高中物理光学部分习题

物理高中光学试题答案及解析一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。

以下哪个选项正确描述了光的折射定律？A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 入射光线、折射光线和法线在同一平面内D. 折射角与入射角成正比答案：C解析：光的折射定律包括三个主要方面：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；入射角与折射角的正弦之比是一个常数，与介质的性质有关。

选项C正确描述了第一个方面。

2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的衍射答案：D解析：光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时，光强分布出现增强或减弱的现象。

薄膜干涉、双缝干涉和单缝衍射都是光的干涉现象。

而光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，波前发生弯曲和扩展的现象，与干涉现象不同。

二、填空题1. 光的偏振现象是指光波的振动方向在传播过程中被限制在某一特定方向的现象。

偏振光可以通过_________来实现。

答案：偏振器2. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角时。

临界角的大小由_________决定。

答案：两种介质的折射率三、简答题1. 请简述光的色散现象及其产生的原因。

答案：光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同，导致折射角不同，从而使光波分离的现象。

产生色散的原因是由于介质对不同波长的光具有不同的折射率，即色散率。

这种现象在彩虹的形成和棱镜分光中尤为明显。

四、计算题1. 已知某介质的折射率为 1.5，光从真空进入该介质，求光的临界角。

答案：根据公式\[ \sin(C) = \frac{1}{n} \]，其中C为临界角，n为折射率。

代入数值得\[ \sin(C) = \frac{1}{1.5} = 0.6667 \]，所以临界角C可以通过取正弦的反函数求得，即\[ C =\arcsin(0.6667) \]。

高中光学练习题
光学是物理学中的一个重要分支，研究光的传播和光现象。

在高中物理课程中，光学知识是必修内容之一。

为了帮助同学们更好地理解和掌握光学知识，以下是一些高中光学练习题。

题目一：
1. 白炽灯发出的光是怎样产生的？它的频率是多少？
2. 请简要描述反射、折射和散射的概念。

题目二：
1. 简述凸透镜和凹透镜的特点和使用。

2. 当物距大于焦距时，凸透镜成像会发生什么变化？请说明原因。

题目三：
1. 请解释光的全反射现象。

2. 当光从光密介质入射到光疏介质时，会发生什么现象？
题目四：
1. 什么是色散现象？请举例说明。

2. 请解释为什么太阳光经过三棱镜会产生彩色光谱。

题目五：
1. 请解释什么是干涉现象？给出两种产生干涉的条件。

2. 干涉现象可以用来测量什么物理量？
题目六：
1. 请解释什么是衍射现象？给出一个衍射的实际应用。

2. 衍射级数的数量与什么因素有关？
题目七：
1. 请解释什么是偏振现象？偏振光有什么特点？
2. 偏振光可以用来检测什么？
以上是一些高中光学练习题，可以帮助同学们巩固和深化对光学知识的理解。

通过解答这些题目，同学们可以提高问题解决能力和思维能力，同时加深对光学原理的理解。

希望这些练习题对大家学习光学有所帮助！。

高三物理光学试题答案及解析1.如图13－3－1所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追= 赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．(填写选项前的字母)A．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c【答案】D【解析】根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变．所以壮壮观测到该光束的传播速度为C，本题考查了光速不变原理，只要掌握了基本概念即可顺利解决．2.太阳在不断地向外辐射能量，因而其质量也在不断地减少．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026 J，试计算太阳在1 s内失去的质量，估算5000年内其质量总共减小了多少，并与太阳的总质量2×1027 t比较之．【答案】×1010 kg7.008×1020 kg比太阳的总质量小得多【解析】由太阳每秒钟辐射的能量ΔE可得其在1 s内失去的质量为Δm＝＝ kg＝×1010 kg.5000年内太阳总共减小的质量为ΔM＝5000×365×24×3600××1010 kg＝7.008×1020 kg.与总质量相比P＝＝＝3.504×10－10，比值很微小．3.如图所示，一细束由a光和b光组成的复色光由空气中射到一块长方形玻璃砖的上表面，透过玻璃砖后从下表面射出，若用n1和n2分别表示玻璃砖对a光和b光的折射率，则n1_______n2（填“>”，“<”或“=”）。

