[例2]在一个水深为30 m的湖面正上方，有一名跳伞运动员正从距湖面高50 m的空中以5 m/s的速度匀速下降。关于他在水中成像的情况，下列说法正确的是（）

A.运动员下降30 m时，他的像距离水面50 m
B.运动员下降到距湖面30 m高时才能在水中形成像
C.运动员在水中始终能成像，像以10 m/s的速度向水面靠拢
D.运动员在水中的像以10 m/s的速度向他本人靠拢，且像的大小不变

例2 D

【分析】首先明确平静的湖面相当于平面镜，平面镜成像遵循“像与物关于镜面对称、像与物大小相等、像距等于物距”的特点，且物体在平面镜中始终能成像，与物体到镜面的距离无关。接下来逐一分析各选项，判断正误。
【解析】平静的湖面相当于平面镜，根据平面镜成像规律：①物体在平面镜中始终能成像，与物体到湖面的距离无关，因此B选项“下降到距湖面30m高时才能成像”的说法错误；②像距等于物距，运动员初始距湖面50m，下降30m后，距湖面的距离为50m-30m=20m，此时像距湖面也为20m，并非50m，故A选项错误；③运动员以5m/s的速度向湖面下降，其像相对于湖面也以5m/s的速度向湖面靠拢，因此像相对于运动员本人的速度为5m/s+5m/s=10m/s，方向是向运动员靠拢，而非向水面靠拢，故C选项错误；④平面镜成的像与物体大小相等，因此像的大小始终不变，结合速度分析，D选项的描述正确。
【答案】D
【知识点】平面镜成像特点
【点评】本题考查平面镜成像的核心规律，需重点掌握像距与物距的关系、像与物的大小关系，以及相对速度的分析，易错点在于混淆像的运动方向和相对速度的计算，属于中等难度的基础题。
【难度系数】0.5

6. 物理学与日常生活 如图所示，检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的视力表的像，则视力表在镜中的像（）


A.与视力表相距4.4 m，当被测者靠近平面镜时，像大小不变
B.与被测者相距4.4 m，当她靠近平面镜时，像变小
C.与被测者相距4.7 m，当她靠近平面镜时，像变小
D.与被测者相距4.7 m，当她靠近平面镜时，像大小不变

6. D

【分析】
要解决本题，需依据平面镜成像的核心特点：像与物体到平面镜的距离相等，像与物体的大小相等，像与物体关于镜面对称。先计算视力表的像到被测者的距离，再判断像的大小变化，逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
根据平面镜成像特点：
1. 计算距离：视力表到平面镜的距离为2.5m，因此视力表的像到平面镜的距离也为2.5m；被测者到视力表的距离为0.3m，所以被测者到平面镜的距离为 $2.5m - 0.3m = 2.2m$。则视力表的像到被测者的距离为像到平面镜的距离与被测者到平面镜的距离之和，即 $2.5m + 2.2m = 4.7m$。
2. 判断像的大小：平面镜所成的像始终与物体大小相等，与物体到平面镜的距离无关，因此当被测者靠近平面镜时，像的大小不变。
综上，选项D符合分析结果。
【答案】
D
【知识点】
平面镜成像特点
【点评】
本题考查平面镜成像特点在视力检查中的实际应用，核心是掌握“像距等于物距、像与物大小相等”的规律，易错点是计算像到被测者的距离时，需将像到镜的距离与人到镜的距离相加，避免混淆距离关系。
【难度系数】
0.6

7.“以铜为鉴，可正衣冠。”古人用铜制成的镜子来整理自己的衣着。铜镜中的像是通过光的形成的；当人远离铜镜时，镜中的像与人之间的距离将会变。

7. 反射 大

【分析】
要解决这道题，需结合平面镜成像的原理和特点思考：首先，铜镜属于平面镜，平面镜成像的本质是光的反射；其次，根据平面镜成像“像与物到镜面的距离相等”的特点，当人远离铜镜时，人到镜面的距离变大，像到镜面的距离也会同步变大，因此像与人之间的距离（人到镜的距离+像到镜的距离）会随之变化。
【解析】
铜镜是平面镜，平面镜成像是光的反射形成的虚像；根据平面镜成像特点：像与物到平面镜的距离相等，当人远离铜镜时，人到镜面的距离增大，像到镜面的距离也增大，所以镜中的像与人之间的距离将会变大。
【答案】
反射；大
【知识点】
平面镜成像；光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像的原理和特点，属于光学基础题，核心是牢记平面镜成像的相关规律，难度较低。
【难度系数】
0.9

[例3] 物理学与社会发展（2024济南市中区期中）如图（甲）所示，我国墨子巡天望远镜是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜。一束星光经主镜反射后到达成像装置，如图（乙）所示，OB是反射光线，请画出其入射光线AO并标出入射角大小（保留作图痕迹）。

例3 如图所示

【分析】要画出入射光线AO，需利用光的反射定律：反射角等于入射角，法线是反射光线与入射光线的角平分线，且法线与镜面垂直。首先根据反射光线OB与镜面的夹角，计算出反射角，再确定入射角，进而画出入射光线并标注入射角。
【解析】步骤如下：
1. 过O点作垂直于镜面的虚线（法线）；
2. 已知反射光线OB与镜面夹角为53°，则反射角为90°-53°=37°；
3. 根据反射角等于入射角，在法线另一侧作出入射光线AO，使AO与法线的夹角（入射角）为37°，箭头指向O点，完成作图。
【答案】例3 如图所示
【知识点】光的反射定律、光的反射作图
【点评】本题考查光的反射定律的应用，核心是掌握反射角与入射角的关系，属于基础作图题，需明确法线的画法及角度计算方法。
【难度系数】0.5

8.如图所示，管道内A处有一只正在发光的小灯泡，小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像，请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。

如图所示

【分析】要画出看到小灯泡A的像的光路，需利用平面镜成像的原理：反射光线的反向延长线经过像点。首先确定A点的像点，再通过像点和B点确定入射点，最后画出入射光线和反射光线。
【解析】步骤如下：
1. 根据平面镜成像特点，作A点关于平面镜的对称点，即为A的像点A'；
2. 连接A'和B，这条线与平面镜的交点就是光线的入射点O；
3. 连接A和O，得到从A发出的入射光线；连接O和B，得到反射光线，这样就完成了看到A的像的光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像作图、光的反射定律
【点评】本题是光学基础作图题，核心是利用平面镜成像的像点确定光路，需掌握平面镜成像的对称性和光的反射规律，难度不大。
【难度系数】0.6

9. 如图(甲)所示，小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好被浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合。请在(乙)图中作出：
(1)红环最上端A点在水中的像A'点。
(2)B'点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的光路。

如图所示

【分析】
要完成该作图，需掌握平面镜成像特点和光的折射规律：①红环A点在水中的像利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，作A关于水面的对称点即可；②看到水中B点的光路，是B点的光经水面折射后进入C点，折射光线的反向延长线过B'点，据此确定入射点，再画出入射光线和折射光线。
【解析】
(1) 根据平面镜成像中像与物关于水面（平面镜）对称，过A点作水面的垂线，延长至水面下方，使垂线段长度与A到水面的距离相等，该点即为A'。
(2) 连接B'与C，直线与水面交于一点O（入射点）；连接B与O，标上箭头（光从B射向O，即入射光线）；连接O与C，标上箭头（光从O射向C，即折射光线），完成光路。
【答案】
【知识点】平面镜成像、光的折射
【点评】本题结合实际光学现象，考查平面镜成像作图和光的折射作图，需掌握像物对称关系及折射光路的画法，是光学基础作图的综合应用。
【难度系数】0.6