高二物理光學試題及含詳解

高中高二物理光學試卷試題及含答案詳解高中高二物理光學試卷試題及含答案詳解高中高二物理光學試卷試題及含答案詳解光學單元測試一、選擇題（每題3分，共60分）1．光輝以某一入射角從空氣射人折射率為

3的玻璃中，已知折射角為

30°，則入射角等于（）A.30°

°

°

D.75°2．紅光和紫光對照，（）紅光光子的能量較大；在同一種介質(zhì)中流傳時紅光的速度較大紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中流傳時紅光的速度較大紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中流傳時紅光的速度較小3．一束復色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，空氣其流傳方向以下列圖。設玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，a、va和vb，則（玻璃b在玻璃中的流傳速度分別為）bA．na>nbB．na<nbC．va>vbD．va<vba4．兩種單色光由水中射向空氣時發(fā)生全反射的臨界角分別為θ1、θ2。用n1、n2分別表示水對兩單色光的折射率，v1、v2分別表示兩單色光在水中的流傳速度（）A.nl＜n2、v1＜v2l＜n2、v1>v2l>n2、v1＜v2l>n2、v1>v25．以下列圖，一束細的復色光從空氣中射到半球形玻璃體球心O點，經(jīng)折射分為a、b兩束光，分別由P、Q兩點射出玻璃體。PP’、QQ’均與過O點的界面法線垂直。設光輝a、b在玻璃體內(nèi)穿行所用時間分別為ta、tb，則ta:Otb等于（）P’P（A）QQ’:PP’（B）PP’:QQ’Q’QabC）OP’:OQ’（D）OQ’:OP’6．圖示為素來角棱鏡的橫截面，bac90,abc60。一平行細光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡。已知棱鏡資料的折射率n=2，若不考試原入射光在bc面上的反射光，則有光輝（）aA．從ab面射出B．從ac面射出C．從bc面射出，且與bc面斜交bocD．從

bc

面射出，且與

bc面垂直7．一束復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小于b光的頻率。以下哪個光路圖可能是正確的？（）

a、b。已知

a光的頻率8．以下列圖，一束白光經(jīng)過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，以下說法正確的選項是Ａ．紅光的偏折最大，紫光的偏折最?。拢t光的偏折最小，紫光的偏折最大Ｃ．玻璃對紅光的折射率比紫光大Ｄ．玻璃中紫光的流傳速度比紅光大9．在以下各組的兩個現(xiàn)象中都表現(xiàn)出光擁有顛簸性的是（）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.光的直線流傳現(xiàn)象、光電效應現(xiàn)象10．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它能夠供應大容量、高速度、高質(zhì)量的通佩服務。目前，我國正在大力建設高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡。以下說法正確的選項是（）Ａ．光纖通信利用光作為載體來流傳信息Ｂ．光導纖維傳達光信號是利用光的衍射原理Ｃ．光導纖維傳達光信號是利用光的色散原理Ｄ．目前廣泛應用的光導纖維是一種特別細的特制玻璃絲11．現(xiàn)用電子顯微鏡觀察線度為d的某生物大分子的結(jié)構。為滿足測量要求，將顯微鏡工作時電子的德布羅意波長設定為d/n，其中n>1。已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e，電子的初速度不計，則顯微鏡工作時電子的加速電壓應為（）221n2h2mdh32h2n2h2dAmed2Bn2e3C2men2D2med212．在中子衍射技術中，常利用熱中子研究晶體的結(jié)構，因為熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距周邊．已知中子質(zhì)量m=1．67x10—27—34kg，普朗克常量h=6．63x10J·s，能夠估計德布羅意波長λ=1．82x10-10m的熱中子動能的數(shù)量級為（）—17—19—21(D)10—24(A)10J(B)10J(C)10JJ13．已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應的極限頻率為υ0，（）當用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，必然能產(chǎn)生光電子B當用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hυ0當照射光的頻率υ大于υ0時，若υ增大，則逸出功增大14．水的折射率為n，距水面深h處有一個點光源，岸上的人看到水面被該光源照亮的圓形區(qū)域的直徑為（）1A.2htan(arcsin)B.2htan(arcsinn)nC.2htan(arccos1D.2hcot(arccosn))n為了觀察到納米級的渺小結(jié)構，需要用到分辨率比光學顯微鏡更高的電子顯微鏡，以下說法中正確的選項是（）、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長能夠比可見光短，因此不簡單發(fā)生明顯衍射、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長能夠比可見光長，因此不簡單發(fā)生明顯衍射C、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長能夠比可見光短，因此更簡單發(fā)生明顯衍射、電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波的波長能夠比可見光長，因此更簡單發(fā)生明顯衍射16．人類對光的本性的認識經(jīng)歷了曲折的過程。以下關于光的本性的陳述吻合科學規(guī)律或歷史事實的是（）A）牛頓的“微粒說”與愛因斯坦的“光子說”實質(zhì)上是同樣的．B）光的雙縫干涉實驗顯示了光擁有顛簸性．C）麥克斯韋預知了光是一種電磁波．D）光擁有波粒兩象性性．17．空氣中兩條光輝a和b從方框左側(cè)入射，分別從方框下方和上方射出，其框外光輝如圖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給出了兩棱鏡四種擱置方式的表示圖，其中能產(chǎn)生圖1收效的是（）18．兩束不同樣頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了圖所示的折射現(xiàn)象（論中正確的選項是（）A．光束b的頻率比光束a低B．在水中的流傳速度，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

