最新高中物理匯編選修3-4光學(xué)部分

選修3－4光學(xué)局部一、選擇題1．大氣中空氣層的密度是隨著高度的增加而減小的．從大氣外射來一束陽光，如下圖的四個圖中，能粗略表示這束陽光射到地面的路徑的是〔〕答案：B2．目前，一種用于摧毀人造衛(wèi)星或空間站的激光武器已研制成功．如下圖，某空間站位于地平線上方，現(xiàn)準(zhǔn)備用一束激光射向該空間站，那么應(yīng)把激光器〔〕A．沿視線對著空間站瞄高一些B．沿視線對著空間站瞄低一些C．沿視線對準(zhǔn)空間站直接瞄準(zhǔn)D．條件缺乏，無法判別答案：C3．在沒有月光的夜間，一個池面較大的水池底部中央有一盞燈〔可看做光源〕，小魚在水中游動，小鳥在水面上方飛翔，設(shè)水中無雜質(zhì)且水面平靜，下面的說法中正確的是〔〕A．小魚向上方水面看去，看到水面到處都是亮的，但中部較暗B．小魚向上方水面看去，看到的是一個亮點，它的位置與魚的位置無關(guān)C．小鳥向下方水面看去，看到水面中部有一個圓形區(qū)域是亮的，周圍是暗的D．小鳥向下方水面看去，看到的是一個亮點，它的位置與鳥的位置有關(guān)答案：BD解析：突破口在于鏡面反射原理和折射定律4．如下圖，一束圓錐體形的單色光在空氣中傳播，將會聚于P，在到達(dá)P之前假設(shè)先進入水中，圓錐的軸垂直于水面，圓錐的頂角為。P到水面的距離一定，那么〔很小時，〕〔〕A．假設(shè)很大，錐體內(nèi)的光線不能全部聚于一點B．假設(shè)很小，錐體內(nèi)的光線不能全部聚于一點水面C．很大時，光線與軸的交點從P點開始至無限遠(yuǎn)D．很小時，光線與軸的交點無限靠近P答案：A4．“不經(jīng)歷風(fēng)雨怎么見彩虹〞，彩虹的產(chǎn)生原因是光的色散，如下圖為太陽光射到空氣中的小水珠發(fā)生色散形成彩虹的光路示意圖，a、b為兩種折射出的單色光．以下說法正確的是〔〕A．a(chǎn)光光子能量大于b光光子能量B．在水珠中a光的傳播速度大于b光的傳播速度C．用同一雙縫干預(yù)裝置看到的a光干預(yù)條紋間距比b光寬D．如果b光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么a光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)答案：BC5．如下圖，真空中有一個半徑為R，質(zhì)量分布均勻的玻璃球，頻率為f的細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播，并于玻璃球外表的C點經(jīng)折射進入小球，并在玻璃球外表的D點又經(jīng)折射進入真空中．，玻璃球?qū)υ摷す馐恼凵渎蕿?那么以下說法中正確的是〔〕A．激光束的入射角B．一個光子在穿過玻璃球的過程中能量逐漸變小C．此激光束在玻璃球中穿越的時間為〔其中c為真空中的光速〕D．改變?nèi)肷浣堑拇笮?，?xì)激光束可能在球的內(nèi)外表發(fā)生全反射解析：C由折射率的關(guān)系，可知：，因此，A錯；由于光的頻率與光源有關(guān)，所以光的頻率不變，光子的能量不變，B錯；根據(jù)，其中，因此，C對；只要光束能射入，那么就不可能在球內(nèi)發(fā)生全反射，D錯誤。6．如下圖，兩束單色光a、b分別照射到玻璃三棱鏡AC面上，穿過三棱鏡后互相平行，那么〔〕A．a(chǎn)光頻率高B．b光頻率高C．a(chǎn)光穿過棱鏡時間短D．b光穿過棱鏡時間短答案：BC7．如下圖，P、Q是兩種透明材料做成的兩塊形狀相同的直角梯形棱鏡，登合在一起組成一個長方體．某單色光自P的上外表斜射入，折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面，材料的折射率．射到P的上外表的光線與P的上外表之間的夾角為．以下說法正確的是〔〕A．光線有可能不從Q的下面射出B．從Q的下外表射出的光線一定與入射到P的上外表的光線平行C．如果光線從Q的下外表射出，出射光線與下外表的夾角一定大于D．如果光線從Q的下外表射出，出射光線與下外表的夾角一定小于答案：AD8．如下圖，一束復(fù)色可見光入射到置于空氣中的平行玻璃磚MNPQ上，穿過玻璃后從下外表射出a、b兩束單色光，那么以下說法正確的是〔〕A．玻璃對a光的折射率較大B．b光子的能量較大C．a(chǎn)、b兩束單色光互相平行D．假設(shè)增大MN面上的入射角，a光可能在PQ面上發(fā)生全反射答案：BC9．