選修34光學(xué)綜合習(xí)題

1、選修3-4光學(xué)綜合練習(xí)題一、選擇題1. 假設(shè)地球表面不存在大氣層，那么人們觀(guān)察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層的情況相比（ ）A. 將提前 B. 將延后C. 在某些地區(qū)將提前，在另一些地區(qū)將延后 D. 不變2. 如圖所示，一圓柱形容器的底部有一凹面鏡，其主軸與圓柱形容器的軸線(xiàn)重合，一點(diǎn)光源S射向凹面鏡的光線(xiàn)，經(jīng)凹面鏡反射平行于主軸，當(dāng)往容器中注入水后，水面在點(diǎn)光源與凹面鏡之間，要使點(diǎn)光源S射向凹面鏡的光線(xiàn)，以凹鏡反射后互相平行，則點(diǎn)光源就沿主軸（ ）A. 適當(dāng)提高 B. 適當(dāng)降低 C. 不動(dòng) D. 無(wú)法確定移動(dòng)方向3. 如圖所示，兩細(xì)束平行的單色光a、b射向同一塊玻璃磚的上表面，最終都從玻璃磚的下

2、表面射出。已知玻璃對(duì)單色光a的折射率較小，那么下列說(shuō)法中正確的有（ ）A. 進(jìn)入玻璃磚后兩束光仍然是平行的B. 從玻璃磚下表面射出后，兩束光不再平行C. 從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離一定減小了D. 從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離可能和射入前相同4.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差0.6m，若分別用頻率為f1=5.01014Hz和f2= 7.51014Hz的單色光垂直照射雙縫，則 P點(diǎn)出現(xiàn)明、暗條紋的情況是（ ）A. 單色光f1和f2分別照射時(shí)，均出現(xiàn)明條紋 B. 單色光f1和f2分別照射時(shí)，均出現(xiàn)暗條紋 C. 單色光f1照射時(shí)出現(xiàn)明條紋，單色光f2照射時(shí)出現(xiàn)暗條紋

3、D. 單色光f1照射時(shí)出現(xiàn)暗條紋，單色光f2照射時(shí)出現(xiàn)明條紋5. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中以白光為光源，在屏幕上觀(guān)察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過(guò)紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過(guò)綠光），這時(shí)（ ）A. 只有紅色和綠色的雙縫于涉條紋，其它顏色的雙縫干涉條紋消失B. 紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其它顏色的雙縫干涉條紋依然存在C. 任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮D. 屏上無(wú)任何光亮6. 用綠光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，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x。下列說(shuō)法中正確的有（ ） A. 如果增大單縫到雙縫間的距離，x 將增大B. 如果增大雙

4、縫之間的距離，x 將增大C. 如果增大雙縫到光屏之間的距離，x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，x將增大7. 一束單色光從空氣射入玻璃中，則其（ ）A. 頻率不變，波長(zhǎng)變長(zhǎng) B. 頻率變大，波長(zhǎng)不變C. 頻率不變，波長(zhǎng)變短 D. 頻率變小，波長(zhǎng)不變8. 對(duì)于光波和聲波，正確的說(shuō)法是（ ）A. 它們都能在真空中傳播B. 它們都能產(chǎn)生反射和折射C. 它們都能產(chǎn)生干涉D. 聲波能產(chǎn)生干涉而光波不能9. 兩個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)光源S1和S2都發(fā)出同頻率的紅色光，照亮一個(gè)原是白色的光屏，則光屏上呈現(xiàn)的情況是（ ）A. 明暗相間的干涉條紋B. 一片紅光C. 仍是呈白色的 D. 黑色10.

5、如圖所示，將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，它左方有 較 大的光屏P，一光束SA總是射向圓心O，在光束SA繞圓心O 逆 時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，在P上先看到七色光帶，然后各色光陸續(xù)消失， 則此七色光帶從下到上的排列順序以及最早消失的光是（ ）A紅光紫光，紅光 B紫光紅光，紅光C紅光紫光，紫光 D紫光紅光，紫光圖511太陽(yáng)光的可見(jiàn)光部分照射到地面上，通過(guò)一定的裝置可觀(guān)察太陽(yáng)光譜如圖5所示是一簡(jiǎn)易裝置：一加滿(mǎn)清水的碗放在有陽(yáng)光的地方，將平面鏡M斜放入水中，調(diào)整其傾斜角度，使太陽(yáng)光經(jīng)水面折射再經(jīng)水中平面鏡反射，最后由水面折射回空氣射到室內(nèi)白墻上即可觀(guān)察到太陽(yáng)光譜的七色光帶，逐漸增大平面鏡的傾斜角度，各色光將陸續(xù)消

