2025年高中二年级物理上学期光学试卷

2025年高中二年级物理上学期光学试卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.光的反射现象中，下列说法正确的是（）A.光的反射是光能转化为其他形式能量的过程B.反射时光路是可逆的，但反射定律不适用于所有反射现象C.漫反射遵守反射定律，镜面反射不遵守反射定律D.光发生反射时，反射角总是等于入射角2.一束光线从空气射入某种介质，折射角小于入射角，则下列判断正确的是（）A.该介质一定是水B.光在介质中的传播速度一定大于在空气中的传播速度C.该介质的折射率一定小于1D.该光线从介质射向空气时，一定可以发生全反射3.关于光的折射率，下列说法正确的是（）A.折射率是表示介质光学特性的物理量，数值上等于光在真空中传播速度与在该介质中传播速度之比B.折射率的大小由介质本身决定，与光的入射角有关C.水的折射率大于玻璃的折射率D.折射率越大的介质，光在其中传播得越快4.一物体放在凸透镜前某位置时，得到一个放大的实像。若保持物体位置不变，将凸透镜沿主光轴缓慢向物体移动，则（）A.像变大，像距变小B.像变小，像距变大C.像变大，像距变大D.像变小，像距变小5.下列关于凹透镜的说法正确的是（）A.凹透镜对光线有发散作用，因此不能成实像B.凹透镜的焦点是实焦点C.凹透镜成像时，像总是正立的、缩小的D.凹透镜可以用来矫正近视眼6.放大镜是一个（）A.焦距较小的凸透镜B.焦距较大的凸透镜C.焦距较小的凹透镜D.焦距较大的凹透镜7.照相机镜头相当于一个凸透镜，要使底片上得到清晰的像，则下列操作正确的是（）A.物体离镜头越近，像离镜头越近B.物体离镜头越近，像离镜头越远C.调整镜头前后位置，可以使不同距离的物体都成像清晰D.调整镜头前后位置，是为了改变像的大小8.关于全反射，下列说法正确的是（）A.光从光密介质射入光疏介质时，一定发生全反射B.发生全反射的条件是入射角大于或等于临界角C.光从光疏介质射入光密介质时，不可能发生全反射D.全反射棱镜可以改变光的传播方向，不会损失光线9.下列现象中，属于光的色散现象的是（）A.阳光下肥皂泡呈现彩色B.水中筷子看起来变弯折C.通过三棱镜观察白光，看到彩色光带D.光线射到镜子上发生反射10.用照相机给某人拍胸片，需要得到清晰的、缩小的像，则（）A.人应该离镜头较近，镜头向前伸B.人应该离镜头较近，镜头向后缩C.人应该离镜头较远，镜头向前伸D.人应该离镜头较远，镜头向后缩二、填空题（本题共5小题，每小题5分，共25分。）11.光从空气射入水中，折射角入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）。光在真空中的传播速度约为m/s。12.一束光线以60°的入射角射入水面，发生折射，折射角为30°，则水对该束光的折射率是。光从水射向空气时的临界角大小是arccos()。13.物体放在焦距为10cm的凸透镜前20cm处，物像距离是cm，成像是倒立、（填“放大”或“缩小”）的实像。14.眼睛是人的视觉器官，相当于一个。正常眼睛的远点在无穷远处，近点距离眼睛约cm。15.光的色散现象说明白光是由多种色光组成的。按折射率由小到大的顺序，红、绿、蓝三种色光中，色光的折射率最大。三、作图题（本题共2小题，每小题6分，共12分。）16.一束光线从空气斜射入某介质界面，然后进入介质，再从介质射入空气。请根据光路图中的入射光线和出射光线，画出对应的界面，并大致标明是反射角还是折射角（用θ₁、θ₂、θ₃表示，无需精确测量）。17.在图（此处无图，请自行想象一个包含凸透镜、物体AB和主光轴的光学系统）中，物体AB位于凸透镜左侧，主光轴上。