光学高中试题及详尽答案梳理

光学高中试题及详尽答案梳理

一、单选题

1.下列哪个现象证明了光的波动性？（）（2分）A.光的直线传播B.光的反射C.光的衍射D.光的色散【答案】C【解析】光的衍射现象是波动特有的现象，能够证明光的波动性

2.在真空中，光速约为多少？（）（1分）A.3×10^8m/sB.3×10^7m/sC.2×10^8m/sD.4×10^8m/s【答案】A【解析】在真空中，光速是一个常数，约为3×10^8m/s

3.下列哪种透镜能使光线发散？（）（2分）A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.棱镜【答案】B【解析】凹透镜能使光线发散，而凸透镜能使光线会聚

4.光的反射中，反射角等于入射角，这是指（）（2分）A.镜面反射B.漫反射C.全反射D.折射【答案】A【解析】在镜面反射中，反射角等于入射角，而在漫反射中，由于表面粗糙，反射角不等于入射角

5.以下哪个现象与光的色散无关？（）（2分）A.彩虹的形成B.白光通过三棱镜分解成七色光C.水中的筷子看起来变弯D.肥皂泡上的彩色条纹【答案】C【解析】水中的筷子看起来变弯是由于光的折射现象，而彩虹的形成、白光通过三棱镜分解成七色光、肥皂泡上的彩色条纹都与光的色散有关

6.光从空气进入水中，光的传播速度将（）（2分）A.增加B.减少C.不变D.无法确定【答案】B【解析】光在不同介质中的传播速度不同，光从空气进入水中时，传播速度将减少

7.下列哪个现象是光的干涉现象？（）（2分）A.小孔成像B.水面的油膜出现彩色条纹C.日食D.月食【答案】B【解析】水面的油膜出现彩色条纹是由于光的干涉现象，而小孔成像、日食、月食与光的干涉无关

8.全反射发生的条件是（）（2分）A.光从光密介质射入光疏介质B.光从光疏介质射入光密介质C.入射角大于临界角D.入射角小于临界角【答案】A、C【解析】全反射发生的条件是光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角

9.下列哪个光学元件可以用来矫正近视？（）（2分）A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.棱镜【答案】B【解析】近视眼是由于晶状体曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像落在视网膜的前方，需要用凹透镜来矫正

10.光的折射定律中，入射光线、折射光线和法线在同一个平面内，这是指（）（2分）A.斯涅尔定律B.反射定律C.光的直线传播D.光的波动性【答案】A【解析】斯涅尔定律指出，入射光线、折射光线和法线在同一个平面内，且入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些现象与光的波动性有关？（）A.光的衍射B.光的干涉C.光的直线传播D.光的色散E.全反射【答案】A、B【解析】光的衍射和光的干涉是波动特有的现象，而光的直线传播、光的色散、全反射与光的波动性无关

2.以下哪些是光学元件？（）A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.棱镜E.光源【答案】A、B、C、D【解析】光源不是光学元件，它是光的发出者

3.以下哪些是光的色散现象？（）A.彩虹的形成B.白光通过三棱镜分解成七色光C.水中的筷子看起来变弯D.肥皂泡上的彩色条纹E.全反射【答案】A、B、D【解析】水中的筷子看起来变弯是由于光的折射现象，全反射与光的色散无关

4.以下哪些是全反射的条件？（）A.光从光密介质射入光疏介质B.光从光疏介质射入光密介质C.入射角大于临界角D.入射角小于临界角E.光的全反射与光的颜色无关【答案】A、C【解析】全反射发生的条件是光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角

5.以下哪些是光的折射现象？（）A.水中的筷子看起来变弯B.日食C.月食D.彩虹的形成E.全反射【答案】A、D【解析】日食、月食与光的折射无关，全反射是光的反射现象

三、填空题

1.光的直线传播是指光在______中沿______传播的现象【答案】均匀介质；直线（4分）

2.光的反射分为______和______两种【答案】镜面反射；漫反射（4分）

3.光的色散是指______通过______分解成______的现象【答案】白光；三棱镜；各种色光（4分）

4.全反射发生的条件是光从______射入______，且入射角______【答案】光密介质；光疏介质；大于临界角（4分）

5.光的折射定律中，入射光线、折射光线和法线在______平面内，且入射角和折射角的______之比等于两种介质的______之比【答案】同一；正弦；折射率（4分）

四、判断题

1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）（2分）【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小

