2026年湖南省人教版高二物理第4章光学实验习题

2026年湖南省人教版高二物理第4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，某同学发现入射光线与玻璃砖的界面垂直，则下列说法正确的是（）A.入射角为0°，折射角为0°，无法测量折射率B.入射角为0°，折射角不为0°，可以测量折射率C.入射角和折射角都为0°，折射率等于1D.实验无法进行，因为入射光线没有发生偏折2.某同学用激光笔照射一个三棱镜，观察到红光的折射角比紫光的折射角大，这表明（）A.红光的波长比紫光长B.红光的频率比紫光高C.红光在玻璃中的传播速度比紫光快D.红光和紫光在玻璃中的折射率相同3.在“探究平面镜成像特点”实验中，某同学用玻璃板代替平面镜，目的是（）A.增强反射效果B.方便确定像的位置C.防止玻璃板晃动D.观察光的直线传播4.某同学用凸透镜做“测量凸透镜的焦距”实验，发现光屏上无法得到清晰的光斑，可能的原因是（）A.物体距离透镜太近B.物体距离透镜太远C.透镜表面有污渍D.光屏位置不正确5.在“观察光的色散”实验中，某同学用白光通过三棱镜后，观察到彩色光带，下列说法正确的是（）A.光带从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫B.光带从上到下依次是紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红C.光带的形成是由于光的干涉D.光带的形成是由于光的衍射6.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜20cm时，光屏上得到一个倒立放大的实像，则该凸透镜的焦距可能是（）A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm7.在“测量凸透镜的焦距”实验中，某同学用太阳光测量，发现透镜边缘的光斑比中心的光斑亮，原因是（）A.透镜边缘厚度较大B.透镜边缘厚度较小C.透镜材料不均匀D.太阳光强度不均8.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜10cm时，观察到正立放大的虚像，则该凸透镜的焦距可能是（）A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm9.在“观察光的色散”实验中，某同学用白光通过三棱镜后，发现紫光的偏折角度最大，原因是（）A.紫光的波长最长B.紫光的频率最高C.紫光在玻璃中的折射率最大D.紫光的传播速度最快10.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜40cm时，光屏上得到一个倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是（）A.10cmB.20cmC.30cmD.40cm二、填空题（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，某同学测得入射角为30°，折射角为20°，则该玻璃砖的折射率为________。2.在“探究平面镜成像特点”实验中，某同学发现像与物体的连线与镜面________，像与物体的距离相等。3.在“观察光的色散”实验中，某同学用白光通过三棱镜后，观察到彩色光带，这是因为不同色光的________不同。4.在“测量凸透镜的焦距”实验中，某同学用太阳光测量，发现透镜中心的光斑比边缘的光斑亮，原因是________。5.在“探究凸透镜成像规律”实验中，当物体距离透镜10cm时，观察到正立放大的虚像，此时物体位于凸透镜的________。6.在“测量玻璃砖的折射率”实验中，某同学测得入射角为45°，折射角为30°，则该玻璃砖的折射率为________。7.在“探究平面镜成像特点”实验中，某同学用刻度尺测量发现，像与镜面的距离为10cm，则物体与镜面的距离为________。8.在“观察光的色散”实验中，某同学用白光通过三棱镜后，观察到红光的偏折角度最小，原因是________。9.在“测量凸透镜的焦距”实验中，某同学用太阳光测量，发现透镜边缘的光斑比中心的光斑暗，原因是________。10.在“探究凸透镜成像规律”实验中，当物体距离透镜20cm时，观察到倒立放大的实像，此时物体位于凸透镜的________。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，折射角越大。2.在“探究平面镜成像特点”实验中，像与物体关于镜面对称。3.在“观察光的色散”实验中，白光是由多种色光组成的。4.在“测量凸透镜的焦距”实验中，用太阳光测量时，透镜中心的光斑比边缘的光斑亮。5.在“探究凸透镜成像规律”实验中，当物体距离透镜10cm时，观察到正立放大的虚像。6.在“测量玻璃砖的折射率”实验中，折射率是一个没有单位的物理量。7.在“探究平面镜成像特点”实验中，像与物体的大小相等。8.在“观察光的色散”实验中，紫光的偏折角度最大。9.在“测量凸透镜的焦距”实验中，用太阳光测量时，透镜边缘的光斑比中心的光斑暗。10.在“探究凸透镜成像规律”实验中，当物体距离透镜40cm时，观察到倒立缩小的实像。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述“测量玻璃砖的折射率”实验的步骤。2.简述“探究平面镜成像特点”实验的步骤。3.简述“观察光的色散”实验的步骤。4.简述“测量凸透镜的焦距”实验的步骤。5.简述“探究凸透镜成像规律”实验的步骤。6.解释为什么在“测量玻璃砖的折射率”实验中，入射角越大，折射角越大。7.解释为什么在“观察光的色散”实验中，紫光的偏折角度最大。8.解释为什么在“测量凸透镜的焦距”实验中，用太阳光测量时，透镜中心的光斑比边缘的光斑亮。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“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜15cm时，观察到倒立放大的实像，求该凸透镜的焦距范围。2.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜30cm时，观察到倒立缩小的实像，求该凸透镜的焦距范围。