2026年人教版高中物理选修第7章光学知识点巩固习题及答案

2026年人教版高中物理选修第7章光学知识点巩固习题及答案第1页共1页2026年人教版高中物理选修第7章光学知识点巩固习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.一束光线从空气射入水中，下列说法正确的是A.光线的传播方向一定发生改变B.光线的传播速度一定减小C.水的折射率一定大于空气的折射率D.光线的波长一定变长参考答案：B2.关于全反射，下列说法正确的是A.只有光从光密介质射入光疏介质时才能发生全反射B.全反射只发生在光从光疏介质射入光密介质时C.全反射发生的条件是入射角大于或等于临界角D.全反射发生的条件是入射角小于或等于临界角参考答案：C3.一束单色光从空气射入玻璃砖，下列说法正确的是A.光线的传播速度一定减小B.光线的波长一定变短C.折射角一定小于入射角D.折射率一定大于1参考答案：A4.关于透镜，下列说法正确的是A.凸透镜对光线有发散作用B.凹透镜对光线有汇聚作用C.凸透镜和凹透镜都能成实像D.凸透镜和凹透镜都能成虚像参考答案：B5.一物体放在凸透镜前，物体距离透镜20cm，成倒立放大的实像，则该凸透镜的焦距可能是A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm参考答案：B6.一物体放在凸透镜前，物体距离透镜10cm，成倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距可能是A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm参考答案：D7.一物体放在凹透镜前，物体距离透镜15cm，成正立缩小的虚像，则该凹透镜的焦距可能是A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm参考答案：B8.关于显微镜，下列说法正确的是A.显微镜的放大倍数等于物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积B.显微镜的放大倍数等于物镜放大倍数与目镜放大倍数的差C.显微镜只能观察放大的虚像D.显微镜只能观察放大的实像参考答案：A9.关于望远镜，下列说法正确的是A.开普勒望远镜的物镜是凹透镜，目镜是凸透镜B.开普勒望远镜的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜C.伽利略望远镜的物镜是凹透镜，目镜是凸透镜D.伽利略望远镜的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜参考答案：B10.一束光线从空气射入玻璃棱镜，下列说法正确的是A.光线的传播方向一定发生改变B.光线的传播速度一定减小C.光线的波长一定变长D.光线的频率一定改变参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）1.光的反射中，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧。参考答案：反射角；入射角；法线；2.一束光从空气射入水中，折射角小于入射角，说明水的折射率______空气的折射率。参考答案：大于；3.焦距为10cm的凸透镜，当物体距离透镜20cm时，成像为______、______、______的实像。参考答案：倒立；缩小；实；4.眼睛的近点距离约为10cm，远点距离为无限远，正常视力的人看近处物体时，睫状肌______。参考答案：收缩；5.光的衍射现象表明光具有______，泊松亮斑是______的证明。参考答案：波动性；光的衍射；6.用绿光照射某金属板不能发生光电效应，改用______色光一定能发生光电效应。参考答案：紫；7.光的偏振现象说明光是______，偏振片可以用来______。参考答案：横波；消除不必要的反射光；8.棱镜使光线偏折的主要原因是光的______，色散现象是由于不同色光的______不同。参考答案：色散；折射率；9.显微镜的放大倍数等于物镜放大倍数与目镜放大倍数的______。参考答案：乘积；10.光纤通信利用光的全反射原理，其优点是______和______。参考答案：传输速度快；抗干扰能力强；三、判断题（共10小题，每题2分）1.光的反射现象中，反射角总是等于入射角。参考答案：√2.全反射是光从光密介质射入光疏介质时，一定发生的光现象。参考答案：×3.棱镜对光线有发散作用。参考答案：×4.眼睛的近点是指眼睛能看清的最远距离。参考答案：×5.放大镜是利用凸透镜成放大实像的原理制成的。参考答案：×6.光的衍射现象表明光具有波动性。参考答案：√7.照相机利用的是凸透镜成倒立缩小的实像原理。参考答案：√8.渔夫看到水中的鱼，实际位置比看到的位置要浅。参考答案：√9.光的偏振现象说明光是横波。参考答案：√10.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述光的折射现象的基本规律。