2.光的衍射现象是波动特有的现象（）（2分）【答案】（√）【解析】光的衍射现象是波动特有的现象，能够证明光的波动性

3.光的色散是由于不同颜色的光在介质中的传播速度不同（）（2分）【答案】（√）【解析】光的色散是由于不同颜色的光在介质中的传播速度不同，导致白光分解成各种色光

4.全反射只能发生在光从光密介质射入光疏介质的情况下（）（2分）【答案】（√）【解析】全反射只能发生在光从光密介质射入光疏介质的情况下，且入射角大于临界角

5.光的折射定律中，入射光线、折射光线和法线在同一个平面内（）（2分）【答案】（√）【解析】光的折射定律指出，入射光线、折射光线和法线在同一个平面内，且入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比

五、简答题

1.简述光的波动性和粒子性的特点【答案】光的波动性特点包括能够发生干涉、衍射现象，能够在介质中传播；光的粒子性特点包括具有能量和动量，能够发生光电效应【解析】光的波动性和粒子性是光的两种基本属性，光的波动性表现在能够发生干涉、衍射现象，能够在介质中传播；光的粒子性表现在具有能量和动量，能够发生光电效应

2.简述全反射的条件和应用【答案】全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角全反射的应用包括光纤通信、全反射棱镜等【解析】全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角全反射的应用包括光纤通信、全反射棱镜等

3.简述光的色散现象及其成因【答案】光的色散现象是指白光通过三棱镜分解成各种色光的现象其成因是由于不同颜色的光在介质中的传播速度不同，导致白光分解成各种色光【解析】光的色散现象是指白光通过三棱镜分解成各种色光的现象其成因是由于不同颜色的光在介质中的传播速度不同，导致白光分解成各种色光

六、分析题

1.分析全反射现象的原理及其应用【答案】全反射现象的原理是光从光密介质射入光疏介质时，当入射角大于临界角时，光线全部反射回光密介质全反射的应用包括光纤通信、全反射棱镜等【解析】全反射现象的原理是光从光密介质射入光疏介质时，当入射角大于临界角时，光线全部反射回光密介质全反射的应用包括光纤通信、全反射棱镜等

2.分析光的色散现象的成因及其应用【答案】光的色散现象的成因是由于不同颜色的光在介质中的传播速度不同，导致白光分解成各种色光光的色散现象的应用包括光谱分析、光学仪器等【解析】光的色散现象的成因是由于不同颜色的光在介质中的传播速度不同，导致白光分解成各种色光光的色散现象的应用包括光谱分析、光学仪器等

七、综合应用题

1.一个凸透镜的焦距为10cm，物体距离凸透镜15cm，求像的位置和性质【答案】根据凸透镜成像公式1/f=1/v+1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距代入数据得1/10=1/v+1/15，解得v=30cm像位于凸透镜后30cm处，倒立、放大、实像【解析】根据凸透镜成像公式1/f=1/v+1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距代入数据得1/10=1/v+1/15，解得v=30cm像位于凸透镜后30cm处，倒立、放大、实像

八、标准答案

一、单选题

1.C

2.A

3.B

4.A

5.C

6.B

7.B

8.A、C

9.B

10.A

二、多选题

1.A、B

2.A、B、C、D

3.A、B、D

4.A、C

5.A、D

三、填空题

1.均匀介质；直线

2.镜面反射；漫反射

3.白光；三棱镜；各种色光

4.光密介质；光疏介质；大于临界角

5.同一；正弦；折射率

四、判断题

1.（×）

2.（√）

3.（√）

4.（√）

5.（√）

五、简答题

1.光的波动性特点包括能够发生干涉、衍射现象，能够在介质中传播；光的粒子性特点包括具有能量和动量，能够发生光电效应

2.全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角全反射的应用包括光纤通信、全反射棱镜等

3.光的色散现象是指白光通过三棱镜分解成各种色光的现象其成因是由于不同颜色的光在介质中的传播速度不同，导致白光分解成各种色光

六、分析题

1.全反射现象的原理是光从光密介质射入光疏介质时，当入射角大于临界角时，光线全部反射回光密介质全反射的应用包括光纤通信、全反射棱镜等

2.光的色散现象的成因是由于不同颜色的光在介质中的传播速度不同，导致白光分解成各种色光光的色散现象的应用包括光谱分析、光学仪器等

七、综合应用题

1.根据凸透镜成像公式1/f=1/v+1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距代入数据得1/10=1/v+1/15，解得v=30cm像位于凸透镜后30cm处，倒立、放大、实像。