内容正文:
“光之谜途·透镜内外”科学探索营
——九年级光学综合复习试卷
第一章:光影之间——光的传播与反射
情景: 探索营第一天,同学们在光学实验室内,利用各种器材探究光的基本规律。
1. 光在________介质中沿直线传播。激光笔发出的光在空气中能看到清晰的路径,是因为空气中存在________,使光发生了反射进入我们的眼睛。
2. 下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 水中的倒影 B. 小孔成像 C. 池水看起来变浅 D. 日食
3. 关于光的反射定律,下列说法正确的是( )
A. 入射角等于反射角
B. 反射角等于入射角
C. 入射光线、反射光线与法线可以不在同一平面内
D. 反射光线与入射光线的夹角一定是90°
4. 作图题
如图所示,一束光AO斜射到平面镜上。请在图中画出法线ON,并画出反射光线OB,标出反射角γ。
5. 为什么电影院的银幕通常用粗糙的白色布料制成,而不用光滑的镜面?请从光学角度简要说明两点原因。
第二章:镜像世界——平面镜成像
情景: 第二天,小美在舞蹈教室练习,她对整面墙镜中的自己产生了浓厚的兴趣,并动手进行了一些实验。
6. 平面镜成像的特点是:像与物大小________,像和物到镜面的距离________,像与物的连线与镜面________,所成的像是________像。
7. 小美逐渐远离平面镜,她在镜中像的大小将( )
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 保持不变 D. 先变大后变小
8. 检查视力时,要求被测者与视力表相距5米。小明利用一块平面镜来节省空间,如图所示。则小明到平面镜的距离至少应为( )
A. 5米 B. 2.5米 C. 1米 D. 2米
9. 如图所示,AB是物体,请根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜MN中所成的像A‘B‘。
10. 小美身高1.6m,站在竖直放置的平面镜前1.5m处。
(1)她的像高是多少?
(2)她与像之间的距离是多少?
(3)若她以0.5m/s的速度垂直远离平面镜,2秒后,她与像之间的距离变为多少?
第三章:虚实之间——光的折射
情景: 第三天,探索营来到水上乐园。同学们发现了很多有趣的现象:插入水中的筷子“折断”了,池底看起来比实际浅……
11. 光从空气斜射入水中时,传播方向会发生________,折射角________入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。有经验的渔夫叉鱼时,要瞄准鱼的________方(选填“上”或“下”)。
12. 下列现象中,属于光的折射现象的是( )
① 海市蜃楼 ② 筷子在水中“弯折” ③ 凸透镜成像 ④ 水中倒影
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
13. 一束光线从空气斜射入玻璃中,入射角为50°,则折射角可能为( )
A. 0° B. 30° C. 50° D. 70°
14. 作图题 O
A
空气
水
如图所示,一束光线AO从空气斜射入水中。请在图中大致画出折射光线OB,并标出折射角γ。
15. 夏季的白天,柏油马路远处看起来像是被水淋过一样明亮,甚至会看到“倒影”,这就是“海市蜃楼”的一种——上路蜃景。请用光的折射知识解释这一现象形成的原因。
第四章:汇聚之光——透镜成像规律
情景: 第四天,在光学实验室,同学们利用光具座探究凸透镜和凹透镜的奥秘。
16. 凸透镜对光有________作用,凹透镜对光有________作用。照相机的镜头相当于一个________透镜,它成的是倒立、________的实像。
17. 将物体放在凸透镜前不同位置,能得到倒立、放大实像的是( )
A. 物距大于二倍焦距 B. 物距等于二倍焦距
C. 物距大于一倍焦距小于二倍焦距 D. 物距小于一倍焦距
18. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上得到了清晰的像。则下列说法正确的是( )
A. 此时光屏上成的是倒立、放大的实像
B. 该凸透镜的焦距可能为10cm
C. 仅将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能得到清晰的像
D. 在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片,要使光屏上成像清晰,需将光屏靠近透镜
19. 如图所示,F是透镜的焦点。请画出入射光线经过凸透镜后的折射光线。
F
F
F
F
F
F
20. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中:F
F
(1)需要将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度,目的是________。
(2)当蜡烛位于如图所示位置时(物距u>2f),移动光屏,直到光屏上出现清晰的像,此像是________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的。
(3)实验过程中,用不透明的纸板挡住透镜的上半部分,光屏上的像会________。
A. 完全消失 B. 亮度变暗,但像完整 C. 只剩上半部分 D. 只剩下半部分 第五章:光学仪器与眼睛
情景: 最后一天,探索营来到科技馆,参观各种光学仪器,并学习视觉原理。
21. 正常眼睛的晶状体相当于一个________透镜。看远处物体时,睫状肌________,晶状体变________(选填“厚”或“薄”),焦距变________。
22. 关于近视眼及其矫正,下列说法正确的是( )
A. 近视眼是晶状体太薄或眼球前后径太短造成的
B. 近视眼看远处物体时,像成在视网膜后方
C. 矫正近视眼需佩戴凸透镜
D. 矫正近视眼需佩戴凹透镜
23. 关于显微镜和望远镜,下列说法错误的是( )
A. 显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立放大的实像
B. 显微镜的目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像
C. 开普勒望远镜的目镜相当于放大镜
D. 用望远镜观察物体,看到的像总是正立、放大的
24. 爷爷的老花镜(远视镜)和小明的近视镜看起来镜片形状不同。
(1)请判断哪种是凸透镜,哪种是凹透镜?
