2014年总复习《光学》单元测试题

光学测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的三原色是：A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、白、黑D. 黄、绿、紫答案：B2. 以下哪种现象不属于光的折射？A. 彩虹B. 透镜成像C. 镜面反射D. 光的色散答案：C3. 光的干涉现象说明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 热效应D. 磁效应答案：B4. 以下哪种光学仪器可以放大物体的像？A. 望远镜B. 显微镜C. 潜望镜D. 反射镜答案：B5. 光的衍射现象表明光具有：A. 直线传播的特性B. 波动性C. 粒子性D. 热效应答案：B6. 以下哪种现象不是光的反射？A. 镜子中的倒影B. 阳光下水面的闪光C. 激光笔的光束D. 太阳光照射到月亮上答案：C7. 光的偏振现象说明光是：A. 直线传播的B. 具有波动性的C. 具有粒子性的D. 具有热效应的答案：B8. 以下哪个不是光的传播速度最快的介质？A. 真空B. 水C. 空气D. 玻璃答案：D9. 光的全反射现象发生在：A. 光从空气射入水中B. 光从水中射入空气中C. 光从玻璃射入空气中D. 光从空气射入玻璃中答案：B10. 以下哪个是光的非线性光学效应？A. 折射B. 反射C. 干涉D. 拉曼散射答案：D二、填空题（每空2分，共20分）1. 光的折射定律是由_________定律和_________定律组成的。

答案：斯涅尔定律；能量守恒2. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与_________成反比。

答案：双缝间距3. 光的偏振现象可以通过_________来实现。

答案：偏振器4. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中传播速度_________造成的。

答案：不同5. 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_________。

答案：临界角三、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述光的干涉现象及其应用。

答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时，由于光波的叠加而产生明暗相间的干涉条纹。

物理光学单元测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的直线传播定律适用于以下哪种情况？A. 真空中B. 均匀介质中C. 真空和均匀介质中D. 所有情况2. 光的折射定律中，入射角和折射角的关系是什么？A. 入射角总是大于折射角B. 入射角总是小于折射角C. 入射角和折射角成正比C. 入射角和折射角的正弦值成正比3. 以下哪种现象不是光的干涉现象？A. 双缝干涉B. 薄膜干涉C. 单缝衍射D. 多普勒效应4. 光的偏振现象说明了什么？A. 光是横波B. 光是纵波C. 光同时具有横波和纵波的特性D. 光是无规则波动5. 以下哪种情况会导致光的全反射？A. 光从空气进入水B. 光从水进入空气C. 光从玻璃进入空气D. 光从空气进入玻璃6. 光速在真空中的值是多少？A. 299792458 m/sB. 300000000 m/sC. 299792000 m/sD. 以上都不是7. 光的衍射现象中，以下哪种说法是正确的？A. 只有单缝会产生衍射现象B. 只有圆孔会产生衍射现象C. 任何障碍物都可能产生衍射现象D. 只有光波长与障碍物尺寸相近时才会产生衍射现象8. 激光的特点不包括以下哪一项？A. 单色性B. 相干性C. 散射性D. 定向性9. 以下哪种颜色的光在可见光谱中波长最长？A. 红色B. 蓝色C. 绿色D. 紫色10. 光的三原色是哪三种？A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、绿、紫D. 红、橙、黄二、填空题（每空2分，共20分）11. 光的干涉现象是光波的________和________叠加在一起的现象。

12. 光的折射定律中，光从一种介质进入另一种介质时，入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的________。

