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单元04光现象 【过关测试】(解析版).docx
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过关测试 单元04 光现象 【过关测试】解析版 单元 04 现象 过关 测试 解析
更多资料添加微信号:DEM2008 淘宝搜索店铺:优尖升教育 网址: 单元04 光现象 过关测试 (时间:60分钟 分值:100分 ) 一、单选题(共10小题,每小题3分,共30分) 1.下列四个图片展示了四种与光有关的现象,其中原理相同的是(  ) A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③ 【答案】B 【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播;光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。 【解答】手影、树下阴影、小孔成像都是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的;景物在水中的“倒影”是平面镜成像,属于光的反射。 故选:B。 【知识点】光在均匀介质中直线传播 2.大伟同学在课外按如图所示的装置做小孔成像实验。如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是(  ) A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像 【答案】D 【分析】小孔成像的原理是光沿直线传播,小孔成像是倒立的实像。 【解答】小孔成像是由于光的直线传播形成的,物体经过小孔成的像是倒立的实像,而不是光斑,像的形状与物体相同,而与小孔的形状无关。 故选:D。 【知识点】光直线传播的应用 3.如图所示,一束光射入杯中,在杯底形成光斑,逐渐往杯中加水,观察到的光斑将会(  ) A.向左移动 B.向右移动 C.位置不变 D.向上移动 【答案】A 【分析】光由空气斜射入水中,发生折射现象,折射角小于入射角,逐渐往杯中加水,通过作图可以知道光斑移动方向。 【解答】保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,光线从空气中斜射入水中,会发生折射,折射角小于入射角,由于液面升高,折射点会向左移动,所以光斑会向左移动,光路图如图所示: 故选:A。 【知识点】光的折射规律的应用 4.如图所示,图中成实像的是(  ) A.ab B.bc C.ac D.cd 【答案】B 【分析】 ①物距小于焦距时,成正立放大的虚像,物像同侧,其应用是放大镜; ②物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,其应用是照相机; ③物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立放大的实像,像距大于二倍焦距,其应用是幻灯机、投影仪。 ④平面镜成正立、等大的虚像。 【解答】a中是放大镜的原理,成正立、放大的虚像;b中是照相机的原理,成倒立、缩小的实像;c中投影仪的原理,成倒立、放大的实像;d中是平面镜的成像原理,成正立、等大的虚像;成实像的是bc。 故选:B。 【知识点】实像与虚像的区别 5.如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。此时的入射角为(  ) A.30° B.40° C.50° D.70° 【答案】D 【分析】知道了反射光线的位置(太阳光竖直射入井中),反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置。反射光线竖直射入井内,和水平面成90°角,根据图中标出的入射光线和水平面的夹角,易求出入射光线和反射光线的夹角;由光的反射定律知:反射角等于入射角,由此求得反射角的度数。在标反射角的度数时要注意:反射角是反射光线和法线的夹角。 【解答】由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下做出反射光线OB;然后作∠AOB的角平分线即为法线(OC)。 由图知:反射光线和入射光线的夹角∠AOB=50°+90°=140°; 则入射角∠AOC=∠AOB=×140°=70°,如图所示: 。 故选:D。 【知识点】光的反射定律的应用 6.如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是(  ) A.永定桥在水中形成的“倒影” B.筷子好像在水面处:折断 C.人在墙上形成的“人影” D.景物在凸面镜中成像 【答案】B 【分析】 (1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等; (2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的; (3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。 