高二物理【光学】测试题(带答案)
高二物理光学试题答案及解析
高二物理光学试题答案及解析1.下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号；②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度；③一束白光通过三棱镜形成彩色光带；④水面上的油膜呈现彩色。
其中，与光的干涉有关的是：A．①④B．②④C．①③D．②③【答案】B【解析】本题考查的是对光的相关知识的理解，光导纤维传播信号利用的是光的全反射，用透明的标准样板检查平面的平整度利用的是薄膜干涉；白光透过三棱镜后形成彩色光带是光的色散现象；水面上的油膜呈彩色是薄膜干涉造成的，故②④是干涉，选B2.关于阴极射线的性质，判断正确的是（）A．阴极射线带负电B．阴极射线带正电C．阴极射线的比荷比氢原子比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子比荷小【答案】AC【解析】阴极射线为电子流，带负电，A对；B错；C对；D错；3.如图所示，在真空中有一等腰直角三棱镜ABC，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点射入，折射后再从AC侧面射出，出射光线偏离入射光线的角度为30°。
已知AB =" AC" = d，单色光在真空中的光速为c。
（1）请作出光路图；（2）求单色光通过三棱镜的时间t。
【答案】（1）（2）【解析】（1）如图所示（1分）（2）α + β = ∠A = 90°，θ = (i–α) + (r–β)得 r = ∠A + θ– i = 60°，（2分）而 = n， = n，i =" r" = 60°（2分）得α =" β" = 45°，n = （2分）t = ，s = d，n = （2分）得 t = = （1分）本题考查光的折射，光的折射规律画图，然后根据几何知识可得入射角，代入折射定律，求出折射率和真空射入玻璃的折射角与从玻璃射入真空的入射角，根据几何知识可得光在玻璃中的位移，以及根据公式n = 求出的速度，即可求出传播时间。
物理高中光学试题答案及解析
物理高中光学试题答案及解析一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
以下哪个选项正确描述了光的折射定律？A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 入射光线、折射光线和法线在同一平面内D. 折射角与入射角成正比答案：C解析：光的折射定律包括三个主要方面：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；入射角与折射角的正弦之比是一个常数，与介质的性质有关。
选项C正确描述了第一个方面。
2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的衍射答案：D解析：光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时，光强分布出现增强或减弱的现象。
薄膜干涉、双缝干涉和单缝衍射都是光的干涉现象。
而光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，波前发生弯曲和扩展的现象，与干涉现象不同。
二、填空题1. 光的偏振现象是指光波的振动方向在传播过程中被限制在某一特定方向的现象。
偏振光可以通过_________来实现。
答案：偏振器2. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角时。
临界角的大小由_________决定。
答案：两种介质的折射率三、简答题1. 请简述光的色散现象及其产生的原因。
答案：光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同，导致折射角不同，从而使光波分离的现象。
产生色散的原因是由于介质对不同波长的光具有不同的折射率，即色散率。
这种现象在彩虹的形成和棱镜分光中尤为明显。
四、计算题1. 已知某介质的折射率为 1.5，光从真空进入该介质，求光的临界角。
答案：根据公式\[ \sin(C) = \frac{1}{n} \]，其中C为临界角，n为折射率。
代入数值得\[ \sin(C) = \frac{1}{1.5} = 0.6667 \]，所以临界角C可以通过取正弦的反函数求得，即\[ C =\arcsin(0.6667) \]。
高二物理物理光学试题答案及解析
高二物理物理光学试题答案及解析1.太阳光谱中有许多暗线,他们对应着某些元素的特征谱线,产生这些暗线的原因是().A．太阳表面大气层中缺少相应的元素B．太阳内部缺少相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应的元素D．太阳内部存在着相应的元素【答案】C【解析】阳发出的光谱是连续光谱，经过大气层过程中会变成一些暗线，是因为大气层中含有某些元素把太阳光中的对应的特征谱线，使太阳光谱中出现了暗线，C对。
【考点】考查对连续光谱和吸收光谱的理解点评：根据太阳光谱是连续光谱和吸收光谱的含义做出选择2.用频率为的光照射某金属表面，逸出光电子的最大初动能为；若改用频率为的另一种光照射该金属表面，逸出光电子的最大初动能为。
已知普朗克常量为，则为：A．B．C．D．【答案】C【解析】设金属溢出功为W，则有E=hv-W，若改用频率为的另一种光照射该金属表面，有3E=h-W ，由此刻求出为，C对；3.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上螺旋测微器的读数如右图为___________ mm。
然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，由手轮上的螺旋测微器再读出一读数。
若实验测得第1条亮纹与第6条亮纹中心间的距离="11.550" mm，双缝到屏的距离l=0.70m，已知双缝间距d = 0.20mm。
由计算式λ =__________，求得所测光的波长为__________m。
（保留两位有效数字）【答案】1.611~1.615，， 6.6×10-7【解析】主尺读数为1.5mm，可动刻度为11.3×0.01=0.113mm,所以读数为1.5mm+11.3×0.01mm=1.613mm,由=4.假如一个光子与一个静止的不受任何外力作用的电子发生碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来，电子被碰撞后也因此获得了一定的动量p，关于在这个碰撞的过程中，以下说法中正确的是（）A．该碰撞过程中动量不守恒，能量守恒B．碰撞前、后的光子在同一种介质中传播时，碰撞前的光子的速度更大C．碰撞前、后光子的频率不变D．电子被碰撞后，它的德布罗意波长为h/p（h为普朗克常量）【答案】D【解析】碰撞过程中内力远远大于外力，动量守恒，但碰撞过程中由能量损失，能量一定守恒，A错；由德布罗意波长和动量守恒定律可知光子反弹后动量可能减大，波长变长，频率减小，折射率减小，由n=c/v可知光子速度增大，B错；C错；D对；5.如图8所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q 可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象．这个实验表明A．光是电磁波B．光是一种横波C．光是一种纵波D．光是机械波【答案】B【解析】只有横波才能发生偏振现象，B对；6.如图所示，是用a、b两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到的干涉图样，其中图甲是用a光照射时形成的，图乙是用b光照射时形成的．则关于a、b两束光，下述正确的是()A．a光的波长比b光短，频率比b光高B．b光的波长比a光短，频率比a光高C．b光比a光更容易发生衍射D．a光比b光衍射更容易发生衍射【答案】BD【解析】波长越长亮条纹的宽度越宽，频率越小，波长越长越容易发生衍射现象，BD对；7.在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（）A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目【答案】A【解析】根据爱因斯坦的光电效应方程：，光电子的最大初动能只与入射光的频率在关，与其它无关。
高二物理几何光学试题答案及解析
高二物理几何光学试题答案及解析1.如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是A．水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大B．在水中a光的临界角比b光的临界角大C．在水中a光的速度比b光的速度小D．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距【答案】 B【解析】由折射定律，a、b从水中射向空气的折射角相等，而由图可得，所以，所以，A选项错误；由,可知,所以B选项正确；由，，C选项错误；因为，所以a光的频率小于b光的频率，而，所以，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，由知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，D选项错误。