请画出凸透镜，并画出两条符合成像光路规律的光线，以确定物体AB的像A'B'的位置。四、计算题（本题共3小题，共23分。）18.（6分）一束光以45°的入射角从空气射入折射率为1.5的玻璃砖中，求折射角的大小。若该光束再从玻璃砖射入空气，求此时的入射角和折射角。（sin37°≈0.6，sin53°≈0.8）19.（7分）某透镜的焦距为12cm。一个物体放在该透镜前18cm处，求像的位置、像距、放大率，并判断成像性质（实像或虚像，倒立或正立，放大或缩小）。20.（10分）一个焦距为10cm的凸透镜和一个焦距为20cm的凹透镜放在同一光具座上，相距30cm。一个物体放在凸透镜前10cm处，求最终成像的位置和放大率。试卷答案一、选择题1.B2.D3.A4.D5.C6.A7.C8.B9.C10.D二、填空题11.小于；3×10⁸12.；arccos(2/3)13.30；缩小14.凸透镜；2515.蓝三、作图题16.（略）画一条直线作为界面，大致垂直于主光轴或略有倾斜。在界面上方空气区域标注θ₁（入射角），在界面与介质分界处标注θ₂（折射角），在介质内部标注θ₃（折射角）或θ₃'（反射角，如果考虑反射）。17.（略）画出凸透镜（实线圆圈表示）。从A点引出平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点F；从A点引出通过光心O的光线，传播方向不变。两条光线相交于一点，该点即为像点A'。从B点引出平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后过焦点F；从B点引出通过光心O的光线，传播方向不变。两条光线相交于另一点，该点即为像点B'。连接A'B'即为所求的像。四、计算题18.解：设入射角θ₁=45°，折射率n=1.5。根据折射定律n=sinθ₁/sinθ₂，得sinθ₂=sinθ₁/n=sin45°/1.5=(√2/2)/1.5≈0.471。查表或计算得θ₂≈28°。光从玻璃射入空气，n=1.5，θ₂=28°，设入射角为θ₃'，折射角为θ₄。根据折射定律1.5=sin28°/sinθ₃'，得sinθ₃'=(2/3)sin28°≈(2/3)×0.469≈0.313。查表或计算得θ₃'≈18°。由于入射光线从光密介质（玻璃）射向光疏介质（空气），θ₃'即为从玻璃射入空气时的入射角。折射角θ₄=90°-θ₃'=90°-18°=72°。答：折射角为28°。从玻璃射入空气时的入射角为18°，折射角为72°。19.解：凸透镜f=12cm，物距u=18cm。根据透镜成像公式1/f=1/u+1/v，得1/v=1/f-1/u=1/12-1/18=(3-2)/36=1/36。解得像距v=36cm。像距v为正值，说明像位于透镜的另一侧，是实像。计算放大率m=-v/u=-36/18=-2。放大率|m|=2，说明像的大小是物体的2倍。m为负值，说明像是倒立的。答：像的位置在透镜后36cm处，是实像，像距为36cm，放大率为-2，成像是倒立、放大的。20.解：设凸透镜为L₁，f₁=10cm；凹透镜为L₂，f₂=-20cm。L₁和L₂相距d=30cm。物体放在L₁前，物距u₁=10cm。对L₁，根据透镜成像公式1/f₁=1/u₁+1/v₁，得1/v₁=1/10-1/10=0。解得像距v₁=∞。即L₁成像于无穷远处。L₁的像作为L₂的物。L₂位于L₁成像点之后30cm处，所以L₂的物距u₂=d=30cm。对L₂，根据透镜成像公式1/f₂=1/u₂+1/v₂，得1/v₂=1/(-20)-1/30=-(3+2)/60=-5/60=-1/12。解得像距v₂=-12cm。最终成像位置在凹透镜L₂前12cm处。计算第一次成像的放