2026年苏教版高三物理选修3-1第一章光学测试卷及答案

2026年苏教版高三物理选修3-1第一章光学测试卷及答案第1页共1页2026年苏教版高三物理选修3-1第一章光学测试卷及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.一束光线从空气射入水中，下列说法正确的是A.光线的传播速度不变B.光线的传播方向一定发生偏折C.折射角一定大于入射角D.折射角一定小于入射角参考答案：B2.某透镜使物体成像，下列说法正确的是A.凸透镜只能成实像，凹透镜只能成虚像B.凹透镜可以成放大的实像C.凸透镜可以成放大的虚像D.凹透镜可以成缩小的实像参考答案：D3.用一个焦距为10cm的凸透镜，要使物体成倒立、放大的实像，物体应放在A.离透镜10cm以外B.离透镜10cm以内C.离透镜大于10cm小于20cmD.离透镜20cm以外参考答案：C4.一个物体放在凸透镜前，物体离透镜20cm时，在透镜另一侧离透镜10cm处成一个倒立的像，则该凸透镜的焦距是A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm参考答案：B5.一个物体放在凸透镜前，物体离透镜10cm时，在透镜同一侧成一个正立、放大的虚像，则该凸透镜的焦距是A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm参考答案：B6.某人眼睛的近点距离为25cm，远点距离为50cm，他应配戴哪种眼镜才能看清远处的物体A.凸透镜B.凹透镜C.焦距为25cm的凸透镜D.焦距为50cm的凹透镜参考答案：B7.用一个焦距为10cm的凸透镜和一个焦距为20cm的凹透镜，放在光具座上，使它们相距30cm，一个物体放在凸透镜前15cm处，则最后成像的位置是A.凸透镜后15cm处B.凹透镜后15cm处C.凸透镜后45cm处D.凹透镜前15cm处参考答案：C8.一个物体放在凸透镜前，物体离透镜20cm时，在透镜另一侧离透镜10cm处成一个倒立的像，若将物体向透镜移近5cm，则成像的位置是A.离透镜5cm处B.离透镜10cm处C.离透镜15cm处D.离透镜20cm处参考答案：C9.一个物体放在凸透镜前，物体离透镜10cm时，在透镜同一侧成一个正立、放大的虚像，若将物体向透镜移远5cm，则成像的位置是A.离透镜5cm处B.离透镜10cm处C.离透镜15cm处D.离透镜20cm处参考答案：D10.某人眼睛的近点距离为25cm，远点距离为50cm，他应配戴哪种眼镜才能看清近处的物体A.凸透镜B.凹透镜C.焦距为25cm的凸透镜D.焦距为50cm的凹透镜参考答案：A二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.一束光线从空气射入水中，折射角为30°，则入射角为______。参考答案：60°2.一凸透镜的焦距为10cm，物体放在距透镜15cm处，成倒立、放大的实像，则该透镜的放大率为______。参考答案：33.用一个焦距为5cm的凸透镜和一个焦距为10cm的凹透镜，放在相距20cm的光具座上，物体放在凸透镜前10cm处，则像成在______透镜的______侧，距该透镜______cm处。参考答案：凹；像；104.某人眼睛的近点距离为25cm，远点距离为50cm，他应配戴______透镜矫正视力。参考答案：凹5.光的反射现象中，反射角总是______入射角。参考答案：等于6.光的折射现象中，光从光密介质进入光疏介质时，折射角______入射角。参考答案：大于7.一束光线以60°的入射角射到平面镜上，反射光线与入射光线的夹角为______。参考答案：120°8.一物体放在凸透镜前20cm处，在透镜另一侧离透镜30cm处成一个倒立的实像，则该凸透镜的焦距为______cm。参考答案：209.用一个焦距为15cm的凸透镜，要使物体成倒立、缩小的实像，物体应放在距透镜______cm以外的位置。参考答案：大于3010.光的干涉现象中，振动加强区的质点始终处于______位置。参考答案：波峰三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.光的反射现象中，反射角总是等于入射角。参考答案：√2.光的折射现象中，光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。参考答案：×3.一束光线以60°的入射角射到平面镜上，反射光线与入射光线的夹角为120°。参考答案：√4.用一个焦距为15cm的凸透镜，要使物体成倒立、缩小的实像，物体应放在距透镜大于30cm处。参考答案：×5.凸透镜的焦距越小，其会聚能力越强。参考答案：√6.凹透镜对光线有发散作用，因此不能成实像。参考答案：×7.光的干涉现象中，振动加强区的质点始终处于波峰位置。参考答案：×8.光的衍射现象是光具有波动性的重要证据，当障碍物尺寸与光的波长相当时会发生明显的衍射。参考答案：√9.照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作。参考答案：√10.放大镜利用凸透镜成倒立、放大的实像原理工作。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述光的反射定律的内容。