2025學(xué)年高中物理必修5模塊測試卷：光學(xué)在光學(xué)成像技術(shù)中的應(yīng)用試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1.小明同學(xué)在實驗室里用凸透鏡觀察螞蟻，他發(fā)現(xiàn)螞蟻的像被放大了。關(guān)于這個凸透鏡成像，下列說法正確的是（）A.凸透鏡的焦距一定大于螞蟻到透鏡的距離B.像一定是倒立的C.像一定是虛像D.像一定是實像2.一束光線從空氣斜射入玻璃中，發(fā)生折射現(xiàn)象。下列說法中正確的是（）A.折射角一定大于入射角B.折射角一定小于入射角C.光線傳播速度在玻璃中比在空氣中快D.光線傳播方向一定發(fā)生偏折3.關(guān)于全反射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.只有光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時才能發(fā)生全反射B.全反射只能發(fā)生在光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時C.全反射時光線不會損失能量D.全反射現(xiàn)象不適用于光學(xué)儀器4.某同學(xué)用凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，當(dāng)他把蠟燭放在距離凸透鏡16厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立縮小的實像。關(guān)于該凸透鏡的焦距，下列說法正確的是（）A.焦距一定小于8厘米B.焦距一定大于16厘米C.焦距可能在8厘米到16厘米之間D.焦距可能在4厘米到8厘米之間5.某同學(xué)用凸透鏡觀察一張報紙上的字，他發(fā)現(xiàn)字被放大了。關(guān)于這個凸透鏡成像，下列說法正確的是（）A.凸透鏡的焦距一定小于報紙到透鏡的距離B.像一定是倒立的C.像一定是虛像D.像一定是實像6.一束光線從玻璃射入空氣，發(fā)生折射現(xiàn)象。下列說法中正確的是（）A.折射角一定大于入射角B.折射角一定小于入射角C.光線傳播速度在空氣中比在玻璃中快D.光線傳播方向一定發(fā)生偏折7.關(guān)于全反射棱鏡，下列說法正確的是（）A.全反射棱鏡只能用于改變光的傳播方向B.全反射棱鏡可以用于成像C.全反射棱鏡的光學(xué)性質(zhì)與凸透鏡相同D.全反射棱鏡不能用于光學(xué)儀器8.某同學(xué)用凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，當(dāng)他把蠟燭放在距離凸透鏡12厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立放大的實像。關(guān)于該凸透鏡的焦距，下列說法正確的是（）A.焦距一定小于6厘米B.焦距一定大于12厘米C.焦距可能在6厘米到12厘米之間D.焦距可能在3厘米到6厘米之間9.某同學(xué)用凸透鏡觀察一張報紙上的字，他發(fā)現(xiàn)字被縮小了。關(guān)于這個凸透鏡成像，下列說法正確的是（）A.凸透鏡的焦距一定大于報紙到透鏡的距離B.像一定是倒立的C.像一定是虛像D.像一定是實像10.關(guān)于光學(xué)儀器，下列說法正確的是（）A.放大鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的B.顯微鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的C.望遠鏡是利用凹透鏡成像規(guī)律制成的D.照相機是利用凹透鏡成像規(guī)律制成的二、填空題（本大題共5小題，每小題4分，共20分。請將答案填在答題卡相應(yīng)位置。）1.光從空氣射入水中時，發(fā)生折射現(xiàn)象。折射角入射角（填“大于”“小于”或“等于”）。2.全反射現(xiàn)象發(fā)生的條件是：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于等于臨界角。3.某同學(xué)用凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，當(dāng)他把蠟燭放在距離凸透鏡10厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立放大的實像。關(guān)于該凸透鏡的焦距，可能是厘米。4.放大鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的，當(dāng)物體放在放大鏡焦點以內(nèi)時，會得到一個正立放大的虛像。5.顯微鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的，它由兩組透鏡組成：物鏡和目鏡。物鏡的作用是成一個放大的實像，目鏡的作用是成一個放大的虛像。三、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。請將答案寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.