(完整版)高二物理光学试题及答案详解-副本

光学单元测试

一、选择题（每小题3分，共60分）

（ ）1

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 v b

D ．v a

（ ）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间分别为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。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

B ．从ac 面射出

C ．从bc 面射出，且与bc 面斜交

D ．从bc 面射出，且与bc 面垂直

（ ）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a 光的频率小于b 光的频率。下列哪个光路图可能是正确的？

（ ） 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

（ ）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

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 ，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为

A 2

2

2med h

n B

3

1322

2⎪

⎪⎭⎫ ⎝

⎛e n h md C 2222men h d D 2222med h n

（ ） 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

—27

kg ，普朗克常量h=6．63x10

—34

J ·s ，可以

估算德布罗意波长λ=1．82x10-10m 的热中子动能的数量级为

c

a

(A)10—17J (B)10—19J (C)10—21J (D)10—

24 J

（ ）13．已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0，

A 当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

B 当用频率为2υ0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 υ0

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

A.2 h tan(arc sin

n 1

) B.2 h tan(arc sin n) C.2 h tan(arc cos n

1

) D.2 h cot(arc cos 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（α>β）。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c b a λλλ>>.用b 光束照射某种金属时，恰能发生光电效应.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，其传播方向如图所示。设玻璃对a 、b 的折射率分别为b a n n 和，a 、b 在玻璃中的传播速度分别为b a v v 和，则

A. b a n n >

B. b a n n <

C. b a v v >

D. b a v v <

（ ）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xOy 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 轴正方向运动，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

C. 以速率

v 2

1

沿像与S 连线方向向S 运动 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eV 34.3，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为s m /106

，求该紫外线的波长

λ（电子质量kg m e 311011.9-⨯=，普朗克常量

s J h ⋅⨯=-341063.6，J eV 191060.11-⨯=）