高二物理光学测试题
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高二物理光学试题1.如图所示,一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上,经棱镜折射后,交会在屏上同一点,若和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,则有:()n1A.n<n2,a为红光,b为蓝光1<n2,a为蓝光,b为红光B.n1C.n,>n2,a为红光,b为蓝光>n2,a为蓝光,b为红光D.n1【答案】B【解析】由光路图可知A光的折射率较大,频率较大,由c=λf可知,a光波长较小,为蓝光,B 对;2.对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是( )A.在相同介质中,绿光的折射率最大B.红光的频率最高C.在相同介质中,蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小【答案】C【解析】在同一种介质中,红,黄,绿,蓝四种光波长从大到小依次是红,黄,绿,蓝,C正确在同一个介质中,波长越长,折射率越小,所以四种光中,蓝光的折射率最大,A错误,波长越长,频率越小,所以红光的频率最小,B错误,单色光的频率越大,含有的光子的能量越大,所以红光的波长最长,频率最小,光子的能量最小,D错误。
3.下列有关光的波粒二象性的说法中,正确的是()A.有的光是波,有的光是粒子B.光子与电子是同样的一种粒子C.光波与水波是同样的一种波D.大量光子的行为往往显示出波动性【答案】D【解析】光的波粒二象性的含义是大量的光表现为波动性,少量光表现为粒子性,光是一份一份的,ABC错4.在用双缝干涉测光的波长的实验中,所用实验装置如图甲所示,调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心,如图乙所示,此时手轮上的读数为________mm;转动手轮,使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置,读出手轮上的读数,并由两次读数算出第一条亮条纹到第四条亮条纹之间的距离a=9.900mm,又知双缝间距d=0.200mm,双缝到屏的距离l=1. 000m,则对应的光波的波长为________m如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了光源以外,其他不必要的器材元件有________.【答案】1.180 6.60×10-7滤光片、单缝【解析】手轮上的读数为,相邻条纹的间距为:根据得:。
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。
高二物理练习题1.在杨氏双缝干涉实验中,如果()A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹C.若仅将入射光由红光改为紫光,则条纹间距一定变大D.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹2.两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,已知θ1>θ2.用n1、n2分别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,则() A.n1<n2,v1<v2B.n1<n2,v1>v2 C.n1>n2,v1<v2D.n1>n2,v1>v23.下列4副图中,有1副与其余3副反映的光学原理不同,这副图是()A.B.4.关于光现象,下列说法正确的是()A.自然光是偏振光B.在平静的湖面上出现树的倒影是光的全反射现象C.水面上的油膜在阳光的照射下出现彩色的花纹是光的衍射现象D.在光的双缝干涉实验中,把入射光由绿光改为黄光,条纹间距将变宽5.在水中的潜水员斜看岸边的物体时,看到的物体()A.比物体所处的实际位置高B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高D.以上三种情况都有可能6.一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上P点,以入射角θ=60°射入棱镜,经折射后射到另一面的Q点,恰好发生全反射,如图所示,则棱镜的折射率是()A.B.C.D.27.(多选)在如图所示中,A、B为两偏振片,一束自然光沿OO′方向射向A,此时在光屏C上,透射光的强度最大,则下列说法中正确的是()A. 此时A,B的偏振方向平行B. 只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零C. 不论将A或B绕OO′轴旋转90°时,屏上透射光的强度最弱,几乎为零D. 将A沿顺时针方向旋转180°时,屏上透射光的强度最弱,几乎为零8.点光源照在一个剃须刀片上,在屏上形成了它的影子,其边缘较为模糊,原因是() A.光的反射B.光强太小C.光的干涉D.光的衍射9.如图所示,用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况,观察到如图所示条纹中的P和Q情况,这说明()A.N的上表面A处向上凸起B.N的上表面B处向上凸起C.N的上表面A处向下凹陷D.N的上表面B处向下凹陷10.关于自然光和偏振光,以下说法正确的是()A.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同B.偏振光是在垂直于传播方向的平面上,只沿着某一特定方向振动的光C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光,偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光D.