【考点】光的折射光在介质中的传播全发射光的干涉2.如图所示，发光点S向平面镜射出一细激光束，反射后在一光屏上得一光点S′。
平面镜开始时在与光屏平行a处，后绕激光束的入射点O以角速度ω逆时针旋转。
SO=h，当转到300的位置b时,光斑S′在光屏上移动的瞬时速度的大小为ωA．6ωha O 300B．8ωhbC．4ωhD．2ωh S光屏S′【答案】B【解析】根据光的反射原理可知反射光线的转动角速度为平面镜转动的2倍，由此可知光点S′的角速度为2w，半径为2h，根据运动的合成与分解可知，垂直半径的线速度为4wh，合速度及实际的运动速度为8wh，B对；3.厚度为d，折射率为n的大玻璃板的下表面，紧贴着一个半径为r的圆形发光面。
为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块纸片，所贴纸片的最小面积应是多大？【答案】【解析】设纸片的最小半径为R，如图所示据全反射条件可知由几何关系纸片最小面积为本题考查光的折射和全反射定律，由全反射条件和光路图中的几何关系求得圆的半径，再由面积公式求解4.一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a。
棱镜材料的折射率为n＝。
在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情况．）【答案】（1）离A点a的位置．（2）离B点a的位置．【解析】（1）设入射角为i，折射角为r，由折射定律得：＝n①（2分）由已知条件及①式得 r＝30°②（1分）如果入射光线在法线的右侧，光路图如图所示．设出射点F，由几何关系可得AF＝a③（3分）即出射点在AB边上离A点a的位置．（2）如果入射光线在法线的左侧，光路图如图所示．设折射光线与AB的交点为D.由几何关系可知，在D点的入射角θ＝60°④（1分）设全反射的临界角为θC，则sin θC＝⑤（1分）由⑤和已知条件得θC＝45°⑥（1分）因此，光在D点全反射．设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB＝90°BD＝a－2AF⑦ BE＝DB sin 30°⑧联立③⑦⑧式得BE＝ a （3分）即出射点在BC边上离B点a的位置．本题考查光的折射问题，首先根据题意画出光路图，根据折射定律和几何关系求解5.下列现象中，属于光的全反射现象的是A．阳光照射下水面上的油膜呈现彩色B．玻璃中的气泡有时看上去特别明亮C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带D．在阳光下飞机有时看起来非常明亮【答案】B【解析】阳光照射下水面上的油膜呈现彩色是干涉现象，A错；一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散，C错；在阳光下飞机有时看起来非常明亮是光的反射现象，D错；B对；6.如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光。
高中物理《光学实验》练习题(附答案解析)
高中物理《光学实验》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：__________一、单选题1．在做“测定玻璃的折射率”的实验中，如果使用的玻璃砖的两个表面aa′、bb′明显不平行，则对其他做法都正确的情况下，所测得的折射率将（）A．偏大B．偏小C．不变D．无法确定2．在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝距离为d，双缝与屏的距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹( )A．h＝1cm，d＝0.1mm，l＝1mB．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝10cmC．h＝1mm，d＝10cm，l＝1mD．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝1m3．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，光源与屏之间应依次放置（）A．单缝、滤光片、双缝B．滤光片、单缝、双缝C．滤光片、双缝、单缝D．双缝、单缝、滤光片4．“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针1P和2P，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针3P和4P，在插3P和4P时，应使（）A．3P只挡住1P的像B．4P只挡住2P的像C．3P同时挡住1P、2P的像5．如图所示为双缝干涉的实验装置，图中有四个光学元件的名称空缺，关于它们的名称正确的是（）A．①单缝②滤光片③双缝B．①滤光片②双缝③遮光筒C．②凸透镜③双缝④遮光筒D．①凸透镜②单缝③双缝6．利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，下列说法中不正确．．．的是（）A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B．将绿色滤光片换成红色滤光片，干涉条纹间距变大C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变D．减小实验中的双缝间距，目镜中的条纹数会增加7．对于以下的光学现象说法中正确的是（）A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大两个狭缝1S、2S间的距离d，相邻亮条纹间距离x将增大B．图乙是单色光单缝衍射实验现象，若在狭缝宽度相同情况下，上图对应光的波长较短C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的D．图丁中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波8．在杨氏双缝干涉实验中，如果不用激光光源而用一般的单色光源，为了完成实验可在双缝前边加一单缝获得线光源，如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则（）A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移二、多选题9．某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于（）A．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B．滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C．单缝与双缝不平行D．光源发出的光束太强10．如图所示，在用玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，如果所用的玻璃砖ABCD的上表面AB和下表面CD不严格平行（AD略大于BC），下列说法中正确的是（）A．用此玻璃砖做实验，画出的折射光线c和相应的入射光线a不再平行，因此对实验结果产生系统误差B．用此玻璃砖做实验，画出的折射光线c和相应的入射光线a不再平行，但不会因此对实验结果产生影响C．沿着从纸外向纸里的方向看，射出光线c相对于入射光线a有顺时针方向的微小偏转D．沿着从纸外向纸里的方向看，射出光线c相对于入射光线a有逆时针方向的微小偏转11．在用双缝干涉测量单色光的波长实验中，做好如丙图所示调整后，在单缝与光源之间放上红色滤光片就可见到红光的双缝干涉图样。
高中物理光学单元测试及参考答案
高中物理光学单元测试及参考答案一、选择题1. 光的传播方式是(A)A. 直线传播B. 曲线传播C. 波浪传播D. 杂乱传播2. 在光的传播中，产生的折射现象是由于光线从一种介质传播到另一种介质时，(D)A. 光速改变B. 光的频率改变C. 光的振幅改变D. 光的传播方向改变3. 光的直线传播路径上，若有一个不透明物体，则光(A)A. 无法通过该物体B. 被弯曲绕过该物体C. 被散射后改变传播方向D. 被反射后改变传播方向4. 下列哪个现象不能用波动理论解释(A)A. 光的折射现象B. 光的衍射现象C. 光的干涉现象D. 光的光电效应5. 光按波动论观点看，衍射现象是光的传播过程中出现的特点，是由于光传播遇到了(D)A. 折射B. 反射C. 散射D. 障碍物边缘的光波的干涉二、填空题1. 在光的传播过程中，光线在两种介质之间发生折射，其关系由(D)定律给出。
2. 在光的折射现象中，光在空气与水的界面上发生折射时，由于光速从空气变为水所以光线向(D)偏折。
3. 光在玻璃到空气的界面上由玻璃向空气传播时发生(D)折射。
4. 球面镜成像的基本规律是(D)定律。
5. 球面镜成像的规律又称为小光线成像法或(B)法。
三、简答题1. 请简述光的干涉现象和干涉的条件。
答：光的干涉现象是指两束或多束光相遇时产生干涉条纹的现象。
干涉的条件包括相干光源、干涉光束的强度相等和干涉光束之间存在恒定的相位差。
2. 什么是全反射？请说明全反射的发生条件。
答：全反射是当光从光密介质射入光疏介质的界面时，入射角大于临界角时，光将完全被反射回原来的介质中，不产生折射现象。
全反射的发生条件是光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角，即入射角大于折射角。