【答案】>【解析】由折射率定义式，a光的折射率， b光的折射率，由图知，所以n1>n24.关于恒星的描述，下列说法中正确的是（）A．质量越大的恒星，寿命越短B．质量越大的恒星，寿命越长C．表面温度比太阳高的恒星呈现出比太阳稍红的颜色D．表面温度比太阳低的恒星呈现出比太阳稍蓝的颜色【答案】A【解析】恒星的寿命与恒星的质量有关，质量较大时，物质被“压”成了更为神奇的天体—黑洞，A 正确、B错误；不同表面温度的恒星呈现不同的颜色，温度低的呈棕红色，温度较高的呈黄色，温度很高的呈蓝白色，C、D错误。

(每日一练)高中物理几何光学典型例题单选题1、道威棱镜是医用内窥镜的重要组成部分，如图1所示，其截面ABCD为等腰梯形如图2所示，E、F分别是AC和AB的中点。

一细光束平行AB边从E点射入，折射后射向F点。

已知∠BAC=∠ABD=45°，CD边长和梯形的高分别为√2a、a，不考虑光束的多次反射，则细光束（）A．一部分在F点反射，一部分出射B．AC面上的入射角逐渐减小至零，光束均不会从AB面射出C．AC面上的入射点逐渐上移，光束将在BD面上发生全反射D．AC面上的入射点逐渐上移，光束在棱镜中的传播时间变长答案：B解析：A．由几何关系知，AC面上的折射角为45°2=22.5°由n=sin45°sin22.5°=1.85，C=arcsin11.85=arcsin0.54>arcsin0.5=30°当光束射向F点时，入射角为67.5°将发生全反射，故A错误；C．根据对称性，AC面上的入射点逐渐上移过程中，光束在BD面上的入射角均为22.5°，不会发生全反射，故C错误；D．光束在棱镜中的光程相等，时间不变，故D错误；B．当AC面上的入射角减小至零时，入射角为45°，仍将发生全反射，光束均不会从AB面射出，故B正确。

故选B。

2、哈尔滨工程大学科研团队研发的“悟空号”全海深AUV，于当地时间2021年11月6日15时47分，在马里亚纳海沟“挑战者”深渊完成万米挑战最后一潜，最大下潜深度达10896米，再次刷新下潜深度纪录。

在幽深的海底，要想知道潜水器所在位置并不容易，因为海水是导电媒质，电磁波在海水中的传播衰减很大，且频率越高衰减越大，导致使用无线电波的GPS的定位手段无计可施。

声波是最有效的水下远距离传播信息的载体。

“悟空号”AUV就是通过装载的高速水声通信系统来传输信息的。

声波在海水中传播时也会被海水吸收一部分，而且频率越高吸收就越厉害，对于频率低的声波海水反而吸收少。

(每日一练)通用版高中物理光学经典大题例题单选题1、某病人拍摄CT 胸片，病发区的密度与其他部位不同，片中显示为白色斑点。

CT 机可以诊断病情是因为利用了（ ）A ．长波B ．紫外线C ．红外线D ．X 射线答案：D解析：CT 机可以诊断病情是因为利用了X 射线穿透能力较强的性质。

故选D 。

2、红光和紫光通过单缝获得衍射图样，如图所示图样中反映红光的衍射图样的是（ ）A ．B ．C ．D ．答案：C解析： 单缝衍射的图样是中间宽，两边窄的条纹，由于红光的波长比紫光长，所以红光衍射条纹的宽度要大于紫光衍射条纹的宽度。

故选C 。

3、激光被称为“最快的刀”，相对于传统激光器，大功率激光器广泛用于焊接、切割、表面去污等领域。

假设一台耗电功率为P 的激光器，发出的激光在水中的波长为λ，已知水的折射率为n ，真空中的光速为c ，普朗克常量为h ，该激光在t 时间内发射出的光子数目为N ，则该激光器的发光效率为（ ）A ．Nℎc PtnλB ．nℎc PtNλC ．NℎλPtncD ．nℎλPtNc答案：A解析：设激光在水中的速度为v，则有n=c v其频率为ν=vλ=cnλ则单个光子的能量为E=ℎν=ℎc nλ故该激光器的发光效率为η=NEPt=NℎcPtnλ故选A。

4、手机通信是靠电磁波传播信息的。

从理论上预言电磁波存在和第一次用实验证实电磁波存在的物理学家分别是（）A．安培法拉第B．麦克斯韦法拉第C．法拉第赫兹D．麦克斯韦赫兹答案：D解析：从理论上预言电磁波存在的物理学家是麦克斯韦，第一次用实验证实电磁波存在的物理学家是赫兹，故选D。

5、第五代移动通信技术（简称5G）是最新一代蜂窝移动通信技术，5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、大规模设备连接等。