6、失，則此七色光帶從上到下的排列順序以及最先消失的光分別是 ( ) A紅光一紫光，紅光 B紫光一紅光，紅光C紅光一紫光，紫光 D紫光一紅光，紫光12酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上，你會(huì)看到在一定距離之外，地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車(chē)、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(duì)此現(xiàn)象正確的解釋是（ ）A這是太陽(yáng)光通過(guò)空氣發(fā)生干涉形成的一種現(xiàn)象B太陽(yáng)照射地面，使地表空氣溫度升高，折射率變小，發(fā)生全反射所致C太陽(yáng)照射地面，使地表空氣溫度升高，折射率變大，發(fā)生全反射所致D“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生幻覺(jué)所致13.激光散斑測(cè)速是一種嶄新的測(cè)速技術(shù)，它應(yīng)用了光

7、的干涉原理。用二次曝光照相所獲得的“散斑對(duì)”相當(dāng)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫，待測(cè)物體的速度與二次曝光時(shí)間間隔的乘積等于雙縫間距。實(shí)驗(yàn)中可測(cè)得二次曝光時(shí)間間隔、雙縫到屏之距離以及相鄰兩條亮紋間距。若所用激光波長(zhǎng)為，則該實(shí)驗(yàn)確定物體運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)式是（ ）A. B. C. D. 14一單色光，在空氣中的波長(zhǎng)為0，在玻璃中的波長(zhǎng)為，波速為v，玻璃對(duì)這種色光的折射率為n。當(dāng)此光從玻璃射向空氣發(fā)生全反射的臨界角為A，則（ ）A B C D15. 如圖（a）所示是利用雙縫干涉測(cè)定單色光波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置，濾光片的作用是_，單縫的作用是_，雙縫的作用是_，單縫和雙縫之間的方向關(guān)系是_。某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃

8、板中心刻度對(duì)齊A條紋中心時(shí)（圖1），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖3所示，第二次分劃板中心刻度對(duì)齊B條紋中心時(shí)（圖2），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖4所示，已知雙縫間距為0.5mm，從雙縫到屏的距離為1m，則圖3中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_(kāi)mm，圖4游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_(kāi)mm，實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是_，所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為_(kāi)m。 16.用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖144（甲）所示，已知單縫與雙縫間的距離L1=100mm，雙縫與屏的距離L2=700mm，雙縫間距d=0.25mm。用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量亮紋中心的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板左右移動(dòng)，讓分劃板的中心刻線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)亮紋的中心（如圖14-

9、4（乙）所示），記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。（1）分劃板的中心刻線(xiàn)分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)如圖14-4（丙）所示，則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x1=_mm、對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)x2=_mm（2）寫(xiě)出計(jì)算波長(zhǎng)的表達(dá)式，=_（用符號(hào)表示），=_nm光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏圖（甲）L1L215205100202515圖（丙）第1條時(shí)讀數(shù)第4條時(shí)讀數(shù)1520510030354045圖（乙）17如圖所示，ABC為等腰三棱鏡，頂角A的大小為60。一條光線(xiàn)由AB面入射，折射光線(xiàn)與底邊BC平行，出射光線(xiàn)的偏向角=30。那么這個(gè)三棱鏡

10、材料的折射率是多少？18.一單色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，光束在過(guò)球心的平面內(nèi)，入射角i=45。試研究該光束經(jīng)球面折射進(jìn)入球內(nèi)后，又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后射出的光線(xiàn)，如圖10所示。（圖中已畫(huà)出入射光和出射光）圖10 （1）在圖中畫(huà)出光線(xiàn)在球內(nèi)的路徑和方向； （2）求入射光和出射光之間的夾角； （3）如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問(wèn)那種顏色光的角最大？哪種顏色的角最?。苛?xí)題答案1.解析：如圖，a是太陽(yáng)射出的一束光線(xiàn)，由真空射向大氣層發(fā)生折射，沿b方向傳播到P點(diǎn)，在P處的人便看到太陽(yáng)。如果沒(méi)有大氣層，光束使沿a直線(xiàn)傳播，同樣的時(shí)刻在P點(diǎn)便看不到太陽(yáng)，須