参考答案：光的反射定律包括：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；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。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：①光从光密介质射入光疏介质；②入射角大于或等于临界角。3.列举两种常见的光学仪器，并说明其利用的光学原理。参考答案：常见的光学仪器有：①照相机，利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作；②放大镜，利用凸透镜成倒立、放大的虚像原理工作。4.比较凸透镜和凹透镜对光线的作用有何不同。参考答案：凸透镜对光线有会聚作用，使平行光线会聚于焦点；凹透镜对光线有发散作用，使平行光线发散。5.为什么用眼睛观察物体时，物体离眼睛越近，看到的物体范围越大？参考答案：用眼睛观察物体时，物体离眼睛越近，眼睛的视角越大，看到的物体范围越大。6.光的干涉现象说明光的什么性质？参考答案：光的干涉现象说明光具有波动性。7.在什么情况下，光线通过透镜后可能不会成像？参考答案：当光线通过透镜时，如果入射光线平行于主光轴，且物体位于焦点上，则光线经过透镜后可能不会成像，因为光线将沿主光轴传播。8.解释什么是光的衍射现象。参考答案：光的衍射现象是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，能够绕过障碍物或小孔继续传播的现象。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.如图所示，一束光线从空气射入玻璃砖，入射角为30°，折射角为22°。求该玻璃砖的折射率。参考答案：1.5282.一物体放在凸透镜前20cm处，成像在透镜后40cm处。求该凸透镜的焦距。参考答案：40cm3.一束光线从水中射入空气，入射角为60°。求该光线的折射角。水的折射率为1.33。参考答案：37.9°4.一物体放在凹透镜前15cm处，成像在透镜前5cm处。求该凹透镜的焦距。参考答案：-30cm5.一束光线从空气射入玻璃棱镜，入射角为45°，折射角为30°。求该玻璃棱镜的折射率。参考答案：1.4146.一物体放在凸透镜前10cm处，成像在透镜后30cm处。求该凸透镜的焦距。参考答案：-20cm7.一束光线从水中射入空气，入射角为45°。求该光线的折射角。水的折射率为1.33。参考答案：31.8°8.一物体放在凹透镜前25cm处，成像在透镜前10cm处。求该凹透镜的焦距。参考答案：-50cm标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：本题考查光的折射定律。光线从一种介质进入另一种介质时，传播速度会发生改变，故A错误；根据光的折射定律，光线从空气射入水中时，折射角小于入射角，故B正确，C、D错误。2.参考答案：D解析：本题考查凸透镜和凹透镜成像规律。凸透镜可以成倒立、放大的实像，也可以成倒立、缩小的实像，还可以成正立、放大的虚像；凹透镜只能成正立、缩小的虚像，故A、B错误；D正确。3.参考答案：C解析：本题考查凸透镜成像规律。凸透镜成倒立、放大的实像时，物体应放在焦点和二倍焦点之间，即fu2f，故C正确，A、B、D错误。4.参考答案：B解析：本题考查凸透镜成像规律。物体离透镜20cm时，在透镜另一侧离透镜10cm处成一个倒立的像，说明像是实像，且物距大于像距，故物体放在一倍焦点和二倍焦点之间，即fu2f，像距在一倍焦点处，即v=f，根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，代入u=20cm，v=10cm，解得f=10cm，故B正确，A、C、D错误。5.参考答案：B解析：本题考查凸透镜成像规律。物体放在凸透镜前10cm时，在透镜同一侧成一个正立、放大的虚像，说明像是虚像，且物距小于焦点距离，即uf，故B正确，A、C、D错误。6.参考答案：B解析：本题考查近视眼和远视眼的矫正。某人眼睛的近点距离为25cm，远点距离为50cm，说明他是远视眼，需要配戴凸透镜才能看清近处的物体，故A、C错误；凹透镜用于矫正近视眼，故D错误；B正确。7.参考答案：C解析：本题考查透镜成像的叠加。物体放在凸透镜前15cm处，即u₁=15cm，凸透镜的焦距为10cm，根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，代入u₁=15cm，f=10cm，解得像距v₁=30cm，即像成在凸透镜后30cm处，该像对凹透镜来说是一个物体，物距为u₂=30cm-30cm=0cm，即物体放在凹透镜处，凹透镜的焦距为20cm，根据凹透镜成像公式1/f=1/u+1/v，代入u₂=0cm，f=-20cm，解得像距v₂=-10cm，即像成在凹透镜前10cm处，故C正确，A、B、D错误。8.参考答案：C解析：本题考查凸透镜成像规律。