3.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜8cm时，观察到正立放大的虚像，求该凸透镜的焦距范围。4.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜25cm时，观察到倒立放大的实像，求该凸透镜的焦距范围。5.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜5cm时，观察到正立放大的虚像，求该凸透镜的焦距范围。6.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜35cm时，观察到倒立缩小的实像，求该凸透镜的焦距范围。7.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜12cm时，观察到倒立放大的实像，求该凸透镜的焦距范围。8.某同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”实验，当物体距离透镜28cm时，观察到倒立缩小的实像，求该凸透镜的焦距范围。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A解析：入射角为0°时，光线沿法线传播，不发生偏折，因此折射角也为0°，无法测量折射率。2.A解析：红光的波长比紫光长，根据折射定律，波长越长，折射率越小，因此红光的折射角比紫光大。3.B解析：用玻璃板代替平面镜，可以观察到物体的像和玻璃板的像，方便确定像的位置。4.D解析：光屏上无法得到清晰的光斑，可能的原因是光屏位置不正确，需要调整光屏的位置。5.A解析：白光通过三棱镜后，不同色光的偏折角度不同，从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。6.B解析：当物体距离透镜20cm时，观察到倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律，物体位于2f和f之间，因此焦距范围为10cm到20cm之间。7.B解析：透镜边缘厚度较小，光线通过透镜边缘时发生折射的角度较大，因此边缘的光斑比中心的光斑亮。8.A解析：当物体距离透镜10cm时，观察到正立放大的虚像，根据凸透镜成像规律，物体位于焦点以内，因此焦距范围为5cm到10cm之间。9.C解析：紫光的偏折角度最大，原因是紫光在玻璃中的折射率最大，根据折射定律，折射率越大，偏折角度越大。10.B解析：当物体距离透镜40cm时，观察到倒立缩小的实像，根据凸透镜成像规律，物体位于2f以外，因此焦距范围为20cm到40cm之间。二、填空题1.1.73解析：根据折射定律，n=sini/sinr，代入入射角30°和折射角20°，得到折射率n=sin30°/sin20°≈1.73。2.垂直解析：像与物体的连线与镜面垂直，这是平面镜成像的特点之一。3.折射率解析：不同色光的折射率不同，导致白光通过三棱镜后发生色散。4.透镜中心厚度较大解析：透镜中心厚度较大，光线通过透镜中心时发生折射的角度较小，因此中心的光斑比边缘的光斑亮。5.焦点以内解析：当物体距离透镜10cm时，观察到正立放大的虚像，根据凸透镜成像规律，物体位于焦点以内。6.1.73解析：根据折射定律，n=sini/sinr，代入入射角45°和折射角30°，得到折射率n=sin45°/sin30°≈1.73。7.10cm解析：像与镜面的距离为10cm，根据平面镜成像特点，像与物体关于镜面对称，因此物体与镜面的距离也为10cm。8.紫光的折射率最大解析：红光的偏折角度最小，原因是红光在玻璃中的折射率最小，根据折射定律，折射率越小，偏折角度越小。9.透镜边缘厚度较小解析：透镜边缘厚度较小，光线通过透镜边缘时发生折射的角度较大，因此边缘的光斑比中心的光斑暗。10.f和2f之间解析：当物体距离透镜20cm时，观察到倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律，物体位于2f和f之间。三、判断题1.正确解析：根据折射定律，入射角越大，折射角越大。2.正确解析：像与物体关于镜面对称，这是平面镜成像的特点之一。3.正确解析：白光是由多种色光组成的，不同色光的波长不同，导致白光通过三棱镜后发生色散。4.正确解析：透镜中心厚度较大，光线通过透镜中心时发生折射的角度较小，因此中心的光斑比边缘的光斑亮。5.正确解析：当物体距离透镜10cm时，观察到正立放大的虚像，根据凸透镜成像规律，物体位于焦点以内。6.正确解析：折射率是一个没有单位的物理量，它是一个比值。7.正确解析：像与物体的大小相等，这是平面镜成像的特点之一。8.正确解析：紫光的偏折角度最大，原因是紫光在玻璃中的折射率最大，根据折射定律，折射率越大，偏折角度越大。9.错误解析：透镜中心厚度较大，光线通过透镜中心时发生折射的角度较小，因此中心的光斑比边缘的光斑亮。10.正确解析：当物体距离透镜40cm时，观察到倒立缩小的实像，根据凸透镜成像规律，物体位于2f以外。四、简答题1.步骤：a.将玻璃砖放在纸上，画出界面；b.用激光笔射入光线，测量入射角和折射角；c.改变入射角，重复步骤b；d.计算折射率，n=sini/sinr。2.步骤：a.将平面镜放在纸上，画出镜面；b.放置物体，观察像的位置；c.用刻度尺测量像与镜面的距离；d.用刻度尺测量物体与镜面的距离；e.比较像与物体的大小。3.步骤：a.将三棱镜放在纸上，画出界面；b.用激光笔射入白光，观察彩色光带；c.用刻度尺测量不同色光的偏折角度；d.比较不同色光的偏折角度。4.步骤：a.将凸透镜放在纸上，画出透镜中心；b.用太阳光照射透镜，测量光斑的位置；c.调整光屏的位置，直到得到最亮的光斑；d.测量光斑到透镜中心的距离，即为焦距。5.步骤：a.将凸透镜放在纸上，画出透镜中心；b.放置物体，观察像的位置；c.用刻度尺测量像与透镜的距离；d.用刻度尺测量物体与透镜的距离；e.比较像与物体的大小和倒立情况。6.解释：根据折射定律，入射角越大，折射角越大，因此入射角越大，折射率越大。7.解释：紫光的波长最短，根据折射定律，波长越短，折射率越大，因此紫光的偏折角度最大。8.