参考答案：光的折射现象的基本规律包括光的折射定律，即入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线和折射光线分居法线两侧；入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比（斯涅尔定律）；光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角；光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。2.解释全反射现象发生的条件。参考答案：全反射现象发生的条件包括：光从光密介质射入光疏介质；入射角大于或等于临界角。当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于临界角，光线将全部反射回光密介质，这种现象称为全反射。3.列举三种常见的光学仪器及其主要利用的光学原理。参考答案：常见的光学仪器及其主要利用的光学原理包括：望远镜，利用透镜或反射镜使远处物体成像，原理是光的折射或反射；显微镜，利用透镜使微小物体成像，原理是光的折射；照相机，利用透镜使物体成像在感光元件上，原理是光的折射。4.说明透镜成像的规律，包括凸透镜和凹透镜的成像特点。参考答案：透镜成像的规律包括：凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物距介于焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。凹透镜成像规律，无论物距如何，都成正立、缩小的虚像。5.分析光发生干涉现象的条件。参考答案：光发生干涉现象的条件包括：光源是相干光源，即两束光的频率相同、相位差恒定；两束光在空间中相遇；相遇区域的光程差是波长的整数倍。当满足这些条件时，两束光会发生干涉现象，形成明暗相间的条纹。6.简述衍射现象的基本特征。参考答案：衍射现象的基本特征包括：当光通过狭缝或小孔时，光会偏离直线传播的方向，绕到障碍物后面去的现象；衍射现象的明显程度与障碍物的大小有关，障碍物越小，衍射现象越明显；衍射现象是光的波动性的重要表现。7.解释偏振现象及其在生活中的应用。参考答案：偏振现象是指光波振动方向的限制现象，只有振动方向在某一特定方向上的光波才能通过偏振片。偏振现象在生活中的应用包括：偏振眼镜，用于减少反射光，提高观看效果；液晶显示器，利用偏振现象控制光的通过；立体电影，利用偏振现象产生立体效果。8.列举两种现代光学技术及其应用领域。参考答案：现代光学技术及其应用领域包括：激光技术，应用于激光切割、激光医疗、激光通信等；光纤通信技术，应用于高速数据传输、网络通信等；全息技术，应用于三维成像、防伪等。五、应用题（共8小题，每题3分）1.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，求折射角的大小。（水的折射率n=1.33）参考答案：22.1°2.一物体放在凸透镜前20cm处，凸透镜的焦距为10cm，求像距和像的放大率。参考答案：像距10cm，放大率0.53.一束光线射向一个顶角为30°的等腰直角棱镜，光线垂直于其中一个直角边射入，求光线从棱镜射出时的偏向角。参考答案：0°4.一人站在平面镜前5m处，镜高1m，镜离地面2m，求人在镜中的像离地面的高度。参考答案：3m5.一近视眼患者需要佩戴焦距为-5cm的凹透镜矫正视力，求该患者的远视力是多少？参考答案：无穷远6.一束光线以60°的入射角射向玻璃砖，玻璃砖的折射率为1.5，求光线在玻璃砖中的折射角和出射角。参考答案：折射角约28.1°，出射角60°7.一物体放在凹透镜前15cm处，凹透镜的焦距为-10cm，求像距和像的放大率。参考答案：像距6cm，放大率0.48.一束光线射向一个顶角为60°的等腰三角形棱镜，光线垂直于其中一个底边射入，求光线从棱镜射出时的偏向角。参考答案：30°标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：光线从空气射入水中，如果入射角为0，则传播方向不变，A错误；光从光速大的介质射入光速小的介质，传播速度减小，B正确；水的折射率小于水的密度，C错误；光从光速大的介质射入光速小的介质，波长变短，D错误。2.参考答案：C解析：全反射只发生在光从光密介质射入光疏介质时，A正确，B错误；全反射发生的条件是入射角大于或等于临界角，C正确，D错误。3.参考答案：A解析：光从光速大的介质射入光速小的介质，传播速度减小，A正确；光从光速大的介质射入光速小的介质，波长变短，B正确，但不是唯一正确的选项；折射角小于入射角，C正确，但不是唯一正确的选项；光的折射率大于1，D正确，但不是唯一正确的选项。根据题意，只有A是唯一正确的选项。4.参考答案：B解析：凸透镜对光线有汇聚作用，A错误；凹透镜对光线有发散作用，B错误；凸透镜能成实像和虚像，凹透镜只能成虚像，C错误，D错误。5.参考答案：B解析：根据凸透镜成像规律，成倒立放大的实像时，物体距离透镜大于一倍焦距小于二倍焦距，即f20cm2f，解得10cmf20cm，B正确。6.参考答案：D解析：根据凸透镜成像规律，成倒立缩小的实像时，物体距离透镜大于二倍焦距，即f10cm2f，解得5cmf10cm，D正确。7.参考答案：B解析：根据凹透镜成像规律，成正立缩小的虚像时，物体距离透镜小于一倍焦距，即f15cm，B正确。