高三物理光學(xué)部分試題精編

中學(xué)物理最新試題精編板塊四光學(xué)部分一、選擇題：在下列每小題給出的四個(gè)答案中，至少有一個(gè)是正確的，把正確答案全選出來．1．下列關(guān)于波的敘述中正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波B．超聲波可以在真空中傳播C．白光經(jīng)光密三棱鏡折射發(fā)生色散時(shí)，紅光的偏折角最大D．當(dāng)日光燈啟動(dòng)時(shí)，旁邊的收音機(jī)會(huì)發(fā)出“咯咯”聲，這是由于電磁波的干擾造成的答案：2．關(guān)于近代物理學(xué)的結(jié)論中，下面敘述中正確的是（）A．宏觀物體的物質(zhì)波波長特別小，極易視察到它的波動(dòng)性B．光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動(dòng)能和照耀光的頻率成正比C．光的干涉現(xiàn)象中，干涉亮條紋部分是光子到達(dá)幾率多的地方D．氫原子的能級(jí)是不連續(xù)的，但輻射光子的能量卻是連續(xù)的答案：C3．以下關(guān)于光的有關(guān)說法中正確的是（）A．光導(dǎo)纖維是應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象，無影燈主要是應(yīng)用了光的衍射B．天空中出現(xiàn)的彩虹是因?yàn)楣獾恼凵湫纬缮F(xiàn)象C．自然光是光振動(dòng)沿各個(gè)方向勻稱分布的光，偏振光是光振動(dòng)沿著特定方向的光D．現(xiàn)在我們知道，光就是一份一份的能量答案：4．在沒有月光的夜間，一個(gè)池面較大的水池底部中心有一盞燈（可看做光源），小魚在水中游動(dòng)，小鳥在水面上方翱翔，設(shè)水中無雜質(zhì)且水面安靜，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(gè)亮點(diǎn)，它的位置和魚的位置無關(guān)C．小鳥向下方水面看去，看到水面中部有一個(gè)圓形區(qū)域是亮的，四周是暗的D．小鳥向下方水面看去，看到的是一個(gè)亮點(diǎn)，它的位置和鳥的位置有關(guān)答案：5．如圖所示，激光液面限制儀的原理是：固定的一束激光以入射角i照耀到水平面上，反射光射到水平放置的光屏上，屏上用光電管將光訊號(hào)轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)，電訊號(hào)輸入限制系統(tǒng)來限制液面的高度，若發(fā)覺光點(diǎn)在屏上向右移動(dòng)了△s距離，即射到點(diǎn)，則液面的高度變更是（）A.液面降低B.液面上升C.液面降低D.液面上升答案：D6．如圖所示為光由玻璃射入空氣中的光路圖，直線和垂直，其中一條是法線．入射光線和的夾角為，折射光線和的夾角為，>（＋≠900)，則該玻璃的折射率n等于（）A.B.C.D.答案：D7．一束單色光由空氣射入截面為半圓形的玻璃磚，再由玻璃磚射出，入射光線的延長線沿半徑指向圓心，則在如圖所示的四個(gè)光路圖中，有可能用來表示上述光現(xiàn)象的是（）答案：8．如圖所示，空氣中有一塊橫截面呈扇形的玻璃磚，折射率為.現(xiàn)有一細(xì)光束垂直射到面上，經(jīng)玻璃磚反射、折射后，經(jīng)面平行返回，∠為1350，圓的半徑為r，則入射點(diǎn)P距圓心O的距離為（）A.B.C.7.50D.150答案：C9．如圖所示，用三塊完全相同的平板玻璃組成一等邊三角形，一束單色光由面入射，由面射出，則以下說法正確的是（）A．射出光線方向和入射光線平行B．射出光線向頂角偏折C．射出光線會(huì)發(fā)生色散D．射出光線向底邊偏折答案：10．如圖所示，全反射玻璃三棱鏡的折射率，一束光線垂直于邊從點(diǎn)O射入棱鏡，現(xiàn)在讓入射光線繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)變更入射方向，以下結(jié)論正確的是（）A．若入射光線從圖示位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則折射光線將從邊射出且向右移動(dòng)B．若入射光線從圖示位置順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則折射光線將會(huì)從、兩邊射出C．若入射光線從圖示位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則折射光線將從邊射出且向左移動(dòng)D．若入射光線從圖示位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則折射光線將從邊射出且向下偏轉(zhuǎn)移動(dòng)答案：11.2008年奧運(yùn)會(huì)上，光纖通信網(wǎng)將覆蓋全部的奧運(yùn)場館，為各項(xiàng)競賽供應(yīng)平安、牢靠的通信服務(wù)，光纖通信是利用光的全反射將大量信息高速傳輸．若采納的光導(dǎo)纖維是由內(nèi)芯和包層兩層介質(zhì)組成，下列說法正確的是（）A．內(nèi)芯和包層折射率相同，折射率都大B．