太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光11.(多选)一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法中正确的是()A.人从右侧向左看,可以看到彩色条纹B.人从左侧向右看,可以看到彩色条纹C.彩色条纹水平排列D.彩色条纹竖直排列12在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差ΔS1=0.75 μm,光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差ΔS2=1.5 μm.若用频率ν=6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,则()A.P点出现亮条纹,Q点出现暗条纹B.P点出现暗条纹,Q点出现亮条纹C.两点均出现亮条纹D.两点均出现暗条纹13(多选)(2013·合肥高二检测)如图13-7-14所示,一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入,从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光.则()A.玻璃砖对a光的折射率为 2B.玻璃砖对a光的折射率为1.5C.b光的频率比a光的频率大D.b光在玻璃中的传播速度比a光在玻璃中的传播速度大14.某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的右侧观察到P1像和P2像,当P1的像恰好被P2像挡住时,插上大头针P3和P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2、P3的像,在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示.(1)在右图上画出对应的光路;(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率,若以AB作为分界面,需要测量的量________和________,在图上标出它们;(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=________.(4)若在测量过程中,放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置,底边仍重合),若仍以AB作为分界面,则三棱镜材料折射率的测量值________真实值(填“大小”、“小于”、“等于”).15.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图甲所示.(1)以白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实验现象后,总结出以下几点,你认为正确的是______.A.单缝和双缝必须平行放置B.各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上C.双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密D.将滤光片移走则无干涉现象产生(2)当测量头中的分划板中心刻线第一次对齐A条纹中心时,游标卡尺的示数如图丙所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时,游标卡尺的示数如图戊所示.已知双缝间距为0.5 mm,从双缝到屏的距离为1 m,则图戊中游标卡尺的示数为________ mm,所测光波的波长为________ m.(保留两位有效数字)16.如图,一束单色光射入一半径为0.1 m玻璃球体,入射角为60°,已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行.求:(1)此玻璃的折射率;(2)光在玻璃球内的传播时间.17.如图所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧状,一细束单色光由MN端面的中点垂直射入,恰好能在弧面EF上发生全反射,然后垂直PQ端面射出.(1)求该玻璃棒的折射率;(2)若将入射光向N端平移,当第一次射到弧面EF上时________(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射.。
高二物理同步测试(7)—光的传播YCY 电场同步训练试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试用时60分钟.第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分。
