高二物理光学测试题
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.下列说法正确的是A电磁波和声波从空气进入水中时，频率都保持不变，声波波长变长，而电磁波波长将变短B人们利用红外线来实行遥控和遥感，是因为红外线穿透能力较强C红光和紫光相比，红光的频率较低，在同种介质中传播速度较大D利用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹比紫光的干涉条纹宽E在单缝衍射实验中，用红光做光源，将得到明暗相间的红色条纹；用白光做光源，将得到黑白相间的条纹。
【答案】ACD【解析】略2.下列说法正确的是A．著名的泊松亮斑是光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象【答案】D【解析】本题考查对光学中几个概念的理解，泊松亮斑是光的衍射现象；A错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的反射现象；B错误；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象；C错误；在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象，D正确；3.如图所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与BD重合。
一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。
使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ（θ<90°），观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。
(1)在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的一项是；A．折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动B．折射光斑的亮度逐渐变暗C．折射角一定小于反射角D．反射光线转过的角度为θ(2)当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光线。
则此玻璃砖的折射率n= 。
【答案】（1）B （2）【解析】（1）折射光斑在弧形屏上沿CD方向，A错误，由于入射角越来越大，则折射光线越来越弱，反射光线越来越强，所以折射光斑的亮度逐渐变暗，因为是从光密介质传入光疏介质，所以入射角小于折射角，故反射角小于折射角，C错误，反射光线转过的角度为2θ，D错误（2）根据可得4.下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的【答案】B【解析】用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象，A错；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，C错；电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，D错；5.在真空中黄光的波长为6.0×10－7m，紫光的波长为4.0×10－7m。
高二物理光学试题
高二物理光学试题1.下列关于光的现象的说法正确的是（）A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B．以相同的入射角从水中射向空气中，若紫光能发生全反射，那红光也一定能。
C．以相同的入射角从水中射向空气中，若红光能发生全反射，那紫光也一定能D．水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射【答案】ACD【解析】当光的波长越长时，双缝干涉的条纹间距越宽．因为红光波长较长，所以在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大，故A正确紫光频率大，则折射率大，临界角为C，，临界角小于红光临界角，所以若紫光能发生全反射，那红光不一定发生，故B错误，但是若红光能发生全反射，那紫光也一定能，故C正确水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，故D正确所以选ACD2.如图所示，MM/是两种介质的界面，A是入射光线，B是反射光线，C是折射光线，O是入射光线的入射点，MN/是法线，i是入射角，r是折射角，且i>r。
则下列判断正确的是（）A．i逐渐增大时r也逐渐增大，有可能发生全反射现象B．i逐渐减小时r也逐渐减小，有可能发生全反射现象C．i逐渐增大时r将逐渐减小，有可能发生全反射现象D．i逐渐增大时r也逐渐增大，但不可能发生全反射现象【答案】D【解析】分析：光从一种介质进入另一种介质叫光的折射，当光照射在两种介质的界面上时，会发生光的反射．要发生全反射，则必须光从光密介质进入光疏介质且入射角大于临界角．解：如图所示，A、入射角i逐渐增大时折射角r也逐渐增大，但不可能发生全反射现象，因为它是光疏进入光密的．故A错误；B、i逐渐减小时r也逐渐减小，也不可能发生全反射现象．因为它是光疏进入光密的．故B错误；C、i逐渐增大时r不会逐渐减小，也不可能发生全反射现象．故C错误；D、入射角i逐渐增大时折射角r也逐渐增大，但不可能发生全反射现象．故D正确；故选D点评：有光的折射时一定有光的反射，而有光的反射时不一定有光的折射．3.关于光谱分析，下列说法正确的是（）A．光谱分析的基本原理是每种元素都有自己的特征谱线B．光谱分析时，既可用明线光谱也可用吸收光谱C．分析月亮的光谱可得到月亮的化学成分D．光谱分析时，只能用线状谱【答案】AB【解析】根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法叫光谱分析,原理是：每种元素都有自己的特征谱线，A对；光谱分析时，既可用物质点燃发出的明线光谱也可用连续光谱照射物质之后吸收光谱来鉴别物质，B对；月亮本身不发光，是反射的太阳的光，所以根据月亮反射的光不能鉴别月亮的成分，C错；光谱分析时，既可以用明线光谱也可以用吸收光谱也可以用线状谱。