8.参考答案：A解析：显微镜的放大倍数等于物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积，B错误；显微镜能观察放大的倒立实像和放大的虚像，C错误，D错误。9.参考答案：B解析：开普勒望远镜的物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，A错误，B正确；伽利略望远镜的物镜是凹透镜，目镜是凸透镜，C错误，D错误。10.参考答案：B解析：光线从空气射入玻璃棱镜，如果入射角为0，则传播方向不变，A错误；光从光速大的介质射入光速小的介质，传播速度减小，B正确；光从光速大的介质射入光速小的介质，波长变短，C错误；光的频率不变，D错误。二、填空题1.参考答案：反射角；入射角；法线；解析：根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，这是光学中基本的反射规律，考查对反射定律的理解。2.参考答案：大于；解析：光从空气射入水中时，由于水的密度大于空气，光线发生折射，根据折射定律，折射角小于入射角，说明水的折射率大于空气的折射率，考查对折射定律和折射率概念的理解。3.参考答案：倒立；缩小；实；解析：根据凸透镜成像规律，当物体距离透镜20cm（大于2倍焦距10cm），成像为倒立、缩小、实的实像，考查对凸透镜成像规律的应用。4.参考答案：收缩；解析：眼睛看近处物体时，睫状肌收缩，使晶状体变厚，增加折光能力，以看清近处物体，考查对眼睛调节机制的理解。5.参考答案：波动性；光的衍射；解析：光的衍射现象表明光具有波动性，泊松亮斑是光的衍射的证明，考查对光的波动性和衍射现象的认识。6.参考答案：紫；解析：根据光电效应方程，发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，绿光不能发生光电效应，改用频率更高的紫光一定能发生光电效应，考查对光电效应的理解。7.参考答案：横波；消除不必要的反射光；解析：光的偏振现象说明光是横波，偏振片可以用来消除不必要的反射光，例如减少眩光，考查对光的偏振现象和应用的理解。8.参考答案：色散；折射率；解析：棱镜使光线偏折的主要原因是光的色散，色散现象是由于不同色光的折射率不同，考查对棱镜色散现象的理解。9.参考答案：乘积；解析：显微镜的放大倍数等于物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积，这是显微镜的基本原理，考查对显微镜放大倍数计算方法的理解。10.参考答案：传输速度快；抗干扰能力强；解析：光纤通信利用光的全反射原理，其优点是传输速度快和抗干扰能力强，这是光纤通信的主要优势，考查对光纤通信原理和优点的理解。三、判断题1.参考答案：√解析：光的反射定律指出，反射光线、入射光线与法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角。这是光学中的基本定律，适用于所有反射现象，包括镜面反射和漫反射。2.参考答案：×解析：全反射发生的条件是光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于或等于临界角。当入射角小于临界角时，会发生部分反射和部分折射，并非一定发生全反射。因此，该说法错误。3.参考答案：×解析：棱镜对光线的作用取决于棱镜的形状和光线的入射方向。通常情况下，棱镜使光线发生偏折，对于凸透镜形状的棱镜，光线会汇聚，即有会聚作用；对于凹透镜形状的棱镜，光线会发散。所以说棱镜对光线有发散作用是不全面的，需要具体分析。4.参考答案：×解析：眼睛的近点是指眼睛能看清的最近距离，而不是最远距离。远点是指眼睛能看清的最远距离。因此，该说法错误。5.参考答案：×解析：放大镜是利用凸透镜成放大虚像的原理制成的，而不是放大实像。当物体放在凸透镜的一倍焦距以内时，会形成正立、放大的虚像。因此，该说法错误。6.参考答案：√解析：光的衍射是指光绕过障碍物或小孔传播的现象，这是波特有的现象。光的衍射现象表明光具有波动性，与光的直线传播相矛盾。因此，该说法正确。7.参考答案：√解析：照相机利用的是凸透镜成倒立缩小的实像原理。当物体放在凸透镜的二倍焦距以外时，会形成倒立、缩小的实像。照相机就是利用这一原理来拍摄照片的。因此，该说法正确。8.参考答案：√解析：光从水中射入空气时会发生折射，折射角大于入射角，导致光线的传播方向发生偏折。渔夫看到水中的鱼，是由于光线从鱼身上反射后进入渔夫的眼睛，经过折射后，渔夫看到的鱼的虚像位置比实际位置要浅。因此，该说法正确。9.参考答案：√解析：光的偏振是指光波的振动方向被限制在某一平面内的现象，这是横波特有的性质。光的偏振现象说明光是横波，而不是纵波。因此，该说法正确。10.参考答案：√解析：激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点。相干性好是指激光的频率单一，光波相位一致；平行度好是指激光束的发散角小，光束传播距离远；亮度高是指激光的能量集中，光强度大。这些特点使得激光在许多领域有广泛的应用。因此，该说法正确。四、简答题1.