)1.如图所示为发生月食时,太阳照射光线的示意图,当月球进入图中哪个区域时,在地球上处于夜晚地区的观察者可以看到月食()A .全部进入区域ⅠB .全部进入区域Ⅱ或ⅣC .全部进入区域ⅢD .部分进入区域Ⅰ2.如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中S 为发光点,T 是望远镜,平面镜O 与凹面镜B构成了反射系统.八面镜距反射系统的距离为AB =L (L可长达几十千米),且远大于OB 以及S 和T 到八面镜的距离.现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当转动频率达到0f 并可认为是匀速转动时,恰能在望远镜中第一次看见发光点S ,由此迈克尔逊测出光速c .根据题中所测量的物理量得到光速c的表达式正确的是()A .04Lf cB .08Lf cC .016Lf c D .032Lf c 3.一点光源通过平面镜成像,设平面镜不动,光源S 以速率v 沿N N 向左平移,则光源的像S /将()A .以速率v 平行于N N 向右运动B .以速率v 沿S S 直线向S 运动C .以速率2/v 沿S S 直线向S 运动D .以速率v 沿O S 方向向O 点运动4.点光源S 通过带有圆孔的挡板N ,照射到屏M 上,形成直径为d 的亮圆.如果在挡板靠近光屏一侧放上一块厚玻璃砖,如图所示,这时点光源通过圆孔和玻璃,在屏上形成直径为D 的亮圆.则直径D 和d 的大小关系为()A .d >DB .d =DC .d <D D .无法确定5.如图所示,两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大于α2,两单色光1和2分别垂直入射三棱镜,其出射光线与第二界面的夹角β1 =β2,则()A .在棱镜中1光的折射率比2光小B .在光谱中,1光比较靠近红光ab 水C.在棱镜中1光的传播速度比2光的小D.把此两光由水中射向空气,产生全反射时, 1光的临界角比2光的临界角大。
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2012级物理单元考试题考试范围:《光学》 答题时间:60分钟 满分:120分一、选择题(1~6题为单一选择题,每题4分,7~12题为不定项选择题,每题4分,选对不全给2分,本大题共48分)1、人们对光的本性的认识经历了漫长而曲折的过程,很多物理学家为此付出了艰辛的努力.图中四个人物,在对光的认识方面分别做出了不同的贡献.请按照历史发展的顺序将他们依次排列,其中正确的一组是 ( )A .④①②③B .③④②①C .③④①②D .④③①②2、光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是 ( ) A .用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B .用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C .在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象 D .光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象3、单色光从介质射向真空,入射角为 α (α≠0 ) ,折射角为β(β≠0 ),则这种单色光在真空中的光速与介质中的传播光速的比值以及该介质对真空的临界角分别是 ( ) A .βαsin sin arcsin βαsin sin B . βαsin sin arcsin αβsin sin C .αβsin sin arcsin βαsin sin D .αβsin sin arcsin αβsin sin4、在真空中的频率为f ,波长为λ,光速为c ,射入折射率为n 的介质中时,下列关系中正确的是( )A .速度是c,频率为f ,波长为λB . 速度是c/n ,频率为f ,波长为λ/nC .速度是c/n ,频率为f /n ,波长为λ/nD .速度是c/n ,频率为f ,波长为λ5、如图所示,a 、b 、c 、d 四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是 ( )A .a 、b 是光的干涉图样B .c 、d 是光的干涉图样C .形成a 图样的光的波长一定比形成b 图样光的波长长D .形成c 图样的光的波长一定比形成d 图样光的波长长6、如图所示,一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB 面上,已知棱镜材料的折射率为 1.4,则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的()以下个题为不定项选择题7、夏天,海面上的下层空气的温度比上层低,我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的,远处的景物发出的或反射的光线由于不断折射,越来越偏离原来的方向,人们逆着光线看去就出现了蜃楼,如图所示,下列说法中正确的是()A.海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B.海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要大C.A是蜃楼,B是景物D.B是蜃楼,A是景物8、如图所示,一验电器与锌板用导线相连,现用弧光灯(紫外线灯)照射锌板,弧光灯发出的光经一狭缝后,在锌板上形成明暗相间的条纹,与锌板相连的验电器的铝箔有张角,则下列说法或做法中正确的是( )A.弧光灯发出的光具有波动性B.锌板和验电器都带电,但电性无法判断C.光通过狭缝时发生了衍射D.使验电器指针回到零,改用强度更大的红外线灯照射锌板,验电器的指针一定偏转9、如图一束光从空气中通过无色透明的玻璃时在玻璃中分为a、b两束光,则下列说法正确的是( )A.a、b两光在真空中传播时的速度v a>v bB.a光比b光的粒子性更强C.若a光照射某金属能发生光电效应,则b光照射该金属也能发生光电效应D.图中a光可能不从玻璃中射出而发生全反射10、abc为一全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,如图所示.一束含有红光和紫光的光束垂直入射到ac面上,在ab面上都发生全反射.若不考虑自bc面反射的光线,下列说法正确的是( )A.红光和紫光进入棱镜后,光子能量都不变B.红光和紫光进入棱镜后,波长都变大C.若入射点。