(2)请分别解释它们矫正视力的原理。
25. 投影仪是教学中常用的设备。
(1)它的镜头相当于一个________透镜。
(2)为了使屏幕上的像清晰且是正立的,投影片应该________(选填“正”或“倒”)着插入。
(3)若想使屏幕上的像变大,在保持屏幕和镜头位置不变的情况下,应该将投影仪________(选填“靠近”或“远离”)屏幕,同时将投影片________(选填“靠近”或“远离”)镜头。
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“光之谜途·透镜内外”科学探索营
——九年级光学综合复习试卷
第一章:光影之间——光的传播与反射
情景: 探索营第一天,同学们在光学实验室内,利用各种器材探究光的基本规律。
1. 光在________介质中沿直线传播。激光笔发出的光在空气中能看到清晰的路径,是因为空气中存在________,使光发生了反射进入我们的眼睛。
2. 下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 水中的倒影 B. 小孔成像 C. 池水看起来变浅 D. 日食
3. 关于光的反射定律,下列说法正确的是( )
A. 入射角等于反射角
B. 反射角等于入射角
C. 入射光线、反射光线与法线可以不在同一平面内
D. 反射光线与入射光线的夹角一定是90°
4. 作图题
如图所示,一束光AO斜射到平面镜上。请在图中画出法线ON,并画出反射光线OB,标出反射角γ。
5. 为什么电影院的银幕通常用粗糙的白色布料制成,而不用光滑的镜面?请从光学角度简要说明两点原因。
第二章:镜像世界——平面镜成像
情景: 第二天,小美在舞蹈教室练习,她对整面墙镜中的自己产生了浓厚的兴趣,并动手进行了一些实验。
6. 平面镜成像的特点是:像与物大小________,像和物到镜面的距离________,像与物的连线与镜面________,所成的像是________像。
7. 小美逐渐远离平面镜,她在镜中像的大小将( )
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 保持不变 D. 先变大后变小
8. 检查视力时,要求被测者与视力表相距5米。小明利用一块平面镜来节省空间,如图所示。则小明到平面镜的距离至少应为( )
A. 5米 B. 2.5米 C. 1米 D. 2米
9. 如图所示,AB是物体,请根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜MN中所成的像A‘B‘。
10. 小美身高1.6m,站在竖直放置的平面镜前1.5m处。
(1)她的像高是多少?
(2)她与像之间的距离是多少?
(3)若她以0.5m/s的速度垂直远离平面镜,2秒后,她与像之间的距离变为多少?
