2026年云南省北师大版高中物理第8章光学知识点巩固习题

2026年云南省北师大版高中物理第8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.在北师大版高中物理第8章光学中，关于光的折射现象，下列描述正确的是（）A.光从空气斜射入水中时，折射角一定大于入射角B.光从玻璃斜射入空气时，折射角一定小于入射角C.光的折射现象是由于光在不同介质中传播速度不同导致的D.折射定律（斯涅尔定律）适用于所有波长的光，且在所有介质中均成立参考答案：C解析：光的折射现象本质上是由于光在不同介质中传播速度不同，导致光线发生偏折。选项A错误，因为当光从光速较快的空气进入光速较慢的水时，折射角小于入射角；选项B错误，同理光从玻璃进入空气时折射角大于入射角；选项D错误，折射定律在介质界面处成立，且对可见光近似成立，但不同波长光在介质中折射率不同（色散现象）。2.北师大版高中物理第8章光学中，关于全反射现象，下列说法正确的是（）A.全反射只发生在光从光密介质进入光疏介质时B.全反射的条件之一是入射角大于或等于临界角C.全反射现象无法用于光纤通信技术D.全反射时，光能部分透射、部分反射到另一介质参考答案：B解析：全反射的条件包括：①光从光密介质进入光疏介质；②入射角大于或等于临界角。选项A正确但未完整，选项B正确描述了临界角条件，选项C错误，光纤通信正是利用全反射原理，选项D错误，全反射时能量几乎全部透射，无反射。3.北师大版高中物理第8章光学中，关于透镜成像规律，下列说法错误的是（）A.凸透镜对光线有汇聚作用，凹透镜对光线有发散作用B.当物体位于凸透镜焦点以内时，成像为正立、放大的虚像C.凸透镜成像时，物距增大，像距减小，像变小D.凹透镜成像时，无论物距如何变化，成像均为正立、缩小的虚像参考答案：C解析：凸透镜成像规律中，物距增大时，像距先增大后减小，像的大小先变大后变小（u=2f时等大，f<u<2f时放大，u>2f时缩小）。选项C错误，物距增大时像距变化趋势与物距关系非单调。选项A、B、D均正确，分别描述了透镜性质、凸透镜近焦点成像及凹透镜成像特点。4.北师大版高中物理第8章光学中，关于光的干涉现象，下列说法正确的是（）A.杨氏双缝干涉实验中，屏幕上出现明暗相间的条纹是由于单色光通过双缝后发生衍射B.薄膜干涉现象中，两列光波叠加时若相位差为π，则形成暗纹C.光的干涉现象说明光具有波动性，但无法验证光的粒子性D.相干光源的条件是两光源频率相同且相位差恒定参考答案：B解析：薄膜干涉中，当两列光波相位差为奇数倍π时，波峰与波谷叠加形成暗纹。选项A错误，双缝干涉条纹是光的衍射和干涉共同作用的结果，但根本原因是干涉；选项C错误，光的干涉和衍射均验证波动性，而光电效应验证粒子性；选项D错误，相干光源还需满足振动方向相同、强度相差不大等条件。5.北师大版高中物理第8章光学中，关于光的衍射现象，下列说法正确的是（）A.光的衍射现象只有在障碍物尺寸与光波波长相差不大时才明显B.光的衍射现象说明光具有粒子性，而非波动性C.圆孔衍射实验中，孔径越小，衍射现象越不明显D.光的衍射现象无法解释单缝衍射条纹间距与缝宽的关系参考答案：A解析：光的衍射是光绕过障碍物或小孔后偏离直线传播的现象，当障碍物或孔径尺寸与光波波长相当或更小（λ≈d）时现象显著。选项B错误，衍射是波动性特征；选项C错误，孔径越小衍射越明显；选项D错误，单缝衍射条纹间距与缝宽成反比（Δx∝λ/d）。6.北师大版高中物理第8章光学中，关于眼睛的调节机制，下列说法正确的是（）A.眼睛的近点是指眼睛能看清的最远距离B.视网膜上感光细胞分为视杆和视锥两种，但均只能感受强光C.眼睛通过改变晶状体曲率来调节焦距，实现远近视物清晰成像D.近视眼患者看远处物体时，成像落在视网膜前方，需佩戴凹透镜矫正参考答案：D解析：近视眼由于晶状体曲率过大或眼轴过长，远处物体成像在视网膜前方，需凹透镜发散光线。选项A错误，近点指能看清的最短距离；选项B错误，视杆感受弱光，视锥感受强光和颜色；选项C错误，调节机制还包括瞳孔缩放。7.北师大版高中物理第8章光学中，关于望远镜的原理，下列说法正确的是（）A.开普勒望远镜由凹透镜和凸透镜组成，用于观察近处物体B.望远镜的放大倍数等于物镜焦距与目镜焦距的比值C.望远镜的分辨率的提高主要依赖于物镜口径的增大D.望远镜只能用于天文观测，无法用于地面观测参考答案：C解析：望远镜的分辨率与物镜口径成正比（d越大，衍射极限λ/d越小），口径越大分辨率越高。