新高考高中物理競(jìng)賽專(zhuān)題4 光學(xué) 50題競(jìng)賽真題強(qiáng)化訓(xùn)練原卷版

新高考高中物理競(jìng)賽專(zhuān)題4光學(xué)50題競(jìng)賽真題強(qiáng)化訓(xùn)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(zhì)界面發(fā)生折射時(shí)，下列說(shuō)法正確的是：A.光速在折射介質(zhì)中一定小于入射介質(zhì)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(gè)平面內(nèi)D.折射現(xiàn)象與光的波動(dòng)性無(wú)關(guān)2.光導(dǎo)纖維利用的物理現(xiàn)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(shí)驗(yàn)中，若將其中一個(gè)縫遮住，屏幕上會(huì)出現(xiàn)：A.單縫衍射圖樣B.雙縫干涉圖樣C.無(wú)光點(diǎn)D.無(wú)法確定4.關(guān)于光的偏振現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是：A.自然光經(jīng)過(guò)偏振片后，透射光的振動(dòng)方向與偏振片的透振方向垂直B.只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象C.光的偏振現(xiàn)象與光的波動(dòng)性無(wú)關(guān)D.偏振光在反射過(guò)程中會(huì)改變振動(dòng)方向5.光的波長(zhǎng)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(xiàn)象中，與光的干涉無(wú)關(guān)的是：A.水面波紋相遇時(shí)產(chǎn)生的明暗條紋B.雙縫實(shí)驗(yàn)中觀察到的明暗條紋C.薄膜上出現(xiàn)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(guān)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(wú)法確定8.關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是：A.光繞過(guò)障礙物后會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B.光的衍射現(xiàn)象與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)C.光的衍射現(xiàn)象只發(fā)生在光通過(guò)狹縫時(shí)D.光的衍射現(xiàn)象與光的波動(dòng)性無(wú)關(guān)9.關(guān)于全反射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是：A.光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角小于臨界角時(shí)會(huì)發(fā)生全反射B.光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)，入射角小于臨界角時(shí)會(huì)發(fā)生全反射C.光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角大于臨界角時(shí)會(huì)發(fā)生全反射D.光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)，入射角大于臨界角時(shí)會(huì)發(fā)生全反射10.光的干涉現(xiàn)象中，明條紋出現(xiàn)的條件是：A.兩束光的光程差為奇數(shù)個(gè)半波長(zhǎng)B.兩束光的光程差為偶數(shù)個(gè)半波長(zhǎng)C.兩束光的頻率不同D.兩束光的振動(dòng)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_(kāi)_____，其單位是______。2.光的波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系為_(kāi)_____。3.光的全反射條件是______。4.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰亮條紋間的距離與波長(zhǎng)、縫間距和屏幕到雙縫的距離之間的關(guān)系為_(kāi)_____。5.光導(dǎo)纖維的主要應(yīng)用是______。6.光的偏振現(xiàn)象表明光是一種______。7.光的干涉現(xiàn)象表明光具有______。8.光的衍射現(xiàn)象表明光具有______。9.光的直線傳播現(xiàn)象表明光具有______。10.光的反射現(xiàn)象表明光具有______。三、計(jì)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(shí)驗(yàn)中，已知波長(zhǎng)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(dǎo)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(shí)的臨界角。四、綜合題（每題15分，共30分）1.請(qǐng)簡(jiǎn)述光的波動(dòng)性理論的基本內(nèi)容。2.請(qǐng)解釋光的偏振現(xiàn)象及其應(yīng)用。五、實(shí)驗(yàn)題（每題10分，共20分）1.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證光的折射定律。2.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察光的干涉現(xiàn)象。1.C2.C3.A4.B5.B6.D7.A8.A9.C10.B填空題答案請(qǐng)根據(jù)知識(shí)點(diǎn)自行填寫(xiě)。計(jì)算題和綜合題答案請(qǐng)根據(jù)物理公式和原理自行計(jì)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(dòng)性4.波動(dòng)性5.粒子性三、計(jì)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(shí)的臨界角約為42.!°四、綜合題答案1.光的波動(dòng)性理論認(rèn)為光是一種電磁波，具有波動(dòng)性，可以發(fā)生干涉、衍射等現(xiàn)象。2.光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波，振動(dòng)方向與傳播方向垂直，且可以發(fā)生偏振片的透振方向改變。五、實(shí)驗(yàn)題答案1.實(shí)驗(yàn)步驟：使用激光筆、透明介質(zhì)（如水）、量角器和光屏，通過(guò)改變?nèi)肷浣怯^察折射角的變化，驗(yàn)證折射定律。2.實(shí)驗(yàn)步驟：使用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，改變雙縫間距和光源波長(zhǎng)，觀察屏幕上干涉條紋的變化，驗(yàn)證干涉現(xiàn)象。1.光的粒子性與波動(dòng)性：光的粒子性：光的直線傳播、反射、折射等現(xiàn)象。光的波動(dòng)性：光的干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象。2.光的干涉與衍射：干涉：光波在相遇時(shí)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(shí)發(fā)生彎曲，形成衍射圖樣。3.光的偏振：光的偏振現(xiàn)象：光波振動(dòng)方向的特性，與光的波動(dòng)性相關(guān)。4.光的折射與全反射：折射：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變。全反射：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，入射角大于臨界角時(shí)發(fā)生全反射。各題型知識(shí)點(diǎn)詳解及示例1.選擇題：考察學(xué)生對(duì)光學(xué)基本概念的理解，如光的粒子性與波動(dòng)性、干涉與衍射的區(qū)別等。2.填空題：考察學(xué)生對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的描述能力，如光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波。3.計(jì)