3. 简述凸透镜和凹透镜的成像特点。
答：凸透镜成像具有以下特点：①放大镜效应，使物体变大；②成像位置为物距的一侧，成像形状与物体相似；③成像可能是实像或虚像，取决于物距的位置。
凹透镜成像具有以下特点：①缩小镜效应，使物体变小；②成像位置为物距的另一侧，成像形状与物体相似；③成像一定是虚像。
高二物理《光学》测试题
高二物理《光学》测试题高二物理《光学》测试题说明:全卷共19小题,满分120分,考试时间100分钟第Ⅰ卷(选择题,共60分)一.选择题(共12小题,每小题5分,共60分)1.当太阳位于头顶正上方时,透过重重叠叠的树叶漏下来的太阳光在地面上形成的光斑大多数是A. 圆形B. 椭圆形C. 正方形D. 树叶缝隙形状2.平行光线射到平面镜上,若保持入射光的方向不变,将镜面绕过入射点且垂直于入射光线和法线所决定的平面的轴转过一个小角度θ则反射光线将A. 保持原来的传播方向不变B. 同向转过θ角C. 同向转过2θ角D. 反向转过2θ角3.在我国古代学者沈括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载:〝若鸢飞空中,其影随鸢而移;或中间为窗隙所束,则影与鸢遂相违,鸢东则影西,鸢西则影东〞.意思是说,若鹞鹰在空中飞翔,它的影子与鹞鹰作相反方向移动,鹞鹰向东则影子向西移,鹞鹰向西则影子向东移.这描述的是光的A. 直线传播现象B. 折射现象C. 干涉现象D. 衍射现象4.水中的空气泡看上去比较亮,对这一现象有以下不同的解释,其中正确的是A. 空气泡对光线有会聚作用,因而较亮B. 空气泡对光线有发散作用,因而较亮C. 从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生反射,因而较亮D. 从水中到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮5.关于空中的鸟和水中的鱼,下列说法中正确的是A. 鸟看到的是鱼的实像,位置变浅些B. 鸟看到的是鱼的虚像,位置变浅些C. 鱼看到的是鸟的实像,位置偏低些D. 鱼看到的是鸟的虚像,位置偏高些6.一束白光被棱镜色散时,下列说法中正确的是A. 棱镜对各单色光的折射率不同,对红光最大,对紫光最小B. 红光比蓝光先通过棱镜C. 黄光比绿光偏转的角度小D. 在棱镜中速度较大的单色光偏转的角度也较大7.关于光谱和光谱分析的说法中正确的是A. 太阳光谱和白炽灯光谱都是明线光谱B. 霓虹灯和煤气灯的火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱C. 进行光谱分析时,可以利用明线光谱,不能利用连续光谱D. 我们利用月亮射来的光谱可以确定月亮大气层的化学组成8.如图所示,是用干涉法检查某块玻璃的上表面是否平整的装置,所用单色光是用普通光源加滤光片产生的,检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的?A. a的上表面和的b下表面B. a的上表面和的b上表面C. a的下表面和的b上表面D. a的下表面和的b下表面9.某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下几点,你认为正确的是A. 若狭缝与灯泡平行,衍射条纹与狭缝平行B. 若狭缝与灯泡垂直,衍射条纹与狭缝垂直C. 衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D. 衍射条纹的间距与光的波长有关10.关于电磁波谱,下列说法中正确的是A. 红外线比红色光波长长,它的热作用强.B. _射线就是伦琴射线,其特点是穿透力强.C. 阴极射线是一种频率极高的电磁波.D. 紫外线的波长比伦琴射线的波长长,其显著作用是化学作用.11.下列关于光的现象的说法中正确的是A. 用白光做双缝干涉实验时,偏离中央明条纹较远的是紫光B. 用白光做双缝干涉实验时,偏离中央明条纹较远的是红光C. 涂有增透膜的照相机镜头,增强了对紫光的透射程度D. 从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的两表面反射光相干涉的结果12.两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过.如果将其中一片旋转180°,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象?A. 透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零B. 透过的光强先增强,然后减少到非零的最小值C. 透过的光强在整个过程中都增强D. 透过的光强先增强,再减弱,然后又增强选择题答案栏:题号123456789101112答案分数统计栏:题号一二三总分171819得分第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二.填空题(共4小题,每小题6分,共24分)13.水的折射率等于4/3,玻璃的折射率等于3/2,光在水中传播速度与在玻璃中传播速度之比等于.14.光在某种介质中的传播速度为1.5_108m/s,则光从此介质射向真空并发生全反射的临界角是.15.如图所示,A.B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图案.其中图A是光的(填〝平行〞或〝衍射〞)图像,由此可判断出图A所的圆孔的孔径(填〝大于〞或〝小于〞)图B所的圆孔的孔径.16.如图所示,AB表示一直立的平面镜,P1P2是水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜),M.N是屏,三者互相平行,屏MN上的ab表示一条竖直的缝(即ab之间是透光的).某人眼睛紧贴米尺的小孔S(其位置见图),可通过平面镜看到米尺的一部分刻度.试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部位,并在P1P2上把这部分涂以标志〝〞.三.计算题(共3小题,36分)17.S1.S2为两个相干光源,发出的光的频率为7.5_1014Hz.光屏上A点与S1.S2的路程差为1.8_10－6m.⑴若光源的振动步调完全一致,则A点出现什么条纹?计算说明.⑵说明双缝干涉条纹和单缝衍射条纹的主要不同.18.在折射率为n,厚度为d的玻璃上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面,经过玻璃后从下表面射出如图所示.若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中传播的时间相等,点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l应是多少?19.用下面的方法可以测量液体的折射率:取一个半径为r的软木塞,在它的圆心处插上一枚大头针,让软木塞浮在液面上.调整大头针插在软木塞上的深度,使它露在外面的长度为h.这时从液面上方的各个方向向液体中看,恰好看不到大头针.利用测得的数据r和h即可求出液体的折射率.请用r和h表示水的折射率.《光学》测试题参考答案选择题答案栏:题号123456789101112答案ACADBDBCBCCACDABDBDA13. 9∶814. 30°15. 衍射小于16.17. 解:⑴A点出现暗条纹.⑵ 双缝干涉条纹是等间距.等亮度的平行条纹;单缝衍射条纹是除中央亮条纹最亮最宽外,两侧条纹亮度.宽度逐渐减小.18. 解:19. 解:。
高二物理选修4《光学、电磁场和电路分析》练习题及答案
高二物理选修4《光学、电磁场和电路分
析》练习题及答案
1. 光学题目
1.1. 问题：一束光从空气射入玻璃，其入射角为45度。
如果玻璃的折射率为1.5，计算反射角和折射角。
答案：根据斯涅尔定律，反射角等于入射角，折射角由正弦关系计算得出，折射角约为29.1度。
1.2. 问题：一束光通过凹透镜聚焦。
如果物距为30厘米，凹透镜的焦距为10厘米，计算像距和放大率。
答案：根据薄透镜公式，1/f = 1/v - 1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。
代入数值计算，得到像距为20厘米，放大率为2。
2. 电磁场题目
2.1. 问题：一根长直导线通电，产生的磁场强度如何随距离变化？
答案：根据安培定律，距离直线导线越远，磁场强度越弱。
2.2. 问题：一个平行板电，两板间的电场强度如何随距离变化？
答案：根据电场的定义，两平行板间的电场强度与距离成反比
关系。
3. 电路分析题目
3.1. 问题：一个由电阻、电容和电感串联的电路，如何计算电流？
答案：根据欧姆定律和基尔霍夫定律，可以通过计算电路中的
总电阻，以及应用电压和总电阻的关系计算电流。
3.2. 问题：一个并联电路中，两个电阻的等效电阻如何计算？
答案：在并联电路中，两个电阻的等效电阻可以通过公式1/R
= 1/R1 + 1/R2 计算得出。
以上是《光学、电磁场和电路分析》的一些练题及答案，希望
能对您的研究有所帮助。
物理高中光学试题及答案
物理高中光学试题及答案一、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/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s2. 下列关于光的折射现象，说法正确的是（）。
