2026下半年下半年高中物理教资面试光学计算题库

2026下半年下半年高中物理教资面试光学计算题库考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（下列各题只有一个选项符合题意，请将正确选项的字母填在题后括号内）1.一束光线从空气射入折射率为√2的介质中，入射角为30°，则折射角的大小为（）。A.15°B.30°C.45°D.60°2.关于平面镜成像，下列说法正确的是（）。A.像是光的折射形成的B.像的大小与物体到镜面的距离成正比C.像是正立的虚像D.像距与物距总是相等，但与镜面材料有关3.一物体放在焦距为f的凸透镜前，物距u=2f，则成像的位置在（）。A.焦点处B.f<v<2fC.v=2fD.v>2f4.一物体放在焦距为f的凸透镜前，物距u=f，则成像的位置在（）。A.焦点处B.透镜另一侧的焦点处C.透镜同一侧的焦点处D.无法成像5.光从折射率为n₁的介质进入折射率为n₂的介质时，发生全反射的条件是（）。A.光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角B.光从光疏介质射入光密介质，且入射角大于临界角C.光从光密介质射入光疏介质，且入射角小于临界角D.光从光疏介质射入光密介质，且入射角小于临界角6.一束光通过一个光学元件后，出射光束变粗了，该光学元件可能是（）。A.平面镜B.凹透镜C.凸透镜D.棱镜7.用一个焦距为10cm的凸透镜使物体成像，若要得到一个放大倍数为2的倒立实像，则物体应放在距透镜（）。A.5cm处B.10cm处C.20cm处D.30cm处8.一物体放在透镜前某位置时，得到一个放大率为2的实像；若保持透镜位置不变，将该物体向透镜移近10cm，得到一个放大率为0.5的实像。则该透镜的焦距为（）。A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm9.下列光学仪器中，利用光的色散现象工作的是（）。A.照相机B.放大镜C.棱镜D.望远镜10.潜望镜利用下列哪个光学元件工作？（）A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.透镜组二、多项选择题（下列各题有多个选项符合题意，请将正确选项的字母填在题后括号内，多选、错选、漏选均不得分）1.光的反射现象中，下列说法正确的是（）。A.反射光线、入射光线、法线在同一平面内B.反射光线与入射光线分居法线两侧C.反射角等于入射角D.光的反射是可逆的2.凸透镜成像时，下列说法正确的是（）。A.当物体放在焦点以外时，总可以得到实像B.当物体放在焦点以内时，总可以得到虚像C.像的性质（倒立/正立、放大/缩小）由物距决定D.像距可能大于物距，也可能小于物距3.下列说法正确的是（）。A.光在真空中的传播速度是3×10⁸m/sB.折射率是描述介质光学性质的物理量，其值越大，介质越光密C.光从空气射入水中，波长会变短D.全反射现象只发生在光从光密介质射向光疏介质的过程中4.下列光学仪器中，利用凸透镜成像原理工作的是（）。A.照相机B.放大镜C.投影仪D.潜望镜5.光线从空气射入折射率为√3的水中，下列说法可能发生的是（）。A.发生全反射B.发生折射C.折射角小于入射角D.折射角大于入射角三、填空题1.光的反射定律包括：①；②。2.一物体放在距离凸透镜30cm处，得到一个放大率为2的倒立实像，该凸透镜的焦距f的范围是。3.光从光速为c₁的介质进入光速为c₂的介质，其折射率n=。4.某透镜的焦距为10cm，将一个物体放在距透镜20cm处，则成像位置在距透镜方向，成像的性质是，放大率为。5.棱镜使光线偏折的主要原因是。四、计算题1.一束光线以30°的入射角从空气射入折射率为1.5的玻璃砖，求折射角的大小。