2026年江西省人教版高中物理第11章光学知识点巩固习题

2026年江西省人教版高中物理第11章光学知识点巩固习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在光学实验中，小明同学利用凸透镜观察蜡烛的像，发现当蜡烛距离透镜20厘米时，在透镜另一侧得到一个倒立放大的实像。若保持透镜位置不变，将蜡烛向远离透镜的方向移动5厘米，则此时成像情况如何？A.仍为倒立放大的实像，但像距减小B.变为倒立缩小的实像，像距增大C.变为正立放大的虚像，像距减小D.透镜无法成像，因为物距超过二倍焦距解析：根据凸透镜成像规律，当物距u=20cm时，成倒立放大的实像，说明20cm处于f<20cm<2f之间。将蜡烛移至25cm处，此时物距u>2f，根据成像公式1/f=1/u+1/v可知，像距v会减小且成像为倒立缩小的实像。选项B正确，其他选项因未正确分析物距变化与成像规律的关系而错误。2.某同学用单色光做双缝干涉实验，当双缝间距d=0.5mm时，在屏上观察到相邻亮纹间距Δx=1.0mm。若要使亮纹间距变为1.5mm，应如何调整实验装置？A.将双缝间距d减小为0.25mmB.将双缝间距d增大为1.0mmC.将屏到双缝的距离L减小D.将入射光波长λ减小解析：双缝干涉条纹间距公式为Δx=(λL)/d。要使Δx增大，可增大λ、L或减小d。选项A正确，其他选项均未正确分析变量关系。3.在测量玻璃砖折射率的实验中，小明同学用激光笔照射玻璃砖，发现入射角θ1=30°时，折射角θ2=20°。若将入射角增大到45°，折射角将如何变化？A.保持20°不变B.增大到25°C.增大到30°D.减小到15°解析：根据折射定律n=sinθ1/sinθ2，玻璃砖折射率n=sin30°/sin20°≈1.37。当入射角增大到45°时，折射角θ2=sin45°/(1.37)≈32.5°。选项C最接近，因计算值略大于30°。4.某人透过盛水的圆柱形玻璃杯观察手指，发现手指看起来比实际位置更浅。若将玻璃杯改为塑料杯（折射率相同），该现象将如何变化？A.视觉深度不变B.视觉深度变浅C.视觉深度变深D.无法确定解析：光从水中射向空气发生折射时，视深h'=nh/h，其中n为介质折射率。玻璃杯与塑料杯折射率相同，水的折射率也相同，因此视觉深度不变。选项A正确。5.关于全反射，下列说法正确的是：A.全反射只能发生在光从光密介质射向光疏介质时B.全反射临界角与入射角成正比C.光导纤维利用全反射原理，但需要填充空气以减少损耗D.全反射现象在真空中也能发生解析：全反射条件为光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角。选项A正确，B错误（临界角与入射角关系为sinC=1/n），C错误（光导纤维填充高折射率材料），D错误（全反射需介质界面）。6.某城市广场安装了LED屏幕，其显示原理利用了光的什么特性？A.干涉B.衍射C.偏振D.色散解析：LED屏幕通过红绿蓝三原色电子束混合显示彩色，利用了光的色散原理。选项D正确。7.在拍摄水下物体时，摄影师通常需要戴潜水镜。潜水镜的主要作用是：A.增强光线折射B.减少光线反射C.抵消水对光线的折射D.改变镜头焦距解析：潜水镜通过增加空气层抵消水对光线的折射，使水下物体成像清晰。选项C正确。8.某同学用凸透镜制作简易投影仪，发现屏幕上的像模糊不清。为使像变清晰，应如何调整？A.减小物距，增大像距B.增大物距，减小像距C.保持物距不变，增大透镜直径D.更换焦距更大的透镜解析：凸透镜成像需满足成像条件。若像模糊，可能是物距不在焦距范围内或透镜质量不佳。选项A正确，因减小物距使物距更接近二倍焦距，可增大像距形成清晰实像。9.某科研团队利用激光干涉测量微小长度，当两束激光光程差改变λ/4时，观察到干涉条纹移动1条。若要使条纹移动2条，应如何操作？A.光程差改变λ/2B.光程差改变2λC.入射光波长变为2倍D.屏幕远离激光源解析：光程差改变λ时条纹移动1条，改变λ/4时移动1/4条。