2022年九年级物理寒假作业（多彩的光实验题）（有答案）

2022年九年级物理寒假作业（多彩的光实验题）
1．（2021·江苏吴中·二模）如图是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的茶色玻璃板下方放一张白色的方格纸，玻璃板与桌面垂直；两支完全相同的蜡烛A、B，以蜡烛A为成像物体。
（1）在实验中，为了使实验的效果更好，实验室内光线应________（较亮/较暗）一些；玻璃板代替平面镜，此时成像的清晰度要比平面镜________（好一些/差一些）；
（2）把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，该同学应在玻璃板_______（前面/后面）观察蜡烛A经玻璃板________（反射/折射）所成的像；
（3）再拿蜡烛B放在玻璃板_________（前面/后面）移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合；若此时观察者往右平移一小段距离在P处观察，蜡烛B与蜡烛A的像________（还是重合/不再重合）；
（4）减小蜡烛A到玻璃板的距离，像的大小_________（变大/变小/不变），若在玻璃板和蜡烛B之间放一块纸板，此时在玻璃板中________（能/不能）看到A的像；
（5）实验中，细心的同学可以看到蜡烛A通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较暗．远处的像是来自于蜡烛A的入射光经过玻璃板________。
A．一次反射、两次折射形成的 B．一次反射、一次折射形成的
C．两次反射、一次折射形成的 D．两次反射、两次折射形成的
2．（2021·云南·三模）某物理小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验如图所示。
（1）在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在____。保持凸透镜位置不变，当蜡烛位于光具座B点时，通过调节光屏的位置，恰好在光屏上承接到清晰、等大的像，则该凸透镜焦距为____cm；凸透镜对光有____作用；
（2）当蜡烛位于A点时，在光屏上承接到清晰的像是倒立、____的实像，要想使像变大一些，可以将蜡烛向____移动（选填“左”或“右”）；
（3）当蜡烛位于D点时，通过调节光屏____（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛清晰的像；利用蜡烛放在____（选填“A”“B”“C”或“E”）点是放大镜成像原理；
（4）当光屏上呈现清晰的像时，一只飞蛾飞落在凸透镜上半部分，此时光屏上____。（选填“会有飞蛾的像”“会出现飞蛾的影子”或“烛焰的像变暗了一些”）
3．（2021·江苏·海安市海陵中学二模）（1）小明在判别直径相同的两透镜的类型时，分别将它们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示（d1＜d＜d2）。其中形成甲光斑的______是凸透镜，形成乙光斑的______是凹透镜（以上选填“一定”、“可能”或“一定不”）；
（2）小华在测量凸透镜的焦距f时，将凸透镜正对太阳，在透镜下方的白纸上呈现一光斑时，测得光斑到透镜的距离为l，将白纸再远离透镜一段距离，发现白纸上又出现了相同大小的光斑，则l______f（选填“大于”、“等于”或“小于”）；小华取一发光的小电灯放在凸透镜主光轴上离光心距离为l处，在透镜另一侧将白纸沿主光轴远离透镜过程中，纸上的光斑大小将______（“变大”或“变小”或“不变”）。
4．（2021·江苏·高邮市南海中学一模）利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”。
（1）在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，拿______（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟______完全重合；
（2）把光屏放在玻璃板后面，无论如何移动都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______像；
（3）图乙是小强某次测量蜡烛A到平面镜的距离L为______cm；将蜡烛靠近玻璃板一些，像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的______（选填“①”或“②”）处。
5．（2021·安徽瑶海·二模）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，如图所示，把凸透镜固定在光具座50cm刻度处不动。下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据，请你对实验数据进行比较，观察表格中像的虚实、正倒、大小、像距四列数据，得出实验结论。
实验器材：凸透镜、光屏、蜡烛各1个（都有支架），光具座（长1m）
实验步骤：（1）利用太阳光测出所使用的凸透镜的焦距f=10cm
（2）将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上的目的是______；