选项A错误，开普勒望远镜由两个凸透镜组成（物镜和目镜）；选项B错误，放大倍数等于目镜焦距除以物镜焦距；选项D错误，望远镜可用于天文和地面观测。8.北师大版高中物理第8章光学中，关于全息照相技术，下列说法正确的是（）A.全息照相记录的是光的强度信息，无法记录相位信息B.全息照相需要使用激光光源，但普通光源也可实现C.全息照片的观察需要特定的参考光照射，才能重现三维图像D.全息照相技术依赖于光的衍射和干涉现象，但与偏振无关参考答案：C解析：全息照相记录光波的振幅和相位信息，通过参考光与物光的干涉条纹记录全息图，观察时需用原参考光照射重现图像。选项A错误，全息照相记录相位信息；选项B错误，必须使用相干光源（激光）；选项D错误，全息照相依赖偏振光控制干涉条件。9.北师大版高中物理第8章光学中，关于偏振现象，下列说法正确的是（）A.自然光通过偏振片后变为线偏振光，其光强不变B.偏振现象说明光不是横波，而是纵波C.偏振片可以用来消除反射光的眩光，但无法用于摄影增色D.偏振现象在光传播过程中会损失部分能量，导致光强衰减参考答案：D解析：自然光通过偏振片后变为线偏振光，光强减半（马吕斯定律I=I₀cos²θ）；偏振现象说明光是横波；偏振片可用于消除眩光（反射光是部分偏振光）和摄影增色。选项D正确，偏振过程涉及部分能量损失。10.北师大版高中物理第8章光学中，关于光纤通信的原理，下列说法正确的是（）A.光纤通信中，光信号在纤芯中传播时会发生多次反射，但不会发生损耗B.光纤通信的带宽主要取决于光纤的长度，与材料无关C.光纤通信中，光信号在包层中传播，以减少能量损失D.光纤通信的原理依赖于全反射和光的全息记录技术参考答案：A解析：光纤通信利用全反射原理，光信号在纤芯中多次全反射传播，损耗极小。选项B错误，带宽与材料折射率、色散等参数相关；选项C错误，光信号在纤芯传播；选项D错误，光纤通信与全息记录无关。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.北师大版高中物理第8章光学中，光从空气进入水中时，折射率n=1.33，若入射角为30°，则折射角约为______°。参考答案：22.1解析：根据斯涅尔定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，1×sin30°=1.33sinθ₂，sinθ₂≈0.462，θ₂≈22.1°。2.北师大版高中物理第8章光学中，全反射的临界角是指光从水（n=1.5）进入空气时，入射角等于______°时，折射角为90°。参考答案：41.4解析：临界角θc=arcsin(n₂/n₁)=arcsin(1/1.5)≈41.4°。3.北师大版高中物理第8章光学中，凸透镜的焦距f=10cm，物体距离透镜20cm，则成像距离透镜______cm，成像为倒立、缩小的实像。参考答案：20解析：根据透镜公式1/f=1/u+1/v，1/10=1/20+1/v，v=20cm，符合u>2f时成像特点。4.北师大版高中物理第8章光学中，杨氏双缝干涉实验中，双缝间距d=0.5mm，屏到双缝距离L=1m，若相邻明纹间距Δx=2mm，则单色光的波长λ=______nm。参考答案：500解析：Δx=(λL)/d，λ=(Δx×d)/L=(2×10⁻³×0.5×10⁻³)/1≈5×10⁻⁷m=500nm。5.北师大版高中物理第8章光学中，单缝衍射实验中，缝宽a=0.1mm，屏到缝距离L=1m，若中央明纹宽度Δx=2mm，则单色光的波长λ=______nm。参考答案：500解析：中央明纹宽度Δx=(2λL)/a，λ=(Δx×a)/(2L)=(2×10⁻³×0.1×10⁻³)/(2×1)≈5×10⁻⁷m=500nm。6.北师大版高中物理第8章光学中，眼睛的近点距离为25cm，远点距离为无限远，若某人远点距离为50cm，则该人近视，需要佩戴透镜矫正，透镜焦距为______cm。参考答案：-50解析：近视眼需凹透镜矫正，焦距f=-1/ρ=-1/(1/50)=-50cm。7.北师大版高中物理第8章光学中，开普勒望远镜的物镜焦距f₁=100cm，目镜焦距f₂=20cm，则望远镜的放大倍数为______倍。参考答案：5解析：放大倍数M=-f₁/f₂=-100/20=5。8.北师大版高中物理第8章光学中，全息照相记录的是光波的______和______信息。参考答案：振幅；相位解析：全息照相通过干涉条纹记录光波的振幅和相位信息。9.北师大版高中物理第8章光学中，偏振现象说明光是______振动，偏振片的作用是______光。