2026年浙江省人教版高中物理选修第11章光学实验习题

2026年浙江省人教版高中物理选修第11章光学实验习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在进行“测量玻璃砖的折射率”实验时，某同学用铅笔在白纸上画出直角三角形ABC，其中∠A=30°，∠B=60°，∠C=90°。他用量角器测量入射角θ1=30°，折射角θ2=22°，则该玻璃砖的折射率n约为多少？A.1.33B.1.5C.1.7D.1.9解析：根据折射定律n=sinθ1/sinθ2，代入θ1=30°，θ2=22°，计算得n≈1.5。选项B正确。2.在“探究平面镜成像特点”实验中，小明将点燃的蜡烛A放在平面镜前10cm处，观察到蜡烛A的像与蜡烛A关于镜面对称。若将蜡烛A向远离镜面方向移动2cm，则蜡烛A的像与镜面的距离变为多少？A.8cmB.10cmC.12cmD.14cm解析：平面镜成像特点中，物距等于像距。蜡烛A初始距离镜面10cm，移动后物距变为12cm，因此像距也为12cm。选项C正确。3.在“测定凸透镜的焦距”实验中，某同学用太阳光测量凸透镜焦距。他发现当透镜正对太阳光时，在透镜另一侧50cm处得到一个最小最亮的光斑。该凸透镜的焦距是多少？A.25cmB.50cmC.75cmD.100cm解析：凸透镜对平行光线的会聚点即为焦点，因此焦距为50cm。选项B正确。4.在“观察光的衍射现象”实验中，小红用单色光照射一个宽度为0.1mm的狭缝，在狭缝后屏幕上观察到明暗相间的衍射条纹。若将狭缝宽度增大为0.2mm，则衍射条纹的间距将如何变化？A.变大B.变小C.不变D.消失解析：衍射条纹间距与狭缝宽度成反比，狭缝变宽，条纹间距变小。选项B正确。5.在“研究光的干涉现象”实验中，杨老师用两束相干光照射到屏幕上，观察到等间距的干涉条纹。若将两束光的间距减小，则干涉条纹的间距将如何变化？A.变大B.变小C.不变D.消失解析：干涉条纹间距与两光源间距成反比，间距减小，条纹间距变大。选项A正确。6.在“测量棱镜的色散现象”实验中，小华用白光通过三棱镜后观察到彩色光带。若他将三棱镜旋转角度，则彩色光带的宽度将如何变化？A.变宽B.变窄C.不变D.消失解析：色散程度与棱镜顶角有关，顶角变小，色散变宽。选项A正确。7.在“观察全反射现象”实验中，小李将光从光密介质射向光疏介质，当入射角达到某一角度时，折射光线消失，只剩下反射光线。该现象称为什么？A.折射B.反射C.全反射D.漫反射解析：光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于临界角，发生全反射。选项C正确。8.在“测定玻璃的临界角”实验中，某同学用激光笔照射玻璃砖，发现当入射角为45°时，折射光线和反射光线恰好垂直。该玻璃砖的临界角是多少？A.30°B.45°C.60°D.90°解析：反射光线与折射光线垂直时，入射角为临界角，临界角θc=arcsin(n2/n1)，其中n1为玻璃折射率，n2为空气折射率。当入射角为45°时，临界角为45°。选项B正确。9.在“观察偏振现象”实验中，小张用偏振片观察自然光，发现当偏振片旋转90°时，透射光强度发生明显变化。该现象说明什么？A.自然光不是横波B.自然光是纵波C.偏振片不能改变光强D.偏振现象与光的偏振方向有关解析：偏振现象说明光是横波，偏振片可以改变透射光强度。选项D正确。10.在“测量光速”实验中，某同学利用斐索实验，通过测量光在旋转齿轮和反射镜之间往返的时间来计算光速。若齿轮转速提高一倍，则测得的光速将如何变化？A.变大B.变小C.不变D.无法确定解析：光速测量公式v=2L/(tN)，其中L为距离，t为时间，N为齿轮齿数。转速提高一倍，时间减半，光速不变。选项C正确。二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共20分）1.在“测量玻璃砖的折射率”实验中，某同学测得入射角为30°时，折射角为20°，则该玻璃砖的折射率n=________。参考答案：1.73解析：根据折射定律n=sinθ1/sinθ2，n=sin30°/sin20°≈1.73。