若光线射入玻璃砖后，再从玻璃砖射向空气，求发生全反射的临界角是多少？2.一物体放在焦距为12cm的凸透镜前18cm处，求：(1)像的位置；(2)像的性质（倒立/正立，实像/虚像，放大/缩小）；(3)放大率。3.一个焦距为8cm的凸透镜和一个焦距为20cm的凹透镜相距12cm放置，中间放置一个物体，物体离凸透镜10cm。求最后成像的位置和放大率。（透镜主光轴重合）4.一个高10cm的物体，放在距离凸透镜60cm处，得到一个高5cm的倒立实像。求：(1)凸透镜的焦距；(2)若将物体向透镜移近20cm，像将向何方向移动？成像性质如何变化？试卷答案一、单项选择题1.C2.C3.C4.B5.A6.C7.C8.D9.C10.C二、多项选择题1.A,B,C,D2.A,B,C,D3.A,B,C,D4.A,B,C5.B,C三、填空题1.①三线共面；②两线垂直；③两角相等2.15cm<f<60cm3.c₁/c₂4.40cm；倒立；实像；0.55.光的色散四、计算题1.解析：由n₁sinθ₁=n₂sinθ₂1×sin30°=1.5×sinθ₂sinθ₂=1/(1.5×√3/2)=2/(3√3)=√3/3θ₂=arcsin(√3/3)≈35.3°临界角C：sinC=n₁/n₂=1/1.5=2/3C=arcsin(2/3)≈41.8°答案：折射角约为35.3°；临界角约为41.8°。2.解析：由1/f=1/u+1/v1/12=1/18+1/v1/v=1/12-1/18=(3-2)/36=1/36v=36cm物体在2f以外，成倒立缩小实像。M=-v/u=-36/18=-2答案：像的位置在透镜后36cm处；像的性质为倒立、缩小、实像；放大率为2。3.解析：方法一：将透镜组视为一个整体。设凸透镜为L₁(f₁=8cm)，凹透镜为L₂(f₂=-20cm)，物距u₁=10cm，两透镜间距d=12cm。对L₁：1/v₁=1/f₁-1/u₁=1/8-1/10=5-4/40=1/40v₁=40cm（像在L₁后40cm处，即L₂前28cm处）对L₂：物距u₂=-28cm1/v₂=1/f₂-1/u₂=-1/20-(-1/28)=-1/20+1/28=-7+5/140=-2/140=-1/70v₂=-70cm（像在L₂前70cm处，即L₂后70cm处）整体放大率M=M₁M₂=(-v₁/u₁)×(-v₂/u₂)=(40/10)×(70/28)=4×(70/28)=4×(5/2)=10（注意：物体在L₁前10cm，L₁成像在L₁后40cm，L₂在L₁后12cm，所以L₁成像在L₂前28cm。计算最终像距时需注意相对位置。）方法二：分别计算两次成像。对L₁：u₁=10cm,f₁=8cm。1/v₁=1/f₁-1/u₁=1/8-1/10=5-4/40=1/40。v₁=40cm。成倒立放大实像。此像作为L₂的物：对L₂：u₂=-(v₁-d)=-(40-12)=-28cm。f₂=-20cm。1/v₂=1/f₂-1/u₂=-1/20-(-1/28)=-1/20+1/28=-7+5/140=-2/140=-1/70。v₂=-70cm。成倒立缩小虚像（相对于L₂）。最终像在L₂前方70cm处。放大率M=M₁M₂=(-v₁/u₁)×(-v₂/u₂)=(40/10)×(70/28)=4×(5/2)=10。答案：最后成像在凹透镜（透镜组）前70cm处；放大率为10。4.解析：由M=-v/u=h'/h-v/60=-5/10v=60cm（像在透镜后60cm处，即物距为2f，符合凸透镜成像规律）由1/f=1/u+1/v1/f=1/60+1/60=2/60=1/30f=30cm若物体向透镜移近20cm，新物距u'=60cm-20cm=40cm。由1/f=1/u'+1/v'1/30=1/40+1/v'