与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。

下列说法中不正确的是（）A．5G和4G使用的电磁波都是横波B．5G和4G使用的电磁波在真空中的传播速度相同C．5G和4G使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象D．在真空中5G使用的电磁波波长比4G的长答案：D解析：A．5G和4G使用的电磁波都是横波，A正确；B．5G和4G使用的电磁波在真空中的传播速度相同，均为光速3×108 m/s，B正确；C．任何波均能发生干涉和衍射现象，故5G和4G使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象，C正确；D．因5G使用的电磁波频率更高，根据公式v=λf得，当速度一样时，波长与频率成反比，即5G使用的电磁波的波长比4G的短，D错误。

高中物理光学单元测试及参考答案一、选择题1. 光的传播方式是(A)A. 直线传播B. 曲线传播C. 波浪传播D. 杂乱传播2. 在光的传播中，产生的折射现象是由于光线从一种介质传播到另一种介质时，(D)A. 光速改变B. 光的频率改变C. 光的振幅改变D. 光的传播方向改变3. 光的直线传播路径上，若有一个不透明物体，则光(A)A. 无法通过该物体B. 被弯曲绕过该物体C. 被散射后改变传播方向D. 被反射后改变传播方向4. 下列哪个现象不能用波动理论解释(A)A. 光的折射现象B. 光的衍射现象C. 光的干涉现象D. 光的光电效应5. 光按波动论观点看，衍射现象是光的传播过程中出现的特点，是由于光传播遇到了(D)A. 折射B. 反射C. 散射D. 障碍物边缘的光波的干涉二、填空题1. 在光的传播过程中，光线在两种介质之间发生折射，其关系由(D)定律给出。

2. 在光的折射现象中，光在空气与水的界面上发生折射时，由于光速从空气变为水所以光线向(D)偏折。

3. 光在玻璃到空气的界面上由玻璃向空气传播时发生(D)折射。

4. 球面镜成像的基本规律是(D)定律。

5. 球面镜成像的规律又称为小光线成像法或(B)法。

三、简答题1. 请简述光的干涉现象和干涉的条件。

答：光的干涉现象是指两束或多束光相遇时产生干涉条纹的现象。

干涉的条件包括相干光源、干涉光束的强度相等和干涉光束之间存在恒定的相位差。

2. 什么是全反射？请说明全反射的发生条件。

答：全反射是当光从光密介质射入光疏介质的界面时，入射角大于临界角时，光将完全被反射回原来的介质中，不产生折射现象。

全反射的发生条件是光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角，即入射角大于折射角。

3. 简述凸透镜和凹透镜的成像特点。

答：凸透镜成像具有以下特点：①放大镜效应，使物体变大；②成像位置为物距的一侧，成像形状与物体相似；③成像可能是实像或虚像，取决于物距的位置。

凹透镜成像具有以下特点：①缩小镜效应，使物体变小；②成像位置为物距的另一侧，成像形状与物体相似；③成像一定是虚像。

小题增分特训(十二)光学1.下列有关光的现象说法正确的是( )A.甲图中肥皂液膜出现彩色条纹是光的偏振现象B.乙图中光在传播过程发生了光的干涉现象C.丙图中内窥镜应用了光的全反射原理D.丁图中全息照相是应用激光的衍射实现的2.(浙江杭州一模)如图所示,小明同学用一束复色激光入射直角棱镜,做了光的折射实验,实验现象如图所示。

则( )A.d光不可能是入射激光B.c光可视为复色激光C.在玻璃中,b 光的传播速度比a 光的大D.a 光光子的动量比b 光光子的大3.(多选)(浙江重点中学三模)下列说法正确的是 ( )A.图甲浸在水中的筷子产生了侧移,而且变粗了,是因为光发生了全反射B.图乙为泊松亮斑,这个现象证明了光具有波动性C.对比图丙和图丁两张照片,可知拍摄图丁时相机前可能安装了偏振滤光片D.物体在以接近光速运动时所遵从的规律,有些是与牛顿力学的结论不相同的4.(浙江义乌三模)隐身技术中要用到一种负折射率材料,光在通过这种介质时,折射光线与入射光线分布在法线的同一侧,折射角取负值,折射率也取负值,折射率的公式为n=sinisin (-r )=-sini sinr (i 、r 分别是入射光线、折射光线与法线的夹角)。

