C.
技法点拨
1. 平面镜成像是“对称翻转”,单次反射会改变运动方向;两次垂直反射相当于“恢复原方向”.
2. 遇到多镜成像,先画出三个像的位置(尤其注意二次像重合),再分别分析其与原物的对称关系.
3. 口诀:单次镜像 → 方向反转;两次垂直镜像 → 方向还原;多次镜像 → 按“翻转次数”奇偶性判断(奇数次→反转,偶数次→还原).
解析
【分析】
要解决本题，需先掌握两个相互垂直平面镜的成像规律：点光源在垂直平面镜中会形成3个像（2个单次成像、1个二次反射的重合像）。再结合平面镜成像的“对称翻转”特性：单次平面镜成像会使像的运动方向与原物相反；两次垂直平面镜成像（两次对称翻转），运动方向会还原为与原物相同。据此分析三个像的运动方向即可得出结论。
【解析】
1. 确定三个像的来源：点光源S在竖直平面镜中成的像为S'，在水平平面镜中成的像为S₀；S'经水平平面镜再次成像，S₀经竖直平面镜再次成像，这两个二次成像重合为S''，因此共3个像。
2. 分析运动方向：当S沿水平面顺时针运动时，单次成像的像（S'、S₀）仅经过一次平面镜反射，运动方向与原物相反，即做逆时针运动；重合像S''是两次垂直反射的结果，相当于两次对称翻转，运动方向还原为与原物同向，即做顺时针运动。因此三个像中，一个顺时针运动，另外两个逆时针运动，对应选项C。
【答案】
C 解析:S在竖直的平面镜中成的像为S',在水平的平面镜中所成的像为S₀;S'在水平的平面镜中成的像为S'',而S₀在竖直的平面镜中所成的像也是S'',即再次成像的像点是重合的,所以一共有3个像,如图所示:
现让点光源S在水平面内沿圆周做顺时针运动,则镜子内的三个像中,S₀、S'均做逆时针运动.S''是重合的像,相反了两次,应该做顺时针转动,故选 C.
技法点拨
1. 平面镜成像是“对称翻转”,单次反射会改变运动方向;两次垂直反射相当于“恢复原方向”.
2. 遇到多镜成像,先画出三个像的位置(尤其注意二次像重合),再分别分析其与原物的对称关系.
3. 口诀:单次镜像 → 方向反转;两次垂直镜像 → 方向还原;多次镜像 → 按“翻转次数”奇偶性判断(奇数次→反转,偶数次→还原).
【知识点】
平面镜成像、多镜成像
【点评】
本题考查垂直平面镜的成像规律，核心是理解平面镜成像的对称翻转特性，需明确二次成像的重合情况，通过分析反射次数判断像的运动方向，属于中等难度的成像问题。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先掌握两个相互垂直平面镜的成像规律：点光源在垂直平面镜中会形成3个像（2个单次成像、1个二次反射的重合像）。再结合平面镜成像的“对称翻转”特性：单次平面镜成像会使像的运动方向与原物相反；两次垂直平面镜成像（两次对称翻转），运动方向会还原为与原物相同。据此分析三个像的运动方向即可得出结论。
【解析】
1. 确定三个像的来源：点光源S在竖直平面镜中成的像为S'，在水平平面镜中成的像为S₀；S'经水平平面镜再次成像，S₀经竖直平面镜再次成像，这两个二次成像重合为S''，因此共3个像。
2. 分析运动方向：当S沿水平面顺时针运动时，单次成像的像（S'、S₀）仅经过一次平面镜反射，运动方向与原物相反，即做逆时针运动；重合像S''是两次垂直反射的结果，相当于两次对称翻转，运动方向还原为与原物同向，即做顺时针运动。因此三个像中，一个顺时针运动，另外两个逆时针运动，对应选项C。
【答案】
C 解析:S在竖直的平面镜中成的像为S',在水平的平面镜中所成的像为S₀;S'在水平的平面镜中成的像为S'',而S₀在竖直的平面镜中所成的像也是S'',即再次成像的像点是重合的,所以一共有3个像,如图所示:
现让点光源S在水平面内沿圆周做顺时针运动,则镜子内的三个像中,S₀、S'均做逆时针运动.S''是重合的像,相反了两次,应该做顺时针转动,故选 C.