內(nèi)芯和包層折射率相同，折射率都小C．內(nèi)芯和包層折射率不同，包層折射率較大D．內(nèi)芯和包層折射率不同，包層折射率較小答案：D12．如圖所示，是暗室墻上的一把直尺，一束寬度為a的平行白光垂直射向，現(xiàn)將一橫截面積是直角三角形（頂角A為300）的玻璃三棱鏡放在圖中虛線位置，且使其截面的直角邊和平行，則放上三棱鏡后，射到直尺上的光將（）A.被照亮部分下移B.被照亮部分的寬度不變C.上邊緣呈紫色，下邊緣呈紅色D.上邊緣呈紅色，下邊緣呈紫色答案：13．某種色光，在真空中的頻率為，波長為，光速為c，射入折射率為n的介質(zhì)中時(shí)，下列關(guān)系中正確的是（）A.速度是c，頻率為，波長為B.速度是,頻率為／n，波長為C.速度是,頻率為，波長為D.速度是,頻率為，波長為答案：C14．如圖所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束紫光以相同的入射角i從空氣射入長方體形玻璃磚的同一點(diǎn)，并且都干脆從下表面射出，下列說法正確的是（）A．從上表面射入時(shí)紫光的折射角比紅光的折射角小B．從下表面射出時(shí)紫光的折射角比紅光的折射角大C．紫光和紅光將從下表面的同一點(diǎn)射出D．從下表面射出后紫光和紅光肯定平行答案：15.a、b兩種單色光以相同的入射角從某種介質(zhì)射向真空，光路如圖所示，則以下敘述正確的是（）A．a(chǎn)光的全反射臨界角小于b光的全反射臨界角B．用同一干涉裝置可看到a光的干涉條紋間距比b光寬C．在該介質(zhì)中a光的傳播速度大于b光的傳播速度D．假如b光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，a光也肯定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)答案：16．如圖所示，在折射率大于玻璃折射率的透亮液體中，水平放置著一個(gè)長方體玻璃磚．在豎直平面內(nèi)有兩束光線，相互平行且相距為d,斜射到長方體的上表面上，折射后干脆射到下表面，然后射出．已知圖中a為紅光、b為紫光，則（）A．兩出射光線仍平行，距離大于dB．兩出射光線仍平行，距離等于dC．兩出射光線仍平行，距離小于dD．兩出射光線將不再平行答案：A17．如圖所示，是位于水平平面內(nèi)的光屏，放在水平面上的半圓柱形玻璃磚的平面部分和屏平行，由光源S發(fā)出的一束白光從半圓沿半徑射入玻璃磚，通過圓心O再射到屏上，在豎直平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心沿逆時(shí)針方向緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，在光屏上出現(xiàn)了彩色光帶，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于某一值，屏上彩色光帶中的某種顏色的色光首先消逝，有關(guān)彩色光的排列依次和最先消逝的色光是（）A．左紅右紫，紅光B．左紅右紫，紫光C．左紫右紅，紅光D．左紫右紅，紫光答案：B18．如圖所示，一個(gè)棱鏡的橫截面為等腰直角三角形一細(xì)束紅光從面上的P點(diǎn)沿平行于的方向射入棱鏡，從面上的Q點(diǎn)平行于射出，且（圖中未畫出光在棱鏡里的光路）．假如將一細(xì)束紫光也從P點(diǎn)沿同樣的方向射入棱鏡，則從面上射出的光線將（）A．仍從Q點(diǎn)射出，射出光線仍平行于B．仍從Q點(diǎn)射出，但射出光線不再平行于C．從Q點(diǎn)上方的某一點(diǎn)處射出，射出光線仍平行于D．從Q點(diǎn)下方的某一點(diǎn)處射出，射出光線仍平行于答案：C19．如圖所示，一細(xì)束白光通過三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中a、b、c三種單色光，并同時(shí)做如下試驗(yàn)：①讓這三種單色光分別通過同一雙縫干涉裝置在光屏上產(chǎn)生干涉條紋（雙縫間距和縫屏間距不變）；②讓這三種單色光分別照耀鋅板；③讓這三種單色光分別垂直投射到一條直光纖的端面上；下列說法中正確的是（）A．假如單色光b能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則單色光a肯定能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．單色光c的波動(dòng)性最顯著C．單色光a穿過光纖的時(shí)間最長D．單色光c形成的干涉條紋間距最小答案：D20．如圖所示,是半圓柱形玻璃體的對稱面和紙面的交線，A、B是關(guān)于軸等距且平行的兩束不同單色細(xì)光束，從玻璃射出后相交于下方的P點(diǎn)，由此可以得出的結(jié)論是（）A.在玻璃中，A光比B光的速度小B.玻璃對A光的折射率比對B光的折射率小C.空氣中，A光的波長比B光的波長長光的光子能量比B光的光子能量大答案：21．甲、乙兩種單色光分別垂直進(jìn)入一塊厚玻璃磚，已知它們通過玻璃中的時(shí)間，那么，甲、乙兩種單色光光子的能量關(guān)系是（）A.B.C.D．不能確定答案：A22．