2026年人教版高中物理选修光学基础同步练习题及答案

2026年人教版高中物理选修光学基础同步练习题及答案第1页共1页2026年人教版高中物理选修光学基础同步练习题及答案一、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玻璃砖，发生折射现象时，下列说法正确的是A.入射角增大，折射角一定增大B.折射角减小，入射角一定减小C.光在玻璃砖中的传播速度一定小于在空气中的传播速度D.光从玻璃砖射入空气时，折射角一定大于入射角参考答案：C2.某人透过焦距为10cm的凸透镜观察物体，物体离透镜15cm，则该人看到的像是A.放大的实像B.缩小的实像C.放大的虚像D.缩小的虚像参考答案：C3.用红光和紫光分别照射同一块金属板，都能发生光电效应，则A.红光的频率比紫光的频率高B.紫光的波长比红光的波长长C.照射紫光时，光电子的最大初动能比照射红光时大D.照射红光时，光电子的最大初动能比照射紫光时大参考答案：C4.一束单色光从空气射入水中，下列说法正确的是A.光的频率发生变化B.光的波长发生变化C.光的传播速度发生变化D.光的色散现象发生参考答案：B5.某人站在平面镜前2m处，则他的像到平面镜的距离为A.1mB.2mC.4mD.8m参考答案：B6.一束光线从空气射入水中，发生全反射的条件是A.入射角大于等于临界角B.入射角小于等于临界角C.光从水中射入空气D.光的频率越高参考答案：A7.一束光线射入棱镜，发生色散现象，下列说法正确的是A.红光的偏折程度最大B.紫光的偏折程度最大C.所有色光的偏折程度都相同D.色散现象是光的干涉现象参考答案：B8.某人透过放大镜观察物体，物体离透镜10cm，则该人看到的像是A.放大的实像B.缩小的实像C.放大的虚像D.缩小的虚像参考答案：C9.一束光线从空气射入玻璃砖，发生折射现象时，下列说法正确的是A.光的频率发生变化B.光的波长发生变化C.光的传播速度发生变化D.光的色散现象发生参考答案：C10.某人站在远处观看日出，看到太阳从地平线上升起，下列说法正确的是A.太阳的实际位置比观察到的位置高B.太阳的实际位置比观察到的位置低C.太阳的实际位置与观察到的位置相同D.观察到的现象是光的反射现象参考答案：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.在真空中，光速约为______m/s。参考答案：3×10^82.光的反射现象中，反射角等于______。参考答案：入射角3.光的折射现象中，光从光密介质射入光疏介质时，折射角______入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：大于4.一束光线从空气射入玻璃，其传播速度将______（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：减小5.平面镜成像的特点是：像与物的距离相等，像与物的连线与镜面______。参考答案：垂直6.凸透镜对光线有______作用，凹透镜对光线有______作用。参考答案：会聚；发散7.当物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、______的实像。参考答案：缩小8.光的色散现象是由于不同颜色的光在介质中的______不同造成的。参考答案：折射率9.一束光线从空气射入水中，发生全反射的条件是入射角______临界角。参考答案：大于10.某人透过焦距为10cm的凸透镜观察物体，物体离透镜15cm，则该人看到的像是______（填“放大”或“缩小”）的虚像。参考答案：放大三、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：√2.一束光线从空气射入玻璃中，其传播速度将增大。参考答案：×3.平面镜成像的特点是：像与物的距离相等，像与物的连线与镜面垂直。参考答案：√4.凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。参考答案：√5.当物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。参考答案：√6.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造成。参考答案：√7.一束光线从空气射入水中，发生全反射的条件是入射角大于临界角。参考答案：√8.放大镜是利用凸透镜成像原理制成的，可以成正立、放大的虚像。参考答案：√9.棱镜可以改变光的传播方向，但不能使光发生色散。参考答案：×10.光的折射现象中，光从光密介质射入光疏介质时，折射角小于入射角。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.解释什么是光的折射现象，并说明折射率的意义。参考答案：光的折射现象是指光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。折射率是描述光线在两种介质中传播速度差异的物理量，定义为光在真空中的速度与光在介质中的速度之比。3.列举三种常见的光学元件，并简述其作用。参考答案：常见的光学元件包括凸透镜、凹透镜和棱镜。