要移动2条需光程差改变2λ。选项B正确。10.关于平面镜成像，下列说法正确的是：A.像的大小与物体距离镜面的远近有关B.像是光的反射形成的虚像C.像与物体关于镜面对称D.平面镜成像时光路不可逆解析：平面镜成像特点为等大、等距、正立虚像，且光路可逆。选项C正确。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.某人眼睛的近点距离为12cm，远点距离为50cm，其近视眼的矫正方法是________，所需透镜的焦度为________D。2.用单色光做双缝干涉实验，双缝间距为0.1mm，屏到双缝距离为1m，相邻亮纹间距为1.8mm，则该单色光的波长为________nm。3.光从空气射入水中，入射角为60°时，折射角为________°，此时水的折射率约为________。4.某凸透镜的焦距为10cm，当物体距离透镜15cm时，成像距离为________cm，成像性质为________。5.全反射的临界角C满足sinC=1/n，当玻璃的折射率n=1.5时，临界角C=________°。6.摄影师用照相机拍摄远处山峰，为使像更清晰，应调整镜头使________增大，同时________减小。7.光的色散现象说明白光是由________种色光组成，红光的折射率比紫光________。8.潜水员在水面下观察物体时，物体实际深度为h，其视觉深度为h'，关系式为h'=________。9.用凸透镜和光屏制作简易相机，当物距大于________倍焦距时，可在光屏上得到倒立缩小的实像。10.光的偏振现象说明光是________偏振光，偏振片可用于________。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.光的反射现象中，光路是可逆的，但折射现象中光路不可逆。2.照相机和投影仪都利用凸透镜成像，但成像原理不同。3.光的衍射现象表明光具有波动性，但日常生活中不易观察到。4.全反射棱镜的临界角与棱镜材料的折射率有关，与棱镜形状无关。5.平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，但像的大小随物体远离镜面而变小。6.光的色散现象是光的干涉造成的，可通过三棱镜分离白光。7.潜水员在水面下观察物体时，物体看起来比实际位置更浅，这是折射现象。8.凸透镜的焦距越短，其会聚能力越强。9.光的偏振现象说明光具有横波性质，纵波无法发生偏振。10.光导纤维利用全反射原理传输信号，其传输损耗主要来自材料吸收。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述凸透镜成像的四个成像区域及其成像特点。2.解释为什么日落时天空呈现红色，而日出时天空呈现蓝色。3.比较平面镜与凸透镜成像的主要区别。4.简述全反射的条件及光导纤维的工作原理。5.解释为什么透过盛水的玻璃杯观察物体时，物体看起来比实际位置更浅。6.简述双缝干涉实验中影响条纹间距的因素。7.解释为什么潜水员在水面下观察物体时，物体看起来比实际位置更浅。8.简述光的偏振现象及其应用。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某同学用凸透镜做成像实验，当物体距离透镜20cm时，在透镜另一侧得到一个倒立放大的实像。若保持透镜位置不变，将物体移至15cm处，请判断成像性质并说明理由。2.某城市广场安装了LED屏幕，其显示原理利用了光的色散特性。若屏幕显示红光波长为650nm，绿光波长为532nm，蓝光波长为475nm，请计算三色光在空气中的传播速度差异（空气折射率约为1.0003）。3.某科研团队用单色光做双缝干涉实验，双缝间距为0.1mm，屏到双缝距离为1m，相邻亮纹间距为1.8mm。若要使亮纹间距变为2.4mm，应如何调整实验装置？4.某同学用凸透镜制作简易投影仪，发现屏幕上的像模糊不清。为使像变清晰，应如何调整？请说明理由。5.