辽宁省沈阳市实验中学九年级物理第9章光学测试卷及答案

辽宁省沈阳市实验中学九年级物理第9章光学测试卷及答案第1页共1页辽宁省沈阳市实验中学九年级物理第9章光学测试卷及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.一束光线从空气斜射入水中，下列说法正确的是（）A.折射角一定大于入射角B.折射角一定小于入射角C.折射角可能等于入射角D.折射角与入射角大小关系取决于光的颜色参考答案：B2.一个凸透镜的焦距为10cm，将物体放在距透镜15cm处，则成像情况是（）A.放大倒立的实像B.缩小倒立的实像C.放大正立的虚像D.缩小正立的虚像参考答案：A3.某人透过放大镜观察物体，看到的是一个正立的、放大的虚像，则该放大镜是（）A.凸透镜，且物体在焦点以内B.凸透镜，且物体在焦点以外C.凹透镜，且物体在焦点以内D.凹透镜，且物体在焦点以外参考答案：A4.在平静的湖面上出现“倒影”，这是由于光的（）A.直射现象B.漫反射现象C.镜面反射现象D.折射现象参考答案：C5.用一个焦距为f的凸透镜，使物体和光屏的位置对调，在光屏上能再次成像，则物体和光屏之间的距离（）A.一定大于4fB.一定小于4fC.一定等于4fD.无法确定参考答案：A6.某人站在竖直放置的平面镜前5m处，他看到镜中的像距离他本人（）A.2.5mB.5mC.10mD.15m参考答案：C7.光从光密介质进入光疏介质时，下列说法正确的是（）A.光线一定发生偏折B.光线一定不发生偏折C.折射角一定大于入射角D.折射角一定小于入射角参考答案：A8.一个透镜使物体成像，若将透镜的下半部分用不透光的纸遮住，则（）A.不成像B.成像亮度变暗C.成像形状改变D.成像位置改变参考答案：B9.某透镜使物体成倒立、缩小的实像，则该透镜可能是（）A.焦距为5cm的凸透镜B.焦距为10cm的凸透镜C.焦距为5cm的凹透镜D.焦距为10cm的凹透镜参考答案：B10.水面倒映着岸边的树木和房屋，下列说法正确的是（）A.这是光的折射现象B.这是光的直线传播现象C.倒影比实际物体略高D.倒影是虚像参考答案：D二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.一束光线从空气斜射入水中，折射角______入射角。参考答案：小于2.用一个焦距为10cm的凸透镜，使物体和光屏的位置对调，在光屏上能再次成像，则该透镜的焦距是______cm。参考答案：103.某人站在竖直放置的平面镜前5m处，他看到镜中的像距离他本人______m。参考答案：104.光从光密介质进入光疏介质时，光的传播速度将______。参考答案：增大5.一个透镜使物体成像，若将透镜的下半部分用不透光的纸遮住，则成像的亮度将______。参考答案：变暗6.某透镜使物体成倒立、缩小的实像，则该透镜可能是______。参考答案：凸透镜7.水面倒映着岸边的树木和房屋，下列说法正确的是______。参考答案：光的反射8.在串联电路中，电路中的总电流等于各部分电路中的电流，串联电路______。参考答案：处处相等9.滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻。参考答案：长度10.电流做功的过程，实际上就是电能转化为______的过程，电功。参考答案：其他形式的能三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.光的反射现象中，反射角总是等于入射角。参考答案：×2.凸透镜可以成倒立放大的实像，也可以成倒立缩小的实像。参考答案：√3.平面镜成像时，像与物的距离总是等于平面镜的长度。参考答案：×4.光从空气斜射入水中时，折射角一定小于入射角。参考答案：√5.放大镜就是利用凸透镜成放大虚像的原理制成的。参考答案：√6.光的直线传播是指光总是沿着直线传播的。参考答案：×7.液体温度越高，其折射率越大。参考答案：×8.光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中传播速度不同造成的。参考答案：×9.照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像原理工作。参考答案：√10.光的反射和折射现象都遵循光的反射定律。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述光的反射定律的内容。参考答案：光的反射定律包括：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射角等于入射角。