下载文档原格式
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\[ C =\arcsin(0.6667) \]。
高中物理《物理光学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．从调谐电路接收到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程是（）A．调谐B．解调C．调频D．调幅2．关于电磁场和电磁波的说法中，下列叙述正确的是（）A．微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播C．安培通过实验发现磁场对运动电荷有力的作用D．麦克斯韦建立了经典电磁理论，并证实了电磁波的存在3．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（）A．赫兹预言了电磁波的存在B．均匀变化的电场能够产生均匀变化的磁场C．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒D．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波4．以下关于电磁波的说法不正确的是（）A．医院B超发出的超声波是电磁波B．无线通信是用电磁波进行传播的C．遥控器发出的红外线是电磁波D．透视使用的X射线是电磁波5．2022年9月10日是农历八月十五日的中秋望月，各地月出时刻约为18点10分至20分，所以傍晚升起的月亮可以说是最圆的月亮，关于光现象及其应用，下列说法正确的是（）A．海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的B．光的衍射现象说明光具有粒子性，全息照相主要是利用了光的衍射现象C．无影灯是应用光的衍射现象，分光镜是利用光的全反射原理D．红黄绿交通信号灯中，红光波长最短，最不易发生明显衍射6．衍射图样对精细结构有一种相当敏感的“放大”作用，可以利用衍射图样分析结构，如通过X射线在晶体上衍射的实验，证实了各种晶体内部的微粒是按一定规则排列着的。
如图所示为一束光经过某孔洞后的衍射图样，则该孔洞的形状可能是（）A．B．C．D．7．如图所示，从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜折射后发生色散现象，在光屏的a、b间形成一条彩色光带。
下面的说法中正确的是（）A．在三棱镜中a侧光的波长大于b侧光的波长B．b侧光更容易产生衍射现象C．若改变白光的入射角，在屏上最先消失的是b侧光D．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa＞Δxb8．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．下列所示的图片、示意图或实验装置图都来源于课本，则下列判断准确无误的是（）A ．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B ．乙图是薄膜干涉的应用，可用来检测平面的平整程度C ．丙图是双缝干涉的原理图，若P 到S 1、S 2的路程差是光的半波长的奇数倍，则出现亮纹D ．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在肥皂膜上，出现水平干涉条纹10．下列关于光的说法正确的是（ ）A ．光的偏振现象说明光是一种横波B ．立体电影是利用了光的衍射现象C ．利用激光的相干性好可以进行精准的测距D ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象11．2022年8月，我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”实现了国际上首次空间太阳h α波段光谱扫描成像，这相当于给太阳低层大气做了“CT ”扫描。
高三物理光学试题答案及解析1.如图13－3－1所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追= 赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．(填写选项前的字母)A．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c【答案】D【解析】根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变．所以壮壮观测到该光束的传播速度为C，本题考查了光速不变原理，只要掌握了基本概念即可顺利解决．2.太阳在不断地向外辐射能量，因而其质量也在不断地减少．