13. 光的偏振现象只能发生在________波上。

14. 全反射现象发生在光从折射率较大的介质进入折射率较小的介质时，且入射角大于临界角。

15. 激光的产生需要________、________和________。

物理光学复习题集及答案物理光学是研究光波的传播、干涉、衍射、偏振、色散等现象的一门学科。

它作为物理学的一个重要分支，深入研究光的本质和行为，对于理解光的特性和应用具有重要意义。

下面是一套物理光学的复习题集及答案，帮助你巩固和回顾相关知识。

一、选择题1. 光的波动性和粒子性是通过以下几个实验互相证实的是：A. 单缝衍射实验B. 杨氏双缝干涉实验C. 霍尔效应实验D. 普朗克辐射公式实验答案：B2. 光的波长和颜色之间的关系是：A. 颜色与波长成反比，波长越长颜色越红B. 颜色与波长成正比，波长越长颜色越红C. 颜色与波长成正比，波长越长颜色越蓝D. 颜色与波长成反比，波长越长颜色越蓝答案：C3. 在光的全反射现象中，当光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于临界角会发生：A. 透射B. 折射C. 反射D. 干涉答案：C4. 关于凸透镜的焦距，以下说法正确的是：A. 焦距和物距、像距都有关系B. 焦距只与物距有关系C. 焦距只与像距有关系D. 焦距与物距、像距都无关系答案：A二、填空题1. 在单缝衍射实验中，当入射光波的波长变大，衍射的角度__________。

答案：变小2. 光的偏振是指光波中电场矢量的__________振动方向。

答案：固定3. 在双缝干涉实验中，当两个缝之间的间距增大，干涉的条纹间距__________。

答案：变小4. 在凸透镜中，属于实像的情况是当物距__________焦距时。

答案：小于三、解答题1. 请解释为什么光能够沿直线传播，并解释光的折射现象。

答案：光能够沿直线传播是因为光是一种横波，其传播方向垂直于电磁波振动的方向。

光的折射现象是指当光从一种介质进入另一种介质时，由于介质的折射率不同，光的传播方向会发生改变。

这是因为光在传播过程中速度不同，遵循折射定律即入射角和折射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。