2.在“探究平面镜成像特点”实验中，物体与镜面的距离为10cm，则像与镜面的距离为________cm。参考答案：10解析：平面镜成像特点中，物距等于像距。3.在“测定凸透镜的焦距”实验中，凸透镜对平行光线的会聚点即为________点。参考答案：焦点解析：凸透镜对平行光线的会聚点即为焦点。4.在“观察光的衍射现象”实验中，狭缝宽度与衍射条纹间距成________比。参考答案：反解析：衍射条纹间距与狭缝宽度成反比。5.在“研究光的干涉现象”实验中，两束光的间距减小，则干涉条纹的间距将________。参考答案：变大解析：干涉条纹间距与两光源间距成反比。6.在“测量棱镜的色散现象”实验中，白光通过三棱镜后观察到彩色光带，该现象称为________现象。参考答案：色散解析：白光分解为单色光的现象称为色散。7.在“观察全反射现象”实验中，光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于________角，发生全反射。参考答案：临界解析：当入射角大于临界角时，发生全反射。8.在“测定玻璃的临界角”实验中，反射光线与折射光线垂直时，入射角为________角。参考答案：临界解析：反射光线与折射光线垂直时，入射角为临界角。9.在“观察偏振现象”实验中，偏振现象说明光是________波。参考答案：横解析：偏振现象说明光是横波。10.在“测量光速”实验中，利用斐索实验测量光速时，齿轮转速提高一倍，测得的光速________。参考答案：不变解析：光速测量公式v=2L/(tN)，转速提高一倍，时间减半，光速不变。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在“测量玻璃砖的折射率”实验中，入射角越大，折射角越小。参考答案：×解析：根据折射定律，入射角越大，折射角越大。2.在“探究平面镜成像特点”实验中，像与物体的连线与镜面垂直。参考答案：√解析：平面镜成像特点中，像与物体的连线与镜面垂直。3.在“测定凸透镜的焦距”实验中，凸透镜对平行光线的会聚点即为焦点。参考答案：√解析：凸透镜对平行光线的会聚点即为焦点。4.在“观察光的衍射现象”实验中，狭缝宽度越小，衍射现象越明显。参考答案：√解析：狭缝宽度越小，衍射现象越明显。5.在“研究光的干涉现象”实验中，两束光的相位差越大，干涉条纹越清晰。参考答案：×解析：两束光的相位差恒定时，干涉条纹清晰度与相位差无关。6.在“测量棱镜的色散现象”实验中，白光通过三棱镜后，紫光的偏折角最大。参考答案：√解析：紫光波长最短，偏折角最大。7.在“观察全反射现象”实验中，光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射。参考答案：×解析：全反射只发生在光从光密介质射向光疏介质时。8.在“测定玻璃的临界角”实验中，临界角与玻璃折射率有关。参考答案：√解析：临界角θc=arcsin(n2/n1)，与玻璃折射率有关。9.在“观察偏振现象”实验中，自然光可以通过偏振片。参考答案：√解析：自然光可以通过偏振片，但透射光强度减半。10.在“测量光速”实验中，斐索实验利用齿轮和反射镜测量光速。参考答案：√解析：斐索实验利用齿轮和反射镜测量光速。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述“探究平面镜成像特点”实验的步骤。参考答案：（1）用刻度尺测量物体A到平面镜的距离；（2）用刻度尺测量像A′到平面镜的距离；（3）比较物距和像距是否相等；（4）用直尺测量物体A和像A′的连线是否与镜面垂直。2.解释为什么白光通过三棱镜后会发生色散现象。参考答案：不同色光的折射率不同，白光由多种色光组成，通过三棱镜后不同色光偏折角不同，从而发生色散。3.简述全反射的条件。参考答案：（1）光从光密介质射向光疏介质；（2）入射角大于临界角。4.解释为什么偏振现象说明光是横波。参考答案：横波的振动方向垂直于传播方向，偏振片可以限制光的振动方向，说明光是横波。5.简述斐索实验测量光速的原理。参考答案：利用旋转齿轮和反射镜，通过测量光在齿轮齿隙和反射镜之间往返的时间来计算光速。