A. 光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角B. 光从水中斜射入空气中时，折射角小于入射角C. 光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角D. 光从空气垂直射入水中时，折射角等于入射角3. 光的反射定律中，下列说法不正确的是（）。
A. 反射光线、入射光线和法线在同一平面内B. 反射光线和入射光线分居在法线的两侧C. 反射角等于入射角D. 反射角大于入射角4. 以下哪种情况不会发生光的全反射现象（）。
A. 光从水中射向空气B. 光从玻璃射向空气C. 光从空气射向水中D. 光从水中射向玻璃5. 以下哪种情况光的传播速度会发生变化（）。
A. 光从空气进入水中B. 光从水中进入玻璃中C. 光从玻璃中进入空气中D. 光在真空中传播6. 以下关于光的偏振现象的描述，正确的是（）。
A. 偏振光是光的振动方向发生改变的光B. 偏振光是光的频率发生改变的光C. 偏振光是光的波长发生改变的光D. 偏振光是光的振幅发生改变的光7. 以下关于光的干涉现象的描述，正确的是（）。
A. 干涉现象是光波的叠加现象B. 干涉现象是光波的衍射现象C. 干涉现象是光波的反射现象D. 干涉现象是光波的折射现象8. 以下关于光的衍射现象的描述，正确的是（）。
A. 衍射现象是光波的反射现象B. 衍射现象是光波的折射现象C. 衍射现象是光波的干涉现象D. 衍射现象是光波通过小孔或障碍物时发生的现象9. 以下关于光的色散现象的描述，正确的是（）。
A. 色散现象是光波的折射现象B. 色散现象是光波的反射现象C. 色散现象是光波的干涉现象D. 色散现象是光波的衍射现象10. 以下关于光的双缝干涉实验的描述，正确的是（）。
物理高中光学试题及答案
物理高中光学试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是（）。
A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 299,792,458 km/sD. 300,000,000 km/s2. 光的折射现象中，当光线从空气斜射入水中时，折射角（）入射角。
A. 大于B. 小于C. 等于D. 无法确定3. 以下哪个现象不是光的干涉现象（）。
A. 双缝干涉B. 单缝衍射C. 薄膜干涉D. 光的反射4. 光的偏振现象说明了光是（）。
A. 横波B. 纵波C. 非波D. 无法确定5. 光的色散现象说明了（）。
A. 光是粒子B. 光是波动C. 光是电磁波D. 光是量子6. 光的反射定律中，入射角与反射角（）。
A. 相等B. 互补C. 不相等D. 无法确定7. 镜面反射和漫反射的主要区别在于（）。
A. 反射光的强度B. 反射光的方向C. 反射光的颜色D. 反射光的波长8. 光的全反射现象发生在（）。
A. 光从光密介质射向光疏介质B. 光从光疏介质射向光密介质C. 光从真空射向介质D. 光从介质射向真空9. 光的衍射现象说明了（）。
A. 光是粒子B. 光是波动C. 光是电磁波D. 光是量子10. 以下哪个是光的干涉现象的应用（）。
A. 激光测距B. 光纤通信C. 光学显微镜D. 激光切割二、填空题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的速度约为______ m/s。
2. 光的折射定律表明，入射光线、法线和折射光线位于______平面内。
3. 光的偏振现象可以通过______来实现。
4. 光的色散现象可以通过______来观察。
5. 光的反射定律中，入射角和反射角的和等于______度。
6. 镜面反射和漫反射的主要区别在于反射光的______。
7. 光的全反射现象发生在光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于临界角，临界角的大小与______有关。
8. 光的衍射现象可以通过______来观察。
高二物理几何光学试题答案及解析
高二物理几何光学试题答案及解析1.一束复色光由空气射到一块平行玻璃砖上，经两次折射后分成两束单色光a、b。
已知a光在玻璃中的传播速度比b光大，则右图中哪个光路图是正确的（）【答案】B【解析】由n=c/v可知a光的折射率较小，由折射定律可知光路图B对；2.（8分）如图所示为玻璃制成的圆柱体，它的折射率为，一细光线垂直圆柱体的轴线以i1=60°的入射角射入圆柱体。
（1）作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图。
（2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原入射光线方向的角度。
【答案】（1）（2）60°【解析】（1）光线穿过并射出圆柱体的光路图如图所示（2分）（2）由折射定律得sinγ1= = （1分）所以γ1=30°（1分）据几何关系有γ1=γ2=30°，γ3= i1-γ1=30°（1分）在光线的出射处有 sini2=nsinγ2= （1分）所以 i2=60°（1分）据几何关系有γ4=i2-γ2=30°则α=γ3+γ4=60°，即出射光线偏离原方向60°（1分）本题考查光的折射定律，先画出光路图，根据几何关系得到入射角和折射角数值，根据折射定律求解出射角，再根据几何关系求解3.人在河边看到岸上的树在水中的倒影及河中的鱼，则A．看到的树是折射成的像B．看到的鱼是折射成的像C．鱼是虚像，树是实像D．鱼是实像，树是虚像【答案】B【解析】看到的树是镜面反射的结果，水中的鱼是折射现象产生的像，Ｂ对；4.如图所示，某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，记下P3、P4和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面交于D，量出该直线与AB面的夹角为370，则透光物质的折射率n = .【答案】1.6【解析】画出光路图可知5.(15分) 如图所示，一单色光束a，以入射角i=60°从平行玻璃砖上表面O点入射．已知平行玻璃砖厚度为d =10cm，玻璃对该单色光的折射率为n =。
高二《光学》检测物理试卷(带解析)
高二物理《光学》检测试题一、不定向选择题：本题共14题，每题3分，共42分。
1、如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方（对B来说是最高点）竖直向下分别观察A、B 中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是①看到A中的字比B中的字高②看到B中的字比A中的字高③看到A、B中的字一样高④看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高A．①④B．只有① C．只有②D．③④2、光线以某一入射角从空气进入折射率为的玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直，则入射角等于A、30°B、45°C、60°D、80°3、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光用只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时：A、只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失．B、红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉条纹仍然存在．C、任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有亮光．D、屏上无任何亮光．4、竖直放置的铁丝框中的肥皂膜，在太阳光照射下会形成A．明暗相间的水平干涉条纹B．明暗相间的竖直干涉条纹C．彩色的水平干涉条纹D．彩色的竖直干涉条纹5、关于光的频率、速度的说法正确的是A．各种色光在真空中传播速度相同，在介质中传播速度不同B．各种色光在真空中频率不同，同一色光在各种介质中频率相同C．不同介质对同一色光折射率不同，同一介质对不同色光折射率相同D．各种色光在同一介质中波长不同，同一色光在不同介质中波长相同6、一束可见光射到空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后从下表面射出，变为a、b 两束平行单色光，如图所示，如果束b是蓝光，则光束a可能是A．红光B．黄光C．绿D．紫光7、抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化A．这主要是光的干涉现象B ．这主要是光的衍射现象C ．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D ．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细8、利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。
物理高中光学试题及答案
物理高中光学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的传播速度在真空中是：A. 3×10^8 m/sB. 1.5×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 5×10^8 m/s2. 光的折射现象是由于光在不同介质中传播速度不同而产生的。