参考答案：光的折射现象的基本规律包括光的折射定律，即入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光线和折射光线分居法线两侧；入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比（斯涅尔定律）；光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角；光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。解析：本题考查光的折射现象的基本规律。光的折射定律是光学中的基本定律之一，它描述了光在通过两种不同介质界面时发生偏折的现象。斯涅尔定律是折射定律的数学表达式，它定量地描述了入射角和折射角之间的关系。光的折射现象还伴随着光速的变化，光在光密介质中的速度小于在光疏介质中的速度。这些规律在日常生活中有广泛的应用，如透镜成像、光纤通信等。2.参考答案：全反射现象发生的条件包括：光从光密介质射入光疏介质；入射角大于或等于临界角。当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于临界角，光线将全部反射回光密介质，这种现象称为全反射。解析：本题考查全反射现象发生的条件。全反射是光在通过两种不同介质界面时发生的一种特殊现象，它只发生在光从光密介质射入光疏介质的情况下。临界角是入射角使得折射角为90度的入射角，当入射角大于临界角时，光线将全部反射回光密介质，这种现象称为全反射。全反射在光纤通信、棱镜等光学器件中有重要的应用。3.参考答案：常见的光学仪器及其主要利用的光学原理包括：望远镜，利用透镜或反射镜使远处物体成像，原理是光的折射或反射；显微镜，利用透镜使微小物体成像，原理是光的折射；照相机，利用透镜使物体成像在感光元件上，原理是光的折射。解析：本题考查常见的光学仪器及其主要利用的光学原理。望远镜和显微镜都是利用透镜或反射镜使远处或微小的物体成像的光学仪器。望远镜通常用于观察天体等远处物体，而显微镜则用于观察微小的物体。照相机利用透镜使物体成像在感光元件上，原理是光的折射。这些光学仪器在科学研究、日常生活等领域有广泛的应用。4.参考答案：透镜成像的规律包括：凸透镜成像规律，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物距介于焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。凹透镜成像规律，无论物距如何，都成正立、缩小的虚像。解析：本题考查透镜成像的规律。凸透镜和凹透镜都是常见的光学元件，它们对光线有不同的折射作用，从而形成不同的成像规律。凸透镜成像规律是：当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物距介于焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。凹透镜成像规律是：无论物距如何，都成正立、缩小的虚像。这些规律在光学仪器的设计和应用中有重要的指导意义。5.参考答案：光发生干涉现象的条件包括：光源是相干光源，即两束光的频率相同、相位差恒定；两束光在空间中相遇；相遇区域的光程差是波长的整数倍。当满足这些条件时，两束光会发生干涉现象，形成明暗相间的条纹。解析：本题考查光发生干涉现象的条件。光干涉是光的波动性的重要表现，当满足一定条件时，两束光会发生干涉现象，形成明暗相间的条纹。光源是相干光源是发生干涉现象的前提条件，即两束光的频率相同、相位差恒定。此外，两束光在空间中相遇，且相遇区域的光程差是波长的整数倍，也是发生干涉现象的必要条件。光干涉现象在光学仪器的设计和应用中有广泛的应用，如干涉仪、光学薄膜等。6.参考答案：衍射现象的基本特征包括：当光通过狭缝或小孔时，光会偏离直线传播的方向，绕到障碍物后面去的现象；衍射现象的明显程度与障碍物的大小有关，障碍物越小，衍射现象越明显；衍射现象是光的波动性的重要表现。解析：本题考查衍射现象的基本特征。衍射是光在通过狭缝或小孔时发生的偏离直线传播的现象，它是光的波动性的重要表现。衍射现象的明显程度与障碍物的大小有关，障碍物越小，衍射现象越明显。衍射现象在光学仪器的设计和应用中有重要的意义，如衍射光栅、衍射透镜等。7.参考答案：偏振现象是指光波振动方向的限制现象，只有振动方向在某一特定方向上的光波才能通过偏振片。偏振现象在生活中的应用包括：偏振眼镜，用于减少反射光，提高观看效果；液晶显示器，利用偏振现象控制光的通过；立体电影，利用偏振现象产生立体效果。解析：本题考查偏振现象及其在生活中的应用。偏振现象是指光波振动方向的限制现象，只有振动方向在某一特定方向上的光波才能通过偏振片。偏振现象在生活中的应用广泛，如偏振眼镜可以减少反射光，提高观看效果；液晶显示器利用偏振现象控制光的通过；立体电影利用偏振现象产生立体效果。偏振现象在光学仪器的设计和应用中有重要的意义。8.参考答案：现代光学技术及其应用领域包括：激光技术，应用于激光切割、激光医疗、激光通信等；光纤通信技术，应用于高速数据传输、网络通信等；全息技术，应用于三维成像、防伪等。解析：本题考查现代光学技术及其应用领域。激光技术是现代光学技术的重要组成部分