2. 请解释什么是衍射现象，以及它对实际生活和科学研究有什么重要意义。

第十四章光学章末自测时间：90分钟满分：100分第Ⅰ卷选择题一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分)1．下列现象中属于光的干涉现象的是()A．天空出现彩虹B．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹C．阳光通过三棱镜形成彩色光带D．光线通过一个极窄的缝呈现明暗相间的条纹解析：A、C为光的色散现象，D为光的衍射．答案：B2．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解析：红光的频率比紫光的频率小，由E＝hν可知红光的能量比紫光小，据此可排除选项A、C；红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小，由v＝c可知在同一种介质中n红光的传播速度比紫光的大，所以B选项正确，D选项错误．答案：B3．在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔．设水中无杂质，且水面平静，则下面的说法中正确的是() A．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置无关B．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置有关C．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置无关D．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置有关解析：小鱼通过水面看灯是反射成像，不同位置射入鱼眼的反射光线不同，但反射光线的延长线交于一点，即为“平面镜”成的像．而鸟看灯是折射成像，鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同．折射光线的延长线在不同位置交于不同点，故选项A、D对．答案：AD4．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是()A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波波长约为10－23m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D．人们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大致相同解析：一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多，反映的是光电效应规律，体现光的粒子性，A错误；C项是单个物体的低速运动，也不能突出体现波动性，C错误；B、D正确．答案：BD图15．光导纤维的结构如图1，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是( )A ．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B ．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C ．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D ．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用解析：全反射发生的条件之一是光从光密介质射向光疏介质，故光导纤维内芯折射率大于外套的折射率，光在内芯射向外套时，在其界面处发生全反射，从而使光在内芯中传播，故选项A 正确．答案：A图26．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图2所示．有一半径为r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为( )A ．rB ．1.5rC ．2rD ．2.5r 解析：图3画出光路图如图3所示．当光线射到A 时，入射角α＝60°，大于临界角，故发生全反射，反射光线垂直另一界面射出．设EC ＝x ，考虑到O 是三角形ABC 的重心，由几何关系，得：x x ＋r ＝23，得x ＝2r ，故选项C 正确． 答案：C7．两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下列哪一种现象( )A ．透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零B ．透过的光强先增强，然后减弱到非零的最小值C ．透过的光强在整个过程中都增强D ．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强解析：当两偏振片的偏振方向相同时，透过两偏振片的光强最强，当两偏振片的偏振方向垂直时，通过两偏振片的光强最弱，理想情况下可以认为是零．现在通过两偏振片的光强为零，说明两偏振片的偏振方向是互相垂直的．当其中一个偏振片转过180°的过程中，两偏振片的偏振方向由互相垂直到互相平行再到互相垂直，所以通过两偏振片的光强由零增强到最强再减弱到零，即选项A正确．答案：A8．如图4所示为一块透明的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy，设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小．现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部，则单色光a在该材料内部可能的传播途径是图中的()图4解析：我们可以将该光学材料分成水平的若干层，则光线每由下一层(光密介质)射入上一层(光疏介质)其折射角都会大于入射角，从而最终造成全反射，就如大气中的一种全反射(形成蜃景)一样，所以该单色光a在该材料内部可能的传播途径为D选项所示路线．