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026 J，试计算太阳在1 s内失去的质量，估算5000年内其质量总共减小了多少，并与太阳的总质量2×1027 t比较之．【答案】×1010 kg7.008×1020 kg比太阳的总质量小得多【解析】由太阳每秒钟辐射的能量ΔE可得其在1 s内失去的质量为Δm＝＝ kg＝×1010 kg.5000年内太阳总共减小的质量为ΔM＝5000×365×24×3600××1010 kg＝7.008×1020 kg.与总质量相比P＝＝＝3.504×10－10，比值很微小．3.如图所示，一细束由a光和b光组成的复色光由空气中射到一块长方形玻璃砖的上表面，透过玻璃砖后从下表面射出，若用n1和n2分别表示玻璃砖对a光和b光的折射率，则n1_______n2（填“>”，“<”或“=”）。
【答案】>【解析】由折射率定义式，a光的折射率， b光的折射率，由图知，所以n1>n24.关于恒星的描述，下列说法中正确的是（）A．质量越大的恒星，寿命越短B．质量越大的恒星，寿命越长C．表面温度比太阳高的恒星呈现出比太阳稍红的颜色D．表面温度比太阳低的恒星呈现出比太阳稍蓝的颜色【答案】A【解析】恒星的寿命与恒星的质量有关，质量较大时，物质被“压”成了更为神奇的天体—黑洞，A 正确、B错误；不同表面温度的恒星呈现不同的颜色，温度低的呈棕红色，温度较高的呈黄色，温度很高的呈蓝白色，C、D错误。
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。
高中物理光学综合题解析光学是高中物理中的一个重要分支，也是学生们常常遇到的难题之一。
在光学综合题中，学生需要综合运用光的传播规律、光的反射和折射规律、光的波动性质等知识，解答与光学相关的问题。
本文将通过具体的题目举例，分析和说明光学综合题的考点和解题技巧，帮助高中学生更好地应对光学综合题。
题目一：一束平行光垂直入射到一块厚度为t的玻璃板上，经过折射后，光线成为倾斜角为θ的光线。
若玻璃的折射率为n，求玻璃板的折射率。
解析：这道题考察了光的折射规律和折射率的计算。
根据光的折射规律，入射角i和折射角r满足sin i/n = sin r，其中n为玻璃的折射率。
由题目可知，入射光线垂直入射，即入射角i为0°，折射光线倾斜角为θ。
代入折射规律，得到sin 0/n = sin θ，即n = sin θ。
因此，玻璃板的折射率为sin θ。
题目二：一束光从空气中垂直入射到一个折射率为n1的透明介质中，经过一段距离后再从该介质垂直射出，射出点与入射点的距离为d。
若该介质的厚度为t，求该介质的折射率。
解析：这道题考察了光的折射规律和折射率的计算。
根据光的折射规律，入射角i和折射角r满足sin i/n1 = sin r，其中n1为介质的折射率。
由题目可知，入射光线垂直入射，即入射角i为0°。
设射出点与入射点的距离为x，则从入射点到射出点的距离为d，即光线在介质中传播的距离为t-x。
根据光的折射规律，得到sin0/n1 = sin(90°-θ)，即n1 = sin(90°-θ)。
由几何关系可知，sin(90°-θ) = x/(t-x)。
整理得到n1 = x/(t-x)。
题目三：一束光从空气中垂直入射到一个厚度为t的平行板组中，第一块平行板的折射率为n1，第二块平行板的折射率为n2。
若光线经过平行板组后再从第一块平行板垂直射出，射出点与入射点的距离为d。
求第一块平行板的折射率n1。
高中物理光学大题
1. 下面说法哪一项是正确的？
A. 光线在通过大气某些部分时会发生弯曲，这种现象被称为
反射。
B. 折射指的是光线通过不同密度的介质时会发生折射或反射
的现象。
C. 光线在通过玻璃、水等介质时会发生反射和折射，但在真
空中不会。
D. 光线通过不同密度介质时速度改变，同时波长和频率不变。
答案：B。
2.一个人跑步向着镜子前方奔跑，当距离镜子6米时，他注意
到镜子里自己的位置在他实际位置左侧2米处。
则镜子与人之间的距离应该是多少？
A. 6米
B. 8米
C. 10米
D. 12米
答案：C。
3.以90度的角度射入薄玻璃板的垂直光线将会发生什么现象？
A. 反射并聚焦
B. 反射并散开
C. 折射
D. 透射
答案：C。
4.什么是迈克尔逊干涉仪？
A. 一种测量体积的工具
B. 一种测量密度的工具
C. 一种测量温度的工具
D. 一种测量光的波长的工具
答案：D。
5. 一个人在一块悬浮的平板玻璃上放了一支笔。
当他朝着玻璃板顶端看时，笔的位置在他实际位置左侧。
这意味着笔在哪个方向上相对于人移动？
A. 上方
B. 下方
C. 右侧
D. 左侧
答案：A。
