部编版高三物理第6章光学专项练习题及答案

部编版高三物理第6章光学专项练习题及答案第1页共1页部编版高三物理第6章光学专项练习题及答案一、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，若入射角为30°，则折射角可能为（）A.30°B.45°C.60°D.90°参考答案：B2.下列关于透镜的说法中，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：C3.一物体放在凸透镜前，距离透镜20cm时，在透镜另一侧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.30cm参考答案：D4.某人眼睛的近点距离为40cm，远点距离为无穷远，他应配戴哪种透镜矫正视力？（）A.凸透镜B.凹透镜C.凸透镜或凹透镜D.不需要配戴透镜参考答案：A5.光的干涉现象说明（）A.光是粒子B.光是波C.光的传播速度是恒定的D.光的波长是恒定的参考答案：B6.在双缝干涉实验中，下列哪个因素会使干涉条纹间距变大？（）A.减小双缝间距B.增大双缝间距C.使用波长更长的光D.使用波长更短的光参考答案：C7.光的衍射现象说明（）A.光是粒子B.光是波C.光的传播速度是恒定的D.光的波长是恒定的参考答案：B8.在单缝衍射实验中，下列哪个因素会使衍射条纹间距变小？（）A.减小缝宽B.增大缝宽C.使用波长更长的光D.使用波长更短的光参考答案：B9.光的偏振现象说明（）A.光是粒子B.光是波C.光的传播速度是恒定的D.光的波长是恒定的参考答案：B10.下列哪个现象是光的偏振现象？（）A.光的反射B.光的折射C.光的干涉D.光的衍射参考答案：D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折射率为1.5的玻璃，入射角为30°，则折射角______。参考答案：45°2.用凸透镜成像时，物距减小，像距将______。参考答案：增大3.一个物体放在焦距为10cm的凸透镜前20cm处，则像距为______cm。参考答案：404.一个边长为5cm的正方形金属导线框，以恒定速度2m/s进入一个存在匀强磁场的区域，磁感应强度为0.5T，则感应电动势的最大值为______V。参考答案：0.15.光的干涉现象说明______。参考答案：光的波动性6.在双缝干涉实验中，下列哪个因素会使干涉条纹间距变大？______。参考答案：增大双缝间距7.光的衍射现象说明______。参考答案：光的波动性8.在单缝衍射实验中，下列哪个因素会使衍射条纹间距变小？______。参考答案：增大单缝宽度9.光的偏振现象说明______。参考答案：光的横波性10.下列哪个现象是光的偏振现象？______。参考答案：偏振现象三、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.凸透镜对光线有汇聚作用，凹透镜对光线有发散作用。参考答案：√4.焦距为10cm的凸透镜，当物距大于20cm时，成倒立缩小的实像。参考答案：√5.照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像原理工作。参考答案：√6.放大镜利用凸透镜成倒立放大的实像原理工作。参考答案：×7.物体经凸透镜成像时，像距增大，物距必然减小。参考答案：×8.光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中传播速度不同造成的。参考答案：×9.平面镜成像时，像与物的距离等于平面镜的长度。参考答案：×10.漫反射遵守光的反射定律。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：①三线共面；②法线居中；③两角相等。2.解释全反射现象发生的条件。参考答案：①光从光密介质射入光疏介质；②入射角大于临界角。3.凸透镜成像的规律有哪些？参考答案：①物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像；②物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像；③物距介于1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像；④物距小于焦距时，成正立放大的虚像。4.凹透镜对光线有什么作用？参考答案：凹透镜对光线有发散作用。5.光的色散现象是什么原因造成的？参考答案：光的色散现象是不同颜色的光在介质中的折射率不同，导致白光分解成各种颜色的光。6.平面镜成像的特点是什么？参考答案：平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，像与物大小相等，像为虚像。7.照相机和放大镜在成像原理上有何不同？参考答案：照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像原理工作，放大镜利用凸透镜成正立放大的虚像原理工作。8.解释光的折射现象，并说明折射率的意义。参考答案：光的折射现象是光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。折射率是描述光在介质中传播速度的物理量，数值越大，光在该介质中传播速度越慢。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）1.一束光线以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。请画出光路图并标注入射角、折射角和玻璃砖的边界线。参考答案：折射角为19.5°2.一个焦距为10cm的凸透镜，当物距为20cm时，成像在何处？成像的性质是什么？请画出光路图并标注焦点、物距和像距。参考答案：像距为20cm，倒立缩小的实像3.一个物体放在平面镜前10cm处，像距离平面镜多远？请画出平面镜成像的光路图并标注物体、像和镜面。参考答案：像距离平面镜10cm4.一个照相机镜头的焦距为50mm，要拍摄一个距离相机2m的物体，镜头需要移动多远才能使物体成像在底片上？参考答案：镜头需要前移约0.95cm5.一个凸透镜的焦距为15cm，当物距为30cm时，像距是多少？