2020年中考物理重要法律课题03平面镜成像特征试题(附分析)

专题03 平面镜成像特点

一、平面镜
1.平面镜成像的特点
①像和物到镜面的距离相等；
②像和物的大小相同；
③像和物的连线与镜面垂直；
④物在平面镜里成的是正立、等大的虚像；
⑤像和物“左右相反”．
2.实像和虚像的区别
物体在平面镜中所成像的大小只跟物体本身的大小有关，跟物体到平面镜的距离无关．平面镜成的像一定要画成虚线。
分类    形成原因    验证    实例
实像    由实际光线会聚而成    实像可以在光屏上成像    小孔成像、照相机、投影仪
虚像    由光线的反向延长线相交而成    虚像不能在光屏上成像，只可以通过眼睛看到    平面镜成像、水中的倒影
3.平面镜的成像原因是光的反射．平面镜的成像应用有成像、改变光的传播方向．
二、平面镜成像特点实验考法
近年来，各省市中考试卷里考查了“探究平面镜成像的特点”的实验频繁出现，分值是4——5分。考查的要点有（1）实验中用玻璃板代替平面镜的目的是利用玻璃板的透明性，能看到蜡烛A的像的同时也能看到蜡烛B；（2）玻璃板要与纸板垂直放置的要求；（3）实验中用到两个相同的蜡烛目的是什么？目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系；（4）还考查了平面镜成像的性质。2019年或者以后，如果再考这个实验，下列总结出来的命题点需要引起重视：
1.探究平面镜成像特点的实验选择玻璃板做为平面镜。
2.为什么选玻璃板而不选镜子是为了准确确定像的位置.
3.对实验中的两只蜡烛要求是完全相同.
4.选择两只完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小.
5.实验中玻璃板垂直于桌面.
6.玻璃板没与桌面垂直对实验产生的影响事不论怎样移动后面的蜡烛,都不会与前面蜡烛的像完全重合.
7.蜡烛的像不能用光屏接收到.
8.像不能用光屏接收到,说明平面镜成的像是虚像.
9.实验时用另一只等大的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,目的是比较像与物的大小;确定像的位置.
10.刻度尺在此实验中的作用是比较像与物到镜面距离的关系
11.一只蜡烛在玻璃板后面却成了两个像,原因是玻璃板有两个反射面.
12.怎样验证成两个像是玻璃板有两个反射面的原因是用一个薄玻璃板进行实验.
13.验证像与物到镜面距离关系时,要进行多次实验,目的是找到更普遍的规律.
14.多次实验要改变蜡烛的位置.
15.用跳棋子代替蜡烛进行实验时,缺点是像比较暗,看不清.
16.用跳棋子实验时,怎样看清像？用手电筒照亮玻璃板前面的跳棋子.
17.平面镜成像的原理是光的反射.
18.为便于观察，该实验最好在什么环境中进行？较暗处。
19.    实验中用未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合，未点燃的蜡烛位置即是像的位置，这种研究物理的方法等效替代法。
20.    如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择哪个玻璃板做实验效果好？2mm厚的两块玻璃板。因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。
21.    本实验还可能出现的考查点有哪些？说出一点即可。测量误差。
此外在选择题、填空题、作图题中也经常考查平面镜成像的应用。

【例题1】（2019湖北随州）宠物狗狗正前方竖立着一面镜子，它正在欣赏镜中的自己（如图所示），假设狗狗不动，把平面镜沿MN截成两半，并分别向两侧平移一段距离（两块镜面仍然在原镜面平面内），则狗狗的头部通过左、右两面镜子（  ）
 
A．都不能成像    
B．各成半个像，合起来成一个完整的像    
C．都成完整的像，且两个像在不同位置    
D．都成完整的像，且两个像在同一位置
【答案】D
【解析】平面镜成像的特点是：①所成的像是虚像；②像和物体形状、大小相同；③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
平面镜所成的像，像和物体形状、大小相同，与平面镜的大小无关，半个平面镜仍能成完整像，故AB错误；
平面镜左右两部分都能成完整的像，像与宠物狗关于镜面对称，所以两个像的位置是相同，故C错误，D正确。
【例题2】（贵州黔东南）小齐站在距平面镜1.6m处整理衣着，他在镜中的像与他本人的距离是     m；当他沿着与镜面垂直方向水平移动1m后，他在镜中像的大小将     （填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】3.2；不变。
【解析】小齐到平面镜的距离是1.6m，根据物像到平面镜的距离相等，所以小齐的像到平面镜的距离也是1.6m，像与他本人的距离为3.2m；
平面镜成像与成像物体大小相等，跟物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系，所以小齐沿着与镜面垂直方向水平移动1m后，像的大小不变。
【例题3】（2019山东泰安）如图所示，从光源S点发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
 