>）。以下結(jié)19．現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關系為

abc.用b光束照射某種金屬時，恰能發(fā)生光電效應.若分別用a光束和c光束照射該金屬，則能夠判斷（）A.a光束照射時，不能夠發(fā)生光電效應B.c光束照射時，不能夠發(fā)生光電效應C.a光束照射時，釋放出的光電子數(shù)量最多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光的流傳速度比b光的小B.棱鏡內(nèi)a光的流傳速度比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（共40分）21．人們發(fā)現(xiàn)光電效應擁有瞬時性和對各種金屬都存在極限頻率的規(guī)律。請問誰提出了何種學說很好地講解了上述規(guī)律？已知鋅的逸出功為3.34eV，用某單色紫外線照射鋅板時，逸出光電子的最大速度為106m/s，求該紫外線的波長（電子質(zhì)量me1031kg，普朗克常量h6.631034Js，1eV1.601019J）22．以下列圖，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．試證明人頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\動；求人影長度隨時間的變化率。23．以下列圖，一不透明的圓柱形容器內(nèi)裝滿折射率n=2的透明液體，容器底部正中央O點處有一點光源S，平面鏡MN與底面成45°角擱置，若容器高為2dm，底邊半徑為（1+3）dm，OM=1dm，在容器中央正上方1dm處水平擱置一足夠長的刻度尺，求光源S發(fā)出的光輝經(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）24．一種用于激光治療的氦分子激光器，輸出波長的激光，激光脈沖的時間約為10-9s，輸出脈沖時的功率為106W，每秒輸出的脈沖個數(shù)是100個。1）這種激光的頻率是多少？屬于電磁波譜中的哪個波段？2）這種激光器的平均輸出功率是多少？25．以下列圖，透明介質(zhì)球球心位于O，半徑為R，光輝DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)的C點，DC與AB的距離H=3R/2，若DC光輝進入介質(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)折射出的光輝與入射光輝平行，作出光路圖，并算出介質(zhì)的折射率。26．1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)．1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實驗)．(1)洛埃鏡實驗的基本裝置以下圖，S為單色光源，M為一平面鏡．試用平面鏡成像作圖法在答題卡上畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上訂交的地域．(2)設光源

S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為

a和

L，光的波長為λ，在光屏上形成干涉條紋．寫出相鄰兩條亮紋

(或暗紋)間距離

x的表達式．答案：題號12345678910答案CBADBABDBBCAD題號11121314151617181920答案DCABAABCDBCABD21．3．23*10-7m22、(1)設t＝0時辰，人位于路燈的正下方

O處，在時辰

t，人走到

S處，依照題意有OS＝vt

①過路燈

P和人頭頂?shù)闹本€與地面的交點

M為t

時辰人頭頂影子的地址，如圖

l所示，OM為頭頂影子到

0點的距離．由幾何關系，有解式①、②得。因OM與時間t成正比，故人頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\動。由圖l可知，在時辰t，人影的長度為SM，由幾何關系，有SM=OM－OS③由式①～③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，光輝經(jīng)反射后到達介質(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，折射光輝PQ與入射光輝DC平行，則∠POA=∠COA=isini=H/R=3R/2R=3/2i=600，折射角r=i/2=300sinr=1/2折射率sini/sinr=323、解：作