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.已知介质对某色光的全反射临面角为，则A．该介质对此单色光的折射率为B．此单色光在该介质中的波速为C．此单色光在该介质中的波长是真空中波长的倍D．此单色光在该介质中的频率是真空中的倍【答案】ABC【解析】由可知AB对；由波速与波长的关系以及光的频率不变可知C对；D错；2.如图所示，两种同种玻璃制成的棱镜，顶角α1大于α2，两束单色光A、B分别垂直于三棱镜，从一个侧面射入后，从第二个侧面射出的两条折射光线与第二个侧面的夹角β1和β2且β1=β2，则下列说法正确的是A．A光的频率比B光的高B．在棱镜中A光的波长比B光的波长短C．在棱镜中A光的传播速度比B光的小D．把两束光由水中射向空气中均可能发生全反射，但A光的临界角比B光大【答案】D【解析】由光路图可知光线A的折射率较小，频率较小，A错；由可知Ａ光在玻璃中的速度较大，由可知波长较大，Ｂ错；Ｃ错；由ｓｉｎＣ=1/n可知D对；3.用相对论的观点判断下列说法正确的是（）A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律是不同的C．在地面上的人看来，以3km/s的速度升空的火箭在运动方向上会变短，而火箭中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人矮一些D．无论物体如何运动，物体的质量总是不变的【答案】C【解析】时间和物体的存在有关，长度与物体的速度有关，空间也与物体的存在有关，即物体的运动速度使空间发生了变形，A错误。
狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律是相同的，B错误，在地面上的人看来，以3km/s的速度升空的火箭在运动方向上会变短，而火箭中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人矮一些,C正确。
物体的质量跟物体的运动速度有关，所以D错误。
4.有一种沙漠蝎子既没有眼睛，也没有耳朵，它捕食猎物靠的是一种地震仪式的本领，它有八条腿，趴伏时大致对称地放置在躯体四周(如图12所示)，不远处的小虫一有骚动，就会在沙面上引起一阵地震波，蝎子从哪只腿先感到地震波就能判断小虫所在的方向，并从P波和S波到达的时间差就可以“算出”小虫到它的距离。
高二物理物理光学试题
高二物理物理光学试题1.对光的认识，下列说法中正确的是 ( )A．个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性B．光的波动性是光予本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不再具有波动性了D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显，在另外的某种场合下，光的粒子性表现得明显【答案】ABD【解析】大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性．故A正确；波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，故B正确；光具有波粒二象性即光既具有波动性又有粒子性．故C错误；光的波粒二象性是指光既具有波动性又有粒子性，少量粒子体现粒子性，大量粒子体现波动性，故D正确；故选ABD．【考点】光的波粒二象性．点评：宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质，同时波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性．2.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。
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。
高二物理光学实验试题答案及解析
高二物理光学实验试题答案及解析1.双缝干涉实验中，要使屏上单色光的干涉条纹之间的距离变宽，可采取以下办法：(1)________；(2)________；(3)________．为测量红光的波长，现测得屏上6条亮条纹间的距离为7.5 mm，已知双缝间的距离为0.5 mm，双缝到屏幕的距离为1 m，则此红光波长为________．【答案】(1)使用波长λ较长的单色光；(2)增加双缝到光屏间距离或选用较长的遮光筒；(3)减小双缝之间距离7.5×10－7 m【解析】在双缝干涉实验中，根据公式Δx＝λ可知，要使屏上单色光的干涉条纹之间距离变宽，可以采取的办法是：(1)使用波长λ较长的单色光；(2)增加双缝到光屏间距离或选用较长的遮光筒；(3)减小双缝之间距离．根据测量值，计算相邻条纹间的距离：Δx＝＝mm＝1.5 mm，再代入公式λ＝，λ＝＝m＝7.5×10－7 m.2.利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中(a)、(b)所示给出，则：(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA ＝__________mm，xB＝__________mm，相邻两条纹间距Δx＝__________mm；(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、L、d表示)，该单色光的波长λ＝________m；(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)．【答案】(1)11.115.80.78(2)Δx 6.2×10－7 (3)变小【解析】游标卡尺读数时：一要注意精确度，二要注意读数时主尺读数应为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数；三要注意单位，无论是主尺读数还是游标尺读数要以mm为单位读取．本题中还要注意主尺上的数字单位是cm，不是mm.从λ＝Δx可知，波长越长的光，干涉条纹间距越大．根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越短，所以干涉条纹间距越小．3.在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，有两位同学各设计了一个记录表格，而且都已完成了计算．根据他们设计的表格所反映的信息，判断他们做的是否正确．甲同学设计的表格是：(1)上述两位同学做的正确的是________(选填“甲”或“乙”)．(2)根据你的选择，请利用恰当的图像求出玻璃的折射率.【答案】(1)甲(2)1.40【解析】(1)为减小测量误差，应采用多次测量求平均值的办法，但求平均值不是求入射角和折射角的平均值，而应是测出每一次的入射角、折射角，计算出每一次测量的折射率，然后再求平均值，因此甲同学的表格设计是合理的．(2)以sin θ2为横坐标，以sin θ1为纵坐标，建立sin θ2－sin θ1坐标系，利用表中的数据做出图像，如图所示，由图像斜率的物理意义可得：n＝k＝.在图像上取两个距离较远的点，如(0.357,0.500)和(0.616，0.866)代入上式，可解得：n＝1.40.4.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：(1)张明同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不自觉地碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示，则他测出的折射率值将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．(2)李扬同学在画界面时，不自觉地将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)【答案】不变变小【解析】根据甲图可看出，如果整个玻璃砖平移，测得的折射角是不变的，算得的折射率也不受影响的；由乙图可看出如果将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，则测得的折射角将变大，算得的折射率将减小。