【解答】 A、平静的水面相当于平面镜,水中“倒影”属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A错误; B、光在水面发生折射,人看到的水下的筷子是虚像,比实际向上弯折,是由于光的折射形成的,故B正确; C、影子是光沿直线传播形成的,故C错误; D、景物在凸面镜中成像扩大视野,是凸面镜成像,属于光的反射现象。故D错误; 故选:B。 【知识点】光的折射现象及其应用 7.我国的语言文字丰富多彩。下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是(  ) A.“镜花水月”﹣﹣光的色散 B.“一叶障目”﹣﹣光的折射 C.“立竿见影”﹣﹣光的直线传播 D.“海市蜃楼”﹣﹣光的反射 【答案】C 【分析】 (1)光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播,光的直线传播形成的现象包括:小孔成像,影子的形成,日、月食的形成等; (2)光在传播的过程中遇到物体表面传播方向发生改变,叫做光的反射,平面镜成像、水面成像等就是光的反射形成的; (3)光在同一种不均匀的介质中或者从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,叫做光的折射,例如:海市蜃楼,凸透镜成像等都属于光的折射现象。 【解答】 A、“镜花水月”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误; B、“一叶障目”,是由光的直线传播形成的,故B错误; C、“立竿见影”,是由光的直线传播形成的,故C正确; D、“海市蜃楼”,是光在不均匀的空气中传播形成的,属于光的折射,故D错误。 故选:C。 【知识点】光在均匀介质中直线传播、光的折射现象及其应用、光的反射现象 8.这是某同学总结的关于光现象的各种说法,①物体在温度高的时候辐射红外线,温度低就不辐射了;②紫外线能杀死微生物,可以用来制成紫外线夜视仪;③光的色散说明白光是一种混合光,组成混合光的各种单色光都具有能量;④一束白光斜射向三棱镜的一侧时,折射后紫光的折射角小于红光的折射角。对于这些分析判断完全正确的是(  ) A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 【答案】B 【分析】 (1)物体都能辐射红外线; (2)适当的紫外线照射可以合成维生素D;紫外线可以杀死微生物;紫外线能使荧光物质发光;过量的紫外线对人体造成伤害轻则使皮肤糙,重则引起皮肤癌; (3)太阳光可以通过棱镜分散为七种色光,说明它是七种色光混合形成的,是混合光; (4)玻璃对紫光的折射率大于对红光的折射率,由折射定律n=分析折射角的大小。 【解答】 ①一个物体温度升高时,它辐射的红外线增强,温度低的时候也辐射红外线,故①错误; ②紫外线可以杀死微生物,夜视仪是利用红外线做成的,因为在夜间,人的体温比草木、岩石的温度高,辐射红外线的能力强,故②错误; ③光的色散说明白光是一种混合光,组成混合光的各种单色光都具有能量;故③正确; ④玻璃对紫光的折射率大于玻璃对红光的折射率,入射角i相同,由折射定律n=知,紫光的折射角比红光的折射角小,故④正确。 故选:B。 【知识点】紫外线、光的色散、红外线 9.如图所示,墙面上挂着标有“255”数字的牌子,在其相邻的一墙面上挂着一平面镜,地面上也放有一平面镜,通过平面镜不可能看到的数字是 (  ) A.522 B.552 C.225 D.252 【答案】D 【分析】关于镜子的像,像中的数字与原来的数字是轴对称图形,根据相应数字的对称性可得实际数字。 【解答】墙面上挂着标有“255”数字的牌子,若平面镜是相对牌子是竖直方向的,则通过平面镜看到的数字是225,若平面镜是相对牌子是水平方向的,则通过平面镜看到的数字是522,通过两次成像可以成552,则通过平面镜看到的数字有可能是552,总之,通过平面镜不可能看到的数字是252。 故选:D。 【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案 10.如图所示,平面镜OM与ON镜面之间夹角为α,在两平面镜角平分线上有一个点光源S,如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,则α的最小值是(  ) A.120° B.90° C.72° D.60 【答案】C 【分析】 ①根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB, ②设入射光线与任意平面的夹角为β,则第一次反射后射出的光线与平面的夹角也为β,当第二次反射时候,入射光线与水平面的夹角为180﹣α﹣β,同理,可以推出第二次反射出来的光线与水平面的夹角也为180﹣α﹣β,要使第三次反射不发生,需要180﹣α﹣β≤α,又因为β是外角,最小值为,然后解不等式即可可得出结论。 