【答案】如下图所示：
 
【解析】过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线。

一、选择题
1．（2019广西北部湾）如图所示，能解释“倒影”形成的是（    ）
A．光的色散       B．光的折射       C．光的反射       D．光的直线传播
 
【答案】C
【解析】“倒影”实际上是拱桥在水中所成的虚像，这种情况属于平面镜成像，而平面镜成像的原理是光的反射，故C正确。
2．（2019南京）如图是小明春游时在水边看到的美景，下图中能正确反映他看到水中“树木”的光路图是（  ）
 
A．         B．     
C．         D．
【答案】B
【解析】平静的水面映出岸上树木的倒影是利用平面镜成像，平面镜成像的特点：成正立、等大的虚像，像与物体关于平面镜对称。
看到水中“树木”属于平面镜成像，平面镜成像原理是光的反射，所成的像是反射光线的反向延长线的会聚点，不是实际光线的会聚点，所以成的是虚像，而AC两图中光线从水中发出，D图中光线由眼睛处发出，故ACD错误，只有B正确.
如图所示：
 
二、填空题
3．（2019湖南郴州）小明身高1.65m，站在竖直放置的平面镜前2m处，他在镜中的像到镜面的距离为     m，镜中像的高度为     m。
【答案】2；1.65。
【解析】小明同学距离竖直平面镜2m，根据平面镜成像时，物像到平面镜的距离相等，所以小明的像到平面镜的距离也是2m；小明身高1.65m，根据物像大小相等，所以小明的像高1.65m。
4．（2019广西北部湾）小明同学站在穿衣镜前1m处，他在镜中的像到镜面的距离为________m，当他向穿衣镜靠近时，他在镜中的像的大小_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】1  不变
【解析】根据平面镜成像的特点：像距等于物距。物距等于1m，则像距等于1m，即小明在镜中的像到镜面的距离为1m；又根据物像等大的特点，当小明向穿衣镜靠近时，他在镜中的像的大小将保持不变。
5．（2019北京）某同学利用图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材进行实验探究，其中平板透明玻璃与水平纸面垂直。将同一支蜡烛先后放置在白纸上与玻璃距离不同的A、B两点，观测每次蜡烛所成像的高度。该同学探究的问题是：物体通过平面镜所成像的高度与  是否有关。
 
【答案】物体到平面镜距离。
【解析】平面镜成像特点：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。
该同学改变蜡烛到平面镜的距离，观察每次像的高度，探究的是平面镜成像高度与物体到平面镜距离的关系。
6.（2018西安）小红站在学校大厅衣冠镜前2m的地方，像到小红的距离为    m；小红发现衣领处有一点污渍，便走近镜子，镜中的像将     （选填“变大”、“不变”或“变小”）；由于大厅内光线较暗，为了帮助小红看清衣领上的污渍，小明应将光源照向    （选填“衣领”或“平面镜”）．
【答案】2；不变；衣领．
【解析】（1）小红站在距离平面镜2m前照镜子，根据物像到平面镜距离相等，所以小明的像到镜面的距离也是2m．（2）当小红走近镜子时，小明的身高不变，根据物像大小相等，所以像大小不变．（3）光照射在平面镜上会发生镜面发射，为了帮助小红看清衣领上的污渍，小明应将光源照向衣领。
7.（2018兰州）小芳站在穿衣镜前1m处，镜中的像与她相距  m；银行ATM自动取款机上方安装有摄像头，它工作时成倒立、缩小的  （选填“实”或“虚”）像．
【答案】2；实．
【解析】（1）根据平面镜成像特点知，像和物距离平面镜的距离是相等的，物到像的距离是物到平面镜距离的两倍，因为小芳站在穿衣镜前1m处，则镜中的像与她相距1m×2=2m；
（2）摄像头的镜头是一个凸透镜，物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立缩小的实像．
8.（2018云南）一只燕子在平静的湖面上飞过，当燕子距水面6m时，它的“倒影”距水面  m，它在湖面的“倒影”是  （填“实”或“虚”）像，这是由于光的  形成的．
【答案】6；虚；反射．
【解析】倒影是平面镜成像，是由光的反射形成的，平面镜成像的特点：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，上下（或左右）相反，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等；简记为：正立、等大、对称、虚像．
因为平面镜成的像是虚像，平面镜的成像原理是光的反射；所以小鸟在湖面的“倒影”是虚像；已知小鸟距水面6m，根据像和物体到镜面的距离相等可知，它的“倒影”距水面的距离也是6m．
三、作图题
9．（2019广州）如图所示，一束由A发出的光射到平面镜表面O点，画出物体AB在平面镜中的像，并画出入射光线AO的反射光线。
 