本题正确选项为D.答案：D9．(2008年全国卷Ⅰ)一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表面射出．已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中() A．t1始终大于t2B．t1始终小于t2C．t1先大于后小于t2D．t1先小于后大于t2解析：图5如图5所示，设玻璃砖的厚度为d，光在玻璃中的传播距离为l，传播时间为t，折射角为r，由折射定律n＝sinθsinθ′知sinθ′＝sinθn①l＝dcosθ′②t＝lv＝nlc③由①②③得t＝n2dc n2－sin2θ④由④知n越大，t越大；因玻璃对红光的折射率小于玻璃对蓝光的折射率，且θ的变化对红光和蓝光是一样的，故t1<t2，所以选项B正确．答案：B10．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的明暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()图6 A ．a 、c B ．b 、c C ．a 、dD ．b 、d解析：根据衍射图样特点“条纹不等间距且中央条纹最亮最宽”可知本题正确选项为D. 答案：D第Ⅱ卷 非选择题二、填空与实验题(本题包括1小题，共20分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)图711．用如图7所示的装置可以测定玻璃的折射率．在光具盘上固定一块半圆柱形新型玻璃砖，使二者的圆心重合．让激光束从玻璃砖圆弧面一侧射入，光束垂直玻璃砖底面并通过圆心O .保持入射光束方向不变，以圆心为轴逆时针方向缓慢转动光具盘，同时发现有两束光在光具盘上移动，当光具盘转过θ＝30°角时，发现其中一束光恰好消失，新型玻璃砖的折射率________．解析：由题意知，临界角C ＝θ＝30°，由sin C ＝1n，得n ＝2.答案：2三、计算题(本题包括4小题，共40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)12．(10分)如图8所示，置于空气中的一个不透明容器内盛满某种透明液体．容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm 长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源．开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分．将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0 cm ，刚好可以看到其顶端．求此液体的折射率n .图8解析：若线光源底端在A 点时，望远镜内刚好可看到线光源的底端，则有：∠AOO ′＝α图9其中α为此液体到空气的全反射临界角，由折射定律得：sin α＝1n .同理，线光源顶端在B 1点时，望远镜内刚好可看到线光源的顶端，则：∠B 1OO ′＝α由图中几何关系得：sin α＝AB AB 1解得：n ＝AB 2＋BB 21AB＝1.25.答案：1.25图1013．(10分)如图10所示，△ABC 为一直角三棱镜的截面，其顶角θ＝30°，P 为垂直于直线BCD 的光屏．现一宽度等于AB 的单色平行光束垂直射向AB 面，在屏P 上形成一条宽度等于23AB 的光带，试作出光路图并求棱镜的折射率．解析：平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束，如图11所示，图中θ1、θ2为AC 面上的入射角和折射角，根据折射定律，有：图11n sin θ1＝sin θ2设出射光线与水平方向成α角，则θ2＝θ1＋α.由于CC 1＝A ′C ′＝23AB ，C 1C 2＝13AB由AC 2＝BC ＝AB tan θ，所以tan α＝C 1C 2AC 2＝33. 可得α＝30°，又θ1＝θ＝30°，所以θ2＝60°所以n ＝sin θ2sin θ1＝ 3答案：光路图见解析 n ＝ 3图1214．(10分)如图12所示，一个半径为r 的圆木板静止在水面上，在圆木板圆心O 的正下方H ＝3r 处有一点光源S ，已知水的折射率n ＝ 2.(1)求沿圆木板边缘出射的折射光线的折射角．(2)若在水面上方观察不到点光源S 所发出的光，则应将点光源S 至少竖直向上移多大的距离？(结果可用根式表示)解析：(1)设入射角为θ1，折射角为θ2，则tan θ1＝r3r ①θ1＝30°②由折射定律得sin θ1sin θ2＝1n ③联立①②③式得θ2＝45°(2)若在水面上方观察不到点光源所发出的光，则入射到圆木板边缘的光线将发生全反射，设临界角为C ，点光源S 离圆心的距离为h ，则sin C ＝1n，得C ＝45°由几何关系tan C ＝rh和h ＝r则点光源S 至少上移Δh ＝(3－1)r 答案：(1)45° (2)(3－1)r图1315．(10分)如图13所示，AOB 是由某种透明物质制成的14圆柱体横截面(O 为圆心)，折射率为 2.今有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA 平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB 面上射出，设凡射到OB 面的光线全部被吸收．求柱体AB 面上能射出光线的部分占AB 表面的几分之几？并在图中用阴影表示出来．解析：从O 点射入的光线，折射角为r ，根据折射定律有： n ＝sin45°sin r ①解得r ＝30°从某位置P 点入射的光线，折射到AB 弧面上Q 点时， 入射角恰等于临界角C ，有：图14sin C ＝1n②代入数据得：C ＝45°△PQO 中角α＝180°－90°－r －C ＝15°所以能射出的光线区域对应的圆心角β＝90°－α－r ＝45°能射出光线的部分占AB 面的比例为45°90°＝12③图中阴影部分为能射出光线的区域．答案：12，阴影见图14。