高二物理几何光学试题1.人在河边看到岸上的树在水中的倒影及河中的鱼,则A.看到的树是折射成的像B.看到的鱼是折射成的像C.鱼是虚像,树是实像D.鱼是实像,树是虚像【答案】B【解析】看到的树是镜面反射的结果,水中的鱼是折射现象产生的像,B对;2.关于光的全反射知识,以下说法正确的是A.光密介质的密度大,光疏介质的密度小B.光由光疏介质到光密介质时,可能会发生全反射现象C.光由光密介质到光疏介质时,一定要发生全反射现象D.光由光密介质到光疏介质时,可能会发生全反射现象【答案】D【解析】光密介质和光疏介质指的是介质对光的折射率大小,A对;发生全反射的条件必须是光线从光密介质进入光疏介质,而且入射角要大于临界角,D对;BC错;3.下列有关光现象的说法中正确的是A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为黄光,则条纹间距变宽B.在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是光的衍射现象C.光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小D.光的偏振现象说明光是一种纵波【答案】A【解析】由公式,若仅将入射光由绿光改为黄光,波长增大,则条纹间距变宽,A对;在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象,B错;由全反射发生的条件可以判断光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大,C错;只有横波才能发生偏振现象,D 错;4.在一次讨论中,老师问道:“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发现,b 在水下的像最深,c照亮水面的面积比a的大.关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”有同学回答如下:①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a光的波长比b光的短根据老师的假定,以上回答正确的是()A.①②B.①③C.②④D.③④【答案】C【解析】本题考查的是光的折射有关问题,在光从水射向空气时,折射角越小,水对空气的折射率越大,光的波长越大,传播速度越大,在水面上方同等条件下观测发现,b 在水下的像最深,c 照亮水面的面积比a的大,说明c光的折射率最大,b光的折射率最小;故a光的频率最大,b光的频率最小;b的传播速度最大,a的传播速度最小;b光的波长最长,a的波长最短;5.如图所示,水下光源S向水面A点发射一束光线,折射光线分成a,b两束,则()A.在水中a光的速度比b光的速度小B.对于相同的障碍物,b光更容易发生衍射现象C.如果a光是红光,则b光可能是黄光D.若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,则从水面上方观察,a光先消失【答案】C【解析】水对a光的折射率小于水对b光的折射率,根据公式可得,在水中a光的传播速度大于b光的传播速度。
图1 甲 乙2022-2022学年度下学期 高二物理单元检测(3) [原人教版] 命题范围 (光学)第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(每小题4分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分,对而不全得2分。
) 1.根据如图所示的漫画,判断下列说法正确的是 ( ) A .人看到的是鱼的实像,位置变浅了 B .人看到的是鱼的虚像,位置变浅了 C .鱼看到的是人的实像,位置偏低些 D .鱼看到的是人的虚像,位置偏高些2.如图所示,一条光线通过一个在水中的球形空气泡,下列光线中能够正确表示出射光线路径的是 ( ) A .光线1 B .光线2 C .光线3 D .光线43.图1是在观察光的衍射现象的实验中观察到的衍射图样.黑线为暗纹.甲、乙 图中表示障碍物是不透明圆盘的衍射图 样的应是 ( ) A .甲 B .乙C .甲、乙都是D .甲、乙都不是4.关于双缝干涉实验,以下说法中正确的是 ( ) A .用白光照射双缝,在屏上出现彩色条纹的原因是各种色光的速度不同 B .若将其中一条缝堵住,屏上的条纹图样不会改变 C .在相同条件下,紫光的条纹间距比红光的条纹间距宽D .若在两条缝前分别放上红色和绿色玻璃片,屏上将不会有干涉条纹5.下图所示的4种明暗相间的条纹,分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)。
则在下面的四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是 ( )A .红黄蓝紫B .红紫蓝黄C .蓝紫红黄D .蓝黄红紫 6.一束复色光由空气射向一块两面平行的平面玻璃砖,经折射分成两束单色光如a 、b 所示,已知该玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率,下列哪个光路图可能正确( )7.某棱镜顶角θ=41.30°,一束白光以较大的入射角从棱镜的一个 侧面射入,通过棱镜后从另一个侧面射出,在光屏上形成由红到 紫的彩色光带如图所示,当入射角i 逐渐减小到零的过程中, 色光紫蓝 绿 黄 橙 红折射率 1.532 1.5281.5191.5171.5141.513临界角 40.75° 40.88° 41.17° 41.23° 41.34° 41.37°A .紫光最先消失,最后只剩下橙光、红光B .紫光最先消失,最后只剩下黄光、橙光和红光C .红光最先消失,最后只剩下紫光、靛光和蓝光D .红光最先消失,最后只剩下紫光、靛光和蓝光和绿光8.如图甲所示是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱的镜截面图。
