(完整版)高二物理光学试题及答案详解-副本.doc

光学单元测试

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 3 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，（）7．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知频率小于 b 光的频率。下列哪个光路图可能是正确的？

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

空气两束单色光，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

玻璃v a和 v b，则

A ． n a >n b B． n av b D． v a

b

（） 8．如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是

Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小

Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大

Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大

Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大

（） 4．两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ表示水对两单色光的折射率，v1、 v2分别表示两单色光在水中的传播速度1、θ 2。用n 1、 n 2分别（） 9．在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是

A. 光的折射现象、色散现象

B.光的反射现象、干涉现象

A . n ＜ n 、 v ＜ v

2 B.n ＜ n 、 v >v C.n >n 、 v ＜ v

2

D.n >n 、 v >v

l 21 l21 2 l21 l 2 1 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O

璃体内穿行所用时间分别为t a、 t b，则 t a: t b等于P’P

（A）QQ’:PP’（ B ）PP ’:QQ’Q’Q a

b

（ C） OP’:OQ’（ D） OQ’:OP’

（）6．图示为一直角棱镜的横截面，bac 90 , abc 60 。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 ，若不考试原入射光在bc 面上的反射光，则有光线

A ．从 ab 面射出

a B．从 ac 面射出

C．从 bc 面射出，且与bc 面斜交 b

c o

D．从 bc 面射出，且与bc 面垂直

C.光的衍射现象、偏振现象

D.光的直线传播现象、光电效应现象

（） 10．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络。下列说法正确的是

Ａ．光纤通信利用光作为载体来传播信息

Ｂ．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理

Ｃ．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理

Ｄ．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝

（） 11．现用电子显微镜观测线度为 d 的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为 d/n，其中 n>1 。已知普朗克常量 h 、电子质量 m 和电子电荷量e 子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为

1

n 2 h 2 md2h2 3 d 2 h 2 n 2 h 2

A med2

B n2 e3

C 2men2

D 2med2

（） 12．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近．已知中子质量m=1 ． 67x10—27kg，普朗克常量h=6 ． 63x10 —34J· s 估算德布罗意波长λ=1． 82x10-10m 的热中子动能的数量级为

—

17

—

19

J —

21

(D)10 —

24

J

(A)10 J (B)10 (C)10 J

（

） 13．已知能使某金属产生光电效应的极限频率为

υ 0，

A 当用频率为 2υ 0 的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

B 当用频率为 2υ 0 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为

h υ 0

C 当照射光的频率υ大于υ0 时，若 υ增大，则逸出功增大

（ ）14． 水的折射率为 n ，距水面深 h 处有一个点光源， 岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形 区域的直径为 不

1

A.2 h tan(arc sin )

B.2 h tan(arc sin n)

n

C.2 h tan(arc cos

1 D.

2 h cot(arc cos n)

)

n

（

）15. 为了观察到纳米级的微小结构，

需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜，

下列

说法中正确的是

A 、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射

B 、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射

C 、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射

D 、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射

（ ） 16．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是

（ A ）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的． （ B ）光的双缝干涉实验显示了光具有波动性． （ C ）麦克斯韦预言了光是一种电磁波． （ D ）光具有波粒两象性性．

（

）17．空气中两条光线 a 和 b 从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如

图 1 所示。方框内有两个折射率 n=1.5 的玻璃全反射棱镜。图

2 给出了两棱镜四种放

置方式的示

意图，其中能产生图

1 效果的是

（

） 18．两束不同频率的单色光

a 、

b 从空气射入水中，发生了图所示的折射现象（

>

）。

下列结论中正确的是

A ．光束 b 的频率比光束 a 低

B ．在水中的传播速度，光束 a 比光束 b 小

C ．水对光束 a 的折射率比水对光束 b 的折射率小

D ．若光束从水中射向空气，则光束 b 的临界角比光束 a 的临界角大

（

） 19．现有 a 、 b 、c 三束单色光，其波长关系为

a b

c .用 b 光束照射某种金属时，

能发生光电效应 .若分别用 a 光束和 c 光束照射该金属，则可以断定 A. a 光束照射时，不能发生光电效应

B. c 光束照射时，不能发生光电效应

C. a 光束照射时，释放出的光电子数目最多

D. c 光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小

（ ）20.△OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面。 a 、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面 MN, 在棱镜侧面 OM 、ON 上反射和折射的情况如题 20 图所示，由此可知

A. 棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的小

B. 棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的大

C. a 光的频率比 b 光的高

D. a 光的波长比 b 光的长

（

）21、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

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 b

D. v a

v b

（ ） 22、如图所示， S 为一在 xOy 平面内的点光源。一平面镜垂直于 xOy 平面放置，它与

平面的交线为 MN ， MN 与 x 轴的夹角θ =30°。现保持 S 不动，令平面镜以速率 v 沿 x 轴正方

动，则 S 经平面镜所成的像

A. 以速率 v 沿 x 轴正方向运动

B. 以速率 v 沿 y 轴正方向运动

1

C. 以速率 v 沿像与 S 连线方向向 S 运动

2

D. 以速率 v 沿像与 S 连线方向向 S 运动

二、计算题（共 40 分）

23．人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。请问谁提出了何种学说很

好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为 3.34eV ，用某单色紫外线照射锌板时， 逸出光电子的

速 度 为 10 6 m / s ， 求 该 紫 外 线 的 波 长

（ 电 子 质 量 m e

9.11 10 31 kg ， 普 朗 克

h 6.63 10 34 J s ， 1eV 1.60 10 19J ）