一、选择题1．放映幻灯时，在屏幕上得到的是幻灯片上景物的( )A．正立放大的虚像 B．正立放大的实像C．倒立放大的虚像 D．倒立放大的实像2.艾梅同学将一只点燃的蜡烛靠近妈妈的梳妆镜，她发现镜子中出现了两个该蜡烛的虚像（两像大部分重叠但稍有错位）．下面说法正确的是（）A．烛光经玻璃前表面反射形成一个虚像，经后表面反射又形成了一个虚像B．在“探究平面镜成像特点”实验中不能选择梳妆镜，唯一的原因就是会产生两个像C．在“探究平面镜成像特点”实验中应选择厚一些的透明玻璃板D．在水面上方25cm处悬枚硬币A，将同样的硬币B置于水面下，当从水面上看到B与A的像重合时，真实的B与水面的距离也是25cm2题图 3题图 4题图3.如图所示，此时蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像，现保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则光屏上（）A．无像B．成倒立缩小的实像C．成倒立放大的实像D．成正立放大的实像4.去年6月20日，“神舟十号”航天员王亚平，在天宫一号内为我们上了一节充满奇幻的太空课．如图所示，是她在展示她制作的一个太空水球，根据这张图片上的情景可以判断，这个水球（）A．相当于一个凸透镜 B．相当于一个凹透镜C．相当于一个平面镜 D．所成王亚平的像是虚像5.下列现象中，由于光的折射形成的是（）A.小孩在平面镜中的像B.水中的筷子向上翘C.山羊的影子D.白鹭在水中的倒影6.如图所示，有一圆柱体PQ，放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的（）A B C D7.关于生活中常见的和“影”字有关的物理现象，下列说法中正确的是（）A．太阳光下的“树影”是由于光的直线传播形成的B．岸边的人在水中所成的“倒影”是由于光的折射形成的C．“摄影”用的照相机是根据凹透镜成像的原理制成的D. 放电影时，屏幕上的“影像”能被所有观众看到，是光在屏幕上发生了镜面反射8.把一个高0.8m的平面镜竖直放置，一个身高1.6m的人以2m/s的速度沿垂直于平面镜的方向向平面镜走近，那么他在镜中的像（）A．高度为0.8m，以2m/s的速度靠近平面镜B．高度变大，以2m/s的速度远离平面镜C．高度为1.6m，以2m/s的速度靠近平面镜D．高度变大，以4m/s的速度远离平面镜9. “五•四”青年节那天，学校请来摄影师给我们拍毕业照，列好队后，摄影师发现有几位同学没有进入取景框内，这时他重新调整照相机的正确方法是（）A．照相机向前移，镜头向前伸B．照相机向前移，镜头向后缩C．照相机向后移，镜头向前伸D．照相机向后移，镜头向后缩10.全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（）A．甲是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正B．甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正C．乙是近视眼，应配戴凸透镜制成的眼镜矫正D．乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正二、填空题1.黑板的“反光”现象属于光的_______现象；我们能从不同方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上时，发生了_______反射的缘故．2.如图1所示，一束太阳光通过三棱镜折射后，在白色光屏上形成一条彩色光带，这个现象说明白光是由_______组成的。

