2025光學試題及答案一、選擇題（每題3分，共30分）1.光從空氣斜射入玻璃中，入射角為60°，則折射角可能是（）A.0°B.35°C.60°D.90°答案：B解析：光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角。已知入射角為60°，所以折射角應小于60°，又因為光折射時不會沿原路返回，折射角不能為0°，所以折射角可能是35°，答案選B。2.下列現(xiàn)象中，能用光的直線傳播規(guī)律解釋的是（）A.雨后天空的彩虹B.水中的“月亮”C.陽光下人在地上的影子D.斜插入水中“變彎”的筷子答案：C解析：雨后天空的彩虹是光的色散現(xiàn)象，是由于不同顏色的光在折射時偏折程度不同造成的，A選項不符合；水中的“月亮”是光的反射形成的平面鏡成像，B選項不符合；陽光下人在地上的影子是由于光沿直線傳播，人擋住了光的傳播路徑形成的，C選項符合；斜插入水中“變彎”的筷子是光的折射現(xiàn)象，D選項不符合。3.下列關(guān)于凸透鏡成像的說法中，正確的是（）A.成實像時，像一定比物體小B.成虛像時，像一定比物體大C.成實像時，像和物體一定在透鏡的兩側(cè)D.成虛像時，像和物體一定在透鏡的同側(cè)答案：BCD解析：凸透鏡成實像時，可能是放大的、等大的或縮小的像，A選項錯誤；凸透鏡成虛像時，一定是正立、放大的虛像，像一定比物體大，B選項正確；凸透鏡成實像時，物和像一定在透鏡的兩側(cè)，C選項正確；凸透鏡成虛像時，物和像一定在透鏡的同側(cè)，D選項正確。4.某同學在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時，蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖所示，此時在光屏上得到了一個清晰的像（圖中未畫出），則下列說法正確的是（）（此處應有一個實驗裝置圖，假設(shè)蠟燭在最左側(cè)，凸透鏡在中間，光屏在最右側(cè)，蠟燭到凸透鏡的距離大于2倍焦距）A.此時成的是倒立、縮小的實像B.此時成的是倒立、放大的實像C.該凸透鏡的焦距可能是10cmD.當蠟燭向左移動時，光屏要向右移動才能再次得到清晰的像答案：AC解析：由圖可知，物距大于2倍焦距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時成倒立、縮小的實像，A選項正確，B選項錯誤；物距u＞2f，即30cm＞2f，可得f＜15cm；像距f＜v＜2f，即20cm＞f且20cm＜2f，可得10cm＜f＜20cm，綜合可得10cm＜f＜15cm，所以該凸透鏡的焦距可能是10cm，C選項正確；當蠟燭向左移動時，物距增大，像距減小，光屏要向左移動才能再次得到清晰的像，D選項錯誤。5.如圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上同時發(fā)生反射和折射（圖中入射光線、反射光線和折射光線的方向均未標出），其中折射光線是（）（此處應有一個光線在界面上反射和折射的圖，假設(shè)界面水平，有三條光線，一條垂直界面，另外兩條與界面有夾角）A.AOB.BOC.COD.DO答案：C解析：首先根據(jù)反射角等于入射角，找出反射光線和入射光線。因為反射角和入射角是關(guān)于法線對稱的，所以可以判斷出AO是入射光線，OB是反射光線。然后根據(jù)折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，且在不同介質(zhì)中，所以CO是折射光線，答案選C。6.下列光學儀器中，利用凸透鏡成倒立、縮小實像原理制成的是（）A.放大鏡B.投影儀C.照相機D.顯微鏡答案：C解析：放大鏡是利用凸透鏡成正立、放大的虛像原理制成的，A選項不符合；投影儀是利用凸透鏡成倒立、放大的實像原理制成的，B選項不符合；照相機是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像原理制成的，C選項符合；顯微鏡的物鏡是利用凸透鏡成倒立、放大的實像，目鏡是利用凸透鏡成正立、放大的虛像，D選項不符合。7.如圖所示，是小明同學拍攝的濱州中海國家水利風景區(qū)中“天地橋”的照片，下列說法正確的是（）（此處應有一張“天地橋”的照片）A.要想使橋的像小一些，小明應離橋遠一些，再拍攝B.橋在水中的倒影是由于光的直線傳播形成的C.橋在水中的倒影是由于光的折射形成的D.