Đề kiểm tra định kì KHTN 9 - Chương 2: Ánh sáng (có bổ sung tự luận tính toán)

PHẦN I. TRẮC NGHIỆM (4,0 điểm)

Câu 1 (0,25 điểm). Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng tới khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì

A. bị hắt trở lại môi trường trong suốt cũ.

B. bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường.

C. tiếp tục truyền thẳng mà không đổi hướng.

D. bị phân tách hoàn toàn thành nhiều màu sắc khác nhau.

Câu 2 (0,25 điểm). Chiếu một tia sáng từ không khí vào nước với góc tới $i > 0^\circ$ . Gọi $r$ là góc khúc xạ. Mối quan hệ giữa góc tới $i$ và góc khúc xạ $r$ là

A. $i = r$ .

B. $i < r$ .

C. $i > r$ .

D. $i + r = 90^\circ$ .

Câu 3 (0,25 điểm). Khi tia sáng truyền vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt ( $i = 0^\circ$ ) thì

A. góc khúc xạ $r = 90^\circ$ .

B. tia sáng tiếp tục truyền thẳng, không bị gãy khúc.

C. hiện tượng phản xạ toàn phần luôn xảy ra.

D. tia sáng bị hắt ngược trở lại theo phương cũ.

Câu 4 (0,25 điểm). Chiếu tia sáng từ môi trường nước sang không khí. Để có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, góc tới $i$ phải thỏa mãn điều kiện nào sau đây (với $i_{th}$ là góc tới hạn)?

A. $i \ge i_{th}$ .

B. $i \le i_{th}$ .

C. $i < i_{th}$ .

D. $i = 0^\circ$ .

Câu 5 (0,25 điểm). Hiện tượng phản xạ toàn phần không thể xảy ra trong trường hợp nào dưới đây?

A. Ánh sáng truyền từ nước ra không khí.

B. Ánh sáng truyền từ thủy tinh ra không khí.

C. Ánh sáng truyền từ kim cương ra nước.

D. Ánh sáng truyền từ không khí vào nước.

Câu 6 (0,25 điểm). Một ứng dụng quan trọng của hiện tượng phản xạ toàn phần trong y học và truyền thông là

A. kính hiển vi quang học.

B. sợi cáp quang dẫn sáng.

C. lăng kính tán sắc ánh sáng.

D. kính thiên văn phản xạ.

Câu 7 (0,25 điểm). Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất, thường có dạng hình lăng trụ

A. tứ giác.

B. tam giác.

C. tròn xoay.

D. chóp cụt.

Câu 8 (0,25 điểm). Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp qua một lăng kính thủy tinh, chùm sáng ló ra bị tách thành dải màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím. Hiện tượng này được gọi là

A. hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

B. hiện tượng giao thoa ánh sáng.

C. hiện tượng tán sắc ánh sáng.

D. hiện tượng phản xạ toàn phần.

Câu 9 (0,25 điểm). Khi đi qua lăng kính, tia sáng đơn sắc nào sau đây bị lệch về phía đáy của lăng kính nhiều nhất?

A. Tia đỏ.

B. Tia vàng.

C. Tia lục.

D. Tia tím.

Câu 10 (0,25 điểm). Thấu kính hội tụ là loại thấu kính có đặc điểm

A. phần rìa dày hơn phần rìa ở giữa.

B. phần rìa mỏng hơn phần giữa.

C. phần rìa và phần giữa có độ dày bằng nhau.

D. luôn làm phân kì chùm tia sáng tới song song.

Câu 11 (0,25 điểm). Điểm nằm chính giữa thấu kính mà mọi tia sáng truyền qua điểm đó đều tiếp tục truyền thẳng được gọi là

A. tiêu điểm chính.

B. quang tâm.

C. tiêu diện.

D. trục chính.

Câu 12 (0,25 điểm). Một chùm tia sáng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ, sau khi đi qua thấu kính sẽ cho chùm tia ló

A. hội tụ tại tiêu điểm chính của thấu kính.

B. phân kì loe rộng ra xa trục chính.

C. song song với trục chính của thấu kính.

D. bị phản xạ ngược trở lại theo phương cũ.

Câu 13 (0,25 điểm). Đặt một vật sáng $AB$ vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, nằm ngoài khoảng tiêu cự ( $d > f$ ). Ảnh của vật tạo bởi thấu kính là

A. ảnh thật, ngược chiều với vật.

B. ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.

C. ảnh ảo, ngược chiều và nhỏ hơn vật.

D. ảnh thật, cùng chiều với vật.

Câu 14 (0,25 điểm). Đặt một vật sáng $AB$ trước một thấu kính phân kì. Ảnh của vật qua thấu kính luôn có đặc điểm là

A. ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật.

B. ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.

C. ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật.

D. ảnh thật, cùng chiều và lớn hơn vật.

Câu 15 (0,25 điểm). Khoảng cách từ quang tâm $O$ đến tiêu điểm chính $F$ của thấu kính được gọi là

