高中几何光学试题及答案

高中几何光学试题及答案
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/s
B. 2×10^8 m/s
C. 1×10^8 m/s
D. 4×10^8 m/s
答案：A
2. 以下哪种现象不是光的折射现象（）。

A. 筷子在水中看起来变弯
B. 彩虹的形成
C. 影子的形成
D. 放大镜放大物体
答案：C
3. 光的反射定律中，入射角和反射角的关系是（）。

A. 入射角等于反射角
B. 入射角大于反射角
C. 入射角小于反射角
D. 入射角和反射角无关
答案：A
4. 以下哪种镜子是凸面镜（）。

A. 化妆镜
B. 汽车后视镜
C. 潜望镜
D. 穿衣镜
答案：B
5. 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，这是由于（）。

A. 透镜的形状
B. 透镜的材质
C. 透镜的厚度
D. 透镜的曲率
答案：D
6. 以下哪种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. 光绕过障碍物传播
答案：D
7. 以下哪种现象是光的干涉现象（）。

A. 光的直线传播
B. 光的反射
C. 光的折射
D. 光波相遇产生明暗相间的条纹
答案：D
8. 以下哪种现象是光的全反射现象（）。

A. 光从空气射入水中
B. 光从水中射入空气
C. 光从玻璃射入空气
D. 光从空气射入玻璃
答案：C
9. 以下哪种现象是光的偏振现象（）。

A. 光的直线传播
B. 光的反射
C. 光的折射
D. 光通过偏振片后，振动方向被限制
答案：D
10. 以下哪种现象是光的色散现象（）。

A. 光的直线传播
B. 光的反射
C. 光的折射
D. 白光通过棱镜后分解成不同颜色的光
答案：D
二、填空题（每题2分，共20分）
11. 光在真空中的传播速度是__________m/s。

答案：3×10^8
12. 光的折射现象中，光从空气斜射入水中时，折射角
__________入射角。

答案：小于
13. 光的反射现象中，入射光线、反射光线和法线都在同一
__________上。

答案：平面
14. 凸透镜的焦距是指__________到焦点的距离。

答案：光心
15. 光的衍射现象说明光具有__________性。

答案：波动
16. 光的干涉现象说明光具有__________性。

答案：波动
17. 光的全反射现象发生的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于__________。

答案：临界角
18. 光的偏振现象说明光是一种__________。

答案：横波
19. 光的色散现象说明白光是由多种颜色的光组成的，这种现象也称为__________。

答案：光的分解
20. 光的直线传播现象中，影子的形成是由于光的__________造成的。

答案：直线传播
三、简答题（每题10分，共40分）
21. 请简述光的折射定律。

答案：光的折射定律是指光从一种介质斜射入另一种介质时，入射光线、折射光线和法线都在同一平面内，且入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比，即n1*sinθ1 = n2*sinθ2。

22. 请简述凸透镜和凹透镜对光线的作用。

答案：凸透镜对光线有会聚作用，可以将平行光线会聚于一点，称为焦点；凹透镜对光线有发散作用，可以将平行光线发散开来。

23. 请简述光的干涉现象。

答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波相遇时，由于光
波的叠加而产生明暗相间的条纹现象。

这种现象说明光具有波动性，且干涉条纹的出现表明光波之间存在相位差。

24. 请简述光的全反射现象。

答案：光的全反射现象是指当光从光密介质射向光疏介质，且
入射角大于临界角时，光线不再折射进入光疏介质，而是全部反
射回光密介质中。

这种现象说明光在不同介质中的传播速度不同，且与介质的折射率有关。

四、计算题（每题10分，共20分）
25. 已知一束光线从空气斜射入水中，入射角为30°，求折射角。

答案：根据光的折射定律，n1*sinθ1 = n2*sinθ2，其中n1为空
气的折射率（约为1），n2为水的折射率（约为1.33），θ1为入
射角（30°），θ2为折射角。

代入公式得sinθ2 = (n1/n2) * sinθ1 = (1/1.33) * sin30° ≈ 0.225，所以θ2 ≈ arcsin(0.225) ≈ 13°。

26. 已知凸透镜的焦距为10cm，一束平行光线经过凸透镜后会
聚于一点，求该点到透镜的距离。

答案：根据凸透镜的性质，平行光线经过凸透镜后会聚于焦点，焦点到透镜的距离即为焦距。

所以该点到透镜的距离为10cm。