高二下学期期末物理试题光学实验试题分类汇编(北京专用)
高二下学期期末物理试题光学实验试题分类汇编（北京专用）一、单题(共9 分)1. 某同学用如图所示的实验装置观察光的干涉现象。
光源发出的光经红色滤光片（装在单缝前）成为单色光，经过单缝、双缝发生干涉，通过目镜观察到干涉条纹。
若要使条纹间距变宽，以下措施可行的是（）A.增大单缝到双缝的距离B.换用更短的遮光筒C.换用间距更小的双缝D.换用绿色的滤光片二、多选题(共9 分)2. 在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验装置按如图所示安装在光具座上，单缝保持竖直方向，调节实验装置使光屏上出现清晰的干涉条纹。
下列说法正确的是（）A.单缝和双缝应相互垂直放置B.若取下滤光片，光屏上会出现彩色的干涉条纹C.若测得5个连续亮条纹的中心间距为a，则相邻两条亮条纹中心间距Δx=a4D.若稍微增大单缝和双缝之间的距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离将增大三、填空题(共9 分)3. 在“测量玻璃的折射率”的实验中，若使用的玻璃砖两个界面不平行，如图所示，在bb′一侧透过玻璃砖观察，仍能看到大头针P1和P2的像。
是否可以借助上述实验测出玻璃的折射率？请说明理由。
______________________________。
四、实验题(共72 分)4. （1）在测量玻璃折射率的实验中，某同学利用插针法得到的图如图1所示。
关于此实验的操作和误差分析，下列说法正确的是____________（选填字母代号）；A．实验中入射角θ1过大可能导致图中光线发生全反射B．适当减小CD两大头针的距离，可以减小实验误差C．选择aa＇两面间距较大的玻璃砖可以减小实验误差D．若换用aa＇两面不平行的玻璃砖，实验误差会增大（2）此玻璃砖的折射率可表示为n＝____________（用θ1、θ2表示）；（3）某同学在纸上画出的界面aa＇，bb＇与玻璃砖位置的关系如图2所示，他的其他操作均正确，且均以aa＇，bb＇为界面画光路图。
则该同学测得的折射率测量值____________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
物理光学理论测试题
物理光学理论测试题1. 简答题：a) 什么是光的折射？简要解释折射现象并给出折射定律的表达式。
b) 什么是光的干涉？简要解释干涉现象并解释什么是相干光。
c) 什么是光的衍射？简要解释衍射现象并说明夫琅禾费衍射公式的意义。
d) 什么是光的偏振？简要解释偏振现象并解释为什么只有偏振光才能进行布儒斯特角的实验。
2. 计算题：a) 一束入射光波长为500 nm的平行光垂直射入一均匀介质（折射率为1.5），计算折射光的波长。
b) 一束入射光以45°角射入一个厚度为1.0 mm的空气缝隙，缝隙两侧为折射率为1.5的介质。
计算该光的相位差和干涉条纹间距。
c) 一束入射光波长为600 nm的平行光垂直射入一宽度为0.2 mm的单缝开口，并以距缝隙10 cm的屏幕接收。
计算屏幕上的夫琅禾费衍射条纹间距。
d) 一束入射光通过一个偏振片后变为线偏振光，偏振片的透过轴与入射光的方向夹角为30°。
计算透过光的振动方向。
3. 应用题：a) 用双缝干涉装置测量出两个缝隙间距为0.5 mm，其中缝隙到屏幕的距离为2 m，屏幕上干涉条纹的间距为1 cm。
计算出入射光的波长。
b) 你从一部电影中得知，电影院的屏幕宽度为12 m，在观众位置处的两个观测点之间的距离为20 m，且两个观测点上屏幕上干涉条纹的间距为2 mm。
请计算该电影投影所用的光的波长。
4. 解答题：请详细阐述什么是植物光合作用，并解释不同波长的光对光合作用的影响。
5. 分析题：请解释为什么天空是蓝色的，并探讨为什么日出和日落时天空呈现出红色或橙色的现象。
6. 论述题：请列举并分析几种常见的光学器件，并解释它们在现代生活中的应用。
7. 论证题：请论证为什么非球面透镜的成像品质比球面透镜更好，并给出适当的理论解释。
以上为物理光学理论测试题的各个部分，请根据要求完成答题。
高二物理光学实验试题答案及解析
高二物理光学实验试题答案及解析1.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲所示），并选用缝间距d＝0.20 mm的双缝屏。
从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700 mm。
然后，接通电源使光源正常工作。
（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。
某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图（乙（a）所示，图（乙（a）中的数字是该同学给各暗＝1.16 纹的编号，乙图a十字叉丝的竖线位于1、2之间，此时图（乙（b）中游标尺上的读数x1mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图（丙（a）所示，此时图（丙（b）中游标尺上＝________ mm；的读数x2（2）利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离Δx＝ ________mm，这种色光的波长λ＝________nm。
【答案】（1）15.02 （2）2.31 6.6×102【解析】（1）据图可以读出：主尺读数15mm，游标尺读数为：，总读数为：15.02mm;（2）据图可得：，即据可以求出这种色光的波长为：。
【考点】本题考查双缝实验测量色光波长。
