高中物理光学模拟试题PDF.pdf

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【模拟试题】

1. 光的微粒说很难解释（）

A. 光的直进现象

B. 光的反射现象

C. 光同时发生反射和折射现象

D. 光的色散现象

2. 从两支手电筒射出的光照到同一点上时，看不到干涉条纹，因为（）

A. 手电筒发出的光不是单色光

B. 干涉图样太小，看不清楚

C. 周围环境的漫反射光太强

D. 两个光源是非相干光源

3. 关于电磁波的产生和特性，下列说法正确的是（）

A. 射线是原子的内层电子受激发而产生的

B. 伦琴射线是原子内层电子受激发而产生的

C. 紫外线比可见光容易产生干涉和衍射

D. 电磁波谱中能量最大的是红外线

4. 关于无线电波和光波的说法中正确的是（）

A. 无线电波的频率比光波的频率高

B. 无线电波的波长比光波的波长长

C. 无线电波的传播速度比光波的传播速度小

D. 无线电波的能量比光波的能量大

5. 下面对增透膜的叙述，不正确的有（）

A. 摄影机的镜头上涂一层增透膜后，可提高成像质量

B. 增透膜是为了增加光的透射，减少反射

C. 增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的1/4

D. 增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的1/4

6. 在用A、B两平行缝作双缝干涉实验装置中，屏上P点出现明条纹，那么双缝A和B 到屏上P点的距离之差必为（）

A. 二分之一光波波长的奇数倍

B. 一个光波波长的奇数倍

C. 二分之一光波波长的偶数倍

D. 二分之一光波波长的整数倍

7. 按频率由小到大排列，电磁波谱的排列顺序为（）

A. 红外线、无线电波、紫外线、可见光、γ射线，伦琴射线

B. 无线电波、紫外线、可见光、红外线、伦琴射线、γ射线

C. γ射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波

D. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线

8. 在双缝干涉实验中，以下说法正确的是（）

A. 把入射光由黄光变为紫光，相邻两明条纹的距离变窄

B. 若把双缝中的一条缝遮住，屏上出现一条亮线

C. 若使屏远离双缝，干涉条纹间距离变宽

D. 若将入射光改为白光，屏上将出现彩色条纹

9. 表面有一层油膜的玻璃片，当阳光照射时，可在照射面及玻璃片的边缘分别看到彩色图样，对这两种现象的说法，正确的是（）

A. 两者都是色散现象

B. 两者都是干涉现象

C. 前者是干涉现象，后者是色散现象

D. 前者是色散现象，后者是干涉现象

10. 如果一束光的光子能量较大，那么（）

A. 它在某一介质中传播的速度较其他光子大

B. 它从空气中进入某介质时，折射角较大

C. 它从某介质射向空气，发生全反射临界角较小

D. 它的波动性显著，而粒子性不显著

11. 某一束色光，在真空中的波长为λ，传播速度为c ，进入折射率为n 的介质中传播，其频率为 ，波长为 。

12. 在双缝干涉实验中，单色光的波长越长，干涉条纹的间距越 ，用白光做双缝干涉实验时在屏上可以看到：在离双缝等距离的地方出现 条纹。

13. 宇宙飞船一般由化学燃料制成的火箭靠反冲发射升空，升空以后，可以绕地球飞行，但要穿越太空遨行，还需其他动力的作用，这种动力可以采用多种方式，有人提出过采用离子发动机，也有人设想利用太阳光产生的光压作动力。

（1）已知地球的半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，某次发射的宇宙飞船在离地球表面高h 的高空中绕地球运行，试用以上各量表示它绕行的速度。

（2）若某宇宙飞船采用光压作为动力，即利用太阳光对飞船产生的压力加速。给飞船安上面积极大、反射率极高的薄膜，正对太阳，靠太阳光在薄膜上反射时产生的压力推动宇宙飞船，因为光子不仅有能量，还有动量，其动量λh

p =，其中h 为普朗克常量，λ为光

的波长。若该飞船的质量为M ，反射薄膜的面积为S ，单位面积上获得太阳能的功率为0P ，太阳发出的光按照单一平均频率简化分析，那么飞船由光压获得的最大加速度为多大？

14. —般认为激光器发出的是频率为υ 的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率υ是它的中心频率，它所包含的频率范围是υ∆（也称频率宽度）。让单色光照射到薄膜表面，一部分从前表面反射回来（这部分称为甲光），其余的进人薄膜内部，其中的一小部分从薄膜后表面反射回来，并从前表面射出（这部分为乙光），甲、乙这两部分光叠加而发生干涉，称为薄膜干涉。乙光与甲光相比，要多在薄膜中传播一小段时间t ∆。理论和实践都证明，能观察到明显的干涉现象的条件是：t ∆的最大值m t ∆与υ∆的乘积近似等于l ，即只有满足1≈∆⋅∆υm t ，才会观察到明显的稳定的干涉现象。已知某红宝石激光器发出的激光Hz 141032.4⨯=υ，它的频率宽度Hz 9100.8⨯=∆υ，让这束单色光由空气斜射到折射率2=

n 的液膜表面，射入时与液膜表面成45°角，如图所示。

（1）求从O 点射入薄膜中的光线的传播方向及传播速率。

d。（2）估算如图所示的情景下，能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度材

m

【试题答案】

1. CD

2. D

3. B

4. B

5. D

6. C

7. D

8. ACD

9. C

10. C 11. λc ；n λ

12. 宽；明

13. （1）由h R v m h R GMm +=+2

2)(及g m R

GMm 121=得：h

R g R v +=2 （2）由光子的能量υh E =，光子的动量λh

p =，以及λυ=c ，得：c E p /=。在t

∆时间内，反射膜收到的光子能量为t S p ∆0，它们的动量为c t S p /0∆。这些光子反射后，最

大动量为c t S p /0∆，但方向相反，由动量定理，c t S p t F /20∆=∆得：c

S p F 02=

。由牛顿第三定律飞船也受到等大的力，则飞船获得的最大加速度为：cM S p M F a 02==。

14.（1）设从O 点射入薄膜中的光线的折射角为r ，根据折射定律有：r n sin /45sin 0=。所以折射角为0030)2

1arcsin()45sin arcsin(===n r 。光在薄膜中的的传播速率s m n

c v /1012.28⨯==。 （2）乙光在薄膜中经过的路程r

d s cos 2=。乙光通过薄膜所用的时间r

v d v s t cos 2==∆。当t ∆取最大值m t ∆时，对应的薄膜厚度最大。又因为1≈∆⋅∆υm t ，所以υ

∆≈1cos 2r v d m ，解出m r v d m 21015.12cos −⨯=∆≈υ

。