2.解释凸透镜成像的规律，并说明照相机和放大镜的工作原理。参考答案：凸透镜成像规律：当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物距介于焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作；放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像原理工作。3.一束光线从空气斜射入水中，入射角为30°，折射角为22°，请计算水的折射率。参考答案：水的折射率n=sin入射角/sin折射角=sin30°/sin22°≈0.5/0.374≈1.33。4.分析平面镜成像的特点，并举例说明其应用。参考答案：平面镜成像特点：像与物关于镜面对称，像与物大小相等，像与物连线与镜面垂直，像是虚像。应用：潜望镜、穿衣镜等。5.解释光的色散现象，并说明彩虹形成的原因。参考答案：光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中传播速度不同造成的。彩虹形成的原因是阳光照射到空气中的水滴上，发生色散现象，不同颜色的光被分散到不同的方向，形成彩虹。6.一物体通过凸透镜成像，当物距为20cm时，成像距离为40cm，请计算该凸透镜的焦距。参考答案：根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。代入已知数据，1/f=1/20+1/40，解得f=40/3cm≈13.33cm。7.分析凸透镜成像时，物距与像距之间的关系。参考答案：当物距大于二倍焦距时，像距介于焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，像距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像；当物距介于焦距与二倍焦距之间时，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，像距大于二倍焦距，成正立、放大的虚像。8.解释光的直线传播现象，并举例说明其在生活中的应用。参考答案：光的直线传播现象是指光在均匀介质中沿直线传播的现象。生活中的应用：激光准直、影子形成、小孔成像等。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.农业生产中，为了测量一个透明玻璃瓶装满水后的体积，小明同学使用了一个量筒和一个刻度尺。他先用量筒量出空瓶的质量为200g，然后装满水后瓶和水的总质量为700g。已知水的密度为1g/cm³，请计算这个玻璃瓶的容积是多少立方厘米？如果这个玻璃瓶的瓶口直径为10cm，请计算水在瓶口处产生的压强是多少帕斯卡？（g取10N/kg）参考答案：500cm³，500Pa2.在体育课上，老师让同学们进行跳远比赛。小明同学跳远的助跑速度为8m/s，他起跳后以与水平地面成30°的角度腾空，不计空气阻力，请计算小明同学在空中飞行的时间是多少秒？如果小明同学的质量为50kg，请计算他在空中飞行时受到的空气阻力是多少牛？（g取10N/kg）参考答案：1.28s，49N3.工程建设中，为了测量一个斜坡的坡度，工程师使用了一个角度测量仪。他们发现斜坡上放置一个重为100N的物体，需要施加一个平行于斜面向上的拉力为60N才能使物体沿斜坡匀速向上运动。请计算这个斜坡的坡度是多少？如果这个斜坡长为20m，请计算物体沿斜坡向上运动时克服重力做的功是多少焦耳？参考答案：30°，1200J4.在建筑设施中，一个凸透镜的焦距为10cm，有一个物体放在距离凸透镜15cm处，请计算成像的距离是多少厘米？成像的性质是什么？（正立/倒立，放大/缩小，实像/虚像）参考答案：22.7cm，倒立，缩小，实像5.在农业生产中，为了给农作物补充光照，农民使用了一个平面镜将太阳光反射到农作物上。如果太阳光与平面镜的入射角为40°，请计算反射角是多少度？如果农民将平面镜放置在距离农作物高为2m的地方，请计算反射光线照射到农作物上的高度是多少米？参考答案：40°，1.73m6.在体育运动中，一个篮球从离地面高为3m的地方自由下落，不计空气阻力，请计算篮球下落到地面时速度是多少米每秒？（g取10N/kg）如果篮球与地面碰撞后反弹的高度为1m，请计算篮球与地面碰撞时损失的机械能是多少焦耳？（篮球的质量为0.6kg）参考答案：7.7m/s，11.6J7.在工程设施中，一个凹透镜的焦距为15cm，有一个物体放在距离凹透镜25cm处，请计算成像的距离是多少厘米？成像的性质是什么？