如图所示,在真空中放置两个完全相同的负折射率材料制作的直角三棱镜A 、B,顶角为37°,A、B 两棱镜斜面相互平行,两斜面间的距离为d 。

一束同种频率光的激光,从A 棱镜上的P 点垂直入射,它在棱镜中的折射率为n 1=-43,在B 棱镜下方有一平行于下表面的光屏。

光通过两棱镜后,打在光屏上的点到P'(P'点为P点在光屏上的投影)的距离为( )A.0B.1615d C.35d D.53d5.(浙江嘉兴二模)如图所示,水面上方一只小鸟正沿水平路线从左向右飞行,水中一定深度处有一条静止的鱼,点O是鱼正上方与小鸟飞行轨迹的交点。

则小鸟从左向右水平飞行时( )A.飞到O点时小鸟看到的鱼比实际位置深B.飞到O点时鱼看到的小鸟比实际高度低C.飞向O点过程中小鸟看到鱼远离水面下沉D.飞离O点过程中鱼看到小鸟离水面高度不变6.某研究小组的同学为探究光的性质,用一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从空气中射入横截面为半圆形的玻璃砖中(O是半圆直径上的中点)。

高中物理《物理光学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．从调谐电路接收到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程是（）A．调谐B．解调C．调频D．调幅2．关于电磁场和电磁波的说法中，下列叙述正确的是（）A．微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播C．安培通过实验发现磁场对运动电荷有力的作用D．麦克斯韦建立了经典电磁理论，并证实了电磁波的存在3．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（）A．赫兹预言了电磁波的存在B．均匀变化的电场能够产生均匀变化的磁场C．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒D．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波4．以下关于电磁波的说法不正确的是（）A．医院B超发出的超声波是电磁波B．无线通信是用电磁波进行传播的C．遥控器发出的红外线是电磁波D．透视使用的X射线是电磁波5．2022年9月10日是农历八月十五日的中秋望月，各地月出时刻约为18点10分至20分，所以傍晚升起的月亮可以说是最圆的月亮，关于光现象及其应用，下列说法正确的是（）A．海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的B．光的衍射现象说明光具有粒子性，全息照相主要是利用了光的衍射现象C．无影灯是应用光的衍射现象，分光镜是利用光的全反射原理D．红黄绿交通信号灯中，红光波长最短，最不易发生明显衍射6．衍射图样对精细结构有一种相当敏感的“放大”作用，可以利用衍射图样分析结构，如通过X射线在晶体上衍射的实验，证实了各种晶体内部的微粒是按一定规则排列着的。

如图所示为一束光经过某孔洞后的衍射图样，则该孔洞的形状可能是（）A．B．C．D．7．如图所示，从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜折射后发生色散现象，在光屏的a、b间形成一条彩色光带。

下面的说法中正确的是（）A．在三棱镜中a侧光的波长大于b侧光的波长B．b侧光更容易产生衍射现象C．若改变白光的入射角，在屏上最先消失的是b侧光D．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa＞Δxb8．如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，则（）A．只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉B．遇到障碍物时，b光更容易发生明显的衍射现象C．在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较大二、多选题9．下列所示的图片、示意图或实验装置图都来源于课本，则下列判断准确无误的是（）A ．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B ．乙图是薄膜干涉的应用，可用来检测平面的平整程度C ．丙图是双缝干涉的原理图，若P 到S 1、S 2的路程差是光的半波长的奇数倍，则出现亮纹D ．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在肥皂膜上，出现水平干涉条纹10．下列关于光的说法正确的是（ ）A ．光的偏振现象说明光是一种横波B ．立体电影是利用了光的衍射现象C ．利用激光的相干性好可以进行精准的测距D ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象11．2022年8月，我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”实现了国际上首次空间太阳h α波段光谱扫描成像，这相当于给太阳低层大气做了“CT ”扫描。

高考物理-光学部分-（含答案）-专题练习一一、计算题1、一玻璃立方体中心有一点状光源。

今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。

已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。

2、如图所示，一透明半圆柱体横截面半径为R，长为L，折射率为n=1.55。

一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分柱面有光线射出。

求该部分柱面的面积。

（sinπ=）3、如图所示，顶角为30°的等腰玻璃三棱镜ABC，光线由空气垂直AB面进入棱镜，由AC面进入空气中，其折射光线与入射光线之间的夹角为30°，求棱镜的折射率、光在这种玻璃中的传播速度．(已知光在真空中速度为3.0×108m/s)4、有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S就在其对称轴上，如图所示．从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折入玻璃球冠内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回．若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球冠顶点M 之间的距离SM为多大？5、两个焦距分别是和的薄透镜和，相距为，被共轴地安置在光具座上。

