高中物理光学部分习题

高中物理光学试题一、选择题1．2007年3月4日是我国的元宵节，凌晨在我国很多地区都观测到了月食的天象，发生月食时、太阳、地球的相对位置如图所示．当月球进入图中哪个区域时地球上在夜晚地区的观察者可以看到月全食（）A．全部进入区域IB．全部进入区域II或ⅣC．全部进入区域ⅢD．部分进入区域I答案：A2．1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下，选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中．如图所示，如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于（）A．4LωπB．8LωπC．16LωπD．32Lωπ答案：B3．水平地面上物体M将站在A处的人的视线挡住，如图所示，为了能看到M后面的地面，在上方水平放一平面镜，且反光面对着地面，A处的人为了看到M后面距M较近的地方，他应该（）A．将平面镜平行上移B．将平面镜平行下移C．将平面镜水平左移D．将平面镜水平右移答案：A4．如图所示，在xOy平面内，人的眼睛位于坐标为（3，0)的点，一个平面镜镜面向下，左右两个端点的坐标分别为（－2，3）和（0，3）一个点光源S从原点出发，沿x轴负方向匀速运动．它运动到哪个区域内时，人眼能从平面镜中看到S的像点，像做什么运动？（）A．0～－7区间，沿x轴正方向匀速运动B．－3～一7区间，沿x轴负方向匀速运动C．－3～－7区间，沿x轴负方向加速运动D．－3～－ 区间，沿x轴正方向加速运动答案：B5．设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，则有大气层与没有大气层时，太阳光被盖地球的面积相比（）A．前者较小B．前者较大C．一样大D．无法判断答案：B6．大气中空气层的密度是随着高度的增加而减小的．从大气外射来一束阳光，如图所示的四个图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的是（）答案：B7．目前，一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功．如图所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应把激光器（）A．沿视线对着空间站瞄高一些B．沿视线对着空间站瞄低一些C．沿视线对准空间站直接瞄准D．条件不足，无法判别答案：C8．在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯（可看做光源），小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔，设水中无杂质且水面平静，下面的说法中正确的是（）A．小鱼向上方水面看去，看到水面到处都是亮的，但中部较暗B．小鱼向上方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关答案：BD解析：突破口在于镜面反射原理和折射定律9．如图所示，一束圆锥体形的单色光在空气中传播，将会聚于P，在到达P之前若先进入水中，圆锥的轴垂直于水面，圆锥的顶角为θ。

P 到水面的距离一定，则（θ很小时，sin tan θθθ==）（ ） A ．若θ很大，锥体内的光线不能全部聚于一点B ．若θ很小，锥体内的光线不能全部聚于一点水面C ．θ很大时，光线与轴的交点从P 点开始至无限远D ．θ很小时，光线与轴的交点无限靠近P答案：A10．“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a 、b 为两种折射出的单色光．以下说法正确的是（ ）A ．a 光光子能量大于b 光光子能量B ．在水珠中a 光的传播速度大于b 光的传播速度C ．用同一双缝干涉装置看到的a 光干涉条纹间距比b 光宽D ．如果b 光能使某金属发生光电效应，则a 光也一定能使该金属发生光电效应答案：BC11．在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若激光束不是平直投射到光盘的盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生折射，从而改变行进的方向．因为光的频率越高，对介质的折射率越大，故红色与蓝色激光的偏折程度不同，如图所示下列相关的说法正确的是（ ）A ．图中①是红光，②是蓝光B ．利用光电效应的原理，采用蓝色激光时，某光敏元件可将光信息转换成电信号，若电路及元件无故障，则采用红色激光也一定行C ．激光光子比普通色光光子的能量要高D ．激光是一种能发生干涉与衍射的横波答案：D12．如图所示，真空中有一个半径为R ，质量分布均匀的玻璃球，频率为f 的细激光束在真空中沿直线BC 传播，并于玻璃球表面的C 点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中．已知120COD ∠=，玻璃球对该激光束的折射率为3,则下列说法中正确的是（ ）A ．激光束的入射角45α=B ．一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小C ．此激光束在玻璃球中穿越的时间为3R t c =（其中c 为真空中的光速）D ．改变入射角α的大小，细激光束可能在球的内表面发生全反射解析：C 由折射率的关系sin sin n rα=，可知：3sin sin 2n r α==，因此60α=，A 错；由于光的频率与光源有关，所以光的频率不变，光子的能量不变，B 错；根据s t v=，其中0,2cos303c n s R R v ===，因此3R t c=，C 对；只要光束能射入，则就不可能在球内发生全反射，D 错误。