2.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图所示．计算折射率时，用________（选填“d”或“e”）点得到的值误差较小，请你利用身边的文具估算出该玻璃砖的折射率为________（结果保留两位有效数字）．【答案】e 1.5~1.7均可【解析】因是平行玻璃砖，故出射光线应与入射光线平行，如图所示，所以用e点时，得到的值误差较小；可用直尺测量边长计算入射角及折射角的正弦，可求折射率约为1.6【考点】本题考查测量玻璃砖的折射率3.(12分)在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，装置如图所示，双缝间的距离d＝3.0 mm.(1)若测定红光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.700 0 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm)观察第1条亮纹的位置如图甲所示，观察第5条亮纹的位置如图乙所示．则可求出红光的波长λ＝________m.【答案】(1)红lΔx(2)6.86×10－7m【解析】由于测红光的波长，因此用红色滤光片，由Δx＝λ可知要想测λ必须测定l和Δx.由测量头的数据可知a1＝0，a2＝0.640 mm，所以Δx＝＝mm＝1.60×10－4m，λ＝＝m＝6.86×10－7 m4.（4分)某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时（如下图甲中的A），游标卡尺的示数如下图乙所示,第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时（如图丙中的B），游标卡尺的示数如图丁所示．已知双缝间距d="0.5" mm,双缝到屏的距离L="1" m．则所测光波的波长为______m(保留两位有效数字) ．【答案】6.6×10-7 m 图乙中游标卡尺的示数为1.250 cm，图丁中游标卡尺的示数为1.775 cm，根据波长计算公式可得，所测光波的波长为6.6×10-7 m(保留两位有效数字).【解析】图乙中主尺读数为12mm，游标读数为0.05×10=0.5mm，所以最终读数为1.250cm．图丁中主尺读数为17mm，游标读数为0.05×15=0.75mm，所以最终读数为1.775cm．实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的误差．根据△x＝，知λ＝=6.6×10-7m．【考点】用双缝干涉测光的波长．5.如图用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC；在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像________________，再在观察的这一侧先后插入两枚大头针P3、P4，使P3________________，P4________________，记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°，则该透光物质的折射率n=_______，并在图中正确地画出完整的光路图。
高二物理光学练习题
高二物理光学练习题一、选择题1. 光是一种什么波动现象？A. 机械波B. 电磁波C. 电子波D. 粒子波2. 光的传播速度最快的是：A.真空B.空气C.水D.玻璃3. 光的折射现象是由于光传播时的________引起的。
A. 反射B.干涉C.绕射D.衍射4. 牛顿研究出的分光镜可将白光分成：A. 五彩光B. 三原色光C. 黑白光D. 红光5. 增大光的入射角度，折射角度也会相应地增大，这是光的折射定律的基本要素之一，这一要素是：A. 光速不变定律B. Snell定律C. 光在介质中速度降低D. 入射光和折射光垂直二、填空题6. 光的全反射现象发生的两种情况分别是_______和________。
7. 当光从光密介质射入光疏介质时，发生折射。
光疏介质的折射率比光密介质的折射率_____。
8. 牛顿环的现象是在__________的折射作用下产生的。
9. 一个透明物体，它越是靠近透明背景，就越难以观察到。
这是因为它的折射率与透明背景非常________。
10. 在透镜中，凸透镜的两个焦点分别是________和________。
三、计算题11. 光的入射角为60°，折射角为45°，则折射率为多少？12. 空气中光线垂直射向玻璃板，发生折射后的折射角为60°，则玻璃的折射率是多少？13. 在折射率为1.5的玻璃中，光线沿垂直方向射入表面，发生全反射时，光线与法线夹角的大小是多少度？14. 一个凸透镜的焦距为20厘米，物距为25厘米，求像距。
15. 一个凸透镜的焦距为10厘米，物距为30厘米，求像距。
四、应用题16. 一束光通过一块透明玻璃板时发生折射，从空气射入玻璃板的光线入射角为30°，玻璃板的折射率为1.5。
求折射后光线的折射角和折射后的折射率。
17. 一个人站在离凸透镜50厘米处，当他向透镜放置一个高度为18厘米的真实物体时，发现像的高度为12厘米。
求透镜的焦距。
高二物理光学试卷1
高二物理选修3-4光学单元测试试卷班级: 姓名: 得分:一、单项选择题（每题4分共20分）1、两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示．已知光线1沿直线穿过玻璃，它的入射点是O ；光线2的入射点为A ，穿过玻璃后两条光线交于P 点．已知玻璃截面的圆半径为R ，OA ＝R2，OP ＝3R ，光在真空中的传播速度为c .据此可知( ) A ．光线2在圆弧面的入射角为45° B ．玻璃材料的折射率为 3C ．光线1的玻璃中的传播速度为c / 2D ．光线1在玻璃中的传播时间为3R /(2c )2、如图所示，扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 射入介质，经OA 折射的光线恰平行于OB ，以下对该介质的折射率值及折射光线中恰好射到M 点的光线能不能发生全反射的说法正确的是 ( ) A.3，不能发生全反射 B.3，能发生全反射 C.233，不能发生全反射D.233，能发生全反射 3、5、一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜．下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是( )4、如图所示，有一玻璃三棱镜ABC ，顶角A 为30°，一束光线垂直于AB 射入棱镜，从AC 射出进入空气，测得出射光线与AC 夹角为30°，则棱镜的折射率为( )．A.12 B.22 C. 3D.335、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3Rtc=（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 二、多项选题(每题4分共20分、其中少选得2分）6、如图17所示，一光线垂直入射到横截面为半圆的柱状透明体PQC 的PQ 面上，在半圆弧上的入射点为A ，O 为半圆的圆心，OC ⊥PQ 面，∠AOC ＝30°，光线出射后与CO 的夹角∠ABO ＝15°.