凸透镜对光线有会聚作用，可用于放大镜、照相机等设备；凹透镜对光线有发散作用，可用于矫正近视眼；棱镜可以改变光的传播方向，并使光发生色散。4.当物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距时，会形成什么样的像？请说明原因。参考答案：当物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距时，会形成倒立、缩小的实像。这是因为根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，且像为倒立、缩小的实像。5.光的色散现象是由于什么原因造成的？参考答案：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造成的。不同颜色的光具有不同的波长，因此在通过介质时偏折程度不同，导致白光分解成各种颜色的光。6.简述全反射现象发生的条件。参考答案：全反射现象发生的条件是：光线从光密介质射入光疏介质；入射角大于或等于临界角。当满足这两个条件时，光线将全部反射回光密介质，不再进入光疏介质。7.放大镜是利用凸透镜成像原理制成的，请说明其成像特点。参考答案：放大镜是利用凸透镜成像原理制成的，当物体距离凸透镜的距离小于一倍焦距时，会形成正立、放大的虚像。这是因为根据凸透镜成像规律，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。8.棱镜可以改变光的传播方向，请解释其原理。参考答案：棱镜可以改变光的传播方向，其原理是利用光的折射现象。当光线从棱镜的一个面射入，再从另一个面射出时，由于棱镜材料的折射率大于空气，光线在两次折射过程中都会发生偏折，从而改变光的传播方向。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.在实验室中，一束单色光从空气射入玻璃砖，入射角为30°，折射角为22°。已知玻璃的折射率为n，求该单色光在玻璃中的传播速度v。请写出计算过程和最终结果。参考答案：v=c/n=3.0×10^8m/s/1.5=2.0×10^8m/s2.一物体放在凸透镜前20cm处，凸透镜的焦距为10cm。求该物体通过凸透镜成像的位置，并判断成像的性质（放大、缩小、正立、倒立）。参考答案：成像位置为16.7cm，倒立、缩小的实像3.某人用放大镜观察一个物体，放大镜的焦距为15cm。当物体放在放大镜前10cm处时，观察到物体的像。求该像的性质（实像、虚像），并说明观察到的像是放大的还是缩小的。参考答案：虚像，放大的4.一束光线从空气射入水中，入射角为60°，折射角为40°。求水的折射率。请写出计算过程和最终结果。参考答案：n=sini/sinr=sin60°/sin40°≈1.735.一个平行光管，其透镜的焦距为20cm。当平行光管正对透镜时，在透镜后50cm处得到一个清晰的光斑。求该透镜的焦距。参考答案：20cm6.一束光线从空气射入玻璃棱镜，入射角为30°，折射角为20°。已知玻璃的折射率为1.5，求该光线在玻璃中的传播速度v。请写出计算过程和最终结果。参考答案：v=c/n=3.0×10^8m/s/1.5=2.0×10^8m/s7.一个物体放在凸透镜前25cm处，凸透镜的焦距为15cm。求该物体通过凸透镜成像的位置，并判断成像的性质（放大、缩小、正立、倒立）。参考答案：成像位置为37.5cm，倒立、放大的实像8.一束光线从空气射入水中，入射角为45°，折射角为30°。求水的折射率。请写出计算过程和最终结果。参考答案：n=sini/sinr=sin45°/sin30°≈1.41标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：本题考查光的折射定律。根据光的折射定律，入射角增大，折射角也增大，但折射角减小时，入射角不一定减小，因为还可能发生全反射。光在玻璃砖中的折射率大于1，根据v=c/n，光在玻璃砖中的传播速度一定小于在空气中的传播速度。光从玻璃砖射入空气时，如果入射角小于临界角，则折射角小于入射角，如果入射角大于临界角，则发生全反射，没有折射角。因此，选项C正确。2.参考答案：C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。该凸透镜的焦距为10cm，物体离透镜15cm，即u=15cm，代入公式得v=30cm。因为v2f，所以成倒立、放大的实像。因此，选项C错误，选项A正确。3.参考答案：C解析：本题考查光电效应。根据光电效应方程E_k=hv-W，其中E_k为光电子的最大初动能，h为普朗克常数，v为入射光的频率，W为金属的逸出功。红光的频率比紫光的频率低，所以照射紫光时，光电子的最大初动能比照射红光时大。因此，选项C正确。4.参考答案：B解析：本题考查光的折射。光从一种介质射入另一种介质时，光的频率不变，但光的波长和传播速度会发生变化。根据v=c/n，光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，根据λ=v/γ，光的波长也发生变化。光的色散现象是不同色光的偏折程度不同，不是光的传播速度发生变化。因此，选项B正确。5.参考答案：B解析：本题考查平面镜成像。平面镜成像的特点是像与物到平面镜的距离相等，且像与物关于平面镜对称。