某潜水员在水面下观察物体，发现物体实际深度为10m，其视觉深度为8m。请计算水的折射率。6.某科研团队用全反射棱镜测量光速，当光在棱镜中传播时，临界角为42°。请计算棱镜材料的折射率。7.某城市广场安装了LED屏幕，其显示原理利用了光的偏振特性。若屏幕显示红光波长为650nm，绿光波长为532nm，蓝光波长为475nm，请解释偏振片在屏幕显示中的作用。8.某同学用凸透镜和光屏制作简易相机，当物距为30cm时，在光屏上得到倒立缩小的实像。若要使像更清晰，应如何调整？请说明理由。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.A3.C4.A5.A6.D7.C8.A9.B10.C解析：2.凸透镜成像规律：f<u<2f成倒立放大实像，u>2f成倒立缩小实像。20cm处于f<20cm<2f，25cm>2f，故成像为倒立缩小实像，像距v减小。3.Δx=(λL)/d，要使Δx增大，可增大λ、L或减小d。选项A正确，因d减小使Δx增大。4.折射定律n=sinθ1/sinθ2，n=sin30°/sin20°≈1.37。θ2=sin45°/(1.37)≈32.5°，接近30°。5.视觉深度h'=nh/h，玻璃杯与塑料杯折射率相同，h'不变。6.全反射条件：光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角。7.LED屏幕利用红绿蓝三原色电子束混合显示彩色，属于光的色散现象。8.潜水镜通过增加空气层抵消水对光线的折射，使水下物体成像清晰。9.凸透镜成像需满足成像条件。若像模糊，可能是物距不在焦距范围内。减小物距使物距更接近二倍焦距，可增大像距形成清晰实像。10.光程差改变λ时条纹移动1条，改变λ/4时移动1/4条。要移动2条需光程差改变2λ。11.平面镜成像特点为等大、等距、正立虚像，且光路可逆。二、填空题1.凹透镜；-4.17D2.600nm3.37.4°；1.334.6.67；倒立缩小实像5.41.8°6.像距；物距7.七；小8.h/n9.二10.横；消除眩光三、判断题1.×；光路在反射和折射现象中均可逆。2.√；照相机成倒立缩小实像，投影仪成倒立放大实像。3.√；光的衍射现象在障碍物尺寸与光波波长相当时可观察到。4.√；临界角与材料折射率有关，与棱镜形状无关。5.×；平面镜成像时，像与物体等大，与距离无关。6.×；色散是光的折射造成的，三棱镜利用色散分离白光。7.√；光从水中射向空气发生折射，视深变小。8.√；焦距越短，会聚能力越强。9.√；偏振现象说明光是横波，纵波无法发生偏振。10.×；光导纤维传输损耗主要来自材料吸收和散射。四、简答题1.凸透镜成像规律：（1）u>2f：成倒立缩小实像，f<v<2f；（2）u=2f：成倒立等大实像，v=2f；（3）f<u<2f：成倒立放大实像，v>2f；（4）u=f：无像；（5）u<f：成正立放大虚像。2.日落时，太阳光穿过大气层时，波长较短的蓝紫光被散射，红光波长较长不易散射，故天空呈红色。日出时相反，蓝紫光被散射，红光波长较长不易散射，故天空呈蓝色。3.平面镜成像特点：等大、等距、正立虚像，光路可逆；凸透镜成像可成实像或虚像，成像大小与物距有关，光路不可逆。4.全反射条件：光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角。光导纤维利用全反射原理传输信号，通过多次全反射减少信号衰减。5.光从水中射向空气发生折射，视深变小，物体看起来比实际位置更浅。6.双缝干涉实验中影响条纹间距的因素：λ、L、d。Δx=(λL)/d，要使Δx增大，可增大λ、L或减小d。7.光从水中射向空气发生折射，视深变小，物体看起来比实际位置更浅。8.光的偏振现象说明光是横波，偏振片可用于消除眩光、调节液晶显示等。五、应用题1.成倒立缩小实像。因15cm处于f<u<2f之间，根据凸透镜成像规律，成像为倒立缩小实像，像距v>2f。2.空气中光速v=c/n≈3×108m/s。红光、绿光、蓝光在空气中的传播速度差异极