高考物理光学练习题及答案一、选择题1.光在一种介质中的传播速度与下列哪个因素无关？A. 光的波长B. 光的频率C. 光的强度D. 介质的折射率答案：C2.下列关于光的偏振说法错误的是：A. 光是一种横波B. 偏振光的光振动方向只在一个平面上C. 自然光是无偏振的D. 偏振光的光振动方向可以在任意一个平面上答案：D3.下列关于光的反射说法正确的是：A. 入射光、反射光和法线三者共面B. 入射角等于反射角C. 入射角、反射角和折射角的正弦值之比等于光在两个介质中的折射率之比D. 物体的颜色取决于反射光的波长答案：A4.下列物体中，具有不透明性的是：A. 半透明玻璃B. 白纸C. 铝箔D. 透明玻璃答案：C5.以下现象中，属于光的直线传播性的是：A. 光通过玻璃棱镜后发生偏折B. 雾中的物体会出现明暗模糊C. 光在浓溶液中的传播速度比在纯溶液中要慢D. 反射光在镜面上产生镜像答案：D二、填空题1.光速在真空中的数值约为 _______ m/s。
答案：3.00×10^82.折射率是介质中 _______ 速度与真空中光速之比。
答案：光3.光的三原色是红、绿和 _______ 。
答案：蓝4.物体折射率与 _______ 有关。
答案：物质5.发生全反射的条件是光从光密媒质射向光疏媒质，入射角大于临界角，并且光的折射角为 _______ 。
答案：90°三、解答题1.简述光的反射定律，并说明其应用。
答案：光的反射定律是指入射光、反射光和法线三者共面，入射角等于反射角。
根据这个定律，我们可以解释镜子里的自己为什么是正立的，同时也能够正确使用镜子。
2.请解释为什么白色光透过三个色光的叠加形成彩色光。
答案：白色光是由各种颜色的光波组成的，它们分别对应着不同的频率和波长。
当白色光透过三个色光的叠加后，不同颜色的光波在叠加的过程中相互抵消或加强，最终形成了彩色光。
3.假设有一根光波传播方向为x轴正向，振动方向为y轴正向的偏振光入射到一个介质中，如果光波传播方向仍为x轴正向，振动方向则变为z轴正向，请问该光波是纵波还是横波？为什么？答案：该光波是横波。
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。
高三物理光学试题答案及解析1.下列说法正确的是A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。
B．在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者往往会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。
D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小【答案】BCD【解析】略2.如图所示，有两束颜色相同的、间距为的平行细光束以相同的入射角射到成角的平行玻璃砖上表面，则从玻璃砖下表面射出的光线：A．成为会聚光束B．成为发散光束C．仍是平行光，但宽度大于D．仍是平行光，但宽度小于【答案】D【解析】入射光线经过平行玻璃砖，出射光线传播方向不改变，所以从玻璃砖下表面射出的光线仍是平行光，但是由于光从空气进入玻璃折射角小于入射角，所以出射点向内偏折，致使出射光线宽度小于d故选D3.如图所示，用折射率n=的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳。
一束与平行的平行光射向此半球的外表面，若让一个半径为的圆形遮光板的圆心过轴，并且垂直该轴放置。
则球壳内部恰好没有光线射入。
求：（1）临界光线射入球壳时的入射角θ1和折射角θ2（2）球壳的内径【答案】（1）（2）【解析】：（1）由题图和几何知识由折射率的定义式，联立解出，（2）对临界光线，在题图△oab中，由正弦定理：联立解出．【考点】考查了光的折射4.如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A=30。
它对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2。
在距AC边d2处有一与AC平行的光屏。
现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边上的P点射入棱镜，其中PA的长度为d1。
①为了使紫光能从AC面射出棱镜，n2应满足什么条件？②若两种光都能从AC面射出，求两种光从P点到传播到光屏MN上的时间差。
【答案】①n2＜2；②【解析】①由题意可知临界角为：C＞30°而联立解得：n2＜2②两种光在棱镜中的路程相同，均为：x=d1tan30°两种光在棱镜中传播的时间差为：红光在棱镜AC面上发生折射时有：紫光在棱镜AC面上发生折射时有：两种光在空气中传播的时间差为：因而两种光传播的时间差为：△t=△t1+△t2=【考点】光的折射定律.5.如图所示，宽为a的平行光束从空气斜射到平行玻璃砖上表面，入射角为60°，光束中包含两种波长的光，玻璃砖对这两种光的折射率分别为n1＝，n2＝，光束从玻璃下表面出射时恰好分成不重叠的两束，求玻璃砖的厚度d为多少？ (已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，结果可用根式表示)．【解析】光束从玻璃下表面出射时恰好分成不重叠的两束，，即光线1最右侧恰与光线2最左侧交于一点。