高二物理几何光学试题答案及解析1.一束复色光由空气射到一块平行玻璃砖上,经两次折射后分成两束单色光a、b。
已知a光在玻璃中的传播速度比b光大,则右图中哪个光路图是正确的()【答案】B【解析】由n=c/v可知a光的折射率较小,由折射定律可知光路图B对;2.(8分)如图所示为玻璃制成的圆柱体,它的折射率为,一细光线垂直圆柱体的轴线以i1=60°的入射角射入圆柱体。
(1)作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图。
(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原入射光线方向的角度。
【答案】(1)(2)60°【解析】(1)光线穿过并射出圆柱体的光路图如图所示(2分)(2)由折射定律得sinγ1= = (1分)所以γ1=30°(1分)据几何关系有γ1=γ2=30°,γ3= i1-γ1=30°(1分)在光线的出射处有 sini2=nsinγ2= (1分)所以 i2=60°(1分)据几何关系有γ4=i2-γ2=30°则α=γ3+γ4=60°,即出射光线偏离原方向60°(1分)本题考查光的折射定律,先画出光路图,根据几何关系得到入射角和折射角数值,根据折射定律求解出射角,再根据几何关系求解3.人在河边看到岸上的树在水中的倒影及河中的鱼,则A.看到的树是折射成的像B.看到的鱼是折射成的像C.鱼是虚像,树是实像D.鱼是实像,树是虚像【答案】B【解析】看到的树是镜面反射的结果,水中的鱼是折射现象产生的像,B对;4.如图所示,某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC,在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡住,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,记下P3、P4和三棱镜的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4作直线与AB面交于D,量出该直线与AB面的夹角为370,则透光物质的折射率n = .【答案】1.6【解析】画出光路图可知5.(15分) 如图所示,一单色光束a,以入射角i=60°从平行玻璃砖上表面O点入射.已知平行玻璃砖厚度为d =10cm,玻璃对该单色光的折射率为n =。
高二物理试题———光学部分1. 劣质的玻璃中往往含有空气泡,这些空气泡在阳光照射下看上去比较亮,对这一现象的不同解释,你认为其中正确的是A .从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮B .从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮C .空气泡对光线有发散作用,因而较亮D .空气泡对光线有会聚作用,因而较亮2. 现代许多高层建筑外墙大量使用的幕墙玻璃,在白天外面的人看不清室内的物体,而室内的人却能较清楚的看见外面的景物,其原因是A .玻璃的外表面涂有增透膜B .玻璃的外表面涂有高反膜(即对光的反射率远大于透射率的物质)C .玻璃的外表面涂有大量吸收光的物质D .玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜3. 利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度,从而测定含糖量。
其原理是:偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度θ,这一角度称为“旋光角”,θ的值与糖溶液的浓度有关。
将θ的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了。
如图所示,S 是自然光源,A 、B 是偏振片,转动B ,使到达O 处的光最强,然后将被测样品P 置于A 、B 之间,则下列说法中正确的是A. 到达O 处光的强度会明显减弱B. 到达O 处光的强度不会明显减弱C. 将偏振片B 转动一个角度,使得O 处光强度最大,偏振片B 转过的角度等于θD. 将偏振片A 转动一个角度,使得O 处光强度最大,偏振片A 转过的角度等于θ4.抽取高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化A .这主要是光的干涉现象B .这主要是光的衍射现象C .如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗D .如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细S P BOⅠ Ⅱ Ⅲ E F G H 5.如图所示,MN 是暗室墙上的一把直尺,一束宽度为a 的平行白光垂直射向MN .现将一横截面积是直角三角形(顶角A 为30°)的玻璃三棱镜放在图中位置,且使其截面的直角边AB 与MN 平行,则放上三棱镜后,射到直尺上的光将A .被照亮部分下移B .被照亮部分的宽度不变C .上边缘呈紫色,下边缘呈红色D .上边缘呈红色,下边缘呈紫色6、(黄冈市2008年高三模拟适应考试)紫外线照射一些物质时,会发生萤光效应,即物质发出可见光。