（正立/倒立，放大/缩小，实像/虚像）参考答案：-37.5cm，正立，放大，虚像8.在水利建设中，一个水坝的高度为50m，水面与坝顶齐平，请计算水坝底部受到的水压是多少帕斯卡？（水的密度为1g/cm³，g取10N/kg）如果水坝的宽度为100m，请计算水坝底部受到的总压力是多少牛？参考答案：50000Pa，5×10⁸N标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：本题考查光的折射规律。当光从空气斜射入水中时，由于水的折射率大于空气，光线会发生折射，折射角小于入射角。选项A错误，选项B正确，选项C错误，选项D错误。2.参考答案：A解析：本题考查凸透镜成像规律。物体距离凸透镜15cm，处于1倍焦距和2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像。选项A正确，选项B、C、D错误。3.参考答案：A解析：本题考查凸透镜成像规律。放大镜是凸透镜，看到正立、放大的虚像，说明物体在焦点以内。选项A正确，选项B、C、D错误。4.参考答案：C解析：本题考查光的反射现象。平静湖面像平面镜一样，发生镜面反射，形成倒影。选项C正确，选项A、B、D错误。5.参考答案：A解析：本题考查凸透镜成像规律。物体和光屏对调后仍能成像，说明物体和光屏之间的距离一定大于4倍焦距。选项A正确，选项B、C、D错误。6.参考答案：C解析：本题考查平面镜成像特点。平面镜成像时，物像等距，像距离镜面5m，则像距离人本人10m。选项C正确，选项A、B、D错误。7.参考答案：A解析：本题考查光的折射规律。光从光密介质进入光疏介质时，光线一定发生偏折，折射角大于入射角。选项A正确，选项B、C、D错误。8.参考答案：B解析：本题考查凸透镜成像规律。遮住透镜下半部分，光线仍能通过上半部分成像，但成像亮度变暗。选项B正确，选项A、C、D错误。9.参考答案：B解析：本题考查凸透镜成像规律。成倒立、缩小的实像，说明物体距离透镜大于2倍焦距，焦距为10cm的凸透镜符合条件。选项B正确，选项A、C、D错误。10.参考答案：D解析：本题考查光的反射现象。水面倒映是光的反射形成的虚像，倒影与实际物体等高。选项D正确，选项A、B、C错误。二、填空题1.参考答案：小于解析：本题考查〈光的折射定律〉。根据光的折射定律，当光线从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；当光线从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。题干中光线从空气（光疏介质）斜射入水中（光密介质），因此折射角小于入射角。2.参考答案：10解析：本题考查〈凸透镜成像规律〉。根据凸透镜成像规律，当物体和光屏的位置对调后，仍能在光屏上成像，说明物体到透镜的距离u和光屏到透镜的距离v满足u+v=常数，且uv/2。唯一满足此条件且能使光屏上再次成像的焦距是10cm。3.参考答案：10解析：本题考查〈平面镜成像特点〉。根据平面镜成像特点，像与物的距离相等。某人站在竖直放置的平面镜前5m处，像距离镜面也是5m，因此像距离他本人为5m+5m=10m。4.参考答案：增大解析：本题考查〈光的折射现象〉。光在光密介质中的传播速度小于在光疏介质中的传播速度。因此，当光从光密介质进入光疏介质时，光的传播速度将增大。5.参考答案：变暗解析：本题考查〈凸透镜成像规律〉。透镜的成像亮度与透镜的通光面积有关。若将透镜的下半部分用不透光的纸遮住，透镜的通光面积减小，因此成像的亮度将变暗。6.参考答案：凸透镜解析：本题考查〈凸透镜成像规律〉。凸透镜可以使物体成倒立、缩小的实像。凹透镜只能使物体成正立、缩小的虚像。因此，该透镜可能是凸透镜。7.参考答案：光的反射解析：本题考查〈光的反射现象〉。水面倒映着岸边的树木和房屋，是由于光的反射形成的。平静的水面相当于平面镜，光线从树木和房屋反射到水面，再从水面反射到人眼中，形成倒影。8.参考答案：处处相等解析：本题考查〈串联电路特点〉。在串联电路中，电路中的总电流等于各部分电路中的电流，这是串联电路的基本特点。因此，串联电路处处相等。9.参考答案：长度解析：本题考查〈滑动变阻器的工作原理〉。滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。电阻丝的长度越长，电阻越大；长度越短，电阻越小。10.参考答案：其他形式的能解析：本题考查〈电流做功的定义〉。电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式的能的过程，如热能、光能、机械能等。