1. 若要求入射光线和与之对应的出射光线相互平行，问该入射光线应满足什么条件？ 2. 根据所得结果，分别画出各种可能条件下的光路示意图。

6、如图所示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面，，，E为BC边的中点。

一束平行于AB的光束从AC边上的某点射入玻璃砖，进入玻璃砖后，在BC边上的E点被反射，EF是该反射光线，一且EF恰与AC平行。

求：①玻璃砖的折射率；②该光束从AC边上射入玻璃砖后在玻璃砖中传播的时间。

二、选择题7、图示两条虚线之间为一光学元件所在处，AB为其主光轴，P是一点光源，其傍轴光线通过此光学元件成像于Q点。

该光学元件可能是[ ]A．薄凸透镜B．薄凹透镜C．凸球面镜D．凹球面镜8、如图所示，一束复色光从圆柱形玻璃砖的侧面A点，以45°的入射角射入，结果从玻璃砖的侧面B点和C点各射出一束单色光a和 b，则下列说法正确的是（）A.单色光a从B点出射时的折射角小于单色光b从C点出射的折射角B.逐渐增大复合光在A点的入射角，则b光束先于a光束在玻璃砖中发生全反射C.单色光a在玻璃中从A到B的传播时间比单色光b从A到C的传播时间少D.经同一双缝干涉实验装置，a光形成的条纹间距比b光形成的条纹间距小9、在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b光分别从C、D点射向介质,如图所示.已知A点的入射角为30°,介质对a光的折射率n a =.下列判断正确的是A.a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为30°B.在该介质中,光传播速度v a >v bC.光从该介质射向空气发生全反射时,临界角C a >C bD.a、b光分别通过同一双缝干涉装置时,屏上相邻两干涉条纹的间距x a >x b三、多项选择10、实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是（）A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关11、光学是物理学中一门古老科学，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，在现代生产、生活中有着广泛的应用。

高中物理光学计算经典习题4. （09 •宁夏• 35. （ 2）） 一棱镜的截面为直角三角形 ABC, / A=30\斜边AB= a 。

棱镜材料的 1. （09 •全国卷II • 21） 一玻璃砖横截面如图所示，其中 ABC 为直角三角形（AC 边末画出）,AB 折射率为n =旋。

在此截面所在的平面内，一条光线以 45°的入射角从AC 边的中点M 射入棱镜 为直角边 ABC=45 ; ADC 为一圆弧，其圆心在 BC 边的中点。

此玻璃的折射率为 1.5。

P 为一 射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况） 贴近玻璃砖放置的、与 AB 垂直的光屏。

若一束宽度与 AB 边长度相等的平行光从 AB 边垂直射入 玻璃砖，则 （ ） A.从BC 边折射出束宽度与 BC 边长度相等的平行光 B.屏上有一亮区，其宽度小于 AB 边的长度 C.屏上有一亮区，其宽度等于 AC 边的长度 D.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时， 屏上亮区先逐渐变小然后逐渐 变大 R 的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为 5. （08 •宁夏• 32） 一半径为 2. （ 09 •浙江• 18）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单色光从空气射向 E 点, 的透明材料 制成。

现有一束位于过球心 O 的竖直平面内的 光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入 A.该棱镜的折射率为 .36. （ 2013山东37 （ 2））如图乙所示，ABCD 是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的 一束光线由 0点垂直 AD 边射入。

已知棱镜的折射率 n=J 2 , AB=BC=8cmOA=2cm / OAB=60 B.光在F 点发生全反射 C.光从空气进入棱镜，波长变小 D.从F 点岀射的光束与入射到 E 点的光束平行 并偏折到F 点，已知入射方向与边 AB 的夹角为 30o ，E 、F 分别为边 AB 、BC 的 中点，则（ ） 球体后再从竖直表面射岀, 如图所示。

高中物理练习题光学中的折射与反射计算高中物理练习题：光学中的折射与反射计算折射和反射是光学中常见的现象，我们可以通过一些计算来求解相关问题。

本文将为您解答一些高中物理中与光学折射与反射相关的练习题。

1. 折射定律的计算光的折射定律可以用来计算光线在不同介质中的传播方向。

根据折射定律的表达式：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂例题1：光线从空气（n₁=1）射入折射率为1.5的玻璃介质（n₂=1.5），入射角为30°，求折射角。

