2025年九年级物理中考模拟试卷：光学实验与现象探究（含答案）

2025年九年级物理中考模拟试卷：光学实验与现象探究（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分）1.下列现象中，属于光的反射的是（）A.海市蜃楼B.水中倒影C.日食D.小孔成像2.光从空气斜射入水中时，下列说法正确的是（）A.光线一定发生偏折B.折射角一定大于入射角C.光线传播方向一定不变D.水中的物体看起来一定比实际位置浅3.下列光学元件中，能使平行光线会聚的是（）A.凹透镜B.凸面镜C.凹面镜D.凹透镜4.下列说法正确的是（）A.光的反射遵守光的反射定律，光的折射不遵守B.光的反射和光的折射都遵守光的反射定律C.光的反射时光路是可逆的，光的折射时光路不可逆D.光的反射是光能的转移，光的折射是光能的转化5.用凸透镜使物体成像，下列说法正确的是（）A.物体离凸透镜越近，成的像越小B.物体在焦点以外时，总成倒立的像C.物体在焦点上时，成的是放大的虚像D.成实像时，像距一定大于物距6.下列关于眼睛和眼镜的说法中，正确的是（）A.近视眼是晶状体太薄，折光能力太强B.远视眼是晶状体太厚，折光能力太弱C.近视眼需要佩戴凸透镜矫正D.视力表的“E”字形状是为了让近视眼更容易读出7.小明做“探究凸透镜成像规律”的实验时，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，调节后使烛焰在光屏上成清晰的倒立、缩小的实像。若想得到一个倒立、放大的实像，他应该（）A.将蜡烛向凸透镜靠近，同时将光屏远离凸透镜B.将蜡烛向凸透镜靠近，同时将光屏向凸透镜靠近C.将蜡烛向凸透镜远离，同时将光屏向凸透镜靠近D.将蜡烛向凸透镜远离，同时将光屏远离凸透镜8.下列光学现象中，由于光的色散形成的是（）A.水中倒影B.海市蜃楼C.日食D.彩虹9.某同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两支完全相同的蜡烛A和B，分别竖直放在玻璃板两侧，点燃蜡烛A，进行观察。下列操作中，能够使该同学成功观察到蜡烛A的像的是（）A.放置蜡烛B时，使其与蜡烛A的像完全重合B.放置蜡烛B时，使其烛焰与蜡烛A的像烛焰重合C.放置蜡烛B时，使其烛焰与蜡烛A的像反射光线的交点重合D.放置蜡烛B时，只需确保蜡烛B与玻璃板距离等于蜡烛A与玻璃板距离10.一束光与镜面成30°角入射，则反射角为（）A.30°B.60°C.90°D.120°二、填空题（每空1分，共20分）11.光在均匀介质中沿________传播。12.平面镜成像的特点是：像与物大小________；像与物到镜面的距离________；像是________（选填“实”或“虚”）像；光路是________（选填“可逆”或“不可逆”）的。13.光从空气射入玻璃时，折射角________（选填“大于”、“小于”或“等于”）入射角。14.凸透镜对光线有________作用，凹透镜对光线有________作用。15.用凸透镜使物体成像时，物距大于一倍焦距时成________（选填“倒立”或“正立”）、________（选填“放大”或“缩小”）的________（选填“实”或“虚”）像。16.照相机的镜头相当于一个焦距________的凸透镜，利用了凸透镜成________（选填“倒立”或“正立”）________（选填“放大”或“缩小”）实像的原理。17.眼睛能看见物体，是因为物体发出的或反射的光线进入眼睛，在视网膜上形成________。18.某人看近处物体清晰，看远处物体模糊，他是________（选填“近视”或“远视”）眼，需要佩戴________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）矫正。19.太阳光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这是光的________现象。20.做光学实验时，常需要调节光源、透镜（或镜面）、光屏的位置，目的是使它们的中心大致在________。三、作图题（共10分）21.（5分）画出图中入射光线经过凸透镜后的折射光线，并标出焦点F。```/\/\/\>（入射光线）/\/________\|||凸透镜||__________|F```22.（5分）画出图中平面镜前的物体AB在平面镜中形成的像A'B'。```A'/|\/|\/|\/|\/|\B-----|-----B'|||镜面|||\/\/\/A```四、实验探究题（共30分）23.（10分）在“探究平面镜成像特点”的实验中：(1)某同学用玻璃板代替平面镜进行实验，选择玻璃板代替平面镜的原因是________。(2)实验中，为了便于确定像的位置，应该选择________（选填“透明”或“不透明”）的玻璃板。