（3）把点燃的蜡烛从距凸透镜较远的位置逐渐移近，通过不断调整光屏到凸透镜的距离，观察并记录在屏上能否成像，以及所成像的特点，包括观察所成像随烛焰位置变化而变化的趋势，尤其是在f和2f处所成像的情况：
像距/cm 像的性质 实像的像距/cm
实像还是虚像 正立还是倒立 像的大小
50 实 倒立 缩小 12.5
35 实 倒立 缩小 14
30 实 倒立 缩小 15
20 实 倒立 等大 20
18 实 倒立 放大 22.5
15 实 倒立 放大 30
14 实 倒立 放大 35
10 找不到像
9 虚 正立 放大 无法测量
8 虚 正立 放大 无法测量
实验结论：
①u②当2f>u>f，成倒立、______，此时v>2f；
③当u=2f成倒立、等大的实像，此时v=2f；
④当u>2f，成倒立、缩小的实像，此时2f>v>f。
6．（2021·天津河北·二模）如图所示，在“探究光的反射规律”实验中，小明将硬纸板竖直地立在平面镜上，硬纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板可绕ON向后转动。如图甲所示，入射角等于___________（选填“30°”或“60°”）；如图乙所示，在右侧纸板上___________（选填“能”或“不能”）观察到反射光。
7．（2021·甘肃兰州·二模）在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：
（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，该凸透镜的焦距是______cm。
（2）小金同学将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，如图乙所示，并使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上。实验过程中凸透镜保持在光具座上50cm的位置不变，将烛焰移动到光具座上的15cm位置处，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，应用这一原理制成的光学仪器有______。
（3）小金同学对凸透镜成像作了进一步的探究，让凸透镜和烛焰的位置保持不变，接着她将一个眼镜片放在透镜左侧，结果发现屏上烛焰的像变得模糊，向右移动光屏，光屏上烛焰的像又重新变得清晰，她放入的眼镜是______视眼镜。
8．（2021·福建宁德·一模）在“探究平面镜成像的特点”的实验中，把一薄玻璃板垂直放置在画有直线MN的纸张上，如图甲所示，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，为了找到点燃蜡烛A的像的位置，再拿一支外形完全相同，但未点燃蜡烛B在玻璃板后面移动，直到与蜡烛A的像完全重合。
（1）多次改变蜡烛A与玻璃板的距离，相应移动未点燃的蜡烛B，总能与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜所成像的______与物到镜面的距离无关；
（2）将光屏放在蜡烛A的像的位置，光屏承接不到像，说明平面镜所成的像是______像；
（3）蜡烛A位置不动，下列对玻璃板的操作能使蜡烛A的像位置发生变化的是______；
A．沿MN直线向左移动
B．沿MN直线向右移动
C．竖直向上移动
D．向前移动
（4）小芳用厚玻璃板探究此实验，她让厚玻璃板前表面的底端与纸张上的直线MN重合，发现蜡烛A的像有两个：B1和B2，如图乙所示，她应移动未点燃蜡烛B至______（选填“B1”或“B2”）位置。
9．（2021·江苏南京·模拟预测）小徐同学用焦距f为10厘米的凸透镜、高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验。实验中，所测得的物距u、像距v以及所成像的像高h分别记录在表中。
①根据实验序号1～6数据，分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，物距u变小，______；
②根据实验序号1～6数据，分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况，可得出的初步结论是：
（a）同一凸透镜成缩小的实像时，______；
（b）同一凸透镜成放大的实像时，______；
③分析比较实验序号1～6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，______；
④根据表中信息，可以提出了一个猜想：“当物距u等于某一值时，可能会成等大的实像”。为了验证这一猜想，可以在本实验中将物体置于离凸透镜______厘米的范围中进行实验。
实验序号 物距u（厘米） 像距v（厘米） 像高h（厘米）
1 40.0 13.3 1.0
2 30.0 15.0 1.5
3 25.0 16.6 2.0
4 16.6 25.0 4.5
5 15.0 30.0 6.0
6 13.3 40.0 9.0
10．（2021·安徽淮南·二模）在探究“平面镜成像的特点”时：
（1）在玻璃板前放置一支蜡烛，为了观察像的位置，实验者在玻璃板前进行观察。
（2）实验过程当蜡烛远离玻璃板时，所成像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）当玻璃板放置的位置如图所示时，蜡烛的像可能是图中的______。（选填“A”、“B”或“C”）