光学复习题集及答案光学是物理学中的一个重要分支，研究光的传播、折射、反射、干涉和衍射等现象。

光学作为一门基础学科，是许多科学和技术领域的基础。

为了帮助大家更好地复习光学知识，本文将提供一套光学复习题集及答案，希望能对大家的学习有所帮助。

一、选择题1. 光是一种怎样的物质？A. 波动物质B. 电磁波C. 粒子物质D. 固体物质答案：B. 电磁波2. 在以下哪种介质中光速最快？A. 真空B. 空气C. 水D. 玻璃答案：A. 真空3. 光的折射定律是由谁提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 费马D. 斯内尔答案：C. 费马4. 光的干涉现象中，两束光发生干涉的条件是什么？A. 光程差不为零B. 光程差为整数倍波长C. 光程差为半整数倍波长D. 光程差为奇数倍波长答案：B. 光程差为整数倍波长5. 光的波动性最早是由谁提出的？A. 亚里士多德B. 盖洛乌C. 光栅D. 亨利答案：A. 亚里士多德二、判断题1. 光在真空中传播速度恒定。

答案：对2. 在光的折射定律中，光线从光密介质入射到光疏介质时，折射角大于入射角。

答案：错3. 光的波长越长，频率越高。

答案：错4. 紫光的频率比红光的频率高。

答案：对5. 光的干涉现象是光的波动性质的直接证据。

答案：对三、解答题1. 请解释光的干涉现象。

答案：光的干涉是指两束或多束光波相互叠加产生的明暗交替条纹的现象。

当两束光波的光程差为整数倍波长时，波峰与波峰相重合，或波谷与波谷相重合，此时出现明条纹。

而当两束光波的光程差为半整数倍波长时，波峰与波谷相重合，或波谷与波峰相重合，此时出现暗条纹。

这种干涉现象可以用来测量波长、厚度、折射率等物理量。

2. 请解释光的衍射现象。

答案：光的衍射是指光通过一个小孔或经过物体边缘后的传播现象。

当光通过一个小孔时，它会朝着各个方向弯曲，形成一个扩散的光斑。

而当光通过物体边缘时，它会绕过物体边缘并向后投射出一片阴影区，边缘附近会出现衍射光条纹。

光学单元测试题（含详解答案）时刻：90分钟总分值：100分第一卷选择题一、选择题(此题包括10小题，共40分，每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．以下现象中属于光的干涉现象的是()A．天空显现彩虹B．肥皂泡在阳光照耀下出现彩色条纹C．阳光通过三棱镜形成彩色光带D．光线通过一个极窄的缝出现明暗相间的条纹解析：A、C为光的色散现象，D为光的衍射．答案：B2．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解析：红光的频率比紫光的频率小，由E＝hν可知红光的能量比紫光小，据此可排除选项A、C；红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小，由v＝c可知在同一种介质中n红光的传播速度比紫光的大，因此B选项正确，D选项错误．答案：B3．在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上方翱翔．设水中无杂质，且水面安静，那么下面的讲法中正确的选项是()A．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置无关B．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置有关C．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置无关D．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置有关解析：小鱼通过水面看灯是反射成像，不同位置射入鱼眼的反射光线不同，但反射光线的延长线交于一点，即为〝平面镜〞成的像．而鸟看灯是折射成像，鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同．折射光线的延长线在不同位置交于不同点，应选项A、D对．答案：AD4．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性．以下事实中突出表达波动性的是()A．一定频率的光照耀到锌板上，光的强度越大，单位时刻内锌板上发射的光电子就越多B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波波长约为10－23m，只是我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D．人们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大致相同解析：一定频率的光照耀到锌板上，光的强度越大，单位时刻内锌板上发射的光电子就越多，反映的是光电效应规律，表达光的粒子性，A错误；C项是单个物体的低速运动，也不能突出表达波动性，C错误；B、D正确．答案：BD图15．光导纤维的结构如图1，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的讲法正确的选项是( )A ．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B ．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C ．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D ．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，能够起爱护作用解析：全反射发生的条件之一是光从光密介质射向光疏介质，故光导纤维内芯折射率大于外套的折射率，光在内芯射向外套时，在其界面处发生全反射，从而使光在内芯中传播，应选项A 正确．答案：A图26．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图2所示．有一半径为r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．玻璃的折射率为1.5，那么光束在桌面上形成的光斑半径为( )A ．rB ．1.5rC ．2rD ．2.5r解析：图3 画出光路图如图3所示．当光线射到A 时，入射角α＝60°，大于临界角，故发生全反射，反射光线垂直另一界面射出．设EC ＝x ，考虑到O 是三角形ABC 的重心，由几何关系，得：x x ＋r ＝23，得x ＝2r ，应选项C 正确． 答案：C7．两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．假如将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生以下哪一种现象( )A ．透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零B ．透过的光强先增强，然后减弱到非零的最小值C ．透过的光强在整个过程中都增强D ．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强解析：当两偏振片的偏振方向相同时，透过两偏振片的光强最强，当两偏振片的偏振方向垂直时，通过两偏振片的光强最弱，理想情形下能够认为是零．