电功是电流在电路中做的功，单位是焦耳。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查光的反射定律。光的反射定律指出，反射角等于入射角，但前提是入射光线与反射面的夹角（入射角）和反射光线与反射面的夹角（反射角）必须分别计算，而不是反射光线与入射光线的夹角。因此，题干说法错误。2.参考答案：√解析：本题考查凸透镜成像规律。根据凸透镜成像规律，当物体距离凸透镜大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像；当物体距离凸透镜在1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像。因此，题干说法正确。3.参考答案：×解析：本题考查平面镜成像特点。平面镜成像时，像与物的距离是指像到平面镜的距离与物到平面镜的距离之和，而不是平面镜的长度。因此，题干说法错误。4.参考答案：√解析：本题考查光的折射规律。根据光的折射定律，当光从光疏介质（如空气）斜射入光密介质（如水）时，折射角小于入射角。因此，题干说法正确。5.参考答案：√解析：本题考查放大镜原理。放大镜是利用凸透镜成放大虚像的原理制成的，当物体距离凸透镜小于焦距时，成放大虚像。因此，题干说法正确。6.参考答案：×解析：本题考查光的直线传播。光的直线传播是指光在均匀介质中沿直线传播，但在介质界面处会发生反射、折射等现象。因此，题干说法错误。7.参考答案：×解析：本题考查液体折射率与温度的关系。液体温度越高，其折射率通常越小，而不是越大。因此，题干说法错误。8.参考答案：×解析：本题考查光的色散现象。光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中传播速度不同造成的，而不是其他原因。因此，题干说法正确。9.参考答案：√解析：本题考查照相机原理。照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像原理工作，通过调节镜头位置和焦距来拍摄不同距离的物体。因此，题干说法正确。10.参考答案：√解析：本题考查光的反射和折射定律。光的反射和折射现象都遵循光的反射定律，即反射角等于入射角，折射角与入射角的关系由折射定律决定。因此，题干说法正确。四、简答题1.参考答案：光的反射定律包括：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射角等于入射角。解析：本题考查《光的反射定律》。光的反射定律是光学中的基本定律之一，它描述了光线在遇到介质界面时发生的反射现象。根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，且反射角等于入射角。这是解释镜子成像、光线反射等现象的基础知识。2.参考答案：凸透镜成像规律：当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物距介于焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作；放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像原理工作。解析：本题考查《凸透镜成像规律》。凸透镜成像规律是光学中的重要内容，它描述了物体通过凸透镜成像时，像的性质与物距之间的关系。根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物距介于焦距与二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作，而放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像原理工作。3.参考答案：水的折射率n=sin入射角/sin折射角=sin30°/sin22°≈0.5/0.374≈1.33。解析：本题考查《光的折射定律》。光的折射定律描述了光线从一种介质进入另一种介质时发生的折射现象。根据光的折射定律，折射率n=sin入射角/sin折射角。题目中给出入射角为30°，折射角为22°，代入公式计算得到水的折射率约为1.33。4.参考答案：平面镜成像特点：像与物关于镜面对称，像与物大小相等，像与物连线与镜面垂直，像是虚像。应用：潜望镜、穿衣镜等。解析：本题考查《平面镜成像特点》。平面镜成像的特点是：像与物关于镜面对称，像与物大小相等，像与物连线与镜面垂直，像是虚像。这些特点解释了平面镜成像的现象，并应用于潜望镜、穿衣镜等设备中。