解析：根据折射定律，已知n₁、θ₁和n₂，需要计算θ₂。

代入数值进行计算：1sin30° = 1.5sinθ₂sinθ₂ = (1sin30°) / 1.5θ₂ = arcsin((sin30°) / 1.5)计算得到θ₂约等于 19.47°。

2. 反射定律的计算光的反射定律可以用来计算光线在镜面上的反射角。

根据反射定律的表达式：θᵣ = θᵢ例题2：光线从空气垂直射向镜子，求光线的反射角。

解析：根据反射定律，反射角等于入射角。

由于光线垂直射向镜子，入射角为90°，所以反射角也为90°。

3. 某种介质的折射率计算光线在不同介质中的传播速度与介质的折射率有关。

折射率的计算公式为：n = c / v例题3：某光线在真空中的传播速度为3.0 × 10^8 m/s，经过某种介质后的传播速度为2.4 × 10^8 m/s，求该介质的折射率。

解析：根据折射率的定义和公式，已知光线在真空中的速度v₁和在介质中的速度v₂，需要计算折射率n。

代入数值进行计算：n = (3.0 × 10^8 m/s) / (2.4 × 10^8 m/s)计算得到该介质的折射率为1.25。

4. 透镜成像公式的计算透镜成像公式可以用来计算透镜成像的物距、像距和焦距之间的关系。

透镜成像公式为：1/f = 1/v - 1/u例题4：一个凸透镜的焦距为20 cm，物体距离该透镜的距离为40 cm，求像的位置。

高中一年级物理习题解析光学篇光学作为物理学中的一个重要分支，研究光传播和光的相互作用。

在高中物理学习中，光学也是一个重要的内容。

下面我们将通过解析几道光学习题，帮助同学们更好地理解光学知识。

1.【题目】下列说法中，不正确的是（）A. 横波的传播方向与波的传播方向相垂直B. 光是横波，机械波和电磁波都可以是横波C. 纵波的传播方向与波的传播方向相平行D. 可见光是电磁波，可以通过真空传播【解析】选 B。

光是电磁波，属于横波，横波的传播方向与波的传播方向相垂直；纵波的传播方向与波的传播方向相平行。

机械波有纵波和横波之分，电磁波都是横波，所以 B 选项不正确。

2.【题目】某垂直上方 100 m 处有一点光源，现在光源上方 50 m 处有一气球，求当观察者站在光源上方还是位于气球上方时，才能看到气球刚好亮起来。

设大气层的折射率为无量纲常数 n.【解析】观察者看到光源亮起来需要经过两段光路，分别是光线从光源到观察者的路程和光线从光源经过气球到观察者的路程。

根据折射定律，光线经过两段光路后，满足 Snell 定律：sinθ1 / sinθ2 = n其中，θ1 是光线在大气层中的折射角，θ2 是光线在气球中的折射角。

当观察者位于光源上方时，θ1 = 90°，θ2 < 90°，所以sinθ1 / sinθ2 > 1。

当观察者位于气球上方时，θ2 = 90°，θ1 < 90°，所以sinθ1 / sinθ2 < 1。

因此，当观察者位于光源上方时才能看到气球刚好亮起来。

3.【题目】下列选项中，关于光的几何特性和光学仪器使用原理的描述，正确的是（）A. 用凸透镜可以放大物体的投影，它的光焦度为正B. 平面镜可以改变光的传播方向，不会改变光的传播速度C. 反射和折射都会发生光的能量损失D. 物理角度和视角都是以光的传播方向为基准【解析】选 A。