11．（2021·陕西合阳·一模）某小组同学用如图1的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图2（用带箭头的线段表示物或像，A′、B′分别表示蜡烛在A、B处像的位置）。
（1）从图2中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、______的实像，生活中利用这个成像特点制成了______（写出一个即可）。
（2）当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，远视眼将近处物体的像成在视网膜______（选填“前”或“后”），故需佩戴______透镜矫正。
12．（2021·广东越秀·一模）（1）如图甲所示，小慧利用玻璃板、一元硬币及白纸完成“平面镜成像”实验。
①小慧应从图甲所示的玻璃板______侧（选填“A”或“B”）观察，才能看到一元硬币由于光的反射形成的像；
②用P点代替一元硬币，请在图乙中画出P点的像，以及眼睛看到P点的光路图______；
③当硬币向玻璃板靠近时，硬币和它的像的距离______，像的大小______（以上两空均选填“变小”或“不变”或“变大”）；
（2）如图所示，光线a、b、c是经过凸透镜折射前的三条入射光线，已画出光线a、b的折射光线，请在图中画出光线c经过凸透镜之后的折射光线______。由图中可知，该凸透镜的焦距为______cm。
13．（2021·河南·模拟预测）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______；
（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）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
14．（2021·山西·模拟预测）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示，光屏中心呈现一清晰等大烛焰的像。
（1）该透镜的焦距为______cm；
（2）如图甲所示，当蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的______；
（3）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至36cm刻度处，则人眼在______（选填“1”“2”或“3”）处能观察到蜡烛的像；
（4）在图甲中，将一眼镜片放在透镜和蜡烛之间，光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动，光屏上再次呈现清晰的像，该眼镜片可以矫正______眼。
（5）实验得到了凸透镜成像的规律，发现在图丙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是______（选填“A”“B”“C”或“D”）。
15．（2021·陕西·宝鸡市渭滨区教研室二模）学习小组“探究凸透镜成像的规律”，进行了如下操作：
（1）按照图甲安装实验器材时，为了使像成在光屏中央，除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上，还应调整他们的中心大致在______。
（2）在探究凸透镜成像规律时，蜡烛、光屏和透镜的位置如图甲所示，光屏上出现清晰的烛焰像。若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座20cm刻度时，移动光屏，使光屏上再次呈现清晰的像，利用该成像原理可制成______（照相机、投影仪、放大镜）。
（3）通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图乙所示，则该透镜的焦距是______cm。
（4）疫情期间上网课时，发现有些同学用手机拍照上传的作业图片总是一头大一头小，一侧亮，一侧暗。你认为下列分析正确的是______。
A．大的一头是虚像，小的一头是实像
B．大的一头是放大的，小的一头是缩小的
C．大的一头离镜头近，小的一头离得远
D．把拍照手机水平放到作业本的上方，拍出来就会一样亮
（5）同学们紧接着利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成水凸透镜（凸起程度可以通过注射器注水或吸水的多少来调节）探究近视眼、远视眼的成因及矫正方法。
①如图（a）所示，经过调节，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。若向水凸透镜内______（注入/吸取）适量的水来模拟远视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若将光屏向远离透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像。说明远视眼将远处的物体成像在视网膜______（前/后）方。
②老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小明同学发现当光屏向右移动适当距离后像又清晰，由此可知，张老师的眼睛属于______眼（选填“近视”或“远视”）。
16．（2021·上海·模拟预测）在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作了进一步探究。