在圖甲所示的裝置中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，W為由石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上，E為輸出電壓可調(diào)的直流電流，其負(fù)極和電極A相連，A是電流表，試驗(yàn)發(fā)覺，當(dāng)用某種頻率的單色光照耀K時(shí)，K會(huì)發(fā)出電子（光電效應(yīng)），這時(shí)，即使A、K之間的電壓等于零，回路中也有電流．當(dāng)A的電勢低于K時(shí)，而且當(dāng)A比K的電勢低到某一值時(shí)，電流消逝，稱為截止電壓，當(dāng)變更照耀光的頻率，截止電壓也將隨之變更，其關(guān)系如圖乙所示，假如某次試驗(yàn)我們測出了畫出這條圖線所需的一系列數(shù)據(jù)，又知道了電子電量，則（）A.可得該金屬的極限頻率B.可求得該金屬的逸出功C.可求得普朗克常量D.可求得電子的質(zhì)量答案：23．一細(xì)光束中包含有紅和藍(lán)兩種單色光，由真空中以不等于00的入射角照耀到透亮的平板玻璃上，透過玻璃板后，又射出到真空中，則下列說法中正確的是（）A.進(jìn)入玻璃板的光線從玻璃板的表面射出時(shí)（即光線經(jīng)過下表面時(shí)），紅光和藍(lán)光的入射角不同，折射角也不同B.紅光在玻璃中的波長和在真空的波長相比大于藍(lán)光在玻璃中的波長和在真空中的波長之比C.無論藍(lán)光或紅光由真空射入玻璃后，其速度都變小，所以光子的能量都變小D.紅光在玻璃板中所經(jīng)驗(yàn)的路程比藍(lán)光的短答案：B24．如圖所示是倫琴射線管的裝置示意圖，關(guān)于該裝置，下列說法中正確的是（）A.E1可用低壓溝通電源，也可用直流電源（蓄電池）2是高壓直流電源，且E2的右端為電源的正極C.射線a、b均是電子流D.射線a是電子流、射線b是X射線答案：25．如圖所示，N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，各電池的電動(dòng)勢E和極性已在圖中標(biāo)出，鎢的逸出功為4.5eV，現(xiàn)分別用能量不同的光子照耀鎢板（各光子的能量也已在圖上標(biāo)出），那么下列圖中電子不能到達(dá)金屬網(wǎng)的是（）答案：26.如圖所示，已知用光子能量為2.82的紫光照耀光電管中的金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑頭P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，電壓表讀數(shù)為1V，則該金屬涂層的逸出功約為（）A.2.9×10-19JB.4.5×10-19JC.2.9×10-26JD.4.5×10-26J答案：A27.A、B兩束不同頻率的光波均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，假如產(chǎn)生光電流的最大值分別為和，且<，則下列關(guān)系正確的是（）A．照耀光的波長B．照耀光的光子能量C．單位時(shí)間內(nèi)照耀到金屬板的光子數(shù)D．照耀光的頻率答案：C28.頻率為的光照到某金屬材料時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為，改用頻率為2的光照耀同一金屬材料，則所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為（h為普朗克常量）（）A.2B.C.－h(huán)D.＋2h答案：B29．由于地球表面存在大氣層，使太陽光覆蓋地球面積和沒有大氣層時(shí)不同，則有大氣層時(shí)太陽光覆蓋面積是較大還是較?。康厍蚰程幵绯拷邮盏降牡谝豢|陽光是何種顏色？（設(shè)大氣層為勻稱介質(zhì)）（）A．較小，紫色B.較小，紅色C．較大，紅色D.較大，白色答案：C30.2003年全世界物理學(xué)家評(píng)比出“十大最美物理試驗(yàn)”，排名第一的為1961年物理學(xué)家利用“托馬斯·楊雙縫干涉試驗(yàn)”裝置進(jìn)行電子干涉的試驗(yàn)．從輻射源射出的電子束經(jīng)兩個(gè)靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)干涉條紋，該試驗(yàn)說明（）A.光具有波動(dòng)性B.光具有波、粒二象性C.微觀粒子也具有波動(dòng)性D.微觀粒子也是一種電磁波答案：C31．我們常常可以看到，在路邊施工處總掛著紅色的電燈，這除了紅色光簡單引起人的視覺留意以外，還有一個(gè)重要的緣由，這一緣由是紅色光（）A．比其他色光更簡單發(fā)生衍射B．比其他色光的光子能量大C．比其他色光更簡單發(fā)生干涉D．比其他色光更簡單發(fā)生光電效應(yīng)答案：A32．如圖所示，兩束單色光a、b分別照耀到玻璃三棱鏡面上，穿過三棱鏡后相互平行，則（）A.a光的頻率高B.b光的波長大C.a光穿過三棱鏡的時(shí)間短D.b光穿過三棱鏡的時(shí)間短33．如圖所示，讓太陽光通過M上的小孔S后照耀到M右方的一偏振片P上，P的右側(cè)再放一光屏Q，現(xiàn)使P圍著平行于光傳播方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則關(guān)于光屏Q上光的亮度變更狀況，下列說法中正確的是（）A．