以下哪项描述是错误的？A. 折射角大于入射角B. 折射角小于入射角C. 折射角等于入射角D. 折射角与入射角相等3. 以下哪种现象不是光的干涉现象？A. 光的衍射B. 光的反射C. 光的色散D. 光的全反射4. 以下哪个是光的偏振现象的例子？A. 彩虹B. 光的衍射C. 光的折射D. 偏光镜5. 光的三原色是：A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、橙、绿D. 红、黄、绿6. 以下哪个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. 光的散射7. 以下哪个是光的全反射现象的例子？A. 镜面反射B. 折射C. 光在光纤中的传播D. 光的散射8. 以下哪个是光的色散现象的例子？A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光经过三棱镜后分成不同颜色D. 光的散射9. 以下哪个是光的干涉现象的例子？A. 光的衍射B. 光的反射C. 光经过双缝后形成的明暗条纹D. 光的散射10. 以下哪个是光的偏振现象的例子？A. 光经过三棱镜后分成不同颜色B. 光的反射C. 光在光纤中的传播D. 偏光镜二、填空题（每空1分，共10分）11. 光的干涉现象需要满足的条件是_________。
12. 光的全反射发生的条件是光从_________介质射向_________介质。
13. 光的色散现象是指光通过透明介质时，不同颜色的光发生_________的现象。
14. 光的偏振现象是指光波的振动方向受到限制，只能沿特定方向振动。
15. 光的三原色混合可以产生各种颜色，它们是_________。
三、简答题（每题5分，共10分）16. 请简述光的干涉现象及其应用。
物理-光学习题附答案
物理-光学习题附答案(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、 选择题1、在相同时间内，一束波长为λ的单色光在空中和在玻璃中，正确的是[ ]A 、 传播的路程相等，走过的光程相等；B 、 传播的路程相等，走过的光程不相等；C 、 传播的路程不相等，走过的光程相等；D 、传播的路程不相等，走过的光程不相等。
2. 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n1<n2>n3,λ为入射光在真空中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 [ ]A ．λπe n 22 ； B. πλπ+e n 22 ；C ．πλπ+e n 24； D. 2/42πλπ+e n 。
3. 在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点是明条纹。
若将2S 缝盖住，并在21S S 连线的垂直平分面处放一反射镜M ，如图所示，则此时 [ ]A ．P 点处仍为明条纹；B. P 点处为暗条纹；C ．不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹；D. 无干涉条纹。
4、用白光源进行双缝实验，若用一纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则 ［ ］A ．干涉条纹的宽度将发生变化；3n2n 1nB. 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹；C．干涉条纹的位置和宽度、亮度均发生变化；D．不发生干涉条纹。
5、有下列说法：其中正确的是［］A、从一个单色光源所发射的同一波面上任意选取的两点光源均为相干光源；B、从同一单色光源所发射的任意两束光，可视为两相干光束；C、只要是频率相同的两独立光源都可视为相干光源；D、两相干光源发出的光波在空间任意位置相遇都会产生干涉现象。
6、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径到B点，路径的长度为 L， A、B两点光振动位相差记为Δφ，则［］（A） L =3λ/（2n）,Δφ = 3π； ( B ) L = 3λ/（2n）,Δφ = 3nπ；（C） L = 3nλ/2 , Δφ = 3π； ( D ) L = 3nλ/2 ，Δφ = 3nπ。
高中物理《光学》练习题(附答案解析)
高中物理《光学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：__________一、单选题1．下列说法正确的是（ ）A ．爱因斯坦提出光子的能量与光的波长成正比，即E h λ=B ．法拉第预言电磁波的存在，赫兹则通过实验捕捉到电磁波C ．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子D ．由c f λ=可知，频率越大的电磁波，在真空中波长越小2．首位通过实验捕捉到电磁波的科学家是（ ）A ．赫兹B ．法拉第C ．麦克斯韦D ．奥斯特3．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）A ．电磁波是一种物质，可以在真空中传播B ．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场C ．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场D ．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场4．下列器件中，利用电流热效应工作的是（ ）A ．微波炉B ．电视机C ．电风扇D ．电饭锅5．如图所示，OO '是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A 、B 是关于OO '轴等距离且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于OO '下方的P 点，由此可以得出的结论是（ ）A ．在同种玻璃中传播，A 光的传播速度一定大于B 光B ．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，B 光侧移量大C ．分别照射同一光电管，若B 光能引起光电效应，A 光一定也能D ．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是A 光6．某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示，O点为圆心，一束单色光从A点射入，经B点射出圆柱体。
下列说法正确的是（）A．光线进入玻璃后频率变大B．若θ增大， 可能变小C．若θ增大，光线在圆柱体内可能会发生全反射D．若θ增大，光线由A点至第一次射出时间变短7．下列说法正确的是（）A．光子的能量跟它的频率成反比B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越强C．一小段通电直导线所受磁场力的方向就是导线所在处的磁场方向D．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波8．如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，则（）A．只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉B．遇到障碍物时，b光更容易发生明显的衍射现象C．在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较大二、多选题9．下列关于电磁波的说法不正确的是（）A．只要空间某处有变化的电场和磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波B．任何变化的磁场周围一定有电场C ．能说明光具有波粒二象性的现象是光的反射和光电效应D ．太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度不同10．电磁波为信息的传递插上了翅膀。
2023年高二物理光学练习题及答案
2023年高二物理光学练习题及答案第一题：小明将一块玻璃板放在书桌上，正面朝上。
他在玻璃板的中央划一条直线，然后从右侧斜射一束光线入射到玻璃板上。
经过玻璃板折射后，光线发生了什么变化？请解释产生这种现象的原因。
答案：经过玻璃板折射后，光线发生了折射现象，改变了传播方向。
这是因为光在从一种介质传播到另一种介质时，传播速度的改变引起的。
玻璃板的折射率大于空气的折射率，导致光线从空气中传播到玻璃板中时发生折射。
第二题：小红发现，在一个机械远离发光源的均匀介质中，如果放置一个玻璃球，当她通过一个光线垂直射向玻璃球时，光线会发生折射现象。
请解释这种现象的发生原因，并计算光线入射玻璃球前后的速度变化率。
答案：这种现象发生的原因是，玻璃球具有不同于周围介质的折射率，光线从一种介质（空气）传播到另一种介质（玻璃球）时发生折射。
根据折射定律，我们可以计算光线入射玻璃球前后的速度变化率。
设光线入射角为θ1，折射角为θ2，光在空气中的速度为v1，光在玻璃球中的速度为v2，则根据折射定律有：n1sin(θ1) = n2sin(θ2),其中，n1为空气的折射率，n2为玻璃球的折射率。