【解答】S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB,如图所示:设入射光线SA与平面镜MO的夹角为β,则反射光线AB与平面镜MO的夹角也为β,当第二次入射时候,原来的反射光线AB即为入射光线,则AB与平面镜NO的夹角为180﹣α﹣β,同理,SB与平面镜NO的夹角也为180﹣α﹣β,要使第三次反射不发生,β≥180﹣2α,又因为β的最小值为,所以≥180﹣2α,解得α≥72度。 此题也可以这样解答: OM为对称轴,ON镜面翻折过去。得到ON′镜面。把ON′做为对称轴,将OM翻折过去。得到OM′.一次类推。 S引出一条直光线。与这些镜面的交点个数就是反射次数。 要想只反射两次。那么一定没有第三个焦点。也就是说镜面位置最多就是在射线SO上。 就得到α*2.5≥180°(与原方程是等价的)。 得到α≥72°。 故选:C。 【知识点】作光的反射光路图 二、填空题(共10小题,每空1分,共30分) 11.(2分)如图所示,一束光与镜面成30°角入射,若入射光线顺时针转动15°(保持镜面不动),则反射光线  (选填“顺时针”或“逆时针”)转动,反射角是  。 【答案】 【第1空】逆时针 【第2空】45° 【分析】 (1)光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角; (2)反射角和入射角的概念:反射角是反射光线与法线的夹角;入射角是入射光线与法线的夹角。 【解答】若入射光线顺时针转动15°(保持镜面不动),入射角减小,反射角也减小,故反射光线逆时针转动;一束光与镜面成30°角入射,若入射光线顺时针转动15°(保持镜面不动),入射角为90°﹣30°﹣15°=45°,反射角等于入射角,也为45°。 故答案为:逆时针;45°。 【知识点】光的反射定律的应用 12.(3分)在暗室内让一束太阳光照射到三棱镜,射出的光射到竖直放置的屏上如图所示,则II区域为  ,如果我们把一支温度计放在  (选填“A”或“B”)点外侧温度计的示数会明显上升,因为  具有热效应。 【答案】 【第1空】红橙黄绿蓝靛紫 【第2空】B 【第3空】红外线 【分析】 (1)太阳光经过三棱镜后形成红橙黄绿青蓝紫七种色光。 (2)紫光比红光偏转能力强,可以判断A之外是紫外线,B之外是红外线。 (3)红外线的热效应比较强。 【解答】太阳光经过三棱镜后形成红橙黄绿蓝靛紫七种色光,分布在II区域,紫光比红光偏转能力强,所以白色光屏上从B到A是红橙黄绿蓝靛紫,紫光之外是紫外线,红光之外是红外线,可以判断A之外是紫外线,B之外是红外线。 红外线的热效应较强。 故答案为:红橙黄绿蓝靛紫;B;红外线。 【知识点】红外线 13.(2分)清澈平静的湖面上空4m处有小燕子,已知湖水深度3m,小燕子在湖中形成的像是   像(填“虚”或“实”),此时小燕子与像之间距离为  。 【答案】 【第1空】虚 【第2空】8m 【分析】根据平面镜的成像特点来填空,平面镜所成的像与物体大小相同,像与物到镜面的距离相等,像与物大小相同,成虚像。 【解答】清澈平静的湖面相当于平面镜,所以小燕子在湖中形成的像是虚像;由于像与物到平面镜的距离相等,此时小燕子到平面镜的距离为4m,那么像到平面镜的距离也为4m,所以像到小燕子的距离为8m。 故答案为:虚;8m。 【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案 14.(5分)在兴庆公园的湖边,亦菲看到美丽的柳枝在水中舞动,这是光的  现象;看到斜插在湖中的枯木向  (上/下)弯折,这是光由于光从  (选填“空气进入水”或“水中进入空气”)中发生的折射现象:太阳光穿过浓密的树林孔隙,在地面形成明亮的光斑,这是由于光的  形成的;若太阳光与湖面夹角减小10°,则反射光线与入射光线的夹角增大  度。 【答案】 【第1空】反射 【第2空】上 【第3空】水中进入空气 【第4空】直线传播 【第5空】20 【分析】 (1)①光照射到物体表面时,被物体反射改变传播方向,叫做光的反射现象。平面镜成像是由于光的反射形成的; 光的反射定律:①三线同面:反射光线、入射光线、法线在同一平面内;②两线分居:反射光线、入射光线分居在法线两侧;③两角相等:反射角等于入射角。 (2)①光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由光的折射形成的; ②光的折射规律:光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折。 (3)光在同一种均匀介质中沿直线传播,造成的现象有小孔成像,影子等。 【解答】亦菲看到美丽的柳枝在水中舞动,属于平面镜成像,是由光的反射形成的;枯木在水中的部分发出的光从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以枯木在水中的部分是向上弯折;阳光穿过浓密的树林孔隙,在地面形成明亮的光斑,这是小孔成像,地上的光斑是太阳的像,这是由于光的直线传播形成的;太阳光与湖面夹角减小10°,则入射角增大10°,反射角等于入射角,也增大10°,所以反射光线与入射光线的夹角增大20°。 故答案为:反射;上;水中进入空气;直线传播;20。 