只有當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)到某一適當(dāng)位置時(shí)間屏被照亮，其他位置時(shí)間屏上無亮光B．光屏上亮、暗交替變更C．光屏上亮度不變D．光屏上只有一條亮線隨偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)答案：C34．夜晚，汽車前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來的汽車司機(jī)照耀得睜不開眼，嚴(yán)峻影響行車平安．若考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠窆猓煌瑫r(shí)汽車前窗玻璃也采納偏振玻璃，其透偏方向正好和燈光的振動(dòng)方向垂直，但還要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體，假設(shè)全部的汽車前窗和前燈玻璃均按同一要求設(shè)置，下面的措施中可行的是（）A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上450，車燈玻璃的透振方向是斜向左上450D．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上450答案：D35．如圖所示是用光學(xué)的方法來檢查一物體表面光滑程度的裝置，其中A為標(biāo)準(zhǔn)平板，B為被檢查其表面光滑程度的物體，C為單色入射光，假如要說明能檢查平面光滑程度的道理，則須要用到下列哪些光學(xué)概念？（）A．反射和干涉B．全反射和干涉C．反射和衍射D.全反射和衍射答案：A36．酷熱的夏天，在平坦的柏油馬路上你會(huì)看到在肯定的距離之外，地面顯得特別的光明，仿佛是一片水面，好像還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影．但當(dāng)你靠近“水面”時(shí)，它也隨你的靠近而后退．對此現(xiàn)象的正確說明是（）A．同海市屬樓的光學(xué)現(xiàn)象具有相同的原理，是由于光的全反射作用造成的B.“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺C．太陽輻射到地面，使地表溫度上升，折射率大，發(fā)生全反射D．太陽輻射到地面，使地表溫度上升，折射率小，發(fā)生全反射答案：37．如圖所示，a和b都是厚度勻稱的平玻璃板，它們之間的夾角為r，一細(xì)光束由紅光和藍(lán)光組成，以入射角從O點(diǎn)射入a板，且射出b板后的兩束單色光通過空氣射在地面上M、N兩點(diǎn)，由此可知（）A．若射到M、N兩點(diǎn)的光分別通過同一雙縫發(fā)生干涉現(xiàn)象，則射到M點(diǎn)的光形成干涉條紋的間距小，這束光為藍(lán)光，光子的能量大B．若射到M、N兩點(diǎn)的光分別通過同一雙縫發(fā)生干涉現(xiàn)象，則射到M點(diǎn)的光形成干涉條紋的間距大，這束光為紅光，光子的能量小C．射到N點(diǎn)的光為藍(lán)光，光子的能量小，較簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象D．射到N點(diǎn)的光為紅光，光子的能量大，較難發(fā)生衍射現(xiàn)象答案：A38．在一次視察光的衍射試驗(yàn)中，視察到如圖所示的清楚的亮暗相間的圖樣，那么障礙物可能是（）A．很小的不透亮圓板B．很大的中間有大圓孔的不透亮檔板C．很大的不透亮圓板D．很大的中間有小圓孔的不透亮擋板答案：D39．如圖所示，劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖(a）所示．將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜，當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖(b)所示．干涉條紋有如下特點(diǎn)：(1)隨意一條明條紋或者暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(2）隨意相鄰明條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定．現(xiàn)若在圖(a)裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下視察到的干涉條紋（）A．變疏B．變密C．不變D．消逝答案：A40．用a、b兩束單色光分別照耀同一雙縫干涉裝置，在距雙縫恒定距離的屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是a光照耀時(shí)形成的，圖乙是b光照耀時(shí)形成的．則關(guān)于a、b兩束單色光，下述正確的是（）A．a(chǎn)光光子的能量較大B．在水中a光傳播的速度較大C．若用a光照耀某金屬時(shí)不能打出光電子，則用b光照耀該金屬時(shí)肯定打不出光電子D．