【答案】如图所示。
 
【解析】根据平面镜成像特点：物像关于平面镜对称。可作出物体AB在平面镜的像，如图所示；用一线段将A点在平面镜中的像点A1与O点连接，并延长即可作出入射光线AO的反射光线。
10．（2019云南）请在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。
 
【答案】作图如下：
 
【解析】依据平面镜的成像特点，分别做出A、B、C点关于镜面的对称点，然后连接，就是△ABC在镜中的像。
①作A点关于镜面的对称点A′；（做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号）②作B点关于镜面的对称点B′；③作C点关于镜面的对称点C′；
④用虚线连接A′B′，B′C′，A′C′，则△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中所成的像。
11.（2018福建）请在图中画出物体AB经过平面镜所成的像．
 
【答案】如下图所示
 
【解析】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，再用虚线连接A′、B′，即为物体AB经过平面镜所成的像，如上图所示。
12.（2018河南）请画出图中人眼通过平面镜M看到桌子底下橡皮S的光路。
      
【答案】如图所示。
 ．    
【解析】本题考查了平面镜成像的特点：像与物大小相等，连线与镜面垂直，到平面镜的距离相等，左右相反，即像与物关于平面镜对称．需要注意的是，像位于反射光线的反向延长线上．选作出S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′与人眼的连线交平面镜于点为入射点，从而画出反射光线，连接S和入射点连线画出入射光线。
13.（2018四川绵阳）一圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯，一人站在岸边，设A处为人眼，作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的反射光线。（保留辅助线）
 
思路点拨：水面相当于平面镜，B点发出的入射光线到水面的某一点，经过水面反射后过人眼睛，即A点。满足这样的条件的入射点只有一个，所以找出这个点非常关键。我们知道经过A点的反射光线的反向延长线一定经过B点的虚像点B′，连接B′A与水面的交点就是要找的入射点0. 根据平面镜成像的规律，像与物关于镜面对称，很容易找到B′点。
解析：作出点光源B在关于水面的对称点B′，即像点．连接B′A，与水面的交点O即为反射点，连接OA即为反射光线，连接BO即为入射光线．
答案：如图所示。
 
四、实验探究题
14．（2019湖北荆州）如图1是探究“平面镜成像特点”的实验装置。实验步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一只完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。
 
（1）实验过程中蜡烛B     （选填“需要”或“不需要”）点燃。
（2）选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的     关系。
（3）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是     。（选填“虚像”或“实像”）
（4）如图2，玻璃板原来沿直线BC竖直放置，若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度θ（θ＜90°）后，蜡烛A成的像移动到点A1处，已知图中方格均为边长相等的正方形，则θ＝     。
【答案】（1）不需要；（2）大小；（3）虚像；（4）45°。
【解析】（1）实验过程中蜡烛B不需要点燃；
（2）实验中选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系；
（3）移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成虚像；
（4）平面镜成像与成像物体对应点连线与平面镜垂直，连接A、A1，做出连线的垂直平分线，即移动后平面镜位置，如下图，可知玻璃板沿顺时针方向转过45°。
 