现在通过两偏振片的光强为零，讲明两偏振片的偏振方向是互相垂直的．当其中一个偏振片转过180°的过程中，两偏振片的偏振方向由互相垂直到互相平行再到互相垂直，因此通过两偏振片的光强由零增强到最强再减弱到零，即选项A正确．答案：A8．如图4所示为一块透亮的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy，设该光学材料的折射率沿y轴正方向平均减小．现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部，那么单色光a在该材料内部可能的传播途径是图中的()图4解析：我们能够将该光学材料分成水平的假设干层，那么光线每由下一层(光密介质)射入上一层(光疏介质)其折射角都会大于入射角，从而最终造成全反射，就如大气中的一种全反射(形成蜃景)一样，因此该单色光a在该材料内部可能的传播途径为D选项所示路线．此题正确选项为D.答案：D9．(2018年全国卷Ⅰ)一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表面射出．该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时刻分不为t1和t2，那么在θ从0°逐步增大至90°的过程中() A．t1始终大于t2B．t1始终小于t2C．t1先大于后小于t2D．t1先小于后大于t2解析：图5如图5所示，设玻璃砖的厚度为d，光在玻璃中的传播距离为l，传播时刻为t，折射角为r，由折射定律n＝sinθsinθ′知sinθ′＝sinθn①l＝dcosθ′②t＝lv＝nlc③由①②③得t＝n2dc n2－sin2θ④由④知n越大，t越大；因玻璃对红光的折射率小于玻璃对蓝光的折射率，且θ的变化对红光和蓝光是一样的，故t1<t2，因此选项B正确．答案：B10．在光的单缝衍射实验中可观看到清晰的明暗相间的图样，以下四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()图6 A ．a 、cB ．b 、cC ．a 、dD ．b 、d 解析：依照衍射图样特点〝条纹不等间距且中央条纹最亮最宽〞可知此题正确选项为D. 答案：D第二卷 非选择题二、填空与实验题(此题包括1小题，共20分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)图711．用如图7所示的装置能够测定玻璃的折射率．在光具盘上固定一块半圆柱形新型玻璃砖，使二者的圆心重合．让激光束从玻璃砖圆弧面一侧射入，光束垂直玻璃砖底面并通过圆心O .保持入射光束方向不变，以圆心为轴逆时针方向缓慢转动光具盘，同时发觉有两束光在光具盘上移动，当光具盘转过θ＝30°角时，发觉其中一束光恰好消逝，新型玻璃砖的折射率________．解析：由题意知，临界角C ＝θ＝30°，由sin C ＝1n，得n ＝2. 答案：2三、运算题(此题包括4小题，共40分．解承诺写出必要的文字讲明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12．(10分)如图8所示，置于空气中的一个不透亮容器内盛满某种透亮液体．容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm 长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观看线光源．开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分．将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好能够看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0 cm ，刚好能够看到其顶端．求此液体的折射率n .图8解析：假设线光源底端在A 点时，望远镜内刚好可看到线光源的底端，那么有：∠AOO ′＝α图9 其中α为此液体到空气的全反射临界角，由折射定律得：sin α＝1n .同理，线光源顶端在B 1点时，望远镜内刚好可看到线光源的顶端，那么：∠B 1OO ′＝α 由图中几何关系得：sin α＝AB AB 1 解得：n ＝AB 2＋BB21AB ＝1.25.答案：1.25图1013．(10分)如图10所示，△ABC 为一直角三棱镜的截面，其顶角θ＝30°，P 为垂直于直线BCD 的光屏．现一宽度等于AB 的单色平行光束垂直射向AB 面，在屏P 上形成一条宽度等于23AB 的光带，试作出光路图并求棱镜的折射率． 解析：平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束，如图11所示，图中θ1、θ2为AC 面上的入射角和折射角，依照折射定律，有：图11n sin θ1＝sin θ2设出射光线与水平方向成α角，那么θ2＝θ1＋α.由于CC 1＝A ′C ′＝23AB ，C 1C 2＝13AB 由AC 2＝BC ＝AB tan θ，因此tan α＝C 1C 2AC 2＝33. 可得α＝30°，又θ1＝θ＝30°，因此θ2＝60°因此n ＝sin θ2sin θ1＝ 3 答案：光路图见解析 n ＝ 3图1214．(10分)如图12所示，一个半径为r 的圆木板静止在水面上，在圆木板圆心O 的正下方H ＝3r 处有一点光源S ，水的折射率n ＝ 2.(1)求沿圆木板边缘出射的折射光线的折射角．(2)假设在水面上方观看不到点光源S 所发出的光，那么应将点光源S 至少竖直向上移多大的距离？(结果可用根式表示)解析：(1)设入射角为θ1，折射角为θ2，那么tan θ1＝r 3r① θ1＝30°②由折射定律得sin θ1sin θ2＝1n③ 联立①②③式得θ2＝45°(2)假设在水面上方观看不到点光源所发出的光，那么入射到圆木板边缘的光线将发生全反射，设临界角为C ，点光源S 离圆心的距离为h ，那么sin C ＝1n，得C ＝45° 由几何关系tan C ＝r h和h ＝r 那么点光源S 至少上移Δh ＝(3－1)r答案：(1)45° (2)(3－1)r图13 15．(10分)如图13所示，AOB 是由某种透亮物质制成的14圆柱体横截面(O 为圆心)，折射率为 2.今有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA 平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB 面上射出，设凡射到OB 面的光线全部被吸取．求柱体AB 面上能射出光线的部分占AB 表面的几分之几？并在图中用阴影表示出来．解析：从O 点射入的光线，折射角为r ，依照折射定律有：n ＝sin45°sin r① 解得r ＝30°从某位置P 点入射的光线，折射到AB 弧面上Q 点时，入射角恰等于临界角C ，有：图14sin C ＝1n② 代入数据得：C ＝45°△PQO 中角α＝180°－90°－r －C ＝15°因此能射出的光线区域对应的圆心角β＝90°－α－r ＝45°能射出光线的部分占AB 面的比例为45°90°＝12③ 图中阴影部分为能射出光线的区域．答案：12，阴影见图14。