若a光是氫原子從4的能級(jí)向2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的，則b光可能是氫原子從3的能級(jí)向2的能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的答案：B41．單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫照耀到光屏上，則可視察到如圖所示的圖象是（）答案：A42.1924年法國物理學(xué)家德布羅意提出物質(zhì)波的概念，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子，大到行星、恒星都有一種波和之對應(yīng)，波長為,p為物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量是普朗克常量．同樣光也具有粒子性，光子的動(dòng)量為．依據(jù)上述觀點(diǎn)可以證明一個(gè)靜止的自由電子假如完全汲取一個(gè)光子，會(huì)發(fā)生下列狀況：設(shè)光子頻率為，則,，被電子汲取后有2/2．由以上兩式可解得：2c，電子的速度為兩倍光速，明顯這是不行能的．關(guān)于上述過程以下說法正確的是（）A．因?yàn)樵谖⒂^世界動(dòng)量守恒定律不適用，上述論證錯(cuò)誤，所以電子可能完全汲取一個(gè)光子B．因?yàn)樵谖⒂^世界能量守恒定律不適用，上述論證錯(cuò)誤，所以電子可能完全汲取一個(gè)光子C．動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍適用規(guī)律，所以唯一結(jié)論是電子不行能完全汲取一個(gè)光子D．若光子和一個(gè)靜止的自由電子發(fā)生作用，則光子被電子散射后頻率不變答案：C43．抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲時(shí)可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，視察激光束經(jīng)過細(xì)絲時(shí)在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可推斷細(xì)絲粗細(xì)的變更（）A．這主要是光的干涉現(xiàn)象B．這主要是光的衍射現(xiàn)象C．假如屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D．假如屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)答案：44.1961年德國學(xué)者約恩孫發(fā)表了一篇論文，介紹了他用電子束的一系列衍射和干涉試驗(yàn)．其中他做的雙縫干涉試驗(yàn)，和托馬斯·楊用可見光做的雙縫干涉試驗(yàn)所得的圖樣基本相同，這是對德布羅意的物質(zhì)波理論的又一次試驗(yàn)驗(yàn)證．依據(jù)德布羅意理論，電子也具有波泣二象性，其德布羅意波長，其中h為普朗克常量為電子的動(dòng)量．約恩孫試驗(yàn)時(shí)用50電壓加速電子束，然后垂直射到間距為毫米級(jí)的雙縫上，在和雙縫距離約為35的衍射屏上得到了干涉條紋，但條紋間距很?。旅嫠f的4組方法中，哪些方法肯定能使條紋間距變大？（）A．降低加速電子的電壓，同時(shí)加大雙縫間的距離B．降低加速電子的電壓，同時(shí)減小雙縫間的距離C．加大雙縫間的距離，同時(shí)使衍射屏靠近雙縫D．減小雙縫間的距離，同時(shí)使衍射屏靠近雙縫答案：45．在探討材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采納如圖所示的干涉試驗(yàn)法的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透亮的平行板和A上表面平行，在它們間形成一個(gè)厚度勻稱的空氣膜，現(xiàn)在用波長為的單色光垂直照耀，同時(shí)對A緩慢加熱，在B上方視察到B板的亮度發(fā)生周期性地變更，當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度漸漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次回到最亮，則（）A．出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光和A上表面反射光疊加后加強(qiáng)B.出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光和A上表面反射光疊加后相抵消C.溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加D.溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加答案：D二、填空題：把答案填在題中橫線上．1．在測定玻璃的折射率試驗(yàn)中，操作步驟如下：(1)先在白紙上畫出一條直線代表兩種介質(zhì)的界面，過上的O點(diǎn)畫出界面的法線，并畫一條線段作為入射光線．(2)把長方形玻璃磚放在白紙上，使它的長邊跟對齊．(3)在線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚視察大頭針P1、P2的像．