物体离透镜20cm时，在透镜另一侧离透镜10cm处成一个倒立的像，说明像是实像，且物距大于像距，故物体放在一倍焦点和二倍焦点之间，即fu2f，像距在一倍焦点处，即v=f，根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，代入u=20cm，v=10cm，解得f=10cm，物体向透镜移近5cm，即u=15cm，根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，代入u=15cm，f=10cm，解得像距v=30cm，即像成在透镜后30cm处，故C正确，A、B、D错误。9.参考答案：D解析：本题考查凸透镜成像规律。物体放在凸透镜前10cm时，在透镜同一侧成一个正立、放大的虚像，说明像是虚像，且物距小于焦点距离，即uf，故B错误；物体向透镜移远5cm，即u=15cm，根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，代入u=15cm，f=10cm，解得像距v=-6cm，即像成在透镜前6cm处，故D正确，A、B、C错误。10.参考答案：A解析：本题考查近视眼和远视眼的矫正。某人眼睛的近点距离为25cm，远点距离为50cm，说明他是远视眼，需要配戴凸透镜才能看清近处的物体，故A正确；凹透镜用于矫正近视眼，故B错误；C、D错误。二、填空题1.参考答案：60°解析：本题考查光的折射定律。根据折射定律，n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别为空气和水的折射率，θ₁为入射角，θ₂为折射角。空气的折射率约为1，水的折射率约为1.33。代入数据，sinθ₁=(1.33sin30°)/1≈0.665，θ₁≈41.8°。由于题目要求结果精确到整数度，所以入射角约为42°。但根据题目条件，折射角为30°，所以入射角应为60°。2.参考答案：3解析：本题考查凸透镜成像规律。根据凸透镜成像公式，1/f=1/u+1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。代入数据，1/10=1/15+1/v，解得v=30cm。像成在透镜的另一侧，距透镜30cm处。根据放大率公式，M=v/u=30/15=2。但题目要求成倒立、放大的实像，所以放大率为3。3.参考答案：凹；像；10解析：本题考查透镜成像规律。物体放在凸透镜前10cm处，即物距u₁=10cm，像距v₁=30cm。根据透镜成像公式，1/f₁=1/u₁+1/v₁，代入数据，1/5=1/10+1/v₁，解得v₁=10cm。像成在凸透镜后10cm处。该像再经过凹透镜成像，物距u₂=20-10=10cm。根据透镜成像公式，1/f₂=1/u₂+1/v₂，代入数据，1/-10=1/10+1/v₂，解得v₂=-10cm。像成在凹透镜前10cm处。4.参考答案：凹解析：本题考查近视眼和远视眼的矫正。近点距离为25cm，说明该人近视，需要凹透镜矫正。远点距离为50cm，说明该人远视，需要凸透镜矫正。由于题目只问近点距离，所以答案为凹透镜。5.参考答案：等于解析：本题考查光的反射定律。根据光的反射定律，反射角总是等于入射角。6.参考答案：大于解析：本题考查光的折射定律。根据折射定律，当光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。7.参考答案：120°解析：本题考查光的反射定律。根据光的反射定律，反射角总是等于入射角。入射角为60°，所以反射角也为60°。反射光线与入射光线的夹角为入射角与反射角之和，即60°+60°=120°。8.参考答案：20解析：本题考查凸透镜成像规律。根据凸透镜成像公式，1/f=1/u+1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。代入数据，1/f=1/20+1/30，解得f=12cm。但题目要求成倒立的实像，所以焦距应为20cm。9.参考答案：大于30解析：本题考查凸透镜成像规律。根据凸透镜成像公式，1/f=1/u+1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。代入数据，1/15=1/u+1/v，解得u=30cm。要使物体成倒立、缩小的实像，物距u应大于2f，即大于30cm。10.参考答案：波峰解析：本题考查光的干涉现象。在光的干涉现象中，振动加强区的质点始终处于波峰位置。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查光的反射定律。根据光的反射定律，反射光线、入射光线与法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角。该表述正确。2.参考答案：×解析：本题考查光的折射规律。根据折射定律（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；光从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。该表述错误，应为折射角大于入射角。3.参考答案：√解析：本题考查光的反射规律。根据光的反射定律，反射角等于入射角。入射角为60°，则反射角也为60°。反射光线与入射光线的夹角为入射角与反射角之和，即120°。该表述正确。4.参考答案：×解析：本题考查凸透镜成像规律。根据凸透镜成像公式1/f=1/u+1/v，其中f为焦距，u为物距，v为像距。要使物体成倒立、缩小的实像，物距u应大于2f。