光学单元测试一、选择题1．下列现象中，由于的反射而形成的是（）B．C．D．A．2．有了，自然界才绚丽多彩．下列有关的说法中正确的是（）A．泸州市城区内南宋建筑的“白塔”，塔身洁白，是因为它吸收了所有的色光B．光从空气进入水中，传播方向一定发生改变C．电影屏幕选用粗糙的布料，目的是避免光发生漫发射D．一束光与镜面成30°角照射到平面镜上，其反射角是60°3．通过透镜的路如图所示，正确的图是（）A．B．C．D．4．下列有关光的现象中，正确的说法是（）A．阳光下，微风吹拂的河面，波光粼粼，这里蕴含着光的反射B．光与镜面成30°角射在平面镜上，则其反射角也是30°C．人在照镜子时，总是靠近镜子去看，其原因是靠近时像会变大D．老年人通过放大镜看书，看到的字的实像5．如图所示，光路图正确的是（）A．B．C．D．6．一平面镜与水平桌面成45°角，一小球以1m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去，则小球在平面镜里的像（）A．以1m/s的速度做竖直向上运动；B．以1m/s的速度做竖直向下运动；C．以2m/s的速度做竖直向上运动；D．以2m/s的速度做竖直向下运动。

7．小赵同学手拿时钟站在平面镜前，如图所示是平面镜中的像，则（）A．小赵同学离平面镜越远，像越小B．小赵同学离平面镜越远，像越大C．时钟指示的时间是3点正D．时钟指示的时间是9点正8．如图3所示，一束光线斜射入容器中，在P处形成一光斑，在向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将（）A．向左移动后静止B．向右移动后静止C．先向左移动再向右移动D．仍在原来位置9、潜在水中的人从水中观看岸上的路灯，他看到的灯跟灯的实际位置相比较（）A．高一些B．低一些C．不变D．条件不足，无法判断10．某同学做“研究凸透镜成像规律”实验时，所给的有下面不同焦距的四块凸透镜，实验中，光屏移到离凸透镜16厘米处，得到烛焰倒立、放大的像，这块凸透镜的焦距可能是（）A．f＝4厘米B．f＝8厘米C．f＝12厘米D．f＝16厘米11．有一种自行车尾灯设计很巧妙，当后面汽车的灯光以任何方向射向尾灯时，它都能把光线“反向射回”。

初中物理光学部分单元测试题（时间：90分钟满分：100分）班级姓名得分一．填空题1.某同学身高1.7 米，站在竖直放置的平面镜前1.5 米处，他的像高是_____米，他的像到平面镜的距离是_________米.若此人向平面镜移动 1 米，则他的像到平面镜的距离为_________米，他的像高为_________米.2. 当光从透明介质斜射入空气时折射光线将_________，（选填靠近法线或偏离法线）这时折射角________于入射角．3．某同学的身高为1.6m，站在平面镜前1.2m处，则他在镜中的像高 m，他与像之间的距离是 m。

4．我国有一部古籍《淮南万毕术》记有这样一段文字：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻”这是利用的原理来观察周围景物的；能从各个不同方向看到一些本身不发光的物体，是因为光在物体表面发生的缘故，黑板“反光”是由于光射到被磨光的黑板表面上发生了反射的缘故。

5．若入射光线与平面镜垂直，则入射角是；若保持入射光线的方向不变，将平面镜绕入射点转动10°，这时反射光线与入射光线的夹角是。

6．如图１所示，是光从空气斜射入玻璃中时发生反射和折射的光路图，已知∠3=∠6，则入射光线是，界面是，图１界面的边是玻璃。

7．检查视力时，人与视力表之间的距离应为5m。

现因屋子太小而使用了一个平面镜，视力表到平面镜的距离为3m，那么人到镜子的距离应为 m。

若视力表全长为0．8m 则视力表在镜中的像的长度为 m。

8．一位同学站在河岸上看河中的水,比实际的 ,潜水员在水中看河岸上的树,比实际的 .(填“浅”或“高”)9.在图2中，____________图（填“甲”或“乙”）表示远视眼成像示意图。

矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是___________透镜, 矫正近视眼应佩___________透镜（填“凸”或“凹”）。

甲乙图210．人的眼睛是一种“神奇的照相机”，图3中_______相当于照相机的镜头，它能将光线___________(填“会聚”或“发散”)在视网膜上，视网膜相当于照相机的_____________。