調(diào)整視線方向，直到P1的像被P2攔住，再在視察的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3攔住P1、P2，P4攔住P1、P2、P3，登記P3、P4的位置．(4）移去大頭針和玻璃磚，連接P1、P2作為入射光線，連接P3、P4作為折射光線，測量出人射角i和折射角r，填入表格中．上述操作步驟中存在嚴(yán)峻的缺漏，應(yīng)作的補(bǔ)充是答案：步驟（2)中應(yīng)在白紙上畫出玻璃磚的另一邊'；步驟(4)中應(yīng)通過P3、P4的連線和'的交點(diǎn)，作出玻璃磚中的折射光線2．如圖所示，由某種透光物質(zhì)制成等腰直角三棱鏡，腰長=16，為了測定這種物質(zhì)的折射率，使兩腰分別和、重合，當(dāng)從邊的C點(diǎn)視察A棱時(shí)，發(fā)覺A棱的視位置在D處．若C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,12)點(diǎn)坐標(biāo)為（9,0)，則該透光物質(zhì)的折射率為。答案：3．用如圖所示的裝置可以測定棱鏡的折射率，其中表示待測直角棱鏡的橫截面，棱鏡的兩個(gè)銳角和都是已知的，緊貼直角邊的是一塊平面鏡，將一束光入射到棱鏡的面上，適當(dāng)調(diào)整光線的人射方向，使從面出射的光線和人射光線恰好重合，在這種狀況下，僅須要測出一個(gè)物理量就可以算出該棱鏡的折射率，則計(jì)算折射率的表達(dá)式為n＝。答案：∠或人射角i或4．如圖所示，將刻度尺直立在裝滿某種透亮液體的寬口瓶中（液體未漏出），從刻度尺上A、B兩點(diǎn)射出的光線和在C點(diǎn)被折射和反射后都沿直線傳播，已知刻度尺上相鄰兩根長刻度線間的距離為1，刻度尺右邊緣和寬口瓶右內(nèi)壁間的距離2.5，由此可知，瓶內(nèi)液體的折射率（可保留根號(hào)）．答案：5．某同學(xué)用圓柱形玻璃磚做測定玻璃折射率的試驗(yàn)，先在白紙上放好圓柱形玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在圓柱形玻璃磚另一側(cè)視察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像攔住，接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使P3攔住P1、P2的像，使P4攔住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖所示．(1)在圖上畫出所需的光路．(2)為了測量出玻璃磚折射率，須要測量的物理量有（要求在圖上標(biāo)出）．(3)寫出計(jì)算折射率的公式。答案：(1）光路如圖所示(2)∠i和∠r(3)6．為驗(yàn)證小燈泡（點(diǎn)光源）光能的球面散射規(guī)律并測定其發(fā)光效率，有同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示的試驗(yàn)：將一個(gè)“6V8.0W”的小燈泡接入電路，使之正常發(fā)光，在燈泡燈絲的同一水平面、正對光線方向放一個(gè)光強(qiáng)探頭，以測定和光源間距為d時(shí)相應(yīng)的光強(qiáng)值I，其測得以下9組數(shù)據(jù)（下表）；并用一數(shù)字圖象處理器將表內(nèi)數(shù)據(jù)分別在I—d,I—1和I—2坐標(biāo)平面內(nèi)標(biāo)得如下數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖所示。(1)依據(jù)圖中三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)圖，可看出I和哪個(gè)量存在線性關(guān)系，因此可將I和d之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)為，其中的常量為。(2)在和光源等距的各點(diǎn)，認(rèn)為光源向各方向發(fā)出的光強(qiáng)大小幾乎相等，依點(diǎn)光源光能向四周空間3600球面勻稱散射的物理模型，寫出光源的發(fā)光功率P0,光強(qiáng)值I及相應(yīng)的和光源距離d之間的關(guān)系式。(3)依據(jù)以上條件，算出小電珠的電—光轉(zhuǎn)換效率。答案：(1)20.035W(2)P0=4πd2I(3)5.5%7．用游標(biāo)卡尺視察光的衍射現(xiàn)象的試驗(yàn)中，用日光燈作為被視察的對象，以下的做法和視察結(jié)果有A．卡尺的兩個(gè)測腳間距很小，大約是0.5或更小B．卡尺的兩個(gè)測腳形成的狹縫要和燈管平行C．狹縫離日光燈近一些效果較好D．眼睛要緊靠狹縫，通過狹縫視察日光燈E．視察到的是在燈管上下邊緣形成黑白相間的條紋F．視察到的是在燈管上下邊緣形成的彩色條紋以上所述的內(nèi)容中，正確的是（用序號(hào)字母表示）．答案：8．如圖所示是測定光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子荷質(zhì)比的簡要試驗(yàn)原理圖．