技法点拨
1. 平面镜成像是“对称翻转”,单次反射会改变运动方向;两次垂直反射相当于“恢复原方向”.
2. 遇到多镜成像,先画出三个像的位置(尤其注意二次像重合),再分别分析其与原物的对称关系.
3. 口诀:单次镜像 → 方向反转;两次垂直镜像 → 方向还原;多次镜像 → 按“翻转次数”奇偶性判断(奇数次→反转,偶数次→还原).
【知识点】
平面镜成像、多镜成像
【点评】
本题考查垂直平面镜的成像规律，核心是理解平面镜成像的对称翻转特性，需明确二次成像的重合情况，通过分析反射次数判断像的运动方向，属于中等难度的成像问题。
【难度系数】
0.5
5. 核心素养 科学思维（2026·南京二十九中月考）如图所示是生活中的两种窗户，甲图窗户可在直线轨道上左右平移，乙图窗户可绕固定轴转动，如果你站在窗户前，能通过玻璃看到你的像，若将甲图窗户左右平移打开，则你在P窗户中的像将
不随
（填“随”或“不随”）窗平移；乙图Q窗户可开窗转动150°，则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离在开窗过程中将先变大后变小
，同时A点的像移动轨迹是曲线
（填“直线”或“曲线”）。答案
5. 不随 先变大后变小 曲线 解析:根据平面镜成像,将甲图窗户左右平移打开,平面镜成像时像和物体关于平面镜对称,对称面的位置不变,则在P窗户中的像将不随窗户移动.转动乙图Q窗户过程中,在0~90°时,像远离物体,距离变大;在90°~150°时,像靠近物体,距离变小,则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间的距离将先变大后变小,且物体到转轴的距离不变,像到转轴的距离也不变,因而此时像的轨迹是圆的一部分.
解析
【分析】
本题考查平面镜成像的特点及轨迹判断，需结合平面镜成像规律分析两种窗户的成像情况：甲图中P窗为平面镜，像与物关于镜面对称，镜面位置不变则像位置不变；乙图中Q窗转动时，需分析A点与像的距离变化，以及像的移动轨迹，核心是利用平面镜成像的对称性和几何关系。
【解析】
1. 甲图中，P窗户相当于平面镜，根据平面镜成像特点：像与物体关于平面镜对称。当窗户左右平移打开时，平面镜（P窗玻璃）的位置未发生改变，因此物体的像的位置固定，不会随窗户平移，故第一个空填“不随”。
2. 乙图中，Q窗户可绕固定轴转动，A点为平面镜成像中的物体，Q窗玻璃为平面镜。当Q窗转动150°的过程中：
转动0°~90°时，A点到Q窗镜面的垂直距离逐渐增大，根据平面镜成像“像距等于物距”，A点与像的距离为物距+像距，因此该距离逐渐变大；
转动90°~150°时，A点到Q窗镜面的垂直距离逐渐减小，因此A点与像的距离逐渐变小；
综上，A点与像之间的距离先变大后变小。
3. 像的移动轨迹：A点到Q窗转轴的距离恒定，根据平面镜成像特点，像到转轴的距离等于A点到转轴的距离，因此像到转轴的距离不变，其轨迹是以转轴为圆心、A到转轴距离为半径的圆的一部分，属于曲线，故填“曲线”。
【答案】
不随；先变大后变小；曲线
【知识点】
平面镜成像特点；曲线轨迹
【点评】