拍攝時底片上的像是倒立、放大的實像答案：A解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物距增大，像距減小，像變小。要想使橋的像小一些，小明應離橋遠一些，增大物距，再拍攝，A選項正確；橋在水中的倒影是平面鏡成像，是由于光的反射形成的，B、C選項錯誤；照相機拍攝時底片上的像是倒立、縮小的實像，D選項錯誤。8.把一只點燃的蠟燭放在焦距為10cm的凸透鏡前16cm處，在凸透鏡的另一側(cè)調(diào)節(jié)光屏的位置可找到一個清晰的燭焰的像，這個像是圖中的（）（此處應有四個不同的像的圖，分別是正立、倒立、放大、縮小等不同情況）A.B.C.D.答案：B解析：已知凸透鏡焦距f=10cm，物距u=16cm，此時f＜u＜2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成倒立、放大的實像，所以答案選B。9.如圖所示，當用眼睛去觀察鏡子時，光束似乎是從M處發(fā)散開來的，則透鏡的焦距是（）（此處應有一個透鏡和光線的圖，假設(shè)光線經(jīng)過透鏡折射后看起來是從M處發(fā)散開來的，M點到透鏡的距離為20cm）A.0.1mB.0.2mC.0.3mD.0.5m答案：A解析：由圖可知，光線經(jīng)凸透鏡折射后看起來是從M處發(fā)散開來的，M點是虛焦點，M點到凸透鏡的距離為焦距。已知M點到透鏡的距離為20cm=0.2m，所以焦距f=0.2m÷2=0.1m，答案選A。10.當物體距離凸透鏡8cm時，在透鏡另一側(cè)光屏上成一個清晰放大的實像，若保持物體與光屏的位置不變，把凸透鏡向光屏方向移動2cm，則在光屏上又成一清晰的縮小的像。則凸透鏡的焦距為（）A.f＜2cmB.2cm＜f＜4cmC.4cm＜f＜5cmD.5cm＜f＜8cm答案：C解析：當物體距離凸透鏡8cm時，在透鏡另一側(cè)光屏上成一個清晰放大的實像，此時f＜8cm＜2f，即4cm＜f＜8cm；把凸透鏡向光屏方向移動2cm，則物距變?yōu)?0cm，此時成清晰的縮小的像，所以10cm＞2f，即f＜5cm。綜合可得4cm＜f＜5cm，答案選C。二、填空題（每空2分，共20分）1.光在真空中的傳播速度是______m/s。答案：3×10?解析：光在真空中的傳播速度是宇宙中最快的速度，大小為3×10?m/s。2.小明站在平面鏡前2m處，他在鏡中的像距平面鏡______m；當他遠離平面鏡時，他在鏡中的像______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。答案：2；不變解析：根據(jù)平面鏡成像特點，像與物到平面鏡的距離相等，小明站在平面鏡前2m處，所以他在鏡中的像距平面鏡也是2m；平面鏡成像時，像與物大小相等，當他遠離平面鏡時，他的大小不變，所以他在鏡中的像大小也不變。3.如圖所示，是光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)中傳播的情形，其中______是界面，______是入射光線，折射角的大小是______。（此處應有一個光線在空氣和玻璃界面?zhèn)鞑サ膱D，假設(shè)界面水平，有三條光線，一條垂直界面，另外兩條與界面有夾角）答案：MN；BO；30°解析：根據(jù)反射角等于入射角，可判斷出法線是PQ，界面是MN。由圖可知，BO是入射光線，OA是反射光線，OC是折射光線。折射角是折射光線與法線的夾角，所以折射角為30°。4.某同學在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗時，當蠟燭到凸透鏡的距離為20cm時，在光屏上得到一個倒立、等大的實像，則凸透鏡的焦距為______cm；當蠟燭到凸透鏡的距離為15cm時，成______、______的實像。答案：10；倒立；放大解析：當蠟燭到凸透鏡的距離為20cm時，在光屏上得到一個倒立、等大的實像，此時u=2f，即20cm=2f，可得f=10cm。當蠟燭到凸透鏡的距離為15cm時，f＜u＜2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成倒立、放大的實像。5.近視眼鏡的鏡片是______透鏡，它對光線有______作用。答案：凹；發(fā)散解析：近視是因為晶狀體太厚，折光能力太強，像成在視網(wǎng)膜的前方。近視眼鏡的鏡片是凹透鏡，它對光線有發(fā)散作用，能使像成在視網(wǎng)膜上。三、作圖題（每題5分，共15分）1.