某人站在平面镜前2m处，则他的像到平面镜的距离也为2m。因此，选项B正确。6.参考答案：A解析：本题考查全反射。光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于等于临界角，则发生全反射。因此，选项A正确。7.参考答案：B解析：本题考查光的色散。棱镜对光的色散作用是不同色光的偏折程度不同，紫光的偏折程度最大，红光的偏折程度最小。因此，选项B正确。8.参考答案：C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。该凸透镜的焦距为10cm，物体离透镜10cm，即u=10cm，代入公式得v=10cm。因为u=f，所以成倒立、等大的实像。因此，选项C错误，选项A正确。9.参考答案：C解析：本题考查光的折射定律。根据光的折射定律，入射角增大，折射角也增大，但折射角减小时，入射角不一定减小，因为还可能发生全反射。光在玻璃砖中的折射率大于1，根据v=c/n，光在玻璃砖中的传播速度一定小于在空气中的传播速度。光从玻璃砖射入空气时，如果入射角小于临界角，则折射角小于入射角，如果入射角大于临界角，则发生全反射，没有折射角。因此，选项C正确。10.参考答案：A解析：本题考查光的折射。由于大气层的密度不均匀，光线在穿过大气层时会发生折射，使得太阳的实际位置比观察到的位置高。因此，选项A正确。二、填空题1.参考答案：3×10^8解析：本题考查光速的基本概念。光在真空中的传播速度是一个基本物理常数，约为3×10^8m/s。这是高中物理选修光学基础中的核心知识点之一。2.参考答案：入射角解析：本题考查光的反射定律。根据光的反射定律，反射角等于入射角。这是光学中的基本定律，也是理解反射现象的基础。3.参考答案：大于解析：本题考查光的折射规律。当光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。这是光的折射现象的基本规律，也是理解折射现象的关键。4.参考答案：减小解析：本题考查光在不同介质中的传播速度。光在真空中的传播速度最大，在其他介质中传播速度会减小。因此，当光从空气射入玻璃时，其传播速度将减小。5.参考答案：垂直解析：本题考查平面镜成像的特点。根据平面镜成像的规律，像与物的连线与镜面垂直。这是平面镜成像的基本特点之一。6.参考答案：会聚；发散解析：本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。这是透镜的基本性质，也是理解透镜成像的基础。7.参考答案：缩小解析：本题考查凸透镜成像规律。当物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。这是凸透镜成像的基本规律之一。8.参考答案：折射率解析：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的折射率不同造成的。这是理解光的色散现象的关键。9.参考答案：大于解析：本题考查全反射的条件。一束光线从空气射入水中，发生全反射的条件是入射角大于临界角。这是全反射现象的基本条件。10.参考答案：放大解析：本题考查凸透镜成像规律。当物体距离凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像。因此，当物体距离凸透镜15cm时（假设焦距为10cm），该人看到的像是放大的虚像。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，适用于所有光的反射现象，包括镜面反射和漫反射。因此，该说法是正确的。2.参考答案：×解析：本题考查光在不同介质中的传播速度。光在真空中的传播速度最大，为3×10^8m/s。当光从空气射入玻璃中时，由于玻璃的折射率大于空气的折射率，光的传播速度将减小。因此，该说法是错误的。3.参考答案：√解析：本题考查平面镜成像的特点。根据平面镜成像的原理，像与物的距离相等，像与物的连线与镜面垂直。这是平面镜成像的基本特点，适用于所有平面镜成像的情况。因此，该说法是正确的。4.参考答案：√解析：本题考查凸透镜和凹透镜对光线的作用。凸透镜对光线有会聚作用，即能使平行光线会聚于焦点；凹透镜对光线有发散作用，即能使平行光线发散。这是凸透镜和凹透镜的基本性质，适用于所有凸透镜和凹透镜的光学应用。因此，该说法是正确的。5.参考答案：√解析：本题考查凸透镜成像规律。当物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距时，根据凸透镜成像规律，凸透镜成倒立、缩小的实像。这是凸透镜成像的基本规律，适用于所有物体距离凸透镜大于二倍焦距的情况。因此，该说法是正确的。6.参考答案：√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的折射率不同造成的。不同颜色的光在介质中的折射率不同，导致光线在通过介质时发生不同程度的偏折，从而形成色散现象。因此，该说法是正确的。7.参考答案：√解析：本题考查全反射的条件。一束光线从光密介质射入光疏介质时，发生全反射的条件是入射角大于临界角。当入射角大于临界角时，光线将全部反射回光密介质，发生全反射。因此，该说法是正确的。8.参考答案：√解析：本题考查放大镜的成像原理。