【知识点】光的反射现象、光直线传播的应用、光的折射现象及其应用 15.(3分)小红站在学校正已台的平面镜前4m的地方,她以1m/s的速度靠近平面镜,运动2s她的像到小红的距离为  m;小红在走近镜子的过程中,镜中像的大小将  (选填“变大”“不变”或“变小”);由于天气原因光线较暗,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】 【第1空】4 【第2空】不变 【第3空】衣领 【分析】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。 【解答】现在小红距离平面镜4m,小红以1m/s的速度走向平面镜,2s后小红到镜面的距离为4m﹣1m/s×2s=2m,根据物像到平面镜距离相等,所以像到平面镜的距离是2m,此时小红的像到平面镜的距离也是2m,她的像到小红的距离为2m+2m=4m;当小红走近镜子时,小红的身高不变,根据物像大小相等,所以像大小不变;光照射在平面镜上会发生镜面反射,不能够照亮衣领在平面镜中像,为了帮助小红看清衣领上的污渍,小明应将光源照向衣领。 故答案为:4;不变;衣领。 【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案、平面镜的应用 16.(2分)如图,两平面镜A和B相交成角α,若入射光线跟B镜面平行,经镜面反射后,射出的光线与A平行,则角α为   度;如图,两块平面镜相交成60°,一束光线AO射到平面镜MP上,要使最后反射回去的光线与AO重合,但方向与AO相反,那么光线AO与平面镜MP的夹角α应是   度。 【答案】 【第1空】60 【第2空】30 【分析】 (1)反射两次后射出的光线与A平行,做出光的反射光路图,根据光路图结合几何知识确定两平面镜之间的夹角α。 (2)掌握光的反射定律的内容:入射光线、反射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。 要清楚要使光线经镜面反射后沿原路返回,A0的反射光线要与镜面垂直。 【解答】 (1)作出光的反射光路图如下图所示, 入射光跟平面镜OB平行,出射光跟平面镜OA平行, OB∥EF,CD∥OA,则∠1=α,∠4=α。 由光的反射定律可知,反射角等于入射角, 所以∠2=∠1=α,∠3=∠4=α, 所以△EOC为等边三角形,所以α=60°。 (2)根据题意可知,反射光线与镜面PN垂直时,光线经镜面反射后沿原路返回,则最后反射回去的光线与AO重合,但方向相反,如图所示: 由图知,反射光线与PM的夹角为90°﹣60°=30°.则AO与平面镜PM的夹角也等于30°。 故答案为:60;30。 【知识点】光的反射定律的应用 17.(4分)如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。 (1)A点与光屏在水中所成的像是   像(填“虚”或“实”); (2)A点与水面相距2m,则A与它在水中的像A′之间的距离为  m; (3)若光斑B向右移动了1.5m,说明水位    (填“上升”或“下降”)了    m。 【答案】 【第1空】虚 【第2空】4 【第3空】下降 【第4空】0.75 【分析】平面镜成像的实质是光的反射,平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、虚像。 【解答】 (1)水面相当于平面镜,平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、虚像,故A点与光屏在水中所成的像是虚像; (2)根据平面镜成像中的像物等距可知,A点与水面相距2m,则A与它在水中的像A′之间的距离为2m+2m=4m; (3)若光斑B向右移动了1.5m,移动到E点,如下图所示: BE=OF=1.5m,因为从A点发出的一束与水平面成45°角,所以CG=OF=0.75m, 则说明水位下降了0.75m。 故答案为:(1)虚;(2)4;(3)下降;0.75。 【知识点】光的反射现象 18.(4分)光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中折射角为∠   (选填“1”、“2”或“3”),分界面为  (选填“①”“②”),分界面的  方为水。当入射角减小时,反射光线与折射光线的夹角将变  。 【答案】 【第1空】2 【第2空】② 【第3空】上 【第4空】大 【分析】 (1)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等,由此可确定入射光线和反射光线,以及法线和界面。 (2)折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角; 因为入射光线和折射光线一定在相对的两个区域中,由此确定入射光线和折射光线。 (3)最后根据确定的入射光线、反射光线、折射光线判断反射光线与折射光线的夹角变化。 