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A
B
相等
P
0.3

广告牌
标记位置到玻璃屏蔽门之间
像与物到平面
镜的距离相等
C
【分析】
解题时首先要紧扣平面镜成像的核心特点:像与实物关于镜面对称,运动轨迹也满足轴对称关系。第一步先明确题图的方位规则:上北下南、左西右东,同时确认镜面的摆放位置:在大楼拐角处,和水平方向成45°角,朝向十字路口。第二步先拆解镜中看到的像的运动:镜中的汽车向西行驶,之后向右拐弯,也就是像先朝西运动,之后向自身的右侧(向北方向)转弯。第三步利用轴对称的性质,把像的运动轨迹沿镜面做对称还原,就能得到实际汽车的运动方向,进而匹配选项得到答案。
【解析】
1. 平面镜成像的本质是物和像关于镜面对称,二者的方位、运动方向都满足轴对称对应关系。
2. 结合题图给定的方位标,镜面与正东方向的水平边夹角为45°,将镜中观察到的“汽车向西行驶、向右(向北)拐弯”的运动轨迹,沿45°的镜面做轴对称变换,还原得到实际汽车的运动状态:汽车实际向南行驶,到达十字路口后向左(向东)拐弯。
3. 对比四个选项,只有A选项的描述符合推导结果。
【答案】
A
【知识点】
平面镜成像特点,方位判断
【点评】
本题的易错点是很多同学会直接套用普通竖直平面镜“左右相反”的惯性结论,忽略本题中镜面是45°斜放的特殊摆放,不能直接简单反转东西方向,需要通过轴对称的方法严谨还原物像的方位对应关系,锻炼了结合成像规律解决实际场景问题的能力。
【难度系数】
0.4
【分析】
这道题的核心考点是平面镜成像的对称特点,解题时首先要明确场景中的成像元件:透明的挡风玻璃相当于平面镜,水平朝上的显示面是成像的物体。我们已知司机看到的像为数字29,要反推原物体的图形,就需要结合平面镜成像“像与物体关于镜面对称”的规律,先判断该场景下物和像的对称方向:因为显示面水平放置、挡风玻璃近似竖直,所以物和像的对称关系是上下颠倒、左右不变,将看到的像沿水平方向上下翻转,就能得到原显示面的图形,进而匹配选项得到答案。
【解析】
1. 确定成像规律:本题中汽车的透明挡风玻璃等效为平面镜,根据平面镜成像的特点,所成的虚像与物体关于平面镜呈轴对称。
2. 判断对称方向:由于显示面水平朝上,挡风玻璃近似竖直安装,因此该场景下像与原物体的对应关系为上下颠倒,左右方向不发生反转。
3. 反向推导原图形:已知司机通过挡风玻璃观察到的像为“29”,将该像沿水平轴做上下翻转操作:数字“2”上下翻转后得到数字“5”,数字“9”上下翻转后得到数字“3”,因此原水平显示面上的图形为“53”,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
平面镜成像特点,轴对称
【点评】
本题属于易错题,很多同学会死记平面镜成像“左右颠倒”的结论,忽略了物体放置方向、镜面朝向对对称关系的影响,本题中物体水平放置,成像的对称关系为上下颠倒,需要结合实际场景灵活应用平面镜成像规律,避免生搬硬套结论出错。
【难度系数】
0.5
【分析】
我们可以按照三步思路来解题:首先回忆平面镜成像的核心规律:像与物体大小相等,像到反射面的距离等于物体到反射面的距离。第一步判断两个像的大小:两个像都是同一支蜡烛经玻璃板的两个不同反射面成的像,蜡烛本身大小不变,两次成像都满足像与物等大,因此两个像大小相等。第二步判断A1对应的反射面:玻璃板有靠近蜡烛的P面和远离蜡烛的Q面,P面离蜡烛更近,它成的像距离玻璃板也更近,对应图中更靠左的A1。第三步计算玻璃板厚度:图中u是蜡烛到P面的距离,v是A1到Q面的距离,P面成的像到P面的距离等于u,而像到P面的距离等于玻璃板厚度d加上v,代入数值即可算出厚度。
【解析】
1. 像的大小判断:根据平面镜成像特点,像与物体的大小始终相等,两个像都是同一支蜡烛经玻璃板两个反射面分别成的像,物的大小没有变化,因此两个像的大小相等。
2. 成像面判断:玻璃板的P面是靠近蜡烛的前反射面,Q面是远离蜡烛的后反射面,P面距离蜡烛更近,所成的像距离玻璃板更近,图中A1比A2更靠近玻璃板,因此A1是蜡烛通过P面所成的像。