A. trục chính.

B. tiêu cự của thấu kính.

C. khoảng nhìn rõ của mắt.

D. độ tụ của thấu kính.

Câu 16 (0,25 điểm). Để quan sát các chi tiết nhỏ của một chiếc đồng hồ đeo tay, người thợ sửa đồng hồ thường sử dụng

A. thấu kính phân kì có tiêu cự ngắn.

B. thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (kính lúp).

C. một gương phẳng phẳng mịn.

D. một lăng kính tam giác.

PHẦN II. TỰ LUẬN (6,0 điểm)

Câu 1 (1,5 điểm).
a) Phát biểu nội dung định luật khúc xạ ánh sáng khi tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.
b) Chiếu một tia sáng từ nước ra không khí. Biết góc tới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách nước và không khí là $i_{th} = 48^\circ30'$ . Hãy dự đoán và giải thích hiện tượng xảy ra khi góc tới:
- Trường hợp 1: $i_1 = 30^\circ$ .
- Trường hợp 2: $i_2 = 60^\circ$ .

Câu 2 (2,0 điểm).
Đặt một vật sáng $AB$ có dạng đoạn thẳng nhỏ cao $h = 2$ cm vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự $f = 12$ cm ( $A$ nằm trên trục chính). Vật $AB$ cách thấu kính một khoảng $d = 18$ cm.
a) Vẽ ảnh $A'B'$ của vật $AB$ qua thấu kính theo quy tắc các tia sáng đặc biệt.
b) Nêu tính chất của ảnh $A'B'$ .
c) Bằng kiến thức hình học, hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính ( $d'$ ) và chiều cao của ảnh ( $h'$ ).

Câu 3 (1,0 điểm).
a) Giải thích vì sao khi chiếu một chùm sáng trắng hẹp qua lăng kính thì chùm sáng ló ra lại bị phân tách thành một dải màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím.
b) Nêu một hiện tượng quang học trong tự nhiên có bản chất tương tự sự tán sắc ánh sáng qua lăng kính và nêu điều kiện để người quan sát nhìn thấy hiện tượng đó.

Câu 4 (1,5 điểm).
Đặt một vật sáng $AB$ cao $h = 3$ cm vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì có tiêu cự $f = 15$ cm, điểm $A$ nằm trên trục chính và cách thấu kính một khoảng $d = 30$ cm.
a) Nêu tính chất của ảnh $A'B'$ tạo bởi thấu kính phân kì.
b) Bằng kiến thức hình học, hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính ( $d'$ ) và chiều cao của ảnh ( $h'$ ).

--------- HẾT ---------

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO …

TRƯỜNG THCS …

Hướng dẫn chấm chính thức

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ THANG ĐIỂM

ĐỀ KIỂM TRA ĐỊNH KÌ – KHTN 9 (CHƯƠNG 2)

Môn: Khoa học tự nhiên – Lớp 9

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ THANG ĐIỂM

A. HƯỚNG DẪN CHUNG

- Cán bộ chấm thi thực hiện đúng biểu điểm và hướng dẫn chấm của tổ chuyên môn.
- Phần tự luận: Học sinh làm theo cách khác nếu lập luận chặt chẽ, vẽ hình đúng quy tắc và ra kết quả chính xác vẫn cho điểm tối đa tương ứng.
- Phần bài tập tính toán: Thiếu hoặc sai đơn vị từ 2 lần trở lên thì trừ 0,25 điểm cho toàn bài.

B. ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM

I. ĐÁP ÁN PHẦN TRẮC NGHIỆM (4,0 điểm)

Mỗi câu trả lời đúng được 0,25 điểm.

Câu	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Đáp án	B	C	B	A	D	B	B	C	D	B