参考答案：横；选择特定方向振动解析：偏振现象证明光是横波，偏振片选择特定振动方向的光通过。10.北师大版高中物理第8章光学中，光纤通信中，光信号在纤芯和包层界面发生______现象，以实现低损耗传输。参考答案：全反射解析：光纤通信依赖全反射原理，光信号在纤芯中多次全反射传播。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.北师大版高中物理第8章光学中，光从光密介质进入光疏介质时，折射角一定大于入射角。（×）解析：根据斯涅尔定律，光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。2.北师大版高中物理第8章光学中，全反射现象只发生在光从光疏介质进入光密介质时。（×）解析：全反射条件是光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角。3.北师大版高中物理第8章光学中，凸透镜成像时，物距增大，像距减小，像变小。（√）解析：u>2f时，物距增大，像距减小，像变小。4.北师大版高中物理第8章光学中，杨氏双缝干涉实验中，屏上出现明暗相间的条纹是由于两列光波叠加时发生相长或相消干涉。（√）解析：干涉条纹由相位差决定，同相叠加形成明纹，反相叠加形成暗纹。5.北师大版高中物理第8章光学中，单缝衍射实验中，缝宽越小，衍射现象越明显。（√）解析：衍射现象与缝宽成反比，缝宽越小，衍射越显著。6.北师大版高中物理第8章光学中，眼睛的近点是指眼睛能看清的最远距离。（×）解析：近点指能看清的最短距离，远点指能看清的最远距离。7.北师大版高中物理第8章光学中，望远镜的放大倍数等于物镜焦距与目镜焦距的比值。（×）解析：放大倍数等于目镜焦距除以物镜焦距。8.北师大版高中物理第8章光学中，全息照相记录的是光的强度信息，无法记录相位信息。（×）解析：全息照相记录振幅和相位信息。9.北师大版高中物理第8章光学中，偏振现象说明光不是横波，而是纵波。（×）解析：偏振现象证明光是横波。10.北师大版高中物理第8章光学中，光纤通信中，光信号在包层中传播，以减少能量损失。（×）解析：光信号在纤芯中传播，包层的作用是全反射。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.北师大版高中物理第8章光学中，简述光的折射定律（斯涅尔定律）的内容及其物理意义。参考答案：光的折射定律（斯涅尔定律）内容：①光从一种介质进入另一种介质时，入射光线、折射光线和法线共面；②入射光线和折射光线分居法线两侧；③入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比（sinθ₁/sinθ₂=n₂/n₁）。物理意义：描述光在不同介质中传播方向发生偏折的规律，本质是光速变化导致。2.北师大版高中物理第8章光学中，简述全反射的条件及其应用。参考答案：全反射条件：①光从光密介质进入光疏介质；②入射角大于或等于临界角。应用：①光纤通信（光在纤芯中多次全反射传输）；②棱镜倒置（全反射替代普通透镜）；③海市蜃楼现象。3.北师大版高中物理第8章光学中，简述凸透镜成像规律的三种情况（物距与焦距的关系）。参考答案：①u>2f：成倒立、缩小、实像（v=f<u<2f）；②u=2f：成倒立、等大、实像（v=2f）；③f<u<2f：成倒立、放大、实像（v>2f）；④u=f：不成像；⑤u<f：成正立、放大、虚像。4.北师大版高中物理第8章光学中，简述杨氏双缝干涉实验的原理及其重要意义。参考答案：原理：单色光通过双缝后形成两列相干光波，在屏上叠加产生明暗相间条纹。重要意义：①验证光的波动性；②测量光波长；③解释衍射和干涉现象基础。5.北师大版高中物理第8章光学中，简述单缝衍射实验的原理及其特点。参考答案：原理：单色光通过狭缝后发生衍射，在屏上形成中央明纹和两侧明暗相间条纹。特点：①中央明纹最宽、最亮；②缝宽越小，衍射越明显；③波长越长，衍射越明显。6.北师大版高中物理第8章光学中，简述眼睛的调节机制及其局限性。参考答案：调节机制：通过睫状肌收缩改变晶状体曲率，实现远近物体清晰成像。局限性：①调节范围有限（近点、远点）；②长时间近距离工作易疲劳；③老花眼（晶状体弹性下降）。7.北师大版高中物理第8章光学中，简述开普勒望远镜的原理及其优缺点。参考答案：原理：物镜远处物体成倒立缩小的实像，目镜将实像放大为虚像。优点：放大倍数高、成像清晰；缺点：需正像附件矫正、视场较小。