高二物理光學(xué)試題及答案詳解

1、.光學(xué)單元測試一、選擇題1光線以某一入射角從空氣射人折射率為的玻璃中，已知折射角為30，則入射角等（） A.30 B.45C.60 D.75ab空氣玻璃2紅光和紫光相比，（ ）A. 紅光光子的能量較大；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大B.紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大C.紅光光子的能量較大；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小D.紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小3一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb，則（ ） Ananb Bna

2、vbDvav2 C.nln2、v1v2 D.nln2、v1v25如圖所示，一束細(xì)的復(fù)色光從空氣中射到半球形玻璃體球心O點(diǎn)，經(jīng)折射分為a、b兩束光，分別由P、Q兩點(diǎn)射出玻璃體。PP、QQ均與過O點(diǎn)的界面法線垂直。設(shè)光線a、b在玻璃體內(nèi)穿行所用時間分別為ta、tb，則ta: tb等于（）（A）QQ:PP （B）PP:QQ （C）OP:OQ （D）OQ:OPbcao6圖示為一直角棱鏡的橫截面，。一平行細(xì)光束從O點(diǎn)沿垂直于bc面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率n=，若不考試原入射光在bc面上的反射光，則有光線（ ）A從ab面射出B從ac面射出C從bc面射出，且與bc面斜交D從bc面射出，且與bc面

3、垂直7一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b。已知a光的頻率小于b光的頻率。下列哪個光路圖可能是正確的？（ ）8如圖所示，一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說法正確的是（ ） 紅光的偏折最大，紫光的偏折最小 紅光的偏折最小，紫光的偏折最大玻璃對紅光的折射率比紫光大 玻璃中紫光的傳播速度比紅光大9在下列各組的兩個現(xiàn)象中都表現(xiàn)出光具有波動性的是 （ ） A.光的折射現(xiàn)象、色散現(xiàn)象 B.光的反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象C.光的衍射現(xiàn)象、偏振現(xiàn)象 D.光的直線傳播現(xiàn)象、光電效應(yīng)現(xiàn)象10光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國正在大力建設(shè)高

4、質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)。下列說法正確的是 （ ） 光纖通信利用光作為載體來傳播信息 光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的衍射原理光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的色散原理目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲14 水的折射率為n，距水面深h處有一個點(diǎn)光源，岸上的人看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的直徑為 A.2 h tan(arc sin) B.2 h tan(arc sin n) C.2 h tan(arc cos) D.2 h cot(arc cos n)15. 為了觀察到納米級的微小結(jié)構(gòu)，需要用到分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡，下列說法中正確的是（）、A、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以

5、比可見光短，因此不容易發(fā)生明顯衍射B、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光長，因此不容易發(fā)生明顯衍射C、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光短，因此更容易發(fā)生明顯衍射D、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長可以比可見光長，因此更容易發(fā)生明顯衍射17空氣中兩條光線 a和 b從方框左側(cè)入射，分別從方框下方和上方射出，其框外光線如 圖 1所示。方框內(nèi)有兩個折射率 n=1.5的玻璃全反射棱鏡。圖 2給出了兩棱鏡四種放 置方式的示意圖，其中能產(chǎn)生圖 1效果的是18兩束不同頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了圖所示的折射現(xiàn)象（）。下列結(jié)論中正確的是A光束b的頻率比光束a低B在水中的傳播速度

6、，光束a比光束b小C水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小D若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大19現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為.用b光束照射某種金屬時，恰能發(fā)生光電效應(yīng).若分別用a光束和c光束照射該金屬，則可以斷定A.a光束照射時，不能發(fā)生光電效應(yīng)B.c光束照射時，不能發(fā)生光電效應(yīng)C.a光束照射時，釋放出的光電子數(shù)目最多D.c光束照射時，釋放出的光電子的最大初動能最小20.OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面。a、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN,在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如題20圖所示，由此可知A.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小B.棱鏡內(nèi)a光

7、的傳播速度比b光的大C.a光的頻率比b光的高D.a光的波長比b光的長二、計算題22如圖所示，一路燈距地面的高度為h，身高為l的人以速度v勻速行走(1)試證明人頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\(yùn)動；(2)求人影長度隨時間的變化率。23如圖所示，一不透明的圓柱形容器內(nèi)裝滿折射率n =的透明液體，容器底部正中央O點(diǎn)處有一點(diǎn)光源S，平面鏡MN與底面成45角放置，若容器高為2dm，底邊半徑為（1+）dm，OM = 1dm，在容器中央正上方1 dm 處水平放置一足夠長的刻度尺，求光源 S 發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后，照射到刻度尺的長度。（不考慮容器側(cè)壁和液面的反射）25如圖所示，透明介質(zhì)球球心位于O，半徑為R，光線DC平行

8、于直徑AOB射到介質(zhì)的C點(diǎn)，DC與AB的距離H=R/2，若DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后經(jīng)一次反射再次回到介質(zhì)球的界面時，從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行，作出光路圖，并算出介質(zhì)的折射率。答案：題號12345678910答案CBADBABDBBCAD題號11121314151617181920答案DCABAABCDBCABD22、(1)設(shè)t0時刻，人位于路燈的正下方O處，在時刻t，人走到S處，根據(jù)題意有OSvt 過路燈P和人頭頂?shù)闹本€與地面的交點(diǎn)M 為t時刻人頭頂影子的位置，如圖l所示，OM 為頭頂影子到0點(diǎn)的距離由幾何關(guān)系，有解式、得。因OM 與時間t成正比，故人頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\(yùn)動。(2)由圖l可知，在時刻t，人影的長度為SM，由幾何關(guān)系，有SM=OMOS 由式得 因此影長SM與時間t成正比，影長隨時間的變化率。解：光路如圖，光線經(jīng)反射后到達(dá)介質(zhì)與空氣的界面時，入射角i=r ，由折射定律可得折射角r= i，折射光線PQ與入射光線DC平行，則POA=COA=isin i= H/R =R/2R = /2i=600，折射角r = i/2 = 300sin r= 1/2折射率 sin i/ sinr = 23、解：作圖找出發(fā)光點(diǎn)S在平面鏡中的像點(diǎn)S，連接SM延