兩束單色光A、B同時由空氣射到某介質(zhì)的界面MN上，由于折射而合成一復(fù)色光C，如下圖，以下說法正確的有〔〕A．A光光子的能量大于B光光子的能量B．兩種光照射同一種金屬，B光更容易使金屬發(fā)生光電效應(yīng)C．在同一種介質(zhì)中，A光的折射率小于B光的折射率D．用同樣的裝置做光的雙縫干預(yù)實驗，A光比B光得到的干預(yù)條紋間距大答案：AC10．如下圖為一直角棱鏡的橫截面，，一平行細(xì)光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡．棱鏡材料的折射率n=，假設(shè)不考慮原入射光在bc面上的反射光，那么有光線〔〕A．從ab面射出B．從ac面射出C．從bc面射出，且bc面斜交D．從bc面射出，且與bc面垂直答案：BD11．如下圖，截面為ABC的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中，寬度均為d的紫、紅兩束光垂直照射三梭鏡的一個直角邊AB，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于AB邊的光屏，屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條光帶，可能是〔〕A．紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬B．紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬C．紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬D．紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬答案：CD12．如圖，一個棱鏡的頂角為=41.30，一束白光以較大的入射角從棱鏡的左側(cè)面射入，在光屏上形成從紅到紫排列的彩色光帶，各色光在棱鏡中的折射率和臨界角見表．當(dāng)入射角逐漸減小到0的過程中，彩色光帶的變化情況是〔〕A．紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光B．紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光、黃光C．紅光最先消失，最后只剩紫光D．紅光最先消失，最后只剩紫光、藍(lán)光答案：A13．如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干預(yù)條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是〔〕A．干預(yù)現(xiàn)象是由于凸透鏡下外表反射光和玻璃上外表反射光疊加形成的B．干預(yù)現(xiàn)象是由于凸透鏡上外表反射光和玻璃上外表反射光疊加形成的C．干預(yù)條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的D．干預(yù)條紋不等間距是因為空氣膜厚度是均勻變化的答案：C14．用綠光做雙縫干預(yù)實驗，在光屏上呈現(xiàn)出綠、暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為．以下說法中正確的有〔〕A．如果增大單縫到雙縫間的距離，將增大B．假設(shè)將像屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干預(yù)條紋C．如果增大雙縫到光屏之間的距離，將增大D．如果減小雙縫的每條縫的寬度，而不改變雙縫間的距離，將增大答案：BC15．高級光學(xué)儀器的光學(xué)鏡片常鍍有一層增透膜，以下說法中正確的是〔〕A．增透膜的原理是利用光的干預(yù)原理使透射光互相干預(yù)而加強B．增透膜雖然利用了薄膜干預(yù)的原理，但并不會產(chǎn)生干預(yù)條紋C．增透膜的反射光中沒有干預(yù)條紋，可見沒有發(fā)生光的干預(yù)現(xiàn)象D．有些地攤上或流動小販的劣質(zhì)望遠(yuǎn)鏡為了提高身價，特意在鏡片上鍍一層“薄膜〞而顯現(xiàn)出鮮明的金黃色，號稱“鍍膜鏡片〞，這樣的“膜〞其實反而會有“減透〞的惡果答案：D16．將鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜．液膜豎直放置時，由于重力作用，上面薄，下面厚，且時間越長，下面越厚．在酒精燈的火焰上撤上一些食鹽，用酒精燈的黃光照射豎直放置的液膜，液膜反射的光使我們看到燈焰的像，可觀察到像上有亮暗相間的條紋，如下圖．那么以下的說法中正確的是〔〕A．像上有亮暗相間的條紋，這是光的波動性的表現(xiàn)B．像上有亮暗相間的條紋，說明光反射后出現(xiàn)了偏振現(xiàn)象C．像上亮暗相間的條紋是肥皂膜前后兩外表反射的光疊加而形成的D．用同一塊豎直放置的液膜觀察燈焰的像時，在一個不太長的時間段里，應(yīng)該會看到像上亮暗相間的條紋間隔逐漸變密答案：ACD17．兩細(xì)束平行光a、b的間距為，斜射到一塊矩形玻璃磚的同一外表上．在玻璃中的傳播速度，設(shè)經(jīng)玻璃磚兩次折射后的出射光線間距為，那么以下說法正確的是〔〕A．可能等于零B．不可能小于C．不可能等于D．不可能大于答案：A18．關(guān)于電磁波，以下說法中正確的是〔〕A．在真空中，頻率高的電磁波速度較大B．在真空中，電磁波的能量越大，傳播速度越大C．電磁波由真空進鵝介質(zhì)，速度變小，頻率不變D．只要發(fā)射電路的電磁振蕩停止，產(chǎn)生的電磁波立即消失答案：C19．如圖，P是一偏振片，P的透振方向〔用帶箭頭的實線表示〕為豎直方向。以下四種入射光束中哪幾種照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光？〔〕A．太陽光B．沿豎直方向振動的光C．沿水平方向振動的光D．沿與豎直方向成45角振動的光解析：ABD當(dāng)光的振動方向與偏振光的方向平行時，透光最強；垂直時，無光透過；假設(shè)為某一角度時，有局部光透過。而太陽光是自然光，沿各個方向的振動都存在，因此A、B、D選項正確。[點評]該題為識記題，考查了光的偏振。只要記住偏振現(xiàn)象即可解出?！并?、識記、易〕命題思路：此題考查了光的偏振性，關(guān)鍵是弄清光的振動方向、傳播方向和偏振片的透振方向三者間的美系，此題較易．20．以下說法正確的是〔〕A．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干預(yù)現(xiàn)象B．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象C．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象D．電視機遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號來變換頻道的解析：B三棱鏡觀察太陽光譜是光的折射現(xiàn)象，A項不正確；利用光的干預(yù)可以檢測光學(xué)平面的平整程度，C項不正確；電視機遙控器利用紅外線變換頻道，D項不正確。[點評]此題是簡單題，考查了光的性質(zhì)及應(yīng)用，涉及的知識都以記憶為主?！睮、識記、易〕命題思路：此題考查對光的干預(yù)、光的衍射、光的全反射、光的偏振現(xiàn)象的理解及具體應(yīng)用，難度較?。?1．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，以下現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是〔〕A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化B．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光與折射光線之間的夾角恰好是時，反射光是偏振光C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振光片可以使景象更清晰D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到秋色條紋解析：D自然光經(jīng)過偏振片或經(jīng)過界面反射和折射后〔反射光線與折射光線夾角為〕會形成偏振光。經(jīng)指縫觀察日光燈看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，D不正確。[點評]該題為識記題，主要考查了偏振光的產(chǎn)生和性質(zhì)。〔I、識記、易〕命題思路：此題考查光的偏振知識和光的衍射現(xiàn)象等概念，屬于較易題目．