【解答】由图可知,∠1等于∠3,因此①是法线,②是界面,CO是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线;又因为∠2大于∠3,即折射角大于入射角,所以分界面下方是空气,上方是水;因反射角等于入射角,所以当入射角变小时,反射角变小,折射角也会减小,所以反射光线与折射光线的夹角将变大。 故答案为:2;②;上;大。 【知识点】光的折射规律的应用 19.(2分)如图1、2所示,甲图都是时钟在竖直放置的平面镜中成的像,乙图是时钟在水平放置的平面镜中成的像,则它们的实际时间是甲:    ;乙:    。 【答案】 【第1空】2:35 【第2空】8:05 【分析】物体在平面镜中成像,物像关于平面镜对称,知道钟表在平面镜中的像,然后根据物像关于平面镜对称画出钟表。 【解答】甲图:b是钟表在平面镜中的像,根据钟表和钟表的像关于平面镜对称,画出钟表a,如图,所以钟表的实际时间是2:35。 乙图:b是钟表在平面镜中的像,根据钟表和钟表的像关于平面镜对称,画出钟表a,如图,所以钟表的实际时间是8:05。 故答案为:2:35;8:05。 【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案 20.(3分)如图所示为光在空气和玻璃间传播的情况,由图可知,入射光线是  ,折射角是  ,空气在  侧。 【答案】 【第1空】CO 【第2空】∠BOQ=30° 【第3空】左 【分析】光线从一种介质斜射向另一种介质时,在界面将发生反射和折射,由光的反射定律和折射规律可知,折射光线、反射光线、入射光线及法线都在同一平面内;反射角等于入射角;从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角; 入射光线和反射光线具有对称性,在界面的同侧,入射光线和折射光线不对称,分别在界面的两侧。 【解答】因为入射光线和反射光线在同一平面内,并且反射角等于入射角,从图中可以看出,MN左侧的两条光线OC、OA与OP的夹角相等,因此MN为界面,O′P为法线CO、AO中应是反射光线和入射光线,而入射光线和折射光线分居法线的两侧,故CO是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线,由于∠COM=30°,所以入射角为∠COP=90°﹣30°=60°,而折射角∠Q′OB=30°,从而可知折射角小于入射角,所以是从空气斜射入玻璃中,玻璃在右侧。 故答案为:CO;∠BOQ=30°;左。 【知识点】光的反射定律的应用、光的折射规律的应用 三、实验探究题(共3小题,共22分) 21.(8分)李明同学在“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支外形相同的蜡烛A和B。 (1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了  ,如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择   mm厚的玻璃板做实验。 (2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿  (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种研究物理问题的方法叫做  (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。 (3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是  (选填“虚”或“实”)像。 (4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小  (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (5)某同学共进行了三次实验,用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离,数据记录如下: 次数 蜡烛到玻璃板的距离/cm 像到玻璃板的距离/cm 1 10 10 2 15 15 3 20 20 分析上表数据可以得出:平面镜成像时,像到平面镜的距离  (选填“大于”“小于”或“等于”)物到平面镜的距离。他进行多次实验的目的是  (选填“A”或“B”)。 A.取平均值减小误差 B.寻找普遍规律,使结论更可靠 【答案】 【第1空】便于确定像的位置 【第2空】1 【第3空】未点燃 【第4空】等效替代法 【第5空】虚 【第6空】不变 【第7空】等于 【第8空】B 【分析】 (1)在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确定像的位置及大小;从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像这一角度去分析此题; (2)实验时把点燃的蜡烛放在玻璃板前面,为点燃的蜡烛放在玻璃板的后面,眼睛在玻璃板前面观察; (3)平面镜所成的像是虚像

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