13．如图所示，两束单色光a 、b 分别照射到玻璃三棱镜AC 面上，穿过三棱镜后互相平行，则（ ）A ．a 光频率高B ．b 光频率高C ．a 光穿过棱镜时间短D ．b 光穿过棱镜时间短答案：BC14．如图所示，P 、Q 是两种透明材料做成的两块形状相同的直角梯形棱镜，登合在一起组成一个长方体．某单色光自P 的上表面斜射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率P Q n n <．射到P 的上表面的光线与P 的上表面之间的夹角为θ．下列说法正确的是（ ）A ．光线有可能不从Q 的下面射出B ．从Q 的下表面射出的光线一定与入射到P 的上表面的光线平行C ．如果光线从Q 的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定大于θD ．如果光线从Q 的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定小于θ答案：AD15．如图所示，一束复色可见光入射到置于空气中的平行玻璃砖MNPQ 上，穿过玻璃后从下表面射出a 、b 两束单色光，则下列说法正确的是（ ）A ．玻璃对a 光的折射率较大B ．b 光子的能量较大C ．a 、b 两束单色光互相平行D ．若增大MN 面上的入射角，a 光可能在PQ 面上发生全反射答案：BC16．两束单色光A 、B 同时由空气射到某介质的界面MN 上，由于折射而合成一复色光C ，如图所示，下列说法正确的有（ ）A ．A 光光子的能量大于B 光光子的能量B ．两种光照射同一种金属，B 光更容易使金属发生光电效应C ．在同一种介质中，A 光的折射率小于B 光的折射率D ．用同样的装置做光的双缝干涉实验，A 光比B 光得到的干涉条纹间距大答案：AC17．如图所示为一直角棱镜的横截面90bac ∠=，60abc ∠=，一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n = 2，若不考虑原入射光在bc 面上的反射光，则有光线（ ）A ．从ab 面射出B ．从ac 面射出C ．从bc 面射出，且bc 面斜交D ．从bc 面射出，且与bc 面垂直答案：BD18．如图所示，截面为ABC 的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d 的紫、红两束光垂直照射三梭镜的一个直角边AB ，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB 边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（ ）A ．紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B ．紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C ．红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D ．红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽答案：CD19．一块透明的光学材料，AB为其一个端面，建立平面直角坐标系如图甲所示，设该光学材料的折射率沿y轴正方向（即BA方向）均匀减小，有一光线PO从空中以某一入射角θ射向O点，并进入该材料内部，则该光线在光学材料内部可能的传播路径是图乙中的（）答案：D解析：光线由O点射入，折射光线应靠近法线，即x轴光线射入材料后，法线应与y轴平行，入射角逐渐增大，当入射角大于临界角时，发生全反射，因此只有D正确．20．如图，一个棱镜的顶角为θ=41.30，一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带，各色光在棱镜中的折射率和临界角见表．当入射角逐渐减小到0的过程中，彩色光带的变化情况是（）A．紫光最先消失，最后只剩红光、橙光B．紫光最先消失，最后只剩红光、橙光、黄光C．红光最先消失，最后只剩紫光D．红光最先消失，最后只剩紫光、蓝光答案：A21．如图所示，一根粗细均匀的半圆形玻璃棒，折射率为1. 5，半径为R，两端面A、B 均为正方形，宽度为d。

令一束平行光垂直于端面A入射，要使入射光线全都从另一端面B 射出，则R与d之比的最小值应为（）A．2 B．1 C．3 D．1.5答案：A22．如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（）A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的答案：C23．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距∆．下列说法中正确的有（）离为xA．如果增大单缝到双缝间的距离，x∆将增大B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹C．如果增大双缝到光屏之间的距离，x∆将增大D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，x∆将增大答案：BC24．高级光学仪器的光学镜片常镀有一层增透膜，以下说法中正确的是（）A．增透膜的原理是利用光的干涉原理使透射光互相干涉而加强B．增透膜虽然利用了薄膜干涉的原理，但并不会产生干涉条纹C．增透膜的反射光中没有干涉条纹，可见没有发生光的干涉现象D．有些地摊上或流动小贩的劣质望远镜为了提高身价，特意在镜片上镀一层“薄膜”而显现出鲜明的金黄色，号称“镀膜镜片”，这样的“膜”其实反而会有“减透”的恶果答案：D25．物理学家托马斯·杨最先验证了光的干涉现象，实验装置如图甲所示，M为竖直（水平）的线光源a（b），N和O均为有狭缝的遮光屏、P像屏，下列说法正确的是（）A．若M选a（竖直线光源），N应选图乙中的3，O应选图甲中的4，干涉图样为图乙5 B．若M选a（竖直线光源），N应选图乙中的1，O应选2，干涉图样为图乙6C．若M选b（水平线光源），N应选图乙中的1，O应选2，干涉图样为图乙6D．若M选b（水平线光源），N应选图乙中的3，O应选4，干涉图样为图乙5答案：BD26．将铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜．液膜竖直放置时，由于重力作用，上面薄，下面厚，且时间越长，下面越厚．在酒精灯的火焰上撤上一些食盐，用酒精灯的黄光照射竖直放置的液膜，液膜反射的光使我们看到灯焰的像，可观察到像上有亮暗相间的条纹，如图所示．则下列的说法中正确的是（）A ．像上有亮暗相间的条纹，这是光的波动性的表现B ．像上有亮暗相间的条纹，说明光反射后出现了偏振现象C ．像上亮暗相间的条纹是肥皂膜前后两表面反射的光叠加而形成的D ．用同一块竖直放置的液膜观察灯焰的像时，在一个不太长的时间段里，应该会看到像上亮暗相间的条纹间隔逐渐变密答案：ACD27．两细束平行光a 、b 的间距为1x ∆，斜射到一块矩形玻璃砖的同一表面上．已知在玻璃中的传播速度a b v v >，设经玻璃砖两次折射后的出射光线间距为2x ∆，则下列说法正确的是（ ）A ．2x ∆可能等于零B ．2x ∆不可能小于1x ∆C ．2x ∆不可能等于1x ∆D ．2x ∆不可能大于1x ∆答案：A28．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）A ．在真空中，频率高的电磁波速度较大B ．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大C ．电磁波由真空进鹅介质，速度变小，频率不变D ．只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失答案：C29．如图，P 是一偏振片，P 的透振方向（用带箭头的实线表示）为竖直方向。