6.解释为什么狭缝宽度越小时，光的衍射现象越明显。参考答案：衍射现象与狭缝宽度成反比，狭缝宽度越小时，衍射现象越明显。7.简述测量玻璃砖折射率的步骤。参考答案：（1）用铅笔在白纸上画出直角三角形ABC；（2）用量角器测量入射角和折射角；（3）根据折射定律计算折射率。8.解释为什么干涉条纹的间距与两光源间距成反比。参考答案：两光源间距越小，干涉条纹间距越大，因为相邻亮条纹或暗条纹的相位差变化越快。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.在“测量玻璃砖的折射率”实验中，某同学测得入射角为30°时，折射角为20°，求该玻璃砖的折射率。参考答案：根据折射定律n=sinθ1/sinθ2，n=sin30°/sin20°≈1.73。2.在“探究平面镜成像特点”实验中，物体A放在平面镜前10cm处，求像A′到平面镜的距离。参考答案：像A′到平面镜的距离等于物距，为10cm。3.在“测定凸透镜的焦距”实验中，凸透镜对平行光线的会聚点距离透镜50cm，求该凸透镜的焦距。参考答案：凸透镜的焦距为50cm。4.在“观察光的衍射现象”实验中，狭缝宽度为0.1mm，观察到衍射条纹间距为1mm，若狭缝宽度变为0.2mm，求衍射条纹间距变为多少？参考答案：衍射条纹间距与狭缝宽度成反比，狭缝宽度变为0.2mm，条纹间距变为0.5mm。5.在“研究光的干涉现象”实验中，两束光的间距为0.5mm，观察到干涉条纹间距为1mm，若两束光的间距变为0.25mm，求干涉条纹间距变为多少？参考答案：干涉条纹间距与两光源间距成反比，间距变为0.25mm，条纹间距变为2mm。6.在“测量棱镜的色散现象”实验中，白光通过三棱镜后，紫光的偏折角为30°，红光的偏折角为25°，求紫光和红光的折射率之比。参考答案：根据折射定律n=sinθ1/sinθ2，紫光折射率n紫=sin30°/sinθ2，红光折射率n红=sin25°/sinθ2，因此n紫/n红=sin30°/sin25°≈1.15。7.在“观察全反射现象”实验中，光从水射向空气，水的折射率为1.33，求水的临界角。参考答案：临界角θc=arcsin(n2/n1)=arcsin(1/1.33)≈48.75°。8.在“测量光速”实验中，利用斐索实验，齿轮转速为1000转/秒，光在齿轮齿隙和反射镜之间往返距离为1m，求测得的光速。参考答案：光速v=2L/(tN)，其中t=1/2000秒（齿轮齿隙时间为1/1000秒），N=1000，L=1m，v=2×1/(1/2000)=4000m/s。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.C3.B4.B5.A6.A7.C8.B9.D10.C解析：2.根据折射定律n=sinθ1/sinθ2，n=sin30°/sin22°≈1.5。3.平面镜成像特点中，物距等于像距，蜡烛A初始距离镜面10cm，移动后物距变为12cm，因此像距也为12cm。4.凸透镜对平行光线的会聚点即为焦点，因此焦距为50cm。5.衍射条纹间距与狭缝宽度成反比，狭缝变宽，条纹间距变小。6.干涉条纹间距与两光源间距成反比，间距减小，条纹间距变大。7.色散程度与棱镜顶角有关，顶角变小，色散变宽。8.光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于临界角，发生全反射。9.反射光线与折射光线垂直时，入射角为45°，临界角为45°。10.偏振现象说明光是横波，偏振片可以改变透射光强度。11.光速测量公式v=2L/(tN)，转速提高一倍，时间减半，光速不变。二、填空题1.1.7312.1013.焦点14.反15.变大16.色散17.临界18.临界19.横20.不变三、判断题1.×22.√23.√24.√25.×26.√27.×28.√29.√30.√四、简答题1.用刻度尺测量物体A到平面镜的距离，用刻度尺测量像A′到平面镜的距离，比较物距和像距是否相等，用直尺测量物体A和像A′的连线是否与镜面垂直。2.不同色光的折射率不同，白光由多种色光组成，通过三棱镜后不同色光偏折角不同，从而发生色散。