该光在真空中的传播速度和波长分别为c 、λ0，则下列说法正确的是( ) A ．光在该介质中的折射率是 2 B ．光在该介质中的传播速度是2c C ．光在该介质中的波长为2λ0D ．当入射光垂直PQ 面向P 端移动时，光射到半圆弧可能会发生全反射，且临界角为45°7、频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图13所示，下列说法正确的是 ( )A ．单色光1的波长小于单色光2的波长B ．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C ．单色光1垂直通过玻璃板所需的时间小于单色光2垂直通过玻璃板所需的时间D ．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 8、如图所示，光在真空和某介质的界面MN 上发生偏折，那么( )．A ．光是从真空射入介质B ．介质的折射率是1.73C ．光在介质中传播速度为1.73×108 m/sD ．反射光线与折射光线的夹角是90°9、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 bB ．n a ＜n bC ．v a ＞v bD ．v a ＜v b10、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 =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 三、填空题（每空2分、共8分）11、利用图中装置研究双缝干涉现象时：将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示.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,记下此时图乙中手轮上的示数 mm ,求得相邻亮纹的间距Δx 为 mm . 已知双缝间距d 为 2.0×10-4m ,测得双缝到屏的距离l 为0.700m ,由计算式λ= ,求得所测红光波长为 nm .四、计算题（12题10分，13题14分，14题14分，15题14分共52分）12、一个圆柱形筒，直径12cm ，高16cm.人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9cm ，当筒中装满液体时，则恰能看到筒侧的最低点．求： (1)此液体的折射率； (2)光在此液体中的传播速度．13、如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A ＝30°，∠O ＝90°.三棱镜材料的折射率是n ＝ 3.一束与BO面成θ＝30°角的光线射向OB 面，完成光路图，标明入射角、折射角、反射角的大小。
新教材高二物理 精品测试题 光学专题一参考答案
根据全反射临界角关系式有
根据几何关系有 解得
sin C 1 n
FD a cos D a sin D tan C
2
2
FD 2 6 a 8
答案第 4页，总 4页
现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律 n
sin i sin
得知，甲测得的折射率将不变。如
上图乙所示。红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，
可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，由 n
sin i sin
，乙测得的折射率将偏小
9．BDE【详解】多普勒效应是波动过程共有的特征，无论是机械波、电磁波还是光波都会 发生多普勒效应。产生多普勒效应的原因是观察者接收到的频率发生了变化，当发生多普勒 效应时，观察者感觉到的频率可能在增大，也可能在减小，但波源的频率不变 10．BD【详解】
6．D 干涉条纹间距相同，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽。 7．C【详解】频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双 缝时能够得到两束相干光。
答案第 1页，总 4页
8．C【详解】如甲图所示来自红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发
光学专题一参考答案 1.D【详解】A．有机械振动，不一定有机械波，还必须有传播振动的介质；B．光导纤维传 播光信号利用了光的全反射原理来传递信号；C．肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹是光的 干涉现象；D．干涉与衍射是一切波特有的现象。 2．B【详解】人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折 射，像的位置比实际物体要浅，所以看上去水底浅，实际上很深，故 B 正确、ACD 错误。
条纹向着劈尖移动，但条纹疏密不变，故 B 正确；C．从弯曲的条纹可知，此处检查平面左
高二物理《光学》测试题.doc
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。
高二物理光学实验试题答案及解析
高二物理光学实验试题答案及解析1.“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
①如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。
转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数x2=__________mm。
②已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
计算波长的公式=__________（用题目中给出的字母表示）；若L=1.000m，d=2.00mm，x1=0.800mm，则计算得该单色光的波长为=_________m（结果保留2位有效数字）；③对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取___________或___________的方法。
【答案】①1.700；②；6.0×10－7m；③减小双缝间距为d或增大双缝与屏的距离为L。
【解析】①测微器的主尺读数为1.5mm，旋钮读数为20.0×0.01mm=0.200mm，故x2="1.5mm" +0.200mm =1.700mm；②由于相邻两个条纹间的距离为△x=，故根据△x=，则波长λ=；将数据代入计算可得=6.0×10－7m；③若增加亮条纹的间距即△x的大小，可以减小双缝间距为d或增大双缝与屏的距离为L，因为波长是不变的。