Câu	11	12	13	14	15	16
Đáp án	B	A	A	C	B	B

II. ĐÁP ÁN VÀ BAREM PHẦN TỰ LUẬN (6,0 điểm)

Câu	Ý	Nội dung	Điểm
Câu 1 (1,5 điểm)	a	Phát biểu nội dung định luật khúc xạ ánh sáng (0,5 điểm)	0,5
	a	- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. - Khi góc tới tăng (hoặc giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (hoặc giảm).	0,5
	b	Dự đoán và giải thích hiện tượng với các góc tới (1,0 điểm)	1,0
		- Trường hợp 1 ( $i_1 = 30^\circ$ ): Do ánh sáng truyền từ nước ra không khí và $i_1 < i_{th}$ ( $30^\circ < 48^\circ30'$ ) nên xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng (tia sáng truyền ra không khí với góc khúc xạ $r > i$ ) kèm một phần bị phản xạ.	0,5
		- Trường hợp 2 ( $i_2 = 60^\circ$ ): Do $i_2 > i_{th}$ ( $60^\circ > 48^\circ30'$ ) nên xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Toàn bộ tia sáng bị phản xạ trở lại trong nước, không có tia khúc xạ ra không khí.	0,5
Câu 2 (2,0 điểm)		[Hình vẽ]
	a	Vẽ ảnh $A'B'$ của vật $AB$ (0,5 điểm)	0,5
	a	- Dựng đúng thấu kính hội tụ, quang tâm $O$ , trục chính, các tiêu điểm $F, F'$ . - Vẽ tia tới song song trục chính cho tia ló qua $F'$ , tia qua quang tâm $O$ truyền thẳng; xác định đúng giao điểm $B'$ và hạ vuông góc lấy $A'$ .	0,5
	b	Nêu tính chất của ảnh (0,5 điểm)	0,5
	b	Ảnh $A'B'$ là ảnh thật, ngược chiều với vật $AB$ (và lớn hơn vật).	0,5
	c	Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao ảnh (1,0 điểm)	1,0
		$\Delta OAB \backsim \Delta OA'B' \Rightarrow \dfrac{AB}{A'B'} = \dfrac{OA}{OA'} = \dfrac{d}{d'}$ (1) $\Delta F'OI \backsim \Delta F'A'B' \Rightarrow \dfrac{OI}{A'B'} = \dfrac{OF'}{F'A'} \Rightarrow \dfrac{AB}{A'B'} = \dfrac{f}{d' - f}$ (2)	0,25
		Từ (1) và (2) suy ra: $\dfrac{d}{d'} = \dfrac{f}{d' - f} \Leftrightarrow \dfrac{18}{d'} = \dfrac{12}{d' - 12}$	0,25
		$\Rightarrow 18(d' - 12) = 12d' \Rightarrow 6d' = 216 \Rightarrow d' = 36$ cm.	0,25
		Từ (1): $\dfrac{h}{h'} = \dfrac{d}{d'} \Rightarrow h' = h \cdot \dfrac{d'}{d} = 2 \cdot \dfrac{36}{18} = 4$ cm. Vậy khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là $36$ cm và ảnh cao $4$ cm.	0,25
Câu 3 (1,0 điểm)	a	Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính (0,5 điểm)	0,5
	a	- Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu từ đỏ đến tím. - Lăng kính có độ lệch khác nhau đối với từng chùm sáng đơn sắc (tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất), làm dải màu bị phân tách.	0,5
	b	Hiện tượng quang học trong tự nhiên và điều kiện quan sát (0,5 điểm)	0,5
	b	- Hiện tượng: Cầu vồng sau cơn mưa. - Điều kiện: Người quan sát đứng quay lưng về phía Mặt Trời, nhìn về phía màn hơi nước/giọt mưa trước mặt khi có ánh nắng chiếu vào.	0,5
Câu 4 (1,5 điểm)		[Hình vẽ]
	a	Nêu tính chất của ảnh $A'B'$ (0,5 điểm)	0,5
	a	Ảnh $A'B'$ là ảnh ảo, cùng chiều với vật $AB$ và nhỏ hơn vật.	0,5
	b	Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính ( $d'$ ) và chiều cao ảnh ( $h'$ ) (1,0 điểm)	1,0
		Xét hai tam giác đồng dạng $\Delta OAB \backsim \Delta OA'B'$ (g-g): $\dfrac{AB}{A'B'} = \dfrac{OA}{OA'} = \dfrac{d}{d'}$ (1)	0,25
		Xét hai tam giác đồng dạng $\Delta FOI \backsim \Delta FA'B'$ (g-g) với $OI = AB$ : $\dfrac{OI}{A'B'} = \dfrac{FO}{FA'} \Rightarrow \dfrac{AB}{A'B'} = \dfrac{OF}{OF - OA'} = \dfrac{f}{f - d'}$ (2)	0,25
		Từ (1) và (2) suy ra: $\dfrac{d}{d'} = \dfrac{f}{f - d'} \Leftrightarrow \dfrac{30}{d'} = \dfrac{15}{15 - d'}$ $\Rightarrow 30(15 - d') = 15d' \Rightarrow 450 - 30d' = 15d' \Rightarrow 45d' = 450 \Rightarrow d' = 10$ cm.	0,25
		Thay $d' = 10$ cm vào (1): $\dfrac{h}{h'} = \dfrac{d}{d'} \Rightarrow \dfrac{3}{h'} = \dfrac{30}{10} = 3 \Rightarrow h' = 1$ cm. Vậy ảnh cách thấu kính $10$ cm và ảnh cao $1$ cm.	0,25
TỔNG ĐIỂM			10,0

Lưu ý: Thí sinh có thể áp dụng công thức thấu kính phân kì $\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d'} - \dfrac{1}{d}$ (có nêu căn cứ hình học hoặc chứng minh) để tính toán đúng vẫn cho điểm tối đa.