放大镜是利用凸透镜成像原理制成的，当物体距离凸透镜的距离小于一倍焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像。因此，该说法是正确的。9.参考答案：×解析：本题考查棱镜对光的作用。棱镜可以改变光的传播方向，并且能使光发生色散。当光通过棱镜时，由于不同颜色的光在棱镜中的折射率不同，光线会发生色散，形成光谱。因此，该说法是错误的。10.参考答案：√解析：本题考查光的折射规律。根据光的折射定律，光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。这是光学中的基本定律，适用于所有光的折射现象。因此，该说法是正确的。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。光的反射定律是几何光学的基本定律之一，它描述了光线在遇到界面时反射的规律。解答时需要准确复述反射定律的三个要点，即反射光线、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，以及反射角等于入射角。这些要点是理解光的反射现象的基础。2.参考答案：光的折射现象是指光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。折射率是描述光线在两种介质中传播速度差异的物理量，定义为光在真空中的速度与光在介质中的速度之比。解析：本题考查光的折射现象和折射率的概念。光的折射是光线在介质界面处发生速度变化导致方向改变的现象，这是光学中的基本概念。折射率是一个无量纲的物理量，它反映了不同介质对光的偏折能力。解答时需要明确折射现象的定义和折射率的物理意义。3.参考答案：常见的光学元件包括凸透镜、凹透镜和棱镜。凸透镜对光线有会聚作用，可用于放大镜、照相机等设备；凹透镜对光线有发散作用，可用于矫正近视眼；棱镜可以改变光的传播方向，并使光发生色散。解析：本题考查常见光学元件及其作用。凸透镜和凹透镜是最基本的光学元件，它们对光线的会聚和发散作用在光学系统中应用广泛。棱镜则利用光的色散现象，将白光分解成不同颜色的光。解答时需要准确列举三种元件并说明其基本作用。4.参考答案：当物体距离凸透镜的距离大于二倍焦距时，会形成倒立、缩小的实像。这是因为根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，且像为倒立、缩小的实像。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，不同物距对应不同的成像特点。当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，这一规律在照相机等设备中得到了应用。解答时需要结合凸透镜成像规律进行解释。5.参考答案：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造成的。不同颜色的光具有不同的波长，因此在通过介质时偏折程度不同，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成因。光的色散是光学中的基本现象，它揭示了不同颜色的光在介质中传播特性的差异。解答时需要说明色散现象是由于不同颜色的光折射率不同导致的，并解释折射率与波长的关系。6.参考答案：全反射现象发生的条件是：光线从光密介质射入光疏介质；入射角大于或等于临界角。当满足这两个条件时，光线将全部反射回光密介质，不再进入光疏介质。解析：本题考查全反射现象的条件。全反射是光学中的重要现象，在光纤通信等领域有广泛应用。解答时需要准确说明全反射的两个必要条件，即光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于或等于临界角。7.参考答案：放大镜是利用凸透镜成像原理制成的，当物体距离凸透镜的距离小于一倍焦距时，会形成正立、放大的虚像。这是因为根据凸透镜成像规律，当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像。解析：本题考查放大镜的成像特点。放大镜是日常生活中常用的光学仪器，其成像原理基于凸透镜。解答时需要结合凸透镜成像规律说明放大镜的成像特点，即成正立、放大的虚像。8.参考答案：棱镜可以改变光的传播方向，其原理是利用光的折射现象。当光线从棱镜的一个面射入，再从另一个面射出时，由于棱镜材料的折射率大于空气，光线在两次折射过程中都会发生偏折，从而改变光的传播方向。解析：本题考查棱镜改变光传播方向的原理。棱镜是光学中的基本元件，其作用是改变光的传播方向和发生色散。解答时需要说明棱镜利用光的折射原理，通过两次折射改变光的传播方向。五、应用题1.参考答案：v=c/n=3.0×10^8m/s/1.5=2.0×10^8m/s解析：本题考查光的折射定律。根据折射定律，n=sini/sinr，其中i为入射角，r为折射角。代入已知数据，n=sin30°/sin22°≈1.5。光在介质中的传播速度v=c/n，其中c为光在真空中的速度，约为3.0×10^8m/s。因此，v=3.0×10^8m/s/1.5=2.0×10^8m/s。2.参考答案：成像位置为16.7cm，倒立、缩小的实像解析：本题考查凸透镜成像规律。根据透镜成像公式，1/f=1/u+1/v，其中f为焦