小明同學(xué)在實驗室里用凸透鏡觀察螞蟻，他發(fā)現(xiàn)螞蟻的像被放大了。請你解釋為什么凸透鏡能放大螞蟻的像。2.光從空氣射入玻璃中時，發(fā)生折射現(xiàn)象。請你解釋為什么光線會發(fā)生偏折。3.全反射現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用非常廣泛，請你列舉兩個全反射現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用實例，并簡要說明其原理。4.某同學(xué)用凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，當(dāng)他把蠟燭放在距離凸透鏡20厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立縮小的實像。請你解釋為什么在這種情況下會得到倒立縮小的實像。四、論述題（本大題共2小題，每小題10分，共20分。請將答案寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.凸透鏡和凹透鏡是兩種常見的透鏡，它們在成像規(guī)律上有很大的不同。請你比較凸透鏡和凹透鏡在成像規(guī)律上的主要區(qū)別，并分別說明它們在生活中的應(yīng)用。2.光學(xué)儀器在現(xiàn)代社會中扮演著重要的角色，請你以照相機和顯微鏡為例，分別說明它們是如何利用光學(xué)原理成像的，并分析它們在成像過程中的優(yōu)缺點。五、計算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分。請將答案寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.某同學(xué)用凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)蠟燭放在距離凸透鏡15厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立放大的實像。如果該凸透鏡的焦距為10厘米，請你計算像距是多少厘米。2.一束光線從空氣射入水中，入射角為30°，折射角為22°。請你計算水的折射率是多少。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.B解析：凸透鏡成像規(guī)律中，當(dāng)物體放在焦點以外時，會得到倒立的實像；當(dāng)物體放在焦點以內(nèi)時，會得到正立放大的虛像。小明同學(xué)用凸透鏡觀察螞蟻，發(fā)現(xiàn)螞蟻的像被放大了，說明螞蟻的位置在凸透鏡的焦點以內(nèi)，因此像是正立的虛像。所以說法正確的是“像一定是倒立的”。2.B解析：光從空氣斜射入玻璃中時，由于空氣的光密介質(zhì)，光線會發(fā)生折射。根據(jù)折射定律，光線從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時，折射角小于入射角。所以說法正確的是“折射角一定小于入射角”。3.A解析：全反射現(xiàn)象發(fā)生的條件是：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于等于臨界角。所以說法正確的是“只有光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時才能發(fā)生全反射”。4.C解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物體放在距離凸透鏡16厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立縮小的實像，說明物體位置在凸透鏡的2倍焦距以外。因此，焦距應(yīng)該在8厘米到16厘米之間。所以說法正確的是“焦距可能在8厘米到16厘米之間”。5.C解析：用凸透鏡觀察報紙上的字，字被放大了，說明物體放在凸透鏡的焦點以內(nèi)，因此像是正立的虛像。所以說法正確的是“像一定是虛像”。6.C解析：光從玻璃射入空氣時，由于玻璃的光密介質(zhì)，光線會發(fā)生折射。根據(jù)折射定律，光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角。所以說法正確的是“光線傳播速度在空氣中比在玻璃中快”。7.B解析：全反射棱鏡可以用于成像，其原理是利用全反射現(xiàn)象將光線反射到需要的位置。所以說法正確的是“全反射棱鏡可以用于成像”。8.C解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物體放在距離凸透鏡12厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立放大的實像，說明物體位置在凸透鏡的焦點和2倍焦距之間。因此，焦距應(yīng)該在6厘米到12厘米之間。所以說法正確的是“焦距可能在6厘米到12厘米之間”。9.A解析：用凸透鏡觀察報紙上的字，字被縮小了，說明物體放在凸透鏡的2倍焦距以外，因此像是倒立縮小的實像。所以說法正確的是“凸透鏡的焦距一定大于報紙到透鏡的距離”。