5.参考答案：光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中传播速度不同造成的。彩虹形成的原因是阳光照射到空气中的水滴上，发生色散现象，不同颜色的光被分散到不同的方向，形成彩虹。解析：本题考查《光的色散现象》。光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中传播速度不同造成的。彩虹形成的原因是阳光照射到空气中的水滴上，发生色散现象，不同颜色的光被分散到不同的方向，形成彩虹。6.参考答案：根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。代入已知数据，1/f=1/20+1/40，解得f=40/3cm≈13.33cm。解析：本题考查《凸透镜成像公式》。凸透镜成像公式是光学中的基本公式之一，它描述了物体通过凸透镜成像时，物距、像距与焦距之间的关系。根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，代入已知数据，1/f=1/20+1/40，解得f=40/3cm≈13.33cm。7.参考答案：当物距大于二倍焦距时，像距介于焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，像距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像；当物距介于焦距与二倍焦距之间时，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，像距大于二倍焦距，成正立、放大的虚像。解析：本题考查《凸透镜成像规律》。凸透镜成像规律是光学中的重要内容，它描述了物体通过凸透镜成像时，像的性质与物距之间的关系。根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，像距介于焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，像距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像；当物距介于焦距与二倍焦距之间时，像距大于二倍焦距，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，像距大于二倍焦距，成正立、放大的虚像。8.参考答案：光的直线传播现象是指光在均匀介质中沿直线传播的现象。生活中的应用：激光准直、影子形成、小孔成像等。解析：本题考查《光的直线传播现象》。光的直线传播现象是指光在均匀介质中沿直线传播的现象。这是解释影子形成、小孔成像等现象的基础知识。生活中的应用包括激光准直、影子形成、小孔成像等。五、应用题1.参考答案：500cm³，500Pa解析：本题考查〈密度公式与压强公式〉。首先根据空瓶质量和装满水后总质量计算出水的质量：m水=m总-m瓶=700g-200g=500g。然后根据密度公式ρ=m/V计算出水的体积：V水=m水/ρ=500g/1g/cm³=500cm³。因为瓶子装满水，所以瓶子的容积等于水的体积，即V瓶=V水=500cm³。接下来，根据瓶口直径计算出瓶口半径：r=10cm/2=5cm。然后根据圆面积公式计算出瓶口面积：S=πr²=π(5cm)²=25πcm²。最后根据压强公式p=F/S计算出水在瓶口处产生的压强：p=m水g/S=500g×10N/kg/(25πcm²)=2000N/(25πcm²)=80N/cm²=80000Pa。所以，玻璃瓶的容积是500cm³，水在瓶口处产生的压强是50000Pa。2.参考答案：1.28s，49N解析：本题考查〈运动学公式与受力分析〉。首先根据竖直上抛运动公式h=v₀t×sinθ-1/2gt²，代入v₀=8m/s，θ=30°，g=10N/kg，h=0，解得t=1.28s。然后根据受力分析，小明同学在空中受到重力和空气阻力，合力为F合=mg-f=50kg×10N/kg-49N=49N。所以，小明同学在空中飞行的时间是1.28秒，受到的空气阻力是49牛。3.参考答案：30°，1200J解析：本题考查〈斜面力学分析〉。首先根据斜面力学平衡条件，物体沿斜面匀速向上运动时，受到的拉力F、摩擦力f和重力沿斜面向下的分力mg×sinθ相等，即F=f=mg×sinθ。代入F=60N，g=10N/kg，解得sinθ=60N/(100N/kg)=0.6，θ=30°。然后根据功的公式W=Fs，其中s为斜面长度，代入s=20m，F=60N，解