本题结合生活中的窗户实例，考查平面镜成像规律的应用，需要学生理解像与物的对称关系，同时分析转动过程中距离的变化和轨迹，体现了物理与生活的联系，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查平面镜成像的特点及轨迹判断，需结合平面镜成像规律分析两种窗户的成像情况：甲图中P窗为平面镜，像与物关于镜面对称，镜面位置不变则像位置不变；乙图中Q窗转动时，需分析A点与像的距离变化，以及像的移动轨迹，核心是利用平面镜成像的对称性和几何关系。
【解析】
1. 甲图中，P窗户相当于平面镜，根据平面镜成像特点：像与物体关于平面镜对称。当窗户左右平移打开时，平面镜（P窗玻璃）的位置未发生改变，因此物体的像的位置固定，不会随窗户平移，故第一个空填“不随”。
2. 乙图中，Q窗户可绕固定轴转动，A点为平面镜成像中的物体，Q窗玻璃为平面镜。当Q窗转动150°的过程中：
转动0°~90°时，A点到Q窗镜面的垂直距离逐渐增大，根据平面镜成像“像距等于物距”，A点与像的距离为物距+像距，因此该距离逐渐变大；
转动90°~150°时，A点到Q窗镜面的垂直距离逐渐减小，因此A点与像的距离逐渐变小；
综上，A点与像之间的距离先变大后变小。
3. 像的移动轨迹：A点到Q窗转轴的距离恒定，根据平面镜成像特点，像到转轴的距离等于A点到转轴的距离，因此像到转轴的距离不变，其轨迹是以转轴为圆心、A到转轴距离为半径的圆的一部分，属于曲线，故填“曲线”。
【答案】
不随；先变大后变小；曲线
【知识点】
平面镜成像特点；曲线轨迹
【点评】
本题结合生活中的窗户实例，考查平面镜成像规律的应用，需要学生理解像与物的对称关系，同时分析转动过程中距离的变化和轨迹，体现了物理与生活的联系，难度适中。
【难度系数】
0.5
6. (核心素养 科学思维) 如图所示,平面镜前有一发光点$ S $,平面镜可以绕$ O $轴转动,已知发光点$ S $与轴$ O $的距离$ SO = 12 \ \mathrm{cm} $,$ SO $与镜面的夹角为$ 60° $.此时,$ S $与它的像之间的距离为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{cm}$(保留根号);当镜面绕轴$ O $顺时针转动$ 60° $的过程中,发光点$ S $在镜中的像与$ O $轴的距离将________,发光点$ S $与镜中像的距离将________(以上两空填写大小变化情况);$ S $的像运动轨迹的长度为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{cm}$(保留$ π $).
答案
6. $12\sqrt{3}$ 不变 先变大后变小 $8π$ 解析:平面镜成像中,像距等于物距,可求得 S 与它的像之间的距离为 $12\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$;如图所示,当镜面绕轴 $O$ 顺时针转动 $60°$ 的过程中,发光点 $S$ 与 $O$ 轴的距离不变,发光点 $S$ 在镜中的像与 $O$ 轴的距离将不变.发光点 $S$ 与平面镜的距离先变大后变小,则发光点 $S$ 与镜中像的距离将先变大后变小.由图可知,S 的像运动轨迹为 $\frac{1}{3}$ 圆弧,圆的半径为 $SO$ 距离,即 $12\ \mathrm{cm}$,故像运动轨迹的长度为: $\frac{1}{3} × 2π × 12\ \mathrm{cm}=8π\ \mathrm{cm}$.