成像的性质是什么？请写出计算过程。参考答案：像距为30cm，倒立放大的实像6.一个物体放在平面镜前，观察到像是倒立的，物体距离平面镜多远？参考答案：物体距离平面镜10cm7.一个凸透镜的焦距为20cm，当物距为40cm时，像距是多少？成像的性质是什么？请画出光路图并标注焦点、物距和像距。参考答案：像距为40cm，倒立缩小的实像8.一个物体放在平面镜前，观察到像是正立的，物体距离平面镜多远？参考答案：物体距离平面镜任意距离标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：本题考查光的折射定律。根据折射定律，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。空气的折射率约为1，水的折射率约为1.33。设折射角为θ，则sin30°/sinθ=1/1.33，解得sinθ≈0.65，θ≈40.6°。最接近的选项是B.45°。2.参考答案：C解析：本题考查透镜的性质。凸透镜对光线有汇聚作用，凹透镜对光线有发散作用。凸透镜可以成实像，也可以成虚像；凹透镜只能成虚像。因此，只有C.凸透镜和凹透镜都能成实像是正确的。3.参考答案：D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。物体放在凸透镜前20cm时，u=-20cm，得到一个倒立放大的实像，说明像距v0。代入公式，1/f=1/(-20)+1/v，由于v0，所以1/v0，解得f20cm。最接近的选项是D.30cm。4.参考答案：A解析：本题考查近视和远视的矫正。近点距离为40cm，说明该人看近处物体有困难，是近视眼；远点距离为无穷远，说明该人看远处物体有困难，是远视眼。近视眼需要配戴凹透镜矫正，远视眼需要配戴凸透镜矫正。因此，该人应配戴凸透镜矫正视力。5.参考答案：B解析：本题考查光的干涉现象。光的干涉现象是波特有的现象，说明光是波。光的干涉现象包括双缝干涉、薄膜干涉等。6.参考答案：C解析：本题考查双缝干涉实验。双缝干涉条纹间距公式为Δx=λL/d，其中λ为波长，L为双缝到屏幕的距离，d为双缝间距。要使干涉条纹间距变大，需要增大λ或减小d。因此，使用波长更长的光会使干涉条纹间距变大。7.参考答案：B解析：本题考查光的衍射现象。光的衍射现象是波特有的现象，说明光是波。光的衍射现象包括单缝衍射、圆孔衍射等。8.参考答案：B解析：本题考查单缝衍射实验。单缝衍射条纹间距公式为Δx=λL/a，其中λ为波长，L为单缝到屏幕的距离，a为缝宽。要使衍射条纹间距变小，需要增大a。因此，增大缝宽会使衍射条纹间距变小。9.参考答案：B解析：本题考查光的偏振现象。光的偏振现象是波特有的现象，说明光是波。光的偏振现象包括自然光和偏振光的区别等。10.参考答案：D解析：本题考查光的偏振现象。光的偏振现象是波特有的现象，说明光是波。光的偏振现象包括自然光和偏振光的区别等。光的衍射是光绕过障碍物的现象，是波特有的现象，说明光是波。因此，只有D.光的衍射是光的偏振现象。二、填空题1.参考答案：45°解析：本题考查光的折射定律。根据折射定律n=sini/sinr，代入n=1.5，i=30°，可得sinr=sin30°/1.5=0.5/1.5≈0.333，查表得r≈19.5°，近似为45°。2.参考答案：增大解析：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，当物距u减小时，为保持等式成立，像距v必须增大。3.参考答案：40解析：本题考查凸透镜成像公式。根据公式1/f=1/u+1/v，代入f=10cm，u=20cm，可得1/10=1/20+1/v，解得v=40cm。4.参考答案：0.1解析：本题考查法拉第电磁感应定律。当导线框的一条边进入磁场时，产生的感应电动势为ε=Bvl，代入B=0.5T，v=2m/s，l=5cm=0.05m，可得ε=0.5×2×0.05=0.05V。最大值出现在该边速度方向与磁场方向垂直时，仍为0.05V。5.参考答案：光的波动性解析：本题考查光的干涉现象说明的问题。光的干涉现象是两列光波叠加时发生振动加强或减弱的现象，是光的波动性的重要证据。6.参考答案：增大双缝间距解析：本题考查双缝干涉条纹间距公式。根据公式Δx=Lλ/d，当L和λ不变时，增大双缝间距d，会使干涉条纹间距Δx变小。7.参考答案：光的波动性解析：本题考查光的衍射现象说明的问题。光的衍射是光绕过障碍物或小孔传播的现象，是光的波动性的重要证据。8.参考答案：增大单缝宽度解析：本题考查单缝衍射条纹间距公式。根据公式Δx=Lλ/a，当L和λ不变时，增大单缝宽度a，会使衍射条纹间距Δx变小。9.参考答案：光的横波性解析：本题考查光的偏振现象说明的问题。光的偏振现象是光波的振动方向被限制在某一平面内的现象，是光的横波性的重要证据。10.参考答案：偏振现象解析：本题考查光的偏振现象。偏振现象是指光波的振动方向被限制在某一平面内的现象，例如偏振片产生的偏振现象。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查光的反射定律。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。因此，光的反射现象中，反射角总是等于入射角，该说法正确。2.参考答案：√解析：本题考查光的折射定律。光的折射定律指出，折射光线、入射光线与法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，当光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；当光从光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。因此，光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，该说法正确。3.参考答案：√解析：本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用。凸透镜对光线有汇聚作用，可以将平行光线汇聚于焦点；凹透镜对光线有发散作用，可以将平行光线发散开来。因此，凸透镜对光线有汇聚作用，凹透镜对光线有发散作用，该说法正确。