由于入射角θ1为90°，所以sin(θ1) = 1，代入上式可得：n1 = n2sin(θ2).光在介质中的速度与介质的折射率相关，即v = c/n，其中c为光在真空中的速度。
所以，光线入射玻璃球前后的速度变化率为：Δv/v1 = (v1 - v2)/v1 = (c/n1 - c/n2)/(c/n1) = (n1 - n2)/n1.第三题：小明正在研究光的干涉现象。
他在实验室中设置了一个双缝干涉实验装置，光源波长为λ，两个缝间距为d。
当观察到干涉条纹时，两条相邻亮纹之间的相位差为π/2。
请推导出光的波长与缝间距之间的关系式。
答案：在双缝干涉实验中，两个缝间的相位差Δφ可以表示为：Δφ = 2πΔx/λ,其中，Δx为两个缝间的光程差。
2024届高二物理第四章《光》综合测试题(含答案)
2024届高二物理第四章《光》综合测试题（含答案）一、选择题1．若某一介质的折射率较大，那么()A．光由空气射入该介质时折射角较大B．光由空气射入该介质时折射角较小C．光在该介质中的速度较大D．光在该介质中的速度较小答案D可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率n 解析由n＝sinθ1sinθ2可知，介质的和入射角θ1共同决定的，故A、B两项错误；由n＝cv折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C项错误，D项正确．2．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退，对此现象正确的解释是()A．此“水面”存在，但在较远的地方B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率变大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率变小，发生全反射答案D解析酷热的夏天地面温度高，地表附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射．3．(多选)关于光的干涉，下列说法正确的是()A．在双缝干涉现象中，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B．在双缝干涉现象中，把入射光由波长较长的红光换成波长较短的紫光，相邻两个亮条纹间距将变窄C．在双缝干涉现象中，入射光为白光时得到的彩色条纹为内红外紫D．在双缝干涉实验中，使双缝间的距离变小，相邻两亮条纹间的距离变大答案BD解析在双缝干涉现象中，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，故A项错误；入射光的波长越长，相邻两个亮条纹的间距越大，故B项正确；由于各色条纹间距不同，且红光条纹最宽，紫光条纹最窄，故彩色条纹应为内紫外红，C项错误；由Δx＝ldλ知D项正确．4．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜．他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率f＝8.1×1014Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是()A．9.25×10－8 m B．1.85×10－7 mC．1.24×10－7 m D．6.18×10－8 m答案C解析由n＝cv 得v＝cn＝3×1081.5m/s＝2×108m/s.根据波速公式v＝λf，得λ＝vf ＝2×1088.1×1014m≈2.47×10－7m．要实现“增反”的效果，薄膜的厚度至少为半个波长，那样在薄膜的表面两列反射光相互加强，从而使入射到眼睛的紫外线减弱，减轻紫外线对眼睛的伤害，故C项正确．5．(多选)平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较，下列说法中正确的有()A．在衍射图样的中心都是亮斑B．泊松亮斑中心亮斑周围的暗环较宽C．小孔衍射的图样的中心是暗斑，泊松亮斑图样的中心是亮斑D．小孔衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的，泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的答案AB解析小孔衍射的图样是中心亮点，向外依次为明暗相间的环状条纹；泊松亮斑的图样是中心亮点，向外是圆板的黑影，再向外是明暗相间的环状条纹．6.一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是()A．小于40°B．在50°～100°之间C．在100°～140°之间D．大于140°答案C解析由光线从真空射到平板透明材料上，得折射角θ2＜θ1＝40°，由反射定律得θ3＝θ1＝40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角φ＝180°－θ3－θ2＝140°－θ2，所以100°＜φ＜140°，故C 项正确．7.一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是( )A ．该介质的折射率是√33B ．该介质的折射率是√3C ．该介质相对真空发生全反射的临界角是45°D ．光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射方向，都不可能发生全反射 答案 B解析 由题意知，入射角α＝30°，折射角β＝60°，由折射定律可得：n ＝sinβsinα＝sin60°sin30°＝√3，A 项错误，B 项正确；发生全反射的临界角为C ，sinC ＝√33，sin45°＝√22，√33＜√22，C ＜45°，C 项错误；光线按如图所示的方向入射，当入射角大于等于临界角时，就会发生全反射，D 项错误．8．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图中装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹( )A ．变疏B ．变密C ．不变D ．消失答案 A解析 干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射的光线叠加而成的，当抽去一张纸片后，劈形空气薄膜倾角减小，相邻亮条纹(或暗条纹)变疏．9．(多选)线光源a 发出的光波长为480 nm ，线光源b 发出的光波长为672 nm ，则下列说法正确的是( )A ．用a 做双缝干涉实验，屏上与双缝距离差为s 1＝1.68 μm 的P 处将出现暗条纹B ．用b 做双缝干涉实验，屏上与双缝距离差为s 1＝1.68 μm 的P 处将出现亮条纹C ．用a 做双缝干涉实验，屏上与双缝距离差为s 2＝1.44 μm 的Q 处将出现亮条纹D ．用b 做双缝干涉实验，屏上与双缝距离差为s 2＝1.44 μm 的Q 处将出现亮条纹 答案 AC解析 题中两光源发出的光的半波长分别为12λ1＝12×480×10－9 m ＝2.40×10－7 m ，12λ2＝12×672×10－9 m ＝3.36×10－7 m ，因为P 、Q 处到双缝的距离差可表示为s 1＝1.68×10－6 m ＝7(12λ1)＝5(12λ2)；s 2＝1.44×10－6 m ＝6(12λ1)≈4.3(12λ2).可见，用a ，b 两光源做双缝干涉实验时，屏上P 处到双缝的距离差都等于半波长的奇数倍，均为暗条纹，故A 项正确，B 项错误；用a 做双缝干涉实验时，屏上Q 处到双缝的距离差恰等于半波长的偶数倍，Q 处应为亮条纹，C 项正确；用b 做双缝干涉实验时，屏上Q 处到双缝的距离差不等于半波长的偶数倍，D 项错误．10.如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形玻璃缸底有一发光小球，则( )A ．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B ．小球所发的光能从水面任何区域射出C ．小球所发的光从水中进入空气不会发生全反射D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 答案 D解析 只要发光小球在缸底的光线能从侧面折射出光线，就可以从侧面看到发光小球，故A 项错误；发光小球由水中射向水面的光线，存在一个全反射临界角，当入射角大于全反射临界角时，不能从水面射出，故B 、C 两项错误；由n ＝cv ，而n>1，故c>v ，所以D 项正确．11.(多选)某同学用插针法做测量玻璃的折射率实验时，他的方法和操作步骤都正确无误，但他处理实验数据时，发现玻璃砖的两个光学面aa′和bb′不平行，如图所示，则( )A．P1P2与P3P4两条直线平行B．P1P2与P3P4两条直线不平行C．他测出的折射率偏大D．他测出的折射率不受影响答案BD，光线由bb′解析光线由aa′进入玻璃砖时，由折射定律得n＝sinθ1sinθ2.若aa′∥bb′，则有θ3＝θ2，进射出玻璃砖时，由折射定律得n＝sinθ4sinθ3而有θ1＝θ4，出射光线O′B与入射光线OA平行．若aa′和bb′不平行，则有θ3≠θ2，进而有θ1≠θ4，出射光线O′B与入射光线AO不平行，B项正确，A项错误；在用插针法测玻璃的折射率时，只要实验方法正确，光路准确无误，结论必定是正确的，它不会受玻璃砖形状的影响，D项正确，C项错误．12.