解析
【分析】
本题考查平面镜成像规律的应用，解题思路如下：①利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，先求S到镜面的垂直距离，再计算S与像的距离；②分析像到O轴的距离时，利用像与物到O点的距离始终相等（对称关系），判断其不变；③分析S与像的距离变化时，观察S到镜面的垂直距离的变化；④计算像的轨迹长度时，确定轨迹为圆弧，找到半径和圆心角，用弧长公式计算。
【解析】
1. 计算S与像的距离：根据平面镜成像特点，像与物到平面镜的距离相等。已知$SO=12\ \mathrm{cm}$，$SO$与镜面夹角为$60°$，则S到镜面的垂直距离（物距）为：$d = SO · \sin60° = 12 × \frac{\sqrt{3}}{2} = 6\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$，因此S与像的距离为$2d = 2 × 6\sqrt{3} = 12\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$。
2. 像与O轴的距离：平面镜成像中，像与物关于镜面对称，故像到O轴的距离始终等于物S到O轴的距离（$SO=12\ \mathrm{cm}$），当镜面绕O转动时，S到O的距离不变，因此像与O轴的距离不变。
3. S与像的距离变化：当镜面绕O顺时针转动$60°$时，S到镜面的垂直距离先增大（镜面转到与SO垂直时，垂直距离最大）后减小，而S与像的距离为2倍的垂直距离，故S与像的距离先变大后变小。
4. 像的轨迹长度：像到O轴的距离始终为$12\ \mathrm{cm}$，故像的运动轨迹是半径为$12\ \mathrm{cm}$的圆弧，对应的圆心角为$120°$（即$\frac{2π}{3}$弧度），根据弧长公式$l = θ r$，得轨迹长度为：$l = \frac{2π}{3} × 12 = 8π\ \mathrm{cm}$。
【答案】
$12\sqrt{3}$；不变；先变大后变小；$8π$
【知识点】
平面镜成像特点，弧长计算
【点评】
本题结合平面镜成像规律与几何知识，考查学生对成像特点的理解及轨迹分析能力，需熟练运用对称关系、三角函数和弧长公式解题，是一道综合性中等的题目。
【难度系数】
0.5
本题考查平面镜成像规律的应用，解题思路如下：①利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，先求S到镜面的垂直距离，再计算S与像的距离；②分析像到O轴的距离时，利用像与物到O点的距离始终相等（对称关系），判断其不变；③分析S与像的距离变化时，观察S到镜面的垂直距离的变化；④计算像的轨迹长度时，确定轨迹为圆弧，找到半径和圆心角，用弧长公式计算。
【解析】
1. 计算S与像的距离：根据平面镜成像特点，像与物到平面镜的距离相等。已知$SO=12\ \mathrm{cm}$，$SO$与镜面夹角为$60°$，则S到镜面的垂直距离（物距）为：$d = SO · \sin60° = 12 × \frac{\sqrt{3}}{2} = 6\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$，因此S与像的距离为$2d = 2 × 6\sqrt{3} = 12\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$。
2. 像与O轴的距离：平面镜成像中，像与物关于镜面对称，故像到O轴的距离始终等于物S到O轴的距离（$SO=12\ \mathrm{cm}$），当镜面绕O转动时，S到O的距离不变，因此像与O轴的距离不变。
3. S与像的距离变化：当镜面绕O顺时针转动$60°$时，S到镜面的垂直距离先增大（镜面转到与SO垂直时，垂直距离最大）后减小，而S与像的距离为2倍的垂直距离，故S与像的距离先变大后变小。
4. 像的轨迹长度：像到O轴的距离始终为$12\ \mathrm{cm}$，故像的运动轨迹是半径为$12\ \mathrm{cm}$的圆弧，对应的圆心角为$120°$（即$\frac{2π}{3}$弧度），根据弧长公式$l = θ r$，得轨迹长度为：$l = \frac{2π}{3} × 12 = 8π\ \mathrm{cm}$。
【答案】
$12\sqrt{3}$；不变；先变大后变小；$8π$
【知识点】
平面镜成像特点，弧长计算
【点评】
本题结合平面镜成像规律与几何知识，考查学生对成像特点的理解及轨迹分析能力，需熟练运用对称关系、三角函数和弧长公式解题，是一道综合性中等的题目。
【难度系数】
0.5