（1）为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，调节光屏位置直到在屏上得一个最小最亮的光斑。图甲是调节完成的状态，该透镜焦距f＝______cm；
（2）如图乙，蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向______移动，（选填“左”或“右”）且移动距离s′______s。（选填“＝”、“＜”或“＞”）
17．（2021·山东·临清市教育和体育局教科研中心一模）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
（1）实验前，应将纸板______放置于平面镜上；
（2）上述实验中硬纸板的作用是______；
（3）移动激光笔，当入射角减小时，反射角______（选填：“增大”、“不变”、“减小”）；
（4）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：______；
（5）移动激光笔，使入射角为30°，测得反射角也为30°。由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？______。
18．（2021·江苏省无锡金桥双语实验学校一模）小明做“探究平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板竖直立在水平桌面上，在白纸上画出表示玻璃板前后两表面的位置和。
（1）如图所示，用刻度尺测量玻璃板的厚度，其读数为______。
（2）在玻璃板前放棋子A，观察到棋子在玻璃板中有两个像，一个较亮、另一个较暗，较亮的像是光线经面反射形成的。
（3）将棋子B（图中未画出）放到玻璃板后，使它与较亮的像重合，并测量棋子A的右端到的距离sA和棋子B的左端到的距离，实验数据记录在下表中。
次数 1 2 3 4
5.40 7.15 9.80 12.50
5.20 6.96 9.61 12.32
分析数据可得：像到反射面的距离______（选填“小于”或“大于”）物到反射面的距离。
19．（2021·贵州·余庆县构皮滩中学一模）如图甲是探究“平面镜成像特点”的实验装置图。
（1）实验时，不采用平面镜而采用透明薄玻璃板，以便于___________。
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取一支等大的未点燃蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像___________，说明平面镜成的像与物体大小相等。
（3）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图乙所示倾斜，则蜡烛A的像应是图乙中的___________（选填“A1”“A2”或“A3”）。
20．（2021·河北平泉·一模）小明同学为“探究光的折射规律”设计了如图所示的实验装置，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM在水平方向前后折转。
（1）实验时，先让光屏EF位于同一平面内，一束激光贴着光屏E沿AO方向从空气斜射入水中，在光屏F上能看到折射后的光束；小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上不能看到折射光线，这说明折射光线和入射光线______（选填“在”或“不在”）同一平面内。
（2）小明将光屏F恢复原状，保持入射光线不动，继续向玻璃槽中加水，会看到杯底的亮斑B向______（选填“左”、“右”或“上”）移动。
（3）小明同学探究光从空气射向水时折射角与入射角的关系，测得的数据如下表所示。由表中数据可知，光从空气斜射入水中时，折射角______（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
（4）小明用一支激光笔在水中沿BO方向射向水面时，可看到折射光线沿OA方向射出，这说明______。
答案
1．较暗 差一些 前面 反射 重合 还是重合 不变 不能 A
2．同一高度 10.0 会聚 缩小 右 不能 E 烛焰的像变暗了一些
3．一定 可能 小于 变大
4．未点燃 蜡烛A的像 虚 3.50 不变 ②
5．使物体的像成在光屏的中央 放大的实像
6．30° 不能
7．11.0 照相机（或摄像机） 近
8．大小 虚 D B1
9．像距v变大，像高h变大 物距u大于像距v 物距u小于像距v 像距v与物距u的比值等于像高h与物高的比值 16.6～25.0
10．不变 C
11．放大 投影仪 后 凸
12．A 变小 不变 2.00cm
13．便于确定像的位置 1 未点燃 等效替代法 虚 等于 B
14．10.0 上方 2 近视 B
15．同一高度 照相机 10cm C 吸取 后 近
16．10.0 左 ＞
17．垂直 显示光路 减小 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 一次实验得到的结论具有偶然性
18．0.30 小于
19．确定像的位置 完全重合（或重合） A1
20．在 左 小于 折射现象中，光路是可逆的
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