8.北师大版高中物理第8章光学中，简述偏振现象的原理及其应用。参考答案：原理：光波是横波，振动方向垂直传播方向，偏振片选择特定方向振动光通过。应用：①消除眩光（汽车后视镜）；②立体电影；③分析材料光学性质。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.北师大版高中物理第8章光学中，某同学用凸透镜做成像实验，测得物距u=30cm时，像距v=60cm，求该凸透镜的焦距，并判断成像性质。解题思路：根据透镜公式1/f=1/u+1/v计算焦距，再根据物距与焦距关系判断成像性质。参考答案：1/f=1/30+1/60，f=20cm。u>2f，成倒立、缩小、实像。2.北师大版高中物理第8章光学中，某激光器发出波长λ=632.8nm的单色光，杨氏双缝干涉实验中，双缝间距d=0.5mm，屏到双缝距离L=1m，求相邻明纹间距。解题思路：根据Δx=(λL)/d计算相邻明纹间距。参考答案：Δx=(632.8×10⁻⁹×1)/(0.5×10⁻³)=1.266mm。3.北师大版高中物理第8章光学中，某人眼睛的近点距离为25cm，远点距离为50cm，求该人需佩戴何种透镜矫正，焦距为多少？解题思路：判断近视或远视，计算透镜焦距。参考答案：远视眼需凸透镜矫正，f=1/ρ=1/(1/50)=50cm。4.北师大版高中物理第8章光学中，开普勒望远镜的物镜焦距f₁=100cm，目镜焦距f₂=20cm，求该望远镜的放大倍数。解题思路：根据M=-f₁/f₂计算放大倍数。参考答案：M=-100/20=-5（负号表示倒立）。5.北师大版高中物理第8章光学中，单缝衍射实验中，缝宽a=0.1mm，屏到缝距离L=1m，若中央明纹宽度Δx=2mm，求单色光的波长。解题思路：根据Δx=(2λL)/a计算波长。参考答案：λ=(Δx×a)/(2L)=(2×10⁻³×0.1×10⁻³)/(2×1)=5×10⁻⁷m=500nm。6.北师大版高中物理第8章光学中，光从空气进入水中（n=1.33），若入射角为45°，求折射角。解题思路：根据斯涅尔定律sinθ₁/sinθ₂=n₂/n₁计算折射角。参考答案：sinθ₂=sin45°/1.33≈0.554，θ₂≈33.7°。7.北师大版高中物理第8章光学中，全息照相实验中，参考光与物光夹角为30°，求干涉条纹的间距（假设波长λ=500nm，双光束间距d=0.5mm，屏到双光束距离L=1m）。解题思路：根据Δx=(λL)/d计算干涉条纹间距。参考答案：Δx=(500×10⁻⁹×1)/(0.5×10⁻³)=1mm。8.北师大版高中物理第8章光学中，偏振实验中，自然光通过两个偏振片，若两偏振片夹角为60°，求透射光强占入射光强的比例。解题思路：根据马吕斯定律I=I₀cos²θ计算透射光强。参考答案：I=I₀cos²60°=0.25I₀。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.A3.C4.B5.A6.D7.C8.C9.D10.A二、填空题1.22.112.41.413.2014.50015.50016.-5017.518.振幅；相位19.横；选择特定方向振动20.全反射三、判断题1.×22.×23.√24.√25.√26.×27.×28.×29.×30.×四、简答题1.光的折射定律（斯涅尔定律）内容：①光从一种介质进入另一种介质时，入射光线、折射光线和法线共面；②入射光线和折射光线分居法线两侧；③入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比（sinθ₁/sinθ₂=n₂/n₁）。物理意义：描述光在不同介质中传播方向发生偏折的规律，本质是光速变化导致。2.全反射条件：①光从光密介质进入光疏介质；②入射角大于或等于临界角。应用：①光纤通信（光在纤芯中多次全反射传输）；②棱镜倒置（全反射替代普通透镜）；③海市蜃楼现象。3.凸透镜成像规律的三种情况（物距与焦距的关系）：①u>2f：成倒立、缩小、实像（v=f<u<2f）；②u=2f：成倒立、等大、实像（v=2f）；③f<u<2f：成倒立、放大、实像（v>2f）；④u=f：不成像；⑤u<f：成正立、放大、虚像。4.杨氏双缝干涉实验的原理及其重要意义：原理：单色光通过双缝后形成两列相干光波，在屏上叠加产生明暗相间条纹。重要意义：①验证光的波动性；②测量光波长；③解释衍射和干涉现象基础。5.单缝衍射实验的原理及其特点：原理：单色光通过狭缝后发生衍射，在屏上形成中