3. 玻璃板厚度计算:根据平面镜成像规律,A1到P面的距离等于蜡烛到P面的距离u=4.2cm。已知A1到Q面的距离v=3.9cm,玻璃板厚度d是P面和Q面的间距,满足u = d + v,因此d = u - v = 4.2cm - 3.9cm = 0.3cm。
【答案】相等;P;0.3
【知识点】平面镜成像特点
【点评】本题考察厚玻璃板双重成像的特殊场景,容易出错的点是混淆两个像对应的反射面,解题核心是明确每个像对应的反射面,利用像距等于物距的关系推导玻璃板厚度,能很好地检验学生对平面镜成像规律的灵活理解程度。
【难度系数】0.6
【分析】
这道题的本质是平面镜成像作图,水面相当于平面镜,我们利用平面镜成像“像与物体关于镜面对称”的特点来解题:首先先确定树的两个端点A、B,分别作出两个端点关于水面(镜面)的对称点,最后将两个对称点用虚线连接,得到的就是树的虚像也就是水中的倒影。首先B点紧邻水面,它的对称点直接在水面下方对应位置,A点在岸上,需要过A作水面的垂线,向下延伸取等距的点得到A的像,最后连线即可。
【解析】
1. 确定反射面:图中的水平水面等效为平面镜;
2. 作端点A的像:过点A向水面作垂直的辅助线,沿垂线向水面下方延长,在延长线上标记点A',保证A'到水面的垂直距离等于A到水面的垂直距离;
3. 作端点B的像:点B在水面的边界处,其关于水面的对称点B'在水面下方,到水面的距离与B到水面的距离相等;
4. 用虚线连接A'和B',所得的线段A'B'就是树AB在水中的倒影,虚像需用虚线表示。
【答案】

【知识点】
平面镜成像特点;平面镜成像作图
【点评】
本题结合生活中岸边树木倒影的场景考查平面镜成像作图,核心是掌握对称法作图的要求,需要注意虚像必须用虚线绘制,作对称点的辅助垂线要标注直角符号,避免出现把倒影画成实线、对称距离不相等的常见错误。
【难度系数】
0.7
【分析】
这道题核心是利用平面镜成像特点设计实际测量实验,解题思路如下:首先回忆平面镜成像的基础性质,平面镜成正立等大的虚像,且像与物体到镜面的距离相等。第一小问要测玻璃屏蔽门到广告牌的距离,我们用等效替代的思路:调整小明的位置,让小明自身的像刚好和广告牌重合,此时小明的像到玻璃门的距离就等于广告牌到玻璃门的距离,结合成像规律,小明到玻璃门的距离等于他的像到玻璃门的距离,因此测出小明到玻璃门的距离就能得到目标距离d。第二小问,安全门向两侧打开后相当于两个独立的平面镜,结合物像对称的规律即可判断成像的特点。
【解析】
(1) ① 玻璃屏蔽门的作用相当于平面镜,平面镜所成的像是虚像,小明前后移动直到观察到自己的虚像恰好落在广告牌上,此时小明的像与广告牌处于同一位置。
② 记录下此时小明站立的标记位置,用刻度尺量出该标记位置到玻璃屏蔽门之间的距离。
③ 根据平面镜成像的规律,像与物到平面镜的距离相等,此时小明到玻璃门的距离等于小明的像到玻璃门的距离,而小明的像与广告牌重合,因此测得的这个距离就等于玻璃屏蔽门到广告牌的距离d。
(2) 逐个分析选项:
A:平面镜成像时像与物的大小始终相等,小明的大小不变,像的大小也不会随门打开变小,A错误;
B:即使镜面被拆分,每一侧的安全门作为独立平面镜,都可以成完整的像,并非各成半个像,B错误;
C:两侧安全门都能成完整的像,小明的位置没有变化,物像关于镜面对称,两个门所在的平面仍和原屏蔽门平面一致,因此两个像的位置和原来像的位置完全重合,C正确;
D:两个像的位置是重合的,不会出现不同位置,间距也不等于两侧安全门的间距,D错误。因此选C。
【答案】
(1) ① 虚;广告牌 ② 标记位置到玻璃屏蔽门之间 ③ 像与物到平面镜的距离相等 (2) C
【知识点】
平面镜成像特点;等效替代法
【点评】
本题结合地铁站台的真实场景考察平面镜成像的应用,跳出了直接考规律的常规考法,要求学生灵活运用成像规律解决实际测量问题,第二问容易错误认为门打开后像会分开,需要明确像的位置仅由物的位置和镜面所在平面决定,和镜面的拆分无关,是典型的规律应用型易错题。
【难度系数】
0.6