【考点】用双缝干涉测量光的波长。
2.在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，当分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（如图甲所示），游标卡尺的示数如图乙所示；接着转动手轮，当分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（如图丙所示），游标卡尺的示数如图丁所示。
已知双缝间距为0．5mm，从双缝到屏的距离为1m。
①图乙中游标卡尺的示数为 mm；②图丁中游标卡尺的示数为 mm；③实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是，所测光的波长为 m 。
高二物理物理光学试题
高二物理物理光学试题1.下列说法正确的是()．A．两支铅笔靠在一起，自然光从笔缝中通过后就成了偏振光B．偏振光可以是横波，也可以是纵波C．因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象D．激光可以像刀子一样切除肿瘤【答案】D【解析】两支普通铅笔靠在一起，中间的缝远远地大于光的波长，因此，光从中通过时不会成为偏振光；光是横波，偏振光也是横波；激光也是光，因此激光具有光的特性，能够发生衍射现象；激光有很多用途，其中包括做手术，切除肿瘤．2.近年来，数码相机几近家喻户晓，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，1像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为()A．光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的B．光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C．大量光子表现光具有粒子性D．光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性【答案】D【解析】光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性.在光线好的时候大量光子表现波动性，光线暗时表现出粒子性，因此D正确。
【考点】波粒二象性点评：本题考查了对于光的本性的理解。
光既具有波动性又具有粒子性。
3.有些动物夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力．其原因是A．不需要光线，也能看到目标B．自身眼睛发光，照亮搜索目标C．可对紫外线产生视觉D．可对红外线产生视觉【答案】D【解析】夜间可见光很少，但所有物体都会发出红外线，猫头鹰在夜间却有很好的视力，其原因是猫头鹰的眼睛能对红外线产生视觉．故选D【考点】红外线点评：大多数生物的眼睛只能看到可见光，看不到红外线，但红外线却是实际存在的，在夜间也存在，所以如果利用红外线夜视设备，晚上就能很清晰观察到目标。
4.下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（）【答案】C【解析】A说明原子核式结构，A错；选项B说明光具有波动性，B错；选项D说明射线能够使照相底片感光，D错；5.关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是（）A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B．光电流强度与入射光强度无关C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D．对任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应【答案】D【解析】由光电效应方程可知Ａ错；在发生光电效应的前提下光电流强度与入射光强度成正比，B错；入射光的频率越大产生光电子的初动能越大，红外线的频率小于可见光的频率，所以用红外线照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要小，C错；6.用铁环粘上肥皂液，用白炽灯光照射，从反射光的方向去看，呈现如图所示的现象，最上部是较宽的黑色条纹，其下是若干彩色条纹图，关于彩色条纹产生的原因，下列说法正确的是：A．是光的折射产生的色散现象B．是前后表面二列反射光叠加产生的干涉现象C．出现不同颜色的条纹是因为肥皂液的厚度不同D．当铁环在其所在竖直平面内绕过圆心的轴缓慢转动时，条纹相对地面不会转动【答案】BCD【解析】本题考查的是对薄膜干涉的认识，彩色条纹是前后表面二列反射光叠加产生的干涉现象属于薄膜干涉，出现不同颜色的条纹是因为肥皂液的厚度不同，上面比较薄，下面比较厚，当铁环在其所在竖直平面内绕过圆心的轴缓慢转动时，条纹相对地面不会转动，BCD正确；7. (1)为进行”杨氏双缝干涉实验”,现准备了下列仪器:A.白炽灯;B.双窄缝片;C. 单窄片;D.滤光片;E.白色光屏.把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是: (填写字母代号).(2)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法是: _____A.改用波长较长的光(如红光)做入射光B.增大双缝到屏的距离C.减少双缝间距D.增大双缝间距【答案】(1) ADCBE (填写字母代号) (2) ABC【解析】(1) ADCBE (填写字母代号) (2)由公式可知ABC对；8.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。
高二物理光学实验试题
高二物理光学实验试题1.“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
①如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。
转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数x2=__________mm。
②已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
计算波长的公式=__________（用题目中给出的字母表示）；若L=1.000m，d=2.00mm，x1=0.800mm，则计算得该单色光的波长为=_________m（结果保留2位有效数字）；③对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取___________或___________的方法。