凹透镜可以放大物体的投影，光焦点为正；凸透镜则可以缩小物体的投影，光焦点为负。

高中物理光学基础练习题问题一一束光通过一块玻璃板，入射角为30度，折射角为20度。

求玻璃的折射率。

问题二一束光从空气照射到一个折射率为1.5的介质中，入射角为45度。

求折射光的角度。

问题三一束光从折射率为1.2的介质射向真空，入射角为60度。

求折射光的角度。

问题四一束光从水射向玻璃，已知水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.5。

求入射角为多少时，光的折射角最小。

问题五当光由真空射向水时，已知入射角为30度，求折射角和光的折射率。

问题六光的折射率与光的入射角之间是否存在一定的关系？如果存在，请解释这种关系。

问题七光由光密介质射向光疏介质时，入射角和折射角之间的关系是什么？为什么？问题八请简要说明光的折射发生的原理。

问题九你能否简要解释什么是全反射？在什么情况下会发生全反射？问题十为什么在光的折射中使用正弦定律而不是其他定律？参考答案问题一：玻璃的折射率为sin(30度)/sin(20度) ≈ 1.5问题二：折射光的角度为sin^(-1)(sin(45度)/1.5) ≈ 0.460度问题三：折射光的角度为sin^(-1)(1.2*sin(60度)) ≈ 77.5度问题四：当入射角为sin^(-1)(1/1.5) ≈ 41.8度时，光的折射角最小问题五：折射角为sin^(-1)(sin(30度)/1.33) ≈ 22.6度，光的折射率为1.33问题六：是的，光的折射率与光的入射角之间存在一定的关系，即正弦定律。

问题七：光由光密介质射向光疏介质时，入射角和折射角之间满足sin(入射角)/sin(折射角) = 折射率，原因是由于光在不同介质中传播速度的差异引起的折射现象。

问题八：光的折射发生是由于当光从一个介质传播到另一个介质时，介质的光速不同导致光线的路径发生偏折的现象。

问题九：全反射是光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于临界角时，光完全被反射回光密介质中的现象。

当光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时，会发生全反射。

物理高中光学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的传播速度在真空中是：A. 3×10^8 m/sB. 1.5×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 5×10^8 m/s2. 光的折射现象是由于光在不同介质中传播速度不同而产生的。

以下哪项描述是错误的？A. 折射角大于入射角B. 折射角小于入射角C. 折射角等于入射角D. 折射角与入射角相等3. 以下哪种现象不是光的干涉现象？A. 光的衍射B. 光的反射C. 光的色散D. 光的全反射4. 以下哪个是光的偏振现象的例子？A. 彩虹B. 光的衍射C. 光的折射D. 偏光镜5. 光的三原色是：A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、橙、绿D. 红、黄、绿6. 以下哪个现象是光的衍射现象？A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光的折射D. 光的散射7. 以下哪个是光的全反射现象的例子？A. 镜面反射B. 折射C. 光在光纤中的传播D. 光的散射8. 以下哪个是光的色散现象的例子？A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光经过三棱镜后分成不同颜色D. 光的散射9. 以下哪个是光的干涉现象的例子？A. 光的衍射B. 光的反射C. 光经过双缝后形成的明暗条纹D. 光的散射10. 以下哪个是光的偏振现象的例子？A. 光经过三棱镜后分成不同颜色B. 光的反射C. 光在光纤中的传播D. 偏光镜二、填空题（每空1分，共10分）11. 光的干涉现象需要满足的条件是_________。

12. 光的全反射发生的条件是光从_________介质射向_________介质。

13. 光的色散现象是指光通过透明介质时，不同颜色的光发生_________的现象。

14. 光的偏振现象是指光波的振动方向受到限制，只能沿特定方向振动。

15. 光的三原色混合可以产生各种颜色，它们是_________。

三、简答题（每题5分，共10分）16. 请简述光的干涉现象及其应用。

高中物理《光学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：__________一、单选题1．下列说法正确的是（ ）A ．爱因斯坦提出光子的能量与光的波长成正比，即E h λ=B ．法拉第预言电磁波的存在，赫兹则通过实验捕捉到电磁波C ．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子D ．由c f λ=可知，频率越大的电磁波，在真空中波长越小2．首位通过实验捕捉到电磁波的科学家是（ ）A ．赫兹B ．法拉第C ．麦克斯韦D ．奥斯特3．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）A ．电磁波是一种物质，可以在真空中传播B ．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场C ．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场D ．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场4．下列器件中，利用电流热效应工作的是（ ）A ．微波炉B ．电视机C ．电风扇D ．电饭锅5．如图所示，OO '是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A 、B 是关于OO '轴等距离且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于OO '下方的P 点，由此可以得出的结论是（ ）A ．在同种玻璃中传播，A 光的传播速度一定大于B 光B ．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，B 光侧移量大C ．分别照射同一光电管，若B 光能引起光电效应，A 光一定也能D ．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是A 光6．某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示，O点为圆心，一束单色光从A点射入，经B点射出圆柱体。