(3)实验中，小明将蜡烛A向镜面移动一小段距离，需要________（选填“移动”或“不移动”）蜡烛B才能再次成像。这说明平面镜成像的大小与________有关。(4)小明在镜前点燃蜡烛，透过玻璃板看到自己在镜中的像，这个像是________（选填“虚”或“实”）像。24.（20分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，某小组同学使用焦距为10cm的凸透镜进行实验，实验数据记录如下表：|物体到凸透镜的距离u/cm|像到凸透镜的距离v/cm|像的性质||------------------------|----------------------|-------------------||30|15|倒立、缩小的实像||20|20|倒立、等大的实像||15|30|倒立、放大的实像||12|（未记录）|（未记录）|倒立、放大的实像||10|不成像|||8|（未记录）|正立、放大的虚像|(1)由表格数据可知，该凸透镜的焦距f=________cm。(2)当u=12cm时，成像性质是________（选填“倒立”或“正立”）、________（选填“放大”或“缩小”）的________（选填“实”或“虚”）像。(3)分析表格数据，当物距u大于凸透镜焦距f时，像距v与物距u的变化关系是________。(4)该实验中，需要调整________、凸透镜、________的位置，使它们的中心大致在同一高度。(5)根据实验数据，可以得出凸透镜成像的规律是：________。---试卷答案一、选择题1.B2.A3.C4.B5.B6.A7.A8.D9.A10.B二、填空题11.直线12.相等；相等；虚；可逆13.小于14.会聚；发散15.倒立；缩小；实16.较小；倒立；缩小17.物像18.近视；凹透镜19.色散20.同一高度三、作图题21.```/\/\/\>（入射光线）/\/________\|||凸透镜||__________|FF'\/\/O（焦点，光线汇聚点）```（光线从左向右入射，经凸透镜折射后过右焦点F'，或平行于主光轴的光线过焦点F）22.```A'/|\/|\/|\/|\/|\B-----|-----B'||||镜面|||||\/\/\/\/\/A```（A'B'与AB关于镜面对称，大小相等，A'B'为AB的镜像）四、实验探究题23.(1)可以同时观察到物体和它的像，便于比较物像大小关系(2)透明(3)移动；物体到平面镜的距离(4)虚24.(1)10(2)倒立；放大；实(3)物距u增大时，像距v减小（或在同一侧时，像距v减小）(4)光源（蜡烛）；光屏(5)当u>2f时，成倒立、缩小的实像；当f<u<2f时，成倒立、放大的实像；当u=f时，不成像；当u<f时，成正立、放大的虚像。（或：物距大于像距，成倒立、缩小的实像；物距小于像距，成倒立、放大的实像；物距等于像距，成倒立、等大的实像；物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像）---解析思路一、选择题1.水中倒影是平面镜成像，属于光的反射；海市蜃楼是光的折射现象；日食是光的直线传播被月球遮挡；小孔成像也是光的直线传播。故选B。2.光从空气（光疏介质）斜射入水中（光密介质）时，根据光的折射定律，折射角小于入射角，光线发生偏折。故选A。3.凹透镜对光线有发散作用，凸透镜对光线有会聚作用，凸面镜对光线有发散作用，凹面镜对光线有会聚作用。故选C。4.光的反射和光的折射都遵守光的反射定律，即三线共面、两线共面、两角相等，且光路可逆。故选B。5.用凸透镜使物体成像时，物距增大，像距减小，像变小；物体在焦点以外时（u>f），总成倒立的像；物体在焦点上时（u=f），不成像；成实像时（u>焦距），像距一定大于物距（v>u，特殊情况v=u即u=2f时）。故选B。6.近视眼是晶状体曲度过大或眼球前后径过长，导致像成在视网膜前方，需要佩戴发散透镜（凹透镜）矫正；远视眼是晶状体曲度过小或眼球前后径过短，导致像成在视网膜后方，需要佩戴会聚透镜（凸透镜）矫正；视力表的“E”字形状是为了让远视眼更容易读出。故选A。7.实验初始状态成倒立、缩小的实像，说明物距u>2f（因为u>2f时，成倒立、缩小的实像，像距f<u<2f）。要想得到倒立、放大的实像，需要使物距u减小到f<u<2f，根据凸透镜成像规律，此时像距v会增大（v>2f），像也变大。因此，需要将蜡烛向凸透镜靠近（减小u），同时将光屏远离凸透镜（增大v）。故选A。8.水中倒影是光的反射；海市蜃楼是光的折射；日食是光的直线传播；彩虹是太阳光经过空气中的小水珠发生色散形成的。故选D。9.“探究平面镜成像特点”实验成功的关键是找到像的位置。观察到蜡烛A的像，需要将蜡烛B放在像的位置。根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，像的大小与物的大小相等。