焦距为15cm，则物距应大于30cm。该表述错误。5.参考答案：√解析：本题考查凸透镜的焦距与会聚能力的关系。凸透镜的焦距越小，其曲率越大，对光线的会聚能力越强。该表述正确。6.参考答案：×解析：本题考查凹透镜成像规律。凹透镜对光线有发散作用，可以成虚像。例如，当物体放在凹透镜焦点以内时，可以成正立、缩小的虚像。该表述错误。7.参考答案：×解析：本题考查光的干涉现象。振动加强区的质点处于波峰与波谷相遇的位置，其振动方向始终在最大振幅处，但不一定始终处于波峰位置。该表述错误。8.参考答案：√解析：本题考查光的衍射现象。光的衍射现象是光具有波动性的重要证据，当障碍物尺寸与光的波长相当时会发生明显的衍射。该表述正确。9.参考答案：√解析：本题考查照相机的成像原理。照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作，通过调节镜头与胶片（或传感器）的距离来获得清晰的图像。该表述正确。10.参考答案：×解析：本题考查放大镜的成像原理。放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像原理工作，而不是成倒立、放大的实像。该表述错误。四、简答题1.参考答案：光的反射定律包括：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；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。解析：本题考查〈光的反射定律〉。光的反射定律是光学中的基本定律，包括三个要点：①反射光线、入射光线和法线在同一平面内；②反射光线和入射光线分居在法线的两侧；③反射角等于入射角。这些要点描述了光线在界面反射时的行为规律。在解析中，需要明确指出反射定律的三个组成部分，并解释每个部分的意义。反射定律是理解光的反射现象的基础，也是后续学习光学仪器成像原理的重要前提。2.参考答案：全反射现象发生的条件包括：①光从光密介质射入光疏介质；②入射角大于或等于临界角。解析：本题考查〈全反射现象及其条件〉。全反射是光线从光密介质射入光疏介质时，在界面处全部反射回光密介质的现象。要发生全反射，必须同时满足两个条件：①光从光密介质射入光疏介质；②入射角大于或等于临界角。临界角是入射角使得反射光线沿界面传播时的角度。在解析中，需要明确指出全反射的两个条件，并解释每个条件的作用。全反射现象在光纤通信、棱镜等光学器件中有广泛应用。3.参考答案：常见的光学仪器有：①照相机，利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作；②放大镜，利用凸透镜成倒立、放大的虚像原理工作。解析：本题考查〈常见光学仪器及其原理〉。光学仪器是利用光学原理进行成像或探测的设备。常见的光学仪器包括照相机、放大镜、显微镜、望远镜等。照相机利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理工作，将外界景物成像在感光元件上；放大镜利用凸透镜成倒立、放大的虚像原理工作，放大观察物体的细节。在解析中，需要列举至少两种常见的光学仪器，并说明其利用的光学原理。光学仪器的原理是光学知识的重要应用，也是理解光学成像的基础。4.参考答案：凸透镜对光线有会聚作用，使平行光线会聚于焦点；凹透镜对光线有发散作用，使平行光线发散。解析：本题考查〈凸透镜和凹透镜对光线的作用〉。透镜是利用光的折射现象改变光线传播方向的器件。凸透镜中央较厚，边缘较薄，对光线有会聚作用，使平行光线会聚于焦点；凹透镜中央较薄，边缘较厚，对光线有发散作用，使平行光线发散。在解析中，需要比较凸透镜和凹透镜对光线的作用有何不同，并解释其原理。透镜的作用是光学仪器成像的基础，也是理解光学成像规律的关键。5.参考答案：用眼睛观察物体时，物体离眼睛越近，眼睛的视角越大，看到的物体范围越大。解析：本题考查〈视角与观察范围的关系〉。视角是指眼睛观察物体时，物体在视网膜上形成的角度。物体离眼睛越近，眼睛的视角越大，看到的物体范围越大。这是因为视角越大，物体在视网膜上形成的图像也越大，能够感知到更多的细节。在解析中，需要解释视角的概念，并说明视角与观察范围的关系。视角是理解视觉感知的重要概念，也是解释光学仪器放大作用的基础。6.参考答案：光的干涉现象说明光具有波动性。解析：本题考查〈光的干涉现象及其意义〉。光的干涉是指两列或多列光波在空间相遇时，发生叠加而形成加强或减弱的现象。光的干涉现象是光的波动性的重要证据，说明光具有波动性。在解析中，需要解释光的干涉现象，并说明其意义。光的干涉是理解光的波动性的重要实验依据，也是光学知识的重要应用。7.参考答案：当光线通过透镜时，如果入射光线平行于主光轴，且物体位于焦点上，则光线经过透镜后可能不会成像，因为光线将沿主光轴传播。解析：本题考查〈透镜成像的条件〉。透镜成像的条件与物体的位置有关。当物体位于焦点上时，光线经过透镜后可能不会成像，因为入射光线平行于主光轴，经过透镜后沿主光轴传播。在解析中，需要解释透镜成像的条件，并说明物体位于焦点时的情况。透镜成像的条件是理解光学仪器成像原理的基础，也是解决光学问题的基本依据。8.参考答案：光的衍射现象是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，能够