下列说法正确的是（）A．光线进入玻璃后频率变大B．若θ增大， 可能变小C．若θ增大，光线在圆柱体内可能会发生全反射D．若θ增大，光线由A点至第一次射出时间变短7．下列说法正确的是（）A．光子的能量跟它的频率成反比B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越强C．一小段通电直导线所受磁场力的方向就是导线所在处的磁场方向D．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波8．如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，则（）A．只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉B．遇到障碍物时，b光更容易发生明显的衍射现象C．在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较大二、多选题9．下列关于电磁波的说法不正确的是（）A．只要空间某处有变化的电场和磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波B．任何变化的磁场周围一定有电场C ．能说明光具有波粒二象性的现象是光的反射和光电效应D ．太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度不同10．电磁波为信息的传递插上了翅膀。

物理高中光学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是（）。

A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s2. 下列关于光的折射现象，说法正确的是（）。

A. 光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角B. 光从水中斜射入空气中时，折射角小于入射角C. 光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角D. 光从空气垂直射入水中时，折射角等于入射角3. 光的反射定律中，下列说法不正确的是（）。

A. 反射光线、入射光线和法线在同一平面内B. 反射光线和入射光线分居在法线的两侧C. 反射角等于入射角D. 反射角大于入射角4. 以下哪种情况不会发生光的全反射现象（）。

A. 光从水中射向空气B. 光从玻璃射向空气C. 光从空气射向水中D. 光从水中射向玻璃5. 以下哪种情况光的传播速度会发生变化（）。

A. 光从空气进入水中B. 光从水中进入玻璃中C. 光从玻璃中进入空气中D. 光在真空中传播6. 以下关于光的偏振现象的描述，正确的是（）。

A. 偏振光是光的振动方向发生改变的光B. 偏振光是光的频率发生改变的光C. 偏振光是光的波长发生改变的光D. 偏振光是光的振幅发生改变的光7. 以下关于光的干涉现象的描述，正确的是（）。

A. 干涉现象是光波的叠加现象B. 干涉现象是光波的衍射现象C. 干涉现象是光波的反射现象D. 干涉现象是光波的折射现象8. 以下关于光的衍射现象的描述，正确的是（）。

A. 衍射现象是光波的反射现象B. 衍射现象是光波的折射现象C. 衍射现象是光波的干涉现象D. 衍射现象是光波通过小孔或障碍物时发生的现象9. 以下关于光的色散现象的描述，正确的是（）。

A. 色散现象是光波的折射现象B. 色散现象是光波的反射现象C. 色散现象是光波的干涉现象D. 色散现象是光波的衍射现象10. 以下关于光的双缝干涉实验的描述，正确的是（）。

(每日一练)人教版高中物理光学经典大题例题单选题1、下列关于光现象或实验结果说法正确的是（）A．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的全反射造成的B．3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波C．水波容易绕过较大障碍物发生衍射，而光波不能，说明光波的波长比水波的波长长D．用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较窄，说明绿光波长较短答案：D解析：A．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的反射造成的，A错误；B．3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种横波，B错误；C．水波容易绕过较大障碍物发生衍射，而光波不能，说明光波的波长比水波的波长短，C错误；D．根据公式Δx=L d λ可知，用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较窄，说明绿光波长较短，D正确。

故选D。

2、下列说法正确的是（）A．液体表面层分子之间只有引力而无斥力B．水中的空气泡看上去比较亮是因为气泡对光线有发散作用C．先后用两种不同的单色光在同一装置同样条件下做双缝干涉实验，在屏上产生的相邻亮纹间距大的单色光，在玻璃中传播速度较大D．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体答案：C解析：A．液体表面层分子之间同时存在引力和斥力，只是由于分子间平均距离略大于平衡距离，所以分子间的作用力表现为引力，故A错误；B．水中的空气泡看上去比较亮，是因为水中的光线射向气泡时在气泡界面发生了全反射现象的缘故，故B错误；可知，先后用两种不同的单色光在同一装置同样条件下做双缝干涉实验，C．根据双缝干涉条件间距公式Δx=lλd在屏上产生的相邻亮纹间距大的单色光，其波长较大，频率较小，玻璃对其的折射率较小，根据v=c可知其n传播速度较大，故C正确；D．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片的导热性具有各向异性，即云母片是晶体，故D错误。

故选C。

3、以下关于光的说法中正确的是（）A．水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象B．雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象C．分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验，相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距D．医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体内脏器官的内部．它利用了光的折射原理答案：A解析：A．水面油膜的彩色条纹是白光在油膜上下表面的反射的反射光干涉形成的，故A正确；B．彩虹是光的色散现象，故B错误；C．红光的波长更长，使用同一装置进行干涉实验，红光的干涉条纹间距更大，故C错误；D．内窥镜是利用光的全反射现象，故D错误。