如图所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)．当透明液体的折射率大于管壁玻璃的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判断玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度．以下说法正确的是()A．玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强B．玻璃管被液体包住之后，出射光消失C ．玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱D ．玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变 答案 C解析 玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管中射出．当玻璃管被透明液体包住之后，如果液体的折射率大于玻璃的折射率，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，反射光的强度会减弱，故C 项正确． 二、非选择题13.如图所示，A 、B 处为有机玻璃棒，A 、B 之间距离为s ，使一光脉冲信号从有机玻璃棒中间入射，射入后在有机玻璃棒与空气的界面上恰好发生全反射，由A 点传输到B 点所用时间为t ，求有机玻璃棒的折射率n.(已知光在真空中的传播速度为c)答案√ct s解析 设有机玻璃棒的折射率为n ，则有sin α＝sinC ＝1n ① n ＝c v ②t ＝ssinαv＝s vsinα③由①②③式解得t ＝s c n ·1n＝sn 2c ，所以n ＝√cts . 14.如图所示是一个透明圆柱体的横截面，其半径为R ，折射率是√3，AB 是一条直径．现有一束光，平行AB 方向射向圆柱体．若有一条入射光线经折射后恰好经过B 点．(1)请用直尺画出该入射光线经折射后到B点的光路图；(2)求这条入射光线到AB的距离．R答案(1)见解析图(2)√32解析(1)光路如图所示．(2)设入射角为α，折射角为β，根据折射定律有n＝sinα＝√3，sinβR.由几何关系2β＝α，可得β＝30°，α＝60°，所以CD＝Rsinα＝√32 15.如图所示，某种透明物质制成的直角三棱镜ABO，∠A＝30°，一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜．如图所示，发现光线刚好不能从BO面射出，而是最后从AO面射出．求：(1)透明物质的折射率n；(2)光线从AO面射出时的折射角α.(结果可以用α的三角函数表示)答案 (1)2√33 (2)arcsin √33解析 (1)由题意可知，光线从AB 边垂直射入，恰好在BO 面发生全反射，光线最后从AO 面射出，光路如图所示．设该透明物质的临界角为C ，由几何关系可知C ＝θ1＝θ2＝60°，由sinC ＝1n 解得n ＝2√33. (2)由几何关系知：β＝30°由折射定律n ＝sinαsinβ解得sinα＝√33则α＝arcsin √33.。
高二物理光学试题及答案详解
高二物理光学试题及答案详解一、选择题（每小题3分，共60分）1．光线以某一入射角从空气射人折射率为的玻璃中，已知折射角为30°，则入射角等于（ ）A.30°B.45°C.60°D.75° 2．红光和紫光相比，（ ）A. 红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小 3．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、b 两束单色光，其传播方向如图所示。
设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ，a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ，则（ ） A ．n a >n b B ．n a <n b C ．v a >v bD ．v a <v b4．两种单色 光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2。
用n 1、n 2分别表示水对两单色光的折射率，v 1、v 2分别表示两单色光在水中的传播速度（ ） A . n l ＜n 2、v 1＜v 2 B.n l ＜n 2、v 1>v 2 C.n l >n 2、v 1＜v 2 D.n l >n 2、v 1>v 2 5．如图所示，一束细的复色光从空气中射到半球形玻璃体球心O 点，经折射分为a 、b 两束光，分别由P 、Q 两点射出玻璃体。
PP ’、QQ ’均与过O 点的界面法线垂直。
设光线a 、b 在玻璃体内穿行所用时刻分别为t a 、t b ，则t a : t b 等于（）（A ）QQ ’:PP ’ （B ）PP ’:QQ ’ （C ）OP ’:OQ ’ （D ）OQ ’:OP ’6．图示为一直角棱镜的横截面，︒=∠︒=∠60,90abc bac 。
一平行细光束从O 点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。
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高二物理【光学】测试题一、选择题(1-8单选，每题3分；9-12多选，每题4分，部分2分；共计40分 )1、光由一种介质进入另一种不同介质（）A、传播速度发生变化B、频率发生变化C、波长保持不变D、频率和波长都发生变化2、光从甲介质射入乙介质，由图可知（）A、甲介质是光疏介质，乙是光密介质B、入射角大于折射角C、光在甲介质中的传播速度较小D、若甲为空气，则乙的折射率为6／23、表面有油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在玻璃片表面和边缘分别看到彩色图样，这两种现象（）A、都是色散现象B、前者是干涉现象，后者是色散现象C、都是干涉现象D、前者是色散现象，后者是干涉现象4、华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是( )．A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大5、如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb ，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，.则( )A．λa <λb，na>nbB. λa >λb，na<nbC．λa <λb，na<nbD. λa >λb，na>nb6、下列说法正确的是( )A．麦克斯韦预言了电磁波，且首次用实验证实了电磁波的存在B．红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波C．在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后，来回抖动梳子能产生电磁波D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性7、物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s，这说明( )．A．物体的动量在减小B．物体的动量在增大C．物体的动量大小也可能不变D．物体的动量大小一定变化8、甲的质量为50 kg，乙的质量为25 kg，两人在溜冰场的水平冰面上，开始时都是静止的。
两人互推后，甲、乙反向直线运动，甲的速率为0.1 m/s，乙的速率为0.2 m/s。
假设互推的时间为0.01 s，忽略摩擦力及空气阻力，则下列叙述中正确的是( )A．甲、乙所受的平均推力均为500 N，方向相反B．甲、乙所受的平均推力均为250 N，方向相反C．甲受的平均推力500 N，乙受的平均推力250 N，方向相反D．甲受的平均推力250 N，乙受的平均推力500 N，方向相反9、在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出( )．A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的遏止电压小于丙光的遏止电压D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能10、下列说法不正确的是( )A．原子序数大于或等于83的元素具有放射性B．卢瑟福根据α粒子散射实验得到了原子是核式结构的结论C．用某种单色光照射铝板发生光电效应，其遏止电压与入射光频率成正比D．比结合能越大的原子核，结合能一定越大，但是原子核越稳定，核子的平均质量一定越小11、在花岗岩、大理石等装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性元素的说法中正确的是( )．A．β射线与γ射线一样都是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱B．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C.23892U衰变成20682Pb要经过6次β衰变和8次α衰变D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的12、科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：X＋Y→42He＋31H＋4.9 MeV和21H＋31H→42He＋X＋17.6 MeV，下列表述正确的有（）A．