兩塊平行板M、N相距為d，其中N為金屬板，受紫外線照耀后將放射出沿不同方向運(yùn)動(dòng)的光電子形成電流，從而引起電流表指針偏轉(zhuǎn)．若調(diào)整R漸漸增大極板間電壓，可以發(fā)覺電流漸漸減小，當(dāng)電壓表示數(shù)為U時(shí)，電流恰好為零．切斷開關(guān)S，在板M、N間加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，漸漸增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，也能使電流為零．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B時(shí)，電流恰為零．則光電子的荷質(zhì)比為。答案：9．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測定激光的波長的試驗(yàn)裝置如圖所示，激光器發(fā)出一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個(gè)一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮線．(1）這個(gè)現(xiàn)象說明激光具有性．(2）某同學(xué)在做“用雙縫干涉測光的波長”試驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度線對齊A條紋中心時(shí)如圖甲所示，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示；其次次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心線時(shí)如圖乙所示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丁所示．已知雙縫間距為0.5，從雙縫到屏的距離為1m，則圖丙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為．圖丁中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為.試驗(yàn)時(shí)測量多條干涉條紋寬度的目的是，所測光波的波長為m.（保留兩位有效數(shù)字）(3）假如試驗(yàn)時(shí)將紅激光換成藍(lán)激光，屏上相鄰兩條紋的距離將。答案：（1）相干(2)11.416.7減小測量的偶然誤差（或提高試驗(yàn)的精確度）6.6×10-7m三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文宇說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。1．如圖甲所示，折射率為n的玻璃柱長為L，緊貼玻璃柱的A端有一點(diǎn)光源，點(diǎn)光源發(fā)出一光脈沖信號(hào)如圖乙所示，光脈沖持續(xù)時(shí)間為T.試求在玻璃柱的B端能接受到光信號(hào)的時(shí)間．答案：2．紅寶石激光器放射的激光是不連續(xù)的一道道的閃光，每道閃光稱為一個(gè)脈沖．現(xiàn)有一紅寶石激光器，放射功率為1.0×106W，所放射的光脈沖持續(xù)時(shí)間△1.0×10-11s,波長為693.4(110-9m),求:(1）每個(gè)光脈沖的長度．(2）每個(gè)光脈沖含有的光子數(shù)．(6.63×10-34J·解：(1）由L=c，得3×108×1.0×10-11＝3×10-3m.(2）激光器的放射功率為P，每個(gè)脈沖的能量，又，則P，即3.5×1013（個(gè)）3．如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知∠600,∠900；一束極細(xì)的光于邊的中點(diǎn)垂直面入射2a，棱鏡的折射率為n＝，求：(1)光在棱鏡內(nèi)經(jīng)一次全反射后第一次射入空氣時(shí)的折射角．(2）光從進(jìn)入棱鏡到第一次射入空氣時(shí)所經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間（設(shè)光在真空中傳播速度為c).解：(1）如圖所示，因?yàn)楣饩€在D點(diǎn)發(fā)生全反射，由反射定律和幾何學(xué)問得∠4=300，則第一次射入空氣的折射角∠5=450.(2）設(shè)光線由O點(diǎn)到E點(diǎn)所需的時(shí)間t，則，由數(shù)學(xué)學(xué)問得，由以上各式可得。4．如圖所示，寬度為a的平行光束從空氣中斜射到一平板玻璃的上表面，入射角為450，該光束的光由兩種不同的單色光①和②組成，玻璃對兩種單色光①和②的折射率分別為n1=1.52=。(1)求兩種光射入玻璃時(shí)的折射角、.(2)為使光從玻璃下表面出射時(shí)，兩種光各自的光束不重疊，玻璃板的厚度d至少應(yīng)為多少？（結(jié)果可用根式表示）解：(1)．(2).5．如圖所示是一種折射率1.5的棱鏡，用于某種光學(xué)儀器中，現(xiàn)有一束光線沿的方向射到棱鏡的界面上，入射角的大小0.75．求：(1)光在棱鏡中傳播的速率；(2)此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到面上的光線）．