新高考高中物理競賽專題4光學50題競賽真題強化訓練原卷版一、選擇題（每題2分，共20分）1.光在兩種均勻透明介質界面發生折射時，下列說法正確的是：A.光速在折射介質中一定小于入射介質中的光速B.折射角總是大于入射角C.折射光線與入射光線一定在同一個平面內D.折射現象與光的波動性無關2.光導纖維利用的物理現象是：A.光的直線傳播B.光的反射C.光的全反射D.光的衍射3.在雙縫干涉實驗中，若將其中一個縫遮住，屏幕上會出現：A.單縫衍射圖樣B.雙縫干涉圖樣C.無光點D.無法確定4.關于光的偏振現象，下列說法正確的是：A.自然光經過偏振片后，透射光的振動方向與偏振片的透振方向垂直B.只有橫波才能發生偏振現象C.光的偏振現象與光的波動性無關D.偏振光在反射過程中會改變振動方向5.光的波長為500nm，頻率為：A.\(3\times10^8\,\text{Hz}\)B.\(6\times10^{14}\,\text{Hz}\)C.\(3\times10^{14}\,\text{Hz}\)D.\(6\times10^8\,\text{Hz}\)6.下列現象中，與光的干涉無關的是：A.水面波紋相遇時產生的明暗條紋B.雙縫實驗中觀察到的明暗條紋C.薄膜上出現的彩色條紋D.雨后天空中的彩虹7.光從空氣射入水中，折射角與入射角的關系是：A.折射角小于入射角B.折射角大于入射角C.折射角等于入射角D.無法確定8.關于光的衍射現象，下列說法正確的是：A.光繞過障礙物后會產生衍射現象B.光的衍射現象與波長無關C.光的衍射現象只發生在光通過狹縫時D.光的衍射現象與光的波動性無關9.關于全反射現象，下列說法正確的是：A.光從光密介質射入光疏介質時，入射角小于臨界角時會發生全反射B.光從光疏介質射入光密介質時，入射角小于臨界角時會發生全反射C.光從光密介質射入光疏介質時，入射角大于臨界角時會發生全反射D.光從光疏介質射入光密介質時，入射角大于臨界角時會發生全反射10.光的干涉現象中，明條紋出現的條件是：A.兩束光的光程差為奇數個半波長B.兩束光的光程差為偶數個半波長C.兩束光的頻率不同D.兩束光的振動方向相反二、填空題（每題3分，共30分）1.光在真空中的傳播速度為______，其單位是______。2.光的波長、頻率和波速之間的關系為______。3.光的全反射條件是______。4.雙縫干涉實驗中，相鄰亮條紋間的距離與波長、縫間距和屏幕到雙縫的距離之間的關系為______。5.光導纖維的主要應用是______。6.光的偏振現象表明光是一種______。7.光的干涉現象表明光具有______。8.光的衍射現象表明光具有______。9.光的直線傳播現象表明光具有______。10.光的反射現象表明光具有______。三、計算題（每題10分，共40分）1.已知一束光從空氣射入水中，入射角為30°，水的折射率為1.33。求折射角。2.在雙縫干涉實驗中，已知波長為600nm，雙縫間距為0.5mm，屏幕到雙縫的距離為2m。求相鄰亮條紋間的距離。3.一束光從空氣射入玻璃中，折射角為30°，玻璃的折射率為1.5。求入射角。4.在光導纖維中，已知光從空氣射入光纖的入射角為45°，光纖的折射率為1.48。求光在光纖中傳播時的臨界角。四、綜合題（每題15分，共30分）1.請簡述光的波動性理論的基本內容。2.請解釋光的偏振現象及其應用。五、實驗題（每題10分，共20分）1.請設計一個實驗來驗證光的折射定律。2.請設計一個實驗來觀察光的干涉現象。1.C2.C3.A4.B5.B6.D7.A8.A9.C10.B填空題答案請根據知識點自行填寫。計算題和綜合題答案請根據物理公式和原理自行計算和解釋。一、選擇題答案1.C2.C3.A4.B5.B6.D7.A8.A9.C10.B二、填空題答案1.光的粒子性2.橫波3.波動性4.波動性5.粒子性三、計算題答案1.折射角約為19.1°2.相鄰亮條紋間的距離約為1.2mm3.入射角約為45.6°4.光在光纖中傳播時的臨界角約為42.!°四、綜合題答案1.光的波動性理論認為光是一種電磁波，具有波動性，可以發生干涉、衍射等現象。2.光的偏振現象表明光是一種橫波，振動方向與傳播方向垂直，且可以發生偏振片的透振方向改變。五、實驗題答案1.實驗步驟：使用激光筆、透明介質（如水）、量角器和光屏，通過改變入射角觀察折射角的變化，驗證折射定律。2.實驗步驟：使用雙縫干涉實驗裝置，改變雙縫間距和光源波長，觀察屏幕上干涉條紋的變化，驗證干涉現象。1.光的粒子性與波動性：光的粒子性：光的直線傳播、反射、折射等現象。光的波動性：光的干涉、衍射、偏振等現象。2.光的干涉與衍射：干涉：光波在相遇時相互疊加，形成明暗相間的條紋。衍射：光波遇到障礙物或狹縫時發生彎曲，形成衍射圖樣。3.光的偏振：光的偏振現象：光波振動方向的特性，與光的波動性相關。4.光的折射與全反射：折射：光從一種介質進入另一種介質時，傳播方向發生改變。全反射：光從光密介質射向光疏介質時，入射角大于臨界角時發生全反射。各題型知識點詳解及示例1.選擇題：考察學生對光學基本概念的理解，如光的粒子性與波動性、干涉與衍射的區別等。2.填空題：考察學生對光學現象的描述能力，如光的偏振現象表明光是一種橫波。3.計