X是中子B．Y的质子数是3，中子数是6C．两个核反应都没有质量亏损D．氘和氚的核反应是核聚变反应二、实验题：（本题共2小题，每空3分，共18分）13、某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图所示．①玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ、1表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可θ2供选择，为了减少误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．14、在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题．(1)如图所示，甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________．(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长.元件代号 A B C D E元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，各光学元件的排列顺序应为________．(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d ＝0.50 mm，双缝到光屏的距离l＝0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图a所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图b所示，则其示数为________ mm；在B位置时游标卡尺如图c所示．由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________ m.三、计算题：（共42分，要有必要规范的解答过程）15、（10分）人造树脂是常用的眼镜片材料，如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点，已知光线的入射角为30°，OA＝5 cm，AB＝20 cm，BP＝12 cm，求该人造树脂材料的折射率n.16、(10分)如图所示是一透明的折射率为n＝ 3 的圆柱体，其半径R＝20 cm，O 点为圆心，AB为其中的一直径．今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体，已知真空中光速为c＝3.0×108 m/s.(1)求光在圆柱体中的传播速度；(2)假如在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达B点，则该光线在圆柱体中的传播时间为多少．=3 m/s抛出，不计空气阻力，g取17、(10分)将质量m=0.2 kg的小球以水平速度v10 m/s2,竖直方向足够长,求：(1)抛出0.4 s时小球的动量.(2)抛出后0.4 s内小球动量的变化量.18、(12分)高二物理【光学】测试题答案1、A2、C3、B4、A解析光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A对、B错；频率大的光波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D错．5、B解析：由图知，三棱镜对b光的折射率较大，又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以na <nb，故b光的频率大于a光的频率，在根据ν＝cλ，所以b光的波长小于a光的波长，即λa >λb，所以B正确，A、C、D错误．6、C解析：麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A错误；红外线的频率比紫外线低，选项B错误；在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后带电，来回抖动梳子能产生变化的电场，从而产生电磁波，选项C正确；“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度将略微变短，选项D错误．7、C解析动量是矢量，动量变化了5 kg·m/s，物体动量的大小可以在增大，也可以在减小，还可能不变．若物体以大小5 kg·m/s的动量做匀速圆周运动时，物体的动量大小保持不变，当末动量方向与初动量方向间的夹角为60°时，物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s.故C正确．8、A解析以甲为研究对象，根据动量定理Ft＝m甲v甲－0，可得甲受到的平均推力为F＝500 N，据牛顿第三定律可得乙受到的平均推力也为500 N，方向相反9、BC解析由于是同一光电管，因而不论对哪种光，极限频率和逸出功都相同，对于甲、乙两种光，反向截止电压相同，因而频率相同，A项错误；丙光对应的反向截止电压较大，因而丙光的频率较高，波长较短，对应的光电子的最大初动能较大，故D错．10、CD解析原子序数大于或等于83的元素具有放射性，A正确。
卢瑟福根据α粒子散射实验得到了原子是核式结构的结论，B正确。
用某单色光照射铝板发生光电效应，光电效应方程为Ek ＝hν－W，遏止电压与Ek的关系为eU＝Ek，则eU＝hν－W，则U与ν是一次函数关系，不是正比关系，C错误。
比结合能越大的原子核，结合能不一定越大，但原子核越稳定，核子的平均质量一定越小，D错误。
11、CD解析β射线是电子流，γ射线才是电磁波，选项A错；半衰期的意义只有对大量原子核才成立，选项B错；23892U衰变成20682Pb，质量数减少了32，因此发生了324＝8次α衰变，α衰变8次则核电荷数要减少16，实际核电荷数减少10，因此发生了16－10＝6次β衰变，C正确；β 衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，D正确．12、AD解析根据核反应中质量数和电荷数守恒，可知X是1X，所以为中子，A正确；Y应为63Y，所以Y的质子数为3，核子数为6，中子数为3，B错误；两核反应均有能量释放，根据爱因斯坦质能方程，两核反应都有质量亏损，C错误；由聚变反应概念知，D正确。
13、答案cos θ1cos θ2大解析对于玻璃砖的测定要明确原理，明确图中哪个角是入射角，哪个角是折射角，因此n＝cos θ1cos θ2；厚度不同的玻璃砖在入射角相同的情况下，厚度大的玻璃砖侧移量大，出射光线越容易找准，误差小．14、答案(1)甲(2)EDBA (3)111.10 6.4×10－7解析(1)光的干涉条纹是等间距的，故题图中的干涉条纹是图甲．(2)根据实验原理可知，图丙中的光具座上自左向右放置的光学元件依次为白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、光屏，故答案为EDBA.(3)由图b可知，A位置所对应的条纹位置为x1＝111 mm＋2×0.05 mm＝111.10 mm，由图c可知，B位置所对应的条纹位置为x2＝115 mm＋12×0.05 mm＝115.60 mm，故条纹间距Δx＝x 2－x 17≈0.64 mm，将其代入Δx＝L d λ，解得λ＝d L Δx＝0.500.50×0.64×10－6 m ＝6.4×10－7 m.15、解析：设折射角为γ，由折射定律sin 30°＝nsin γ.(3分)由几何关系知sin γ＝PB －OA OP，(3分) 且OP ＝（PB －OA ）2＋AB 2.(3分)代入数据得n ≈1.5.(1分)答案：1.516、解析：(1)光在该圆柱体中的传播速度为v ＝c n＝3×108 m/s.(2分) (2)假设PC 经折射后经过B 点，光路图如图所示．假设入射角为α，折射角为β，则由折射定律有n ＝sin αsin β＝3，(2分) 又由几何关系有α＝2β.(1分)解得α＝60°，β＝30°.(1分)则BC ＝2Rcos β＝3R ＝35m ，(2分) 所以t ＝BC v.(1分) 代入数据得t ＝2×10－9 s ．(1分)答案：(1)3×108 m/s (2)2×10－9 s17、【解析】(1)0.4 s 时的速度:(2分)方向与水平方向夹角为θ，则:(2分) 由此知小球速度方向与水平方向成53°角.0.4 s 时动量 p ′=mv ′=0.2×5 kg ·m/s=1 kg ·m/s(2分)方向与水平方向成53°角. (1分)(2)方法一(用定义式求):如图所示Δp=p ′-p (2分)由矢量减法得Δp 就是连接p ′与p 的线段的长度，由几何关系得Δp=p ′sin53°=0.2×5× kg ·m/s=0.8 kg ·m/s (1分)方法二(用动量定理求):根据动量定理知，这0.4 s 内小球动量的变化量就是这0.4 s 内重力的冲量, 所以有Δp=mg ·t=0.2×10×0.4 kg ·m/s=0.8 kg ·m/s (2分)方向与重力方向一致,竖直向下.(1分)()()22220v v gt 3100.4m /s 5 m /s '=+=+⨯=yx v 4tan ,53.v 3θ==θ=︒18、。