解：(1）如圖所示，設(shè)光線進(jìn)入棱鏡后的折射角為r,由得300；。(2)光線射到界面的入射角為i1＝900一（1800一600一750)=450,光線沿方向射出棱鏡時(shí)不變更方向，故此束光線射出棱鏡后方向和界面垂直．6．如圖所示，是1/4圓柱玻璃磚的截面圖，玻璃的折射率為．今有一束平行光線以450的入射角入射到玻璃磚的面，這些光線只有一部分能從面射出，并假設(shè)凡是射到面上的光線全部被汲取，也不考慮面的反射作用．試求圓柱面上能射出光線的面積占表面積的幾分之幾？解：正確的畫出光路圖是解決問題的關(guān)鍵，如圖所示，假設(shè)光線從P點(diǎn)入射到C點(diǎn)恰好發(fā)生全反射．由得，300.∠為臨界角，則∠450則∠＝1800一450一600=750,∠150，可以推斷出以下的光線才能從圓柱面射出，即圓柱面上部分有光線射出．，即圓柱面上有的表面積能透射出光線來．7．如圖所示，透亮介質(zhì)球的半徑為R，光線平行直徑射到介質(zhì)球的C點(diǎn)，和的距離0.8R。(1)試證明：光線進(jìn)入介質(zhì)球后，第一次到達(dá)介質(zhì)球的界面時(shí)，在界面上不會(huì)發(fā)生全反射．（要求說明理由）(2)若光進(jìn)入介質(zhì)球后，其次次到達(dá)介質(zhì)球的界而時(shí)，從球內(nèi)折射出的光線和入射光線平行，求介質(zhì)的折射率．解：(1）如圖甲所示，光線進(jìn)人介質(zhì)球內(nèi)，發(fā)生折射，有，折射角r肯定小于介質(zhì)的臨界角，光線到達(dá)球面的入射角∠=r，小于臨界角，因此肯定不會(huì)發(fā)生全反射．(2)光線其次次到達(dá)介質(zhì)和空氣的界面，人射角i'=r，由折射定律可得折射角r'=i．若折射出的光線和入射光線平行，則∠∠i,光線進(jìn)入介質(zhì)球的光路如圖乙所示．折射角2，則折射率8．已知玻璃對某種單色光的折射率，現(xiàn)使一束該單色光沿如圖所示方向射到三棱鏡的面上，最終從棱鏡射出．假設(shè)光在行進(jìn)過程中有折射光線存在時(shí)不考慮反射問題，則(1)在原圖中畫出該光束在棱鏡中的光路圖．(2)求光射出棱鏡時(shí)的折射角．（結(jié)果可用反三角函數(shù)表示．已知一組可能運(yùn)用的三角函數(shù)近似值100=0.17200=0.34,400=0.64,500=0.77)解：(1)如圖所示．(2）由折射定律得故=300400.即該束光在玻璃中折射光線和三棱鏡邊平行，故它在玻璃中的折射光線肯定射到面，而射到面的入射角小于全反射的臨界角，故在面射出．如圖所示．則400=0.64（或0.905)，故0.905.9．如圖所示，游泳池寬度15m，水面離岸邊的高度為0.5m，在左岸邊一標(biāo)桿上裝有一A燈，A燈距地面高0.5m，在右岸邊站立著一個(gè)人，E點(diǎn)為人眼的位置，人眼距地面離1.5m，若此人發(fā)覺A燈經(jīng)水反射所成的像和左岸水面下某處的B燈經(jīng)折射后所成的像重合，已知水的折射率為1.3，則B燈在水面下多深處？(B燈在圖中未畫出）解：如圖所示，設(shè)水面為到水面點(diǎn)C的距離為L1，B燈和水面點(diǎn)C之間的距離為L2，人眼到水面上點(diǎn)F之間的距離為L3，點(diǎn)C、D之間的距離為L4,由A燈光的反射得得L4=5m.對B燈光的折射過程，有，解得：L2=4.35m．即燈在水面下4.35m深處．10．某種液體的折射率為，在其液面下有一可繞水平軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的平面鏡的初始位置和液面平行，如圖所示．在液面和平面鏡間充溢自左向右的平行光線，若在平面鏡逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周的過程中，光線射入空氣中的時(shí)間為2s,試問：(1)平面鏡由初始位置轉(zhuǎn)過多大角度時(shí)，光線起先進(jìn)入空氣？(2)平面鏡旋轉(zhuǎn)的角速度是多大？解：（1）設(shè)臨界角為C,則，故450.由此可知當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)過=22.50時(shí)間線起先進(jìn)入空氣．(2)當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)過67.50時(shí)，光線又發(fā)生全反射，不能進(jìn)入空氣，所以平面鏡轉(zhuǎn)過22.50～67.50間光線進(jìn)鵝空氣．平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.11．如圖所示的圓柱形容器中盛滿折射率2的某種透亮液體，容器底部安裝一塊平面鏡，容器直徑2H，在圓心正上方高度h處有一點(diǎn)光源S，要使人從液體表面上隨意位置處能夠視察到點(diǎn)光源S發(fā)出的光，h應(yīng)當(dāng)滿意什么條件？解：點(diǎn)光源S通過平面鏡所成像為S'，如圖所示，要使人從液體表面上隨意位置處能夠視察到點(diǎn)光源S發(fā)出的光，即相當(dāng)于像S'發(fā)出的光，則入射角i≤,為全反射臨界角，有，(2