选修3-4光学测试题一、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.关于其原因下列说法正确的是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,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.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λ0为A.4d B.4ndC.4dD.4nd 5.一束光线从折射率为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6.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AB 面进入楔形棱镜,并能从AC 面射出,如图所示.这两束光从棱镜的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,若黄光恰好发生全反射,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O .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Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、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.PA11.1801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43,则这束光在水中传播时的波长为真空中的_______.14.一单色光射入一折射率为2的玻璃圆球,当入射角为θ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θ为_______.15.在双缝干涉实验中,屏上一点P 到双缝的路程差是2.6×10-6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.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4.74×1014 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AB C的三棱镜对红光的折射率为n1,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.MN18.(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O;另一条光线的入射点为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=2R,OP=3R.求玻璃材料的折射率.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:C2、解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化.据v =nc知,单色光在玻璃中的折射率比在水中大,因而速度比在水中小;由v =λν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λ,则 由d =41λ, 得λ=4d则绿光在真空中的波长为 λ0=n λ=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sin C =n1=0.67 sin45°=22=0.707入射角45°大于临界角C ,发生全反射. 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,D 错.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→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 =21sin sin θθ仍然正确.故正确选项为C. 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 紫外线13、解析:λ水=4343==v c v v 水λ真空.答案:4314、解析:本题考查光的折射.由几何关系知折射角θ′=30°,由折射定律知sin θ=n sin θ′=22 则θ=45°. 答案:45°15、解析:本题考查双缝干涉.由题意知23λ=2.6×10-6 m 解得λ=1.73×10-6 m. 答案:1.73×10-616、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 c =λf(2分)有λ=1481074.4100.3⨯⨯=f c m =0.6329×10-6 m=632.9 nm(2分)光的路程差跟红光波长之比为 n =9.6326.2531=∆λs=4(2分)即路程差为红光波长的整数倍.,出现红色的明条纹.(2分) 答案:红色的明条纹17、解析:本题考查光的色散.设射到屏上的红光和紫光偏离O 点的距离分别为d 1和d 2,折射角分别为θ2和θ3,入射角θ1=30°,则由折射定律211sin sin 1θθ=n (2分) 312sin sin 1θθ=n(2分) 得sin θ2=n 1sin θ1=21n 1 (1分) sin θ3=n 2sin θ1=21n 2(1分) 则d 1=L tan θ2=L 2114n n-(1分)d 2=L tan θ3=L2224n n -(1分)则可见光谱的宽度为 d 2-d 1=L (21122244n n n n ---). (2分)答案:L (21122244n n n n ---)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θ1,折射角设为θ2,则sin θ1=21=OB OA (3分) θ1=30°(2分)因OP =3R,由几何关系知BP =R ,则折射角 θ2=60°(4分)由折射定律得玻璃的折射率为 n =330sin 60sin sin sin 12=︒︒=θθ=1.73. (3分)答案:1.73。