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。当物距u2f时，成倒立缩小的实像，像距v在f和2f之间。本题中，焦距f=10cm，物距u=20cm2f，因此成倒立缩小的实像，像距v在10cm和20cm之间。该说法正确。5.参考答案：√解析：本题考查照相机的原理。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，使物体在胶片（或传感器）上形成清晰的倒立缩小的实像。因此，该说法正确。6.参考答案：×解析：本题考查放大镜的原理。放大镜利用凸透镜成正立放大的虚像原理工作，当物距小于焦距时，凸透镜成放大镜成正立放大的虚像。因此，该说法错误。7.参考答案：×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，当像距v增大时，物距u必然减小，但反之不成立。即物距u减小时，像距v可能增大，也可能减小，取决于具体的物距和焦距关系。因此，该说法错误。8.参考答案：×解析：本题考查光的色散现象。光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中传播速度不同造成的。不同颜色的光在介质中的折射率不同，导致不同颜色的光在介质中传播速度不同，从而发生色散现象。因此，该说法正确。9.参考答案：×解析：本题考查平面镜成像特点。平面镜成像时，像与物的距离等于像与镜面的距离，而不是平面镜的长度。平面镜的长度只是成像范围的一个参考，并不影响像与物的距离。因此，该说法错误。10.参考答案：√解析：本题考查平面镜成像特点。平面镜成像时，像与物的距离等于像与镜面的距离，而不是平面镜的长度。平面镜的长度只是成像范围的一个参考，并不影响像与物的距离。因此，该说法正确。四、简答题1.参考答案：①三线共面；②法线居中；③两角相等。解析：本题考查《光的反射定律》。光的反射定律包括三点：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。这三点是理解反射现象的基础，也是光学中的基本规律。2.参考答案：①光从光密介质射入光疏介质；②入射角大于临界角。解析：本题考查《全反射的条件》。全反射现象发生的条件有两个：一是光必须从光密介质射入光疏介质；二是入射角必须大于或等于临界角。只有同时满足这两个条件，才能发生全反射现象。3.参考答案：①物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像；②物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像；③物距介于1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立放大的实像；④物距小于焦距时，成正立放大的虚像。解析：本题考查《凸透镜成像规律》。凸透镜成像规律是光学中的重要内容，需要掌握物距与像距、像的性质（倒立或正立、放大或缩小、实像或虚像）之间的关系。不同物距下，凸透镜成像的规律不同，需要根据具体情况进行分析。4.参考答案：凹透镜对光线有发散作用。解析：本题考查《凹透镜的作用》。凹透镜对光线有发散作用，即将平行光线发散开来，使光线看起来像是从一个点发出的。凹透镜的这一特性在光学中有着广泛的应用，例如在眼镜中用于矫正近视。5.参考答案：光的色散现象是不同颜色的光在介质中的折射率不同，导致白光分解成各种颜色的光。解析：本题考查《光的色散现象的原因》。光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中的折射率不同，导致白光在通过介质时被分解成各种颜色的光。例如，白光通过三棱镜时，由于不同颜色的光折射率不同，会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。6.参考答案：平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，像与物大小相等，像为虚像。解析：本题考查《平面镜成像的特点》。平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，像与物大小相等，像为虚像。这些特点在日常生活中有着广泛的应用，例如在照镜子时，我们看到的像就是平面镜成像。7.参考答案：照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像原理工作，放大镜利用凸透镜成正立放大的虚像原理工作。解析：本题考查《照相机和放大镜的成像原理》。照相机利用凸透镜成倒立缩小的实像原理工作，而放大镜利用凸透镜成正立放大的虚像原理工作。这两种光学仪器的成像原理不同，应用场景也不同。8.参考答案：光的折射现象是光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。折射率是描述光在介质中传播速度的物理量，数值越大，光在该介质中传播速度越慢。解析：本题考查《光的折射现象及折射率的意义》。光的折射现象是光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。折射率是描述光在介质中传播速度的物理量，数值越大，光在该介质中传播速度越慢。折射率是光学中的重要物理量，对于理解光的传播规律具有重要意义。五、应用题1.参考答案：折射角为19.5°解析：本题考查光的折射定律。根据折射定律，n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中n₁为空气的折射率，n₂为玻璃的折射率，θ₁为入射角，θ₂为折射角。代入数据，sinθ₂=(1×sin30°)/1.5≈0.3333，θ₂≈19.5°。光路图如下：入射光线与法线夹角为30°，折射光线与法线夹角为19.5°，玻璃砖边界线与法线垂直。2.参考答案：像距为20cm，倒立缩小的实像解析：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=1/20+1/v，v=20cm。根据物距大于2f时成倒立缩小的实像的规律，成像为倒立缩小的实像。光路图如下：焦点F位于透镜右侧5cm处