【答案】①1.700；②；6.0×10－7m；③减小双缝间距为d或增大双缝与屏的距离为L。
【解析】①测微器的主尺读数为1.5mm，旋钮读数为20.0×0.01mm=0.200mm，故x2="1.5mm" +0.200mm =1.700mm；②由于相邻两个条纹间的距离为△x=，故根据△x=，则波长λ=；将数据代入计算可得=6.0×10－7m；③若增加亮条纹的间距即△x的大小，可以减小双缝间距为d或增大双缝与屏的距离为L，因为波长是不变的。
【考点】用双缝干涉测量光的波长。
2.用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住．接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P1和P2的像，在纸上标出大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示．(1)在图中画出所需的光路；(2)为了测出三棱镜玻璃的折射率，需要测量哪些物理量？在图中标出它们；(3)计算折射率的公式是n＝________.【答案】(1)见解析图(2)角i和r或线段EF、OE、GH、OG的长度(3)或·【解析】本题考查用插针法测折射率的应用及数据处理．(1)如图所示，画出过P1、P2的入射光线交AC面于O，画出通过P3、P4的出射光线交AB面于O′，则光线OO′为在三棱镜中的折射光线．(2)在所画的图上标明入射角i和折射角r，或用刻度尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度．(3)n＝，或n＝＝＝·.3.如图用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC；在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像________________，再在观察的这一侧先后插入两枚大头针P3、P4，使P3________________，P4________________，记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°，则该透光物质的折射率n=_______，并在图中正确地画出完整的光路图。
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选修3-4光学测试题、本题共10小题，每小题4分，共40分•在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把它填在括号内1•夏日的白天，在大树下乘凉时，经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑 法正确的是A •大树的缝隙是圆的，所以地面上有许多圆斑B •是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑C 这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像 D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的2•对于某单色光，玻璃的折射率比水大，则此单色光在玻璃中传播时A. 其速度比在水中大，其波长比在水中长B. 其速度比在水中大，其波长比在水中短C 其速度比在水中小，其波长比在水中短D.其速度比在水中小，其波长比在水中长3•下列关于偏振光的说法中正确的是 A. 自然光就是偏振光B. 沿着一个特定方向传播的光叫偏振光 C 沿着一个特定方向振动的光叫偏振光 D.单色光就是偏振光4. 为了减少光学元件的反射损失，可在光学元件表面镀上一层增透膜 消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为 n ，厚度为d ，它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消，那么绿光在真空中的波长 入0为5.—束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为 45° .下面四个光路图中正确的是.关于其原因下列说，利用薄膜的干涉相dA.—4ndB.——4 C.4d D.4 nd6.关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法不正确的是A.屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹 C. 将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹 D. 将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光7•细红光束和细蓝光束垂直于 从棱镜的AC 面射出后的情况是A. 两束光一定相交B. 两束光仍然平行 C 两束光的反向延长线相交D.条件不足，无法确定 8•红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时 则A.绿光一定能发生全反射B.红光一定能发生全反射C 三种单色光相比，红光在介质中的传播速率最小 D.红光在介质中的波长比它在空气中的波长长9•如图所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏 P ，线光源S 可沿玻璃砖 圆弧移动，它发出的光束总是射向圆心 0•若S 从图中A 向B 处移动，在P 上先看到七色光带 以后各色光陆续消失•则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是A. 红光-紫光，红光B. 紫光-红光，红光 C 红光-紫光，紫光 D.紫光-红光，紫光 10.在用插针法测定玻璃折射率的实验中 ，学生的实验方法和步骤完全正确，但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行，则A.入射光线与出射光线一定不平行 ，测量值偏大B.入射光线与出射光线一定不平行 ，测量值偏小 C 入射光线与出射光线一定不平行，测量值仍然正确D.入射光线与出射光线可能平行，测量值仍然正确第n 卷（非选择题共60分）、本题共5小题，每小题5分，共25分•把答案填在题中的横线上AB 面进入楔形棱镜，并能从AC 面射出，如图所示•这两束光，若黄光恰好发生全反射A11.1801年英国物理学家托马斯・杨在实验室里成功地观察到了光的干涉现象•他用单色光照射屏上的一个小孔，是为了获得_________ ；由小孔射出来的光再射到两个小孔上，是为了获得____________________________________________________________ .12. 