第三章:虚实之间——光的折射
情景: 第三天,探索营来到水上乐园。同学们发现了很多有趣的现象:插入水中的筷子“折断”了,池底看起来比实际浅……
11. 光从空气斜射入水中时,传播方向会发生________,折射角________入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”)。有经验的渔夫叉鱼时,要瞄准鱼的________方(选填“上”或“下”)。
12. 下列现象中,属于光的折射现象的是( )
① 海市蜃楼 ② 筷子在水中“弯折” ③ 凸透镜成像 ④ 水中倒影
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
13. 一束光线从空气斜射入玻璃中,入射角为50°,则折射角可能为( )
A. 0° B. 30° C. 50° D. 70°
14. 作图题 O
A
空气
水
如图所示,一束光线AO从空气斜射入水中。请在图中大致画出折射光线OB,并标出折射角γ。
15. 夏季的白天,柏油马路远处看起来像是被水淋过一样明亮,甚至会看到“倒影”,这就是“海市蜃楼”的一种——上路蜃景。请用光的折射知识解释这一现象形成的原因。
第四章:汇聚之光——透镜成像规律
情景: 第四天,在光学实验室,同学们利用光具座探究凸透镜和凹透镜的奥秘。
16. 凸透镜对光有________作用,凹透镜对光有________作用。照相机的镜头相当于一个________透镜,它成的是倒立、________的实像。
17. 将物体放在凸透镜前不同位置,能得到倒立、放大实像的是( )
A. 物距大于二倍焦距 B. 物距等于二倍焦距
C. 物距大于一倍焦距小于二倍焦距 D. 物距小于一倍焦距
18. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上得到了清晰的像。则下列说法正确的是( )
A. 此时光屏上成的是倒立、放大的实像
B. 该凸透镜的焦距可能为10cm
C. 仅将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍能得到清晰的像
D. 在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜片,要使光屏上成像清晰,需将光屏靠近透镜
19. 如图所示,F是透镜的焦点。请画出入射光线经过凸透镜后的折射光线。
F
F
F
F
F
F
20. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中:F
F
(1)需要将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调整到同一高度,目的是________。
(2)当蜡烛位于如图所示位置时(物距u>2f),移动光屏,直到光屏上出现清晰的像,此像是________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的。
(3)实验过程中,用不透明的纸板挡住透镜的上半部分,光屏上的像会________。
A. 完全消失 B. 亮度变暗,但像完整 C. 只剩上半部分 D. 只剩下半部分 第五章:光学仪器与眼睛
情景: 最后一天,探索营来到科技馆,参观各种光学仪器,并学习视觉原理。
21. 正常眼睛的晶状体相当于一个________透镜。看远处物体时,睫状肌________,晶状体变________(选填“厚”或“薄”),焦距变________。
22. 关于近视眼及其矫正,下列说法正确的是( )
A. 近视眼是晶状体太薄或眼球前后径太短造成的
B. 近视眼看远处物体时,像成在视网膜后方
C. 矫正近视眼需佩戴凸透镜
D. 矫正近视眼需佩戴凹透镜
23. 关于显微镜和望远镜,下列说法错误的是( )
A. 显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立放大的实像
B. 显微镜的目镜相当于放大镜,成正立放大的虚像
C. 开普勒望远镜的目镜相当于放大镜
D. 用望远镜观察物体,看到的像总是正立、放大的
24. 爷爷的老花镜(远视镜)和小明的近视镜看起来镜片形状不同。
(1)请判断哪种是凸透镜,哪种是凹透镜?
(2)请分别解释它们矫正视力的原理。
25. 投影仪是教学中常用的设备。
(1)它的镜头相当于一个________透镜。
(2)为了使屏幕上的像清晰且是正立的,投影片应该________(选填“正”或“倒”)着插入。
(3)若想使屏幕上的像变大,在保持屏幕和镜头位置不变的情况下,应该将投影仪________(选填“靠近”或“远离”)屏幕,同时将投影片________(选填“靠近”或“远离”)镜头。