22．自從1862年麥克斯韋從理論上預(yù)言電磁波的存在、1888年赫茲通過實驗證實了電磁波的存在后，利用電磁波的技術(shù)雨后春筍般相繼問世：無線電報、無線電播送、無線電導(dǎo)航、無線、電視、雷達(dá)，以及遙控、遙感、衛(wèi)星通訊、射電天文學(xué)……它們使整個世界面貌發(fā)生了深刻的變化．以下有關(guān)的說法中正確的是〔〕A．無線電波波速在任何情況下都等于真空中的光速cB．微波在傳播過程中遇到金屬導(dǎo)體時，會在其中產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流C．所用的微波在傳播過程中比無線電播送所用的中波更容易繞過障礙物D．在無線電通訊中，聲音信號通常要通過檢波加載在高頻信號上后，才向外發(fā)射答案：B23．信息時代，我們的生活越來越離不開電磁波，以下表達(dá)中，正確反映電磁場和電磁波理論的是〔〕A．電磁場是指有內(nèi)在聯(lián)系、相互依存的電場與磁場的統(tǒng)一體的總稱B．有電場就會產(chǎn)生磁場，有磁場就會產(chǎn)生電場C．真空中電磁場總是以光速向四周傳播，形成電磁波，它有自身的反射、折射、散射以及干預(yù)、衍射、偏振等現(xiàn)象D．電磁場在空間的傳播，靠的是電磁場的內(nèi)在聯(lián)系和相互依存，不依賴任何彈性介質(zhì)答案：ACD24．以下說法正確的是〔〕A．收音機的原理：通過改變接收機的頻率選出需要的無線電信號，這是電諧振現(xiàn)象．把接收到的信號進行調(diào)制、放大，通過揚聲器復(fù)原為聲音B．電子束通過某一晶體窄縫時可能產(chǎn)生衍射圖樣C．一切物體都在向外輻射紅外線，物體溫度越高，輻射紅外線越強，波長越長D．自然光是光振動沿各個方向均勻分布的光，偏振光是光振動沿著特定方向的光答案：BD答案：B25．某高層建筑物外墻大量使用的幕墻玻璃，在白天時外面的人看不清室內(nèi)的物體，而室內(nèi)的人卻能較清楚地看見外面的事物，其原因是〔〕A．在玻璃的外外表涂有增透膜B．在玻璃的外外表涂有高反射膜C．在玻璃的外外表涂有大量吸收光的物質(zhì)D．在玻璃的外外表涂有不透光的彩色薄膜答案：B26．如下圖的4種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍(lán)光各自通過同一個雙縫干預(yù)儀器形成的干預(yù)圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣〔灰黑色局部表示亮紋〕．那么在下面的四個圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是〔〕A．紅黃藍(lán)紫B．紅紫藍(lán)黃C．藍(lán)紫紅黃D．藍(lán)黃紅紫答案：B27．如下圖的4個圖形中哪個是著名的泊松亮斑的衍射圖樣〔〕答案：B二、填空題28．為了測定光在透明的有機玻璃中的傳播速度，實驗室中可提供的器材有：矩形有機玻璃條〔長約40cm〕、秒表、平行光光源、刻度尺、三角板、木板、白紙、大頭針等．真空中的光速是c=3.00×m/s.〔1〕請從上述器材中選出必需的器材來測量光速．〔2〕說明測量光速的方法和要測量的量，并給出計算光速的公式．答案：〔1〕選出的必需的器材有：矩形有機玻璃條、刻度尺、三角板、木板、白板、白紙和大頭針．〔2〕用插針法測得光通過有機玻璃條的光路，如下圖，在空氣和有機玻璃的界面上，AO是入射光線，OB是折射光線，作出法線ON，取，作垂直于ON,垂直于ON，測出和。折射率，那么有機玻璃中的光速為。29．在用雙縫干預(yù)測光的波長的實驗中，準(zhǔn)備了以下儀器：A．白熾燈B．雙窄縫片C．單窄縫片D．濾光片E．毛玻璃光屏〔1〕把以上儀器安裝在光具座上，自光源起合理的順序是〔填字母〕〔2〕在某次實驗中，用某種單色光通過雙縫在光屏上得到明暗相間的干預(yù)條紋，其中亮紋a、c的位置利用測量頭上的分劃板確定，如下圖．其中表示a紋位置〔圖甲〕的手輪讀數(shù)為mm，c紋位置〔圖乙〕的手輪讀數(shù)為mm。〔3〕雙縫間的距離為0.18mm，雙縫與屏的距離為500mm，那么單色光的波長為。.答案：〔1〕ADCBE〔2〕1.790；4.940〔3〕0.567三、計算題30．水池深為h，一根長棍豎直地插入水底，棍露出水面局部長度為L，現(xiàn)有與水平面夾角為的太陽光照射到水面上，水的折射率為n，求棍