夏天,太阳光把地面晒得发热是因为太阳光中的 __________ 显著；经常在矿井下劳动的工人、软骨病人要经常晒晒太阳是因为太阳光中的___________ 能促进生理作用、保障身体健康•13. 已知一束单色光在水中的传播速度是在真空中的-，则这束光在水中传播时的波长4为真空中的_______ .14. 一单色光射入一折射率为.2的玻璃圆球，当入射角为B时，发现恰可在球外三个不同方向上看到折射出的光线，如图所示•则角e为________15. 在双缝干涉实验中，屏上一点P到双缝的路程差是2.6X 10-6 m.若P点恰是暗纹，且和中央之间还有一条亮纹，则光的波长是 _______ m.三、本题共3小题，共35分•解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分•有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位16. （10分）在双缝干涉实验中，用氦氖激光器作光源，其发出的红光频率为4.74 X 1014 Hz,从双缝射出的光的振动情况完全相同，它们到达光屏上某点的路程差为2531.6 nm.那么该点将出现怎样的干涉图样？17. （12分）如图所示，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n i,对紫光的折射率为n2.一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入，从另一个侧面AC折射出来•已知棱镜的顶角/ A=30 ° ,AC边平行于光屏MN,且与光屏的距离为L•求在光屏上得到的可见光谱的宽度•18. （13分）两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是0;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两R /—条光线交于P点•已知玻璃截面的圆半径为R0A= ,0P= •• 3 R.求玻璃材料的折射率.2选修3-4光学测试题参考答案1、 解析：本题考查光的直线传播的应用，地面上的圆斑，是太阳经树叶缝隙形成的像，即小 孔成像.C 正确.答案:Cc2、 解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化•据v=—知,单色光在玻璃中的n折射率比在水中大，因而速度比在水中小；由v=Xv 知,光的频率不变，速度v 变小，波长变短.C 正确.答案:C3、 解析：本题考查偏振光的概念•沿着一个特定方向振动的光叫做偏振光 •故正确选项为C.答案:C4、解析:本题考查薄膜干涉•设绿光在膜中的波长为 入，则由d=—入，4得入=4d则绿光在真空中的波长为入 0=n 入=4nd.故正确选项为D. 答案:D5、解析:本题考查全反射.设临界角为C ，则 1sin C= — =0.67故正确选项为A. 答案:A6、解析:本题考查光的干涉和衍射.A 正确;当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时 ，屏上出现的是单缝衍射条纹,B 正确；两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，透过滤光片的分别是黄色光和蓝色光，它们的频率不同，不能叠加形成干涉条纹，但屏上有亮光，故C 正确，nsin 45° ==0.707入射角45°大于临界角 C 发生全反射.答案:D7、解析:本题考查光的折射•由于光的折射，红蓝两束光从AC面射出时均向BC面偏折,但由于蓝光频率高于红光频率，其折射率大于红光的折射率，所以蓝光的偏转角大于红光的偏转角,所以从AC面射出的两束光一定相交•故正确选项为A.答案:A8、解析：同一介质对红光折射率小，对绿光折射率大，所以发生全反射时，红光的临界角最大，绿光的临界角最小•若黄光发生全反射，则绿光一定发生全反射•由v=c/n得，红光速率大，红光在空气中的波长比在介质中要长•故正确选项为A.答案:A9、解析：本题考查光的折射与色散•从红光到紫光频率逐渐增大，在玻璃中的折射率也逐渐增大，从玻璃中出射偏离原来的方向便逐渐增大，因此从下到上的排列顺序为紫光T红光•因为紫光的临界角最小，所以最早消失的是紫光•故正确选项为D.答案:D10、解析:本题考查测玻璃折射率的实验•由折射定律及光路可逆知，出射光线与入射光线一定不平行，但所测折射率n =竺丄丄仍然正确•故正确选项为C.sin 2答案:C11、答案:一个点光源两个振动情况总相同的光源，即相干光源12、答案：红外线热效应3 紫外线v水4°3、13、解析：入水= 4入真空•v v 43答案:3414、解析：本题考查光的折射•由几何关系知折射角B' =30°，由折射定律知sin 9 =nsin 9 = ------2则9 =45° •答案：45°15、解析:本题考查双缝干涉•由题意知3 6入=2.6 x 10-6 m2解得入=1.73 x 10-6 m.答案:1・73 x 10-616、解析:本题考查双缝干涉实验中出现明暗条纹的条件•根据光波的速度公式cd f （2 分）183.0 104.74 1014=0.6329 x 10-6 m=632.9 nm动加强光的路程差跟红光波长之比为 s 2531.6n=—— ---------- =4设射到屏上的红光和紫光偏离（2分），出现红色的明条纹.（2分）O 点的距离分别为d i 和d 2,折射角分别为0 2和B 3,入射角1=30° ,则由折射定律 1 sin 1 W si.n 2 1 sin 1 n 2 sin 3得 sin 0 2=n 1sin A 11= n 11 2sin 0 3=n 2sin 0 1= — n 2 2 n t 贝 V d 1=Lta n 0 2=L ------------------------------ n4 n 12d 2=Lta n 0 3=L , ----- = J 4 n 22则可见光谱的宽度为n 2n 1d2-d1=L^ -------------- G —2）.v 4n 2 n 2v 4n 1 n 1答案丄（2 212）4 n 2.4 n（2分）（2分）（1分）（1分）（1分）（1分）（2分）18、解析：本题考查光的折射 其中一条光线沿直线穿过玻璃 ，可知O 点为圆心；另一条光线沿直线进入玻璃 ，在半圆面 上的入射点为B,入射角设为0 1,折射角设为0 2,则 OA 1 sin 0 1= OB 20 1=30 °因OP=J 3R ,由几何关系知BP=R 则折射角0 2=60 °由折射定律得玻璃的折射率为sin 2 sin 60 -n= 2 3=1.73.sinsin 30（3分） （2分）（4分）（3分）有入=—（2分）答案：1.73。