参考答案与解析
第一章:光影之间——光的传播与反射
1. 同种均匀;微小颗粒(或尘埃)
解析:光在同种均匀介质中沿直线传播。空气中存在微小颗粒,光在其表面发生漫反射,使我们能看到光的路径。
2. A 解析:A是光的反射;B、D是光的直线传播;C是光的折射。
3. B 解析:反射定律描述为反射角等于入射角,主语是反射角。入射光线、反射光线和法线在同一平面内。夹角不一定为90°。
4. 作图略 解析:过O点作垂直于镜面的虚线(法线ON)。根据反射角等于入射角,在法线另一侧画出反射光线OB。标出反射光线与法线的夹角γ。
5. 简答要点:① 粗糙表面发生漫反射,能使不同位置的观众都能看到银幕上的像。② 白色能反射各种色光,使画面色彩不失真。光滑镜面会发生镜面反射,导致只有特定角度能看清,且可能形成眩光。
第二章:镜像世界——平面镜成像
6. 相等;相等;垂直;虚 解析:平面镜成像的四个核心特点。
7. C 解析:平面镜成像,像与物始终等大,与距离无关。
8. D 解析:根据平面镜成像特点,像到镜面距离等于物到镜面距离。视力表在镜中成的像距离镜面也为5米,人看这个像需要距离5米,所以人到镜面的距离应为2.5米,但选项中没有。原题可能为视力表距镜面3米,则像距镜面3米,人需距像5米,故人距镜面应为2米。此处假设修正后选D。
9. 作图略 解析:分别由A、B两点向镜面作垂线并延长,在镜后等距离处找到对应像点A‘、B‘,用虚线连接A‘B‘(注意像为虚像)。
10. 计算题:(1)1.6m (2)3.0m (3)5.0m
解析:(1)像与物等大。(2)像距等于物距,均为1.5m,故物像距离为3m。(3)2秒后,她远离了0.5m/s × 2s = 1m,此时物距为2.5m,像距也为2.5m,物像距离为5m。
第三章:虚实之间——光的折射
11. 偏折;小于;下 解析:光从空气斜射入水中,折射角小于入射角。看到的鱼是虚像,位置比实际鱼的位置高,所以要瞄准下方才能叉到鱼。
12. A 解析:①②③均为折射现象,④为反射现象。
13. B 解析:光从空气斜射入玻璃(光疏入光密),折射角小于入射角(50°),所以折射角应小于50°,且不为0°。30°符合。
14. 作图略 解析:过O点作法线(垂直于界面)。折射光线OB在水中,且位于法线与入射光线之间(折射角γ小于入射角)。
15. 简答要点:夏季白天,路面温度高,靠近路面的空气层温度高、密度小,上层空气温度较低、密度较大。光从密度较大的上层空气(光密介质)斜射入密度较小的下层空气(光疏介质)时,发生折射,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线看去,会觉得光线来自更远处的地面(或天空),从而看到路面像有水或出现“倒影”。
第四章:汇聚之光——透镜成像规律
16. 会聚;发散;凸;缩小 解析:基础知识填空。
17. C 解析:凸透镜成像规律:u>2f,成倒立缩小实像;u=2f,成倒立等大实像;f<u<2f,成倒立放大实像;u<f,成正立放大虚像。
18. C 解析:由图(光屏上成倒立缩小像)可知,u>2f。互换位置后,相当于物距变为原来的像距(f<v<2f),根据光路可逆,此时仍能在光屏上成清晰的倒立放大实像。近视镜是凹透镜,会使光线发散,成像位置后移,光屏需远离透镜才能接受到清晰的像。故C正确。
19. 作图略 解析:平行于主光轴的光线a,经凸透镜折射后过焦点。通过光心的光线b,传播方向不变。
20. 实验探究题:(1)使像成在光屏中央 (2)缩小 (3)B
解析:(3)透镜的一部分被遮挡,只是透过透镜的光线变少,像的亮度变暗,但物体所有部分发出的光仍能通过透镜的剩余部分成像,所以像仍然是完整的。
第五章:光学仪器与眼睛
21. 凸;放松;薄;长 解析:正常眼睛看远物时,睫状肌放松,晶状体变薄,焦距变长,使远处物体的像刚好落在视网膜上。
22. D 解析:近视眼是晶状体过凸或眼球前后径过长,像成在视网膜前,需用凹透镜发散光线进行矫正。
23. D 解析:开普勒望远镜(普通天文望远镜)看到的是倒立的像。伽利略望远镜可以成正立的像,但不是所有望远镜都成正立像。
24. 简答题:(1)老花镜是凸透镜,近视镜是凹透镜。(2)老花眼(远视眼)是因晶状体过平或眼球前后径过短,近处物体成像于视网膜之后。凸透镜对光有会聚作用,可以帮助光线提前会聚,使像成在视网膜上。近视眼成因相反,凹透镜对光有发散作用,使光线延迟会聚,使像成在视网膜上。
25. 综合应用题:(1)凸 (2)倒 (3)远离;靠近
解析:(3)要使像变大,需增大像距(投影仪远离屏幕),同时减小物距(投影片靠近镜头)。
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