10.A解析：放大鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的，當(dāng)物體放在放大鏡焦點以內(nèi)時，會得到一個正立放大的虛像。所以說法正確的是“放大鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的”。二、填空題答案及解析1.小于解析：光從空氣射入水中時，由于空氣的光疏介質(zhì)，光線會發(fā)生折射。根據(jù)折射定律，光線從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時，折射角小于入射角。2.全反射現(xiàn)象發(fā)生的條件是：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于等于臨界角。解析：全反射現(xiàn)象發(fā)生的條件是：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于等于臨界角。這是全反射現(xiàn)象的基本原理。3.5或10解析：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物體放在距離凸透鏡10厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立放大的實像，說明物體位置在凸透鏡的焦點和2倍焦距之間。因此，焦距應(yīng)該在5厘米到10厘米之間。4.放大鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的，當(dāng)物體放在放大鏡焦點以內(nèi)時，會得到一個正立放大的虛像。解析：放大鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的，當(dāng)物體放在放大鏡焦點以內(nèi)時，會得到一個正立放大的虛像。這是放大鏡的基本原理。5.顯微鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的，它由兩組透鏡組成：物鏡和目鏡。物鏡的作用是成一個放大的實像，目鏡的作用是成一個放大的虛像。解析：顯微鏡是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的，它由兩組透鏡組成：物鏡和目鏡。物鏡的作用是成一個放大的實像，目鏡的作用是成一個放大的虛像。這是顯微鏡的基本原理。三、簡答題答案及解析1.凸透鏡能放大螞蟻的像是因為凸透鏡具有匯聚光線的性質(zhì)。當(dāng)螞蟻靠近凸透鏡時，光線經(jīng)過凸透鏡折射后，會匯聚在焦點附近，形成放大的虛像。這是凸透鏡成像的基本原理。2.光從空氣射入玻璃中時，發(fā)生折射現(xiàn)象是因為光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。當(dāng)光從空氣射入玻璃中時，由于玻璃的光密介質(zhì)，光線的傳播速度減慢，導(dǎo)致光線發(fā)生偏折。這是折射現(xiàn)象的基本原理。3.全反射現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用非常廣泛，例如光纖通信和全反射棱鏡。光纖通信利用全反射現(xiàn)象將光信號在光纖中傳輸，減少信號損失；全反射棱鏡則利用全反射現(xiàn)象將光線反射到需要的位置，用于成像和測量。這些應(yīng)用都是基于全反射現(xiàn)象的基本原理。4.當(dāng)蠟燭放在距離凸透鏡20厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立縮小的實像，是因為物體位置在凸透鏡的2倍焦距以外。根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物體放在2倍焦距以外時，會得到倒立縮小的實像。這是凸透鏡成像的基本原理。四、論述題答案及解析1.凸透鏡和凹透鏡在成像規(guī)律上的主要區(qū)別如下：凸透鏡具有匯聚光線的性質(zhì)，當(dāng)物體放在凸透鏡焦點以外時，會得到倒立的實像；當(dāng)物體放在凸透鏡焦點以內(nèi)時，會得到正立放大的虛像。而凹透鏡具有發(fā)散光線的性質(zhì)，無論物體放在凹透鏡的哪個位置，都會得到正立縮小的虛像。在生活中的應(yīng)用上，凸透鏡用于放大鏡、照相機、顯微鏡等光學(xué)儀器；凹透鏡用于矯正近視眼鏡等。2.照相機利用凸透鏡成像原理成像。當(dāng)物體放在距離凸透鏡較遠的位置時，會在透鏡另一側(cè)的光屏上得到一個倒立縮小的實像。通過調(diào)整透鏡的位置，可以調(diào)節(jié)像的大小和清晰度。顯微鏡則由兩組透鏡組成：物鏡和目鏡。物鏡的作用是成一個放大的實像，目鏡的作用是成一個放大的虛像。顯微鏡的成像過程較為復(fù)雜，但基本原理仍然是利用凸透鏡成像規(guī)律。照相機和顯微鏡在成像過程中的優(yōu)缺點如下：照相機成像清晰度高，但視野較?。伙@微鏡成像放大倍數(shù)高，但視野較小。五、計算題答案及解析1.根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物體放在距離凸透鏡15厘米處時，在透鏡另一側(cè)的光屏上得到了一個倒立放大的實像。如果該凸透鏡的焦距為10厘