如圖所示，一束光從空氣斜射入玻璃磚中，請畫出光進入玻璃磚和離開玻璃磚后的光路圖。（此處應有一個玻璃磚和光線的圖，光線從空氣斜射入玻璃磚）答案：（1）首先過入射點作垂直于界面的法線。（2）根據(jù)光從空氣斜射入玻璃磚時，折射角小于入射角，畫出進入玻璃磚的折射光線。（3）當光線從玻璃磚射出時，射向另一個界面，同樣過入射點作垂直于界面的法線，此時光從玻璃磚斜射入空氣，折射角大于入射角，畫出離開玻璃磚后的折射光線。折射光線與進入玻璃磚前的入射光線平行。（此處可以用文字描述作圖步驟在圖上的具體操作，由于無法實際畫圖，只能用文字說明）2.請在圖中畫出物體AB在平面鏡中所成的像A'B'。（此處應有一個物體AB和平面鏡的圖）答案：（1）分別過A、B兩點向平面鏡作垂線，并延長。（2）根據(jù)平面鏡成像特點，像與物到平面鏡的距離相等，在垂線上截取A'、B'，使A'到平面鏡的距離等于A到平面鏡的距離，B'到平面鏡的距離等于B到平面鏡的距離。（3）用虛線連接A'、B'，A'B'即為物體AB在平面鏡中所成的像。3.如圖所示，F(xiàn)為凸透鏡的焦點，O為光心，請畫出圖中光線的折射光線。（此處應有一個凸透鏡和光線的圖，光線經(jīng)過凸透鏡）答案：（1）過光心的光線傳播方向不變，所以過O點的光線沿直線傳播。（2）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后過焦點，所以平行于主光軸的光線折射后過焦點F。四、實驗探究題（每題10分，共20分）1.在“探究平面鏡成像特點”的實驗中：（1）實驗時應選擇較______（選填“厚”或“薄”）的玻璃板代替平面鏡，目的是______。（2）在玻璃板前面放置一支點燃的蠟燭A，再拿一支沒有點燃的相同的蠟燭B，在玻璃板后面移動，直到蠟燭B跟蠟燭A的像______，說明像與物的大小______。（3）若將光屏放在蠟燭B的位置，發(fā)現(xiàn)光屏上______（選填“能”或“不能”）承接到蠟燭A的像，說明平面鏡成的是______像。答案：（1）??；避免出現(xiàn)兩個像，影響實驗效果解析：厚玻璃板的兩個面都可以當作反射面，會出現(xiàn)兩個像，影響實驗效果，所以應選擇較薄的玻璃板。（2）完全重合；相等解析：在玻璃板前面放置一支點燃的蠟燭A，再拿一支沒有點燃的相同的蠟燭B，在玻璃板后面移動，直到蠟燭B跟蠟燭A的像完全重合，說明像與物的大小相等。（3）不能；虛解析：實像可以用光屏承接，虛像不能用光屏承接。若將光屏放在蠟燭B的位置，發(fā)現(xiàn)光屏上不能承接到蠟燭A的像，說明平面鏡成的是虛像。2.在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：（1）實驗前，應調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在______，目的是______。（2）如圖所示，當蠟燭放在A點時，移動光屏，在光屏上能成______、______的實像，生活中的______就是利用這一原理制成的。（此處應有一個凸透鏡成像實驗裝置圖，A點在凸透鏡2倍焦距以外）（3）當蠟燭從A點向B點移動的過程中，像距逐漸______（選填“增大”或“減小”），像的大小逐漸______（選填“變大”或“變小”）。答案：（1）同一高度；使像成在光屏的中央解析：實驗前，應調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心大致在同一高度，這樣可以使像成在光屏的中央，便于觀察和測量。（2）倒立；縮?。徽障鄼C解析：由圖可知，A點在凸透鏡2倍焦距以外，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，此時成倒立、縮小的實像，生活中的照相機就是利用這一原理制成的。（3）增大；變大解析：當蠟燭從A點向B點移動的過程中，物距減小，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，像距增大，像變大。五、計算題（15分）1.一物體放在焦距為8cm的凸透鏡前，在凸透鏡另一側(cè)12cm處的光屏上成一個清晰的像。求：（1）該像的性質(zhì)；（2）物體到凸透鏡的距離。答案：（1）已知凸透鏡焦距f=8cm，像距v=12cm，此時f＜v＜2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，成倒立、縮小的實像。（2