因此，应该放置蜡烛B时，使其与蜡烛A的像完全重合（包括烛焰）。故选A。10.入射角是入射光线与法线的夹角。镜面与镜面所成的角是90°。入射光线与镜面成30°角，则入射光线与法线的夹角（入射角）为90°-30°=60°。根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为60°。故选B。二、填空题11.光在同种均匀介质中沿直线传播。12.平面镜成像的特点是：像与物大小相等；像与物到镜面的距离相等；像是虚像；光路是可逆的。13.光从光疏介质（空气）射入光密介质（玻璃）时，发生折射，折射角小于入射角。14.凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。15.用凸透镜使物体成像时，物距大于一倍焦距（u>f）时，成倒立、缩小或放大的实像。物距在一倍焦距和二倍焦距之间（f<u<2f）时，成倒立、放大的实像。物距小于一倍焦距（u<f）时，成正立、放大的虚像。题目中“物距大于一倍焦距”，指的是u>2f或f<u<2f两种情况，但通常默认指u>2f或u在f和2f之间时说的“总成倒立的像”。这里理解为u>2f的情况，则成倒立、缩小的实像。如果理解为f<u<2f，则成倒立、放大的实像。根据表格数据，u从30cm减小到20cm时，v从15cm增大到20cm，像变大，说明u在f和2f之间，成倒立、放大的实像。故填倒立、缩小（或填倒立、放大）。像的性质是实像。故填倒立、缩小（或放大）、实。16.照相机的镜头相当于一个焦距较小的凸透镜。利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理，将远处的物体成像在底片上。故填较小；倒立；缩小。17.眼睛能看见物体，必须有光线进入眼睛，这些光线来自物体本身发光或物体反射的光线，在眼睛的视网膜上形成倒立的像，这个像刺激视网膜上的感光细胞，产生神经冲动，传递到大脑，形成视觉。故填物像。18.看近处物体清晰，看远处物体模糊，说明近处物体能成清晰像，远处物体成像在视网膜前方。这是近视眼的特点。近视眼需要佩戴发散透镜（凹透镜）使光线发散，使像后移到视网膜上。故填近视；凹透镜。19.太阳光包含各种颜色的光，通过三棱镜等介质时，不同颜色的光偏折角度不同，从而被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象叫光的色散。故填色散。20.做光学实验时，如果光源、透镜（或镜面）、光屏的中心不在同一高度，光线可能无法照射到透镜（或镜面）的光心，或者光屏上无法接收到清晰的像，导致实验失败或成像困难。因此，需要调整它们的位置，使它们的中心大致在同一高度。故填同一高度。三、作图题21.凸透镜对光线有会聚作用。平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点。入射光线与主光轴不平行，可以看作由两部分组成：一部分平行于主光轴，另一部分过光心。平行于主光轴的部分经凸透镜折射后过焦点；过光心的光线传播方向不变。将这两部分光线的折射光线相交，交点即为入射光线的折射光线汇聚的点。画出过光心的直线，然后画出折射光线，并在光线汇聚处标出焦点F（通常用实心圆点表示）。注意光线箭头的方向。22.平面镜成像的特点是：像与物关于镜面对称。作图时，先找到物体AB的端点A和B，分别作出它们关于镜面的对称点A'和B'。连接A'B'，A'B'就是物体AB在平面镜中形成的像。注意像用虚线表示，A'B'与AB大小相等，A'B'与A、B到镜面的距离相等。四、实验探究题23.(1)实验目的是探究平面镜成像特点，特别是像与物的关系。使用透明玻璃板，既能看到镜前物体A，也能透过玻璃板看到镜后形成的像A'，便于直接比较物A和像A'的大小关系，验证“像与物大小相等”的特点。(2)如果使用不透明的平面镜，只能看到镜前物体A，无法直接看到像A'的位置，需要根据像的特点（如像与物到镜面距离相等）去寻找像的位置，或者用蜡烛B去寻找像的位置，操作上不如使用透明玻璃板直观方便。(3)平面镜成像的特点是像与物到镜面的距离相等。实验中，蜡烛A向镜面移动一小段距离，它的像A'到镜面的距离也相应减小。为了使蜡烛B与像A'重合（即找到像的位置），必须将蜡烛B也向镜面移动相同的距离。这说明平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离无关（或者说像与物的距离相等）。(4)小明通过玻璃板看到自己在镜中的像，是光线从自己身体各部分发出（或反射），经过玻璃板（部分光线穿过，部分光线反射），进入小明的眼睛形成的。这个像不是实际光线汇聚而成的，而是我们感觉到的视觉形象，是虚像。24.(1)根据表格数据，当物距u=20cm时，像距v=20cm。根据凸透镜成像规律，当物距等于像距时（u=v），物体位于凸透镜的2倍焦距处（u=2f，v=2f）。所以，20cm=2f