11、等太陽(yáng)再上升，使a光束沿b線(xiàn)方向時(shí)才能看到太陽(yáng)，故沒(méi)有大氣層時(shí)看到日出的時(shí)刻要比有大氣層時(shí)延遲。答案：B2.解析：點(diǎn)光源射向水面的光線(xiàn)要發(fā)生一次折射，再射到凹面鏡上發(fā)生反射，反射的光線(xiàn)互相平行。由光路可逆，設(shè)光線(xiàn)平行于主軸射向凹面鏡，在凹面鏡反射后射向水面，在水面上發(fā)生折射，由圖可知，S/在S的下方，說(shuō)明了點(diǎn)光源S應(yīng)適當(dāng)降低。答案: B3.解析：進(jìn)入時(shí)入射角相同，折射率不同，因此折射角不同，兩束光在玻璃內(nèi)不再平行，但從下表面射出時(shí)仍是平行的。射出時(shí)兩束光之間的距離根據(jù)玻璃磚的厚度不同而不同，在厚度 從小到大變化時(shí)，該距離先減小后增大，有可能和入射前相同（但左右關(guān)系一定改了）答案：A4.解析：如

12、圖所示，雙縫S1、S2，到光屏上任一點(diǎn)P的路程之差dS2S2，當(dāng)d等于單色光波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，由S1和S2發(fā)出的光在P點(diǎn)互相加強(qiáng)，P點(diǎn)出現(xiàn)明條紋，當(dāng)d等于單色光半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí). 這樣由S1和S2發(fā)出的光在P，互相抵消，出現(xiàn)暗條紋。本題中單色光f1的波長(zhǎng)為1Cf10.6m，單色光f2的波長(zhǎng)為2Cf20.4m可見(jiàn)d=1、d=32/2 答案: C5.解析：由于雙縫前各有一塊濾光片，分別都透過(guò)紅光和綠光，這兩種色光不能發(fā)生干涉，故在屏上無(wú)雙縫干涉條紋，但是這兩種色光通過(guò)每個(gè)單縫時(shí)發(fā)生單縫衍射，故屏上仍有光亮. 所以C選項(xiàng)正確。6.解：公式中l(wèi)表示雙縫到屏的距離，d表示雙縫之間的距離。因此x與單縫到雙

13、縫間的距離無(wú)關(guān)，于縫本身的寬度也無(wú)關(guān)。本題選C。7.點(diǎn)評(píng)：波從一種介質(zhì)到另一種介質(zhì)，頻率不變，但波速改變，且此時(shí)要變小，則波長(zhǎng)也要變小。答案:C8.答案：BC9.解析：兩個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的光雖然同頻率，但“振動(dòng)情況”并不總是完全相同，故不能產(chǎn)生干涉，屏上沒(méi)有干涉條紋，只有紅光。 答案:B10.解析：紫光折射角最大，最下面的是紫光，紫光也最容易發(fā)生全反射，因此，紫光最先消失。答案：D11.答案：C12答案：B13.解析：設(shè)雙縫的距離為d，則由題設(shè)有，雙縫到屏之距離以及相鄰兩條亮紋間距、雙縫距離d、光波長(zhǎng)為滿(mǎn)足，解得，故選項(xiàng)B正確。答案：B14.答案：D15.解析：濾光片的作用是獲得單色光，單縫的作用是產(chǎn)生線(xiàn)光源，雙縫的作用是產(chǎn)生相干光源，單縫和雙縫之間的方向是平行的，游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別為11.5mm和16.7mm，由可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是減小實(shí)驗(yàn)誤差，將已知數(shù)據(jù)代入dx /l，可知波長(zhǎng)為6.5107。16.解析：螺旋測(cè)微器讀數(shù)特別注意半mm刻度線(xiàn)是否漏出。圖（丙）中兩個(gè)讀數(shù)分別為2.190mm，7.868mm。第一條與第四條之間有三個(gè)條紋間距的寬度，相鄰條紋間的距離，由公式，可得=6.76m=676nm。答案：