15．（2019湖北宜昌）小明同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张（如图1所示）。
 
（1）平面M所选的器材是     （选填：平面镜、玻璃板）。小明把蜡烛A点燃放在M前面，再把其它各支蜡烛依次放在M后面适当位置，当某支蜡烛放在后面时，从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样。此时，后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关系是：     。小明测量两侧蜡烛到平面M的距离；再让蜡烛A远离M，则后面的蜡烛要     （选填：远离、靠近）M才能再次看上去像被点燃了一样。
（2）多次观察及测量距离之后，小明同学得到初步结论是：平面镜所成的像与物关于平面镜     。
（3）如图2甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至图2乙所示的位置时，硬币的成像情况是     （选填字母代号）。
A．硬币成像在a处            B．硬币成像在b处
C．硬币成像在c处            D．硬币无法通过平面镜成像
【答案】（1）玻璃板；大小相等，外形相同；远离；（2）对称；（3）A。
【解析】（1）平面M应选用玻璃板，是因为玻璃板是透明的即可以反射成像，又能透过光线，便于准确确定像的位置；
根据实验要求，蜡烛A\’和蜡烛A的像完全重合时，可以确定蜡烛A像的位置就是蜡烛A\’的位置，由此可以比较物像大小关系，同时也证明了像与物体的大小相等；
物像到平面镜的距离相等，蜡烛A远离M，A的像液远离平面镜，故后面的蜡烛要远离平面镜才能与像完全重合；
（2）物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，即：平面镜所成的像与物关于平面镜对称；
（3）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，故选A。
16.（2018太原）小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验.
 
（1）他应选取两支外形_____（选填“相同”或“不同”）的蜡烛进行实验.
（2）小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是________.
（3）在探究实验的过程中，他把蜡烛A放在距玻璃板30 cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是____cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将____ （选填“变大”、“变小”或“不变”）.
（4）在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像，说明__________.
（5）实验过程中，小滨仔细观察，发现蜡烛的像有重影，请你帮小滨分析产生这一现象的原因是______________.
【答案】（1）相同 （2）便于确定像的位置 （3）60 不变 （4）平面镜成的是虚像 （5）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以作为平面镜成像   
【解析】（1）实验要选取完全相同的两只蜡烛，目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系；（2）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置；（3）平面镜所成像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等，所以蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离等于蜡烛A到平面镜距离的2倍，即30 cm×2=60 cm；像的大小只与物体的大小有关，与蜡烛到平面镜的距离无关，所以当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将不变；（4）因为光屏只能承接实像，不能承接虚像，所以在光屏上承接不到像，则说明平面镜成的像是虚像；（5）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以作为平面镜成像，所以仔细观察时，会发现蜡烛的像有重影．
17.（2018山东济南）如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，选取两支等大的蜡烛A和B。
 
(1)实验中选择________(选填“厚”或“薄”)玻璃板实验效果更理想
(2)选取两支等大蜡烛的目的是_______________。
(3)小华在实验过程中始终不能使像与物体重合的原因是____________。
(4)小华组进行了正确的实验操作后，得到的实验数据如下表所示
 
实验数据记录反映：像和蜡烛分别到玻璃板的距离可以认为是相等的，测量值有差别的原因是__________(选填：“测量误差”或“测量错误”)
【答案】(1)薄；(2)为了比较像与物的大小关系；(3)平面镜没有与桌面垂直；(4)测量误差
【解析】（1）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。（2）选取两支等大蜡烛的目的是为了比较像与物的大小关系.（3）在实验过程中始终不能使像与物体重合的原因是平面镜没有与桌面垂直或者选择的玻璃板太厚。（4）任何测量都存在误差，只要测量方法正确，结果有差异也是有效的。
18.（2018杭州）如图所示，某小组用甲、乙两个相同的蜡烛、玻璃板、刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”。他们在实验中发现，无论怎样移动点燃的甲蜡烛，在玻璃板的另一侧都可以使乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合。他们进一步测量了两蜡烛到玻璃板之间的距离，记录数据如下表所示。
 
根据实验现象和实验数据，你可以得出的结论有：
(1)平面镜所成的像是    (选填“实”或“虚”)像；
(2)平面镜所成的像与物体的大小      (选填“相等”或“不相等”)；
(3)像和物体到镜面的距离        (选填“相等”或“不相等”)
(4)物体逐渐远离平面镜时，它的像        (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】（1）虚像；（2）相等；（3）相等；（4）不变．
【解析】（1）甲蜡烛在玻璃板的另一侧的像是不存在的，所以是虚像；
（2）根据乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合可知平面镜所成的像与物大小相等；
（3）分析表格中的实验数据可知：像和物体到镜面的距离相等；
（4）根据实验现象，无论怎样移动点燃的甲蜡烛，在玻璃板的另一侧都可以使乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合，可知平面镜所成的像始终与物体大小相等．