光学复习资料.doc

房县第一中学几何光学和物理光学专项训练题一、光的反射和平面镜成像1.(2004全国.20)如图l23所示，S为一在xOy平面内的点光源一平面镜垂直于xOy平面放置，它与xOy平而的交线为MN，MN与x轴的夹角=300现保持S不动，令平面镜以速率v沿x轴正方向运动，则S经平面镜所成的像 ( )A.以速率v沿x轴正方向运动B.以速率v沿y轴正方向运动C.以速率v沿像与S连线方向向S运动D.以速率v沿像与S连线方向向S运动2.(2004全国.17)图124中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示二人略错开，以便甲能看到乙的像以l表示镜的长度，h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l的最小值为( )A.h B.h C.h D.h二、光的折射和全反射3.(2006天津.15)空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图l25所示方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜图126给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图l25效果的是 ( )4.(2006北京.16)水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为 ( )A.2htan(arcsin) B.2htan(arcsin) C.2htan(arccos) D.2hcot(arccos)5.(2006重庆.20)OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面0M、ON上反射和折射的情况如图122所示由此可知 ( )A.棱镜内a光的传播速度比b光的小B.棱镜内a光的传播速度比b光的大C.a光的频率比b光的高D.a光的波长比b光的长6.(2006广东.7)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图l27所示的折射现象()下列结论中正确的是 ( )A.光束b的频率比光束a低B.在水中的传播速度，光束a比光束b小C.对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D.若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大7.(2005全国.17)图128为一直角棱镜的横截面，bac=900，abc=600一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜已知棱镜材料的折射率，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线 ( )A.从ab面射出B.从ac面射出C.从bc面射出，且与bc面斜交D.从bc面射出，且与bc面垂直8.(2005全国.18)两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为、，已知用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度，则 ( )A.n1 n2，v1 v2 B.n1 v2 C.n1 n2，v1 n2，v1 v29.(2005广东.5)如图l2-9所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是 ( )A.红光的偏折最大，紫光的偏折最小B.红光的偏折最小，紫光的偏折最大C.玻璃对红光的折射率比紫光大D.玻璃中紫光的传播速度比红光大10.(2005辽宁.33)一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b已知a光的频率小于b光的频率如图1210中光路图可能正确的是 ( )11.(2004全国.21)发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图l2一11现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则 ( )A.l1 l2 l2 l0 C.l2 l1 l0 Dl2 l1 l012.(2004北京.18)已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应那么，光束a通过三棱镜的情况是 ( )13.(2004江苏.9)如图l213所示，只含黄光和紫光的复色光束P0，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束0A和OB沿如图所示方向射出则 ( ) A.OA为黄光,OB为紫光 B.OA为紫光,OB为黄光 C.OA为黄光,0B为复色光 D.OA为紫光,0B为复色光14.(2003江苏.18)如图l214，一玻璃柱体的横截面为半圆形细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2已知玻璃折射率为，入射角为450(相应的折射角为240)现保持入射光不变，将半圆柱绕通过0点垂直于图面的轴线顺时针转过l50，如图中虚线所示则 ( ) A.光束1转过l50 B.光束1转过300 C.光束2转过的角度小于150 D.光束2转过的角度大于15015.(2002全国.19)如图l215所示，为了观察门外情况，有人在门上开一圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称作视场角已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为，底面半径为r，则视场角是 ( )A. B.C. D.16.(1999全国.6)假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )A将提前 B将延后C在某些地区将提前，在另一些地区将延后 D不变17(2007北京.13)光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是A内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与 外套的界面发生全反射C内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用18(2007天津.14)下列说法正确的是A用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来换频道的19从桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示，有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为Ar B1.5rC2rD2.5r20.(1999.上海.22)光线以入射角i从空气射向折射率n=的透明介质表面，如图l2一l6.(1)当入射角i=450时，反射光线与折射光线的夹角_.(2)当入射角i=_值时，反射光 线与折射光线间的夹角=900.21.(1998全国.14)如图l217所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d，当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B当桶内油的深度等于桶高一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距.由此得油的折射率n=_；光在油中传播的速度v=_ ms(结果可用根式表示)三、光的波动性、干涉、衍射、光谱22.(2006上海.6)人类对光的本性的认识经历了曲折的过程下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是 ( )A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一 样的B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波D.光具有波粒二象性23.(2006全国.15)红光和紫光相比 ( )A红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小24.(2005北京.15)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是 ( )A光的折射现象、色散现象B光的反射现象、干涉现象C光的衍射现象、偏振现象D光的直线传播现象、光电效应现象25.(2005北京春季.17)有关红、蓝两束单色光，下列说法正确的是 ( )A在空气中的波长红蓝B在水中的光速v红n蓝D蓝光光子的能量大于红光光子的能量26.(2004全国.15)下面是四种与光有关的事实：用光导纤维传播信号 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 一束白光通过三棱镜形成彩色光带水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是 ( )A B C D27.(2004天津.19)激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔t的乘积等于双缝间距实验中可测得二次曝光时间间隔t、双缝到屏的距离l以及相邻两条亮纹间距x若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是 ( ).A. B. C. D.28.(2004江苏.1)下列说法正确的是 ( )A光波是一种概率波B光波是一种电磁波C单色光从光密介质进入光疏介质时，光子的能量改变D单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变29.(2004辽宁.33)下列说法中正确的是 ( ) A在真空中红光的波长比紫光的小 B玻璃对红光的折射率比对紫光的大 C在玻璃中红光的传播速度比紫光的大 D红光光子的能量比紫光光子的能量大30.(2004上海.1)下列说法中正确的是 ( )A光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B光的频率越大，波长越大C光的波长越大，光子的能量越大D光在真空中的传播速度为3.00108 m/s31.(2003上海.8)劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图l218甲所示将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示干涉条纹有如下特点： (1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹 ( ) A变疏 B变密 C不变 D消失32.(2003江苏.14)如图l219，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为一细光束以入射角从P点射入，已知此光束由红光和蓝光组成则当光束透过b板后 ( ) A传播方向相对于入射光方向向左偏转角 B传播方向相对于入射光方向向右偏转角 C红光在蓝光的左边 D红光在蓝光的右边33.(2000全国.6)图12-20为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压则 ( )A高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出B高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出C高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出D高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出34.(2000上海.17)图1221所示为单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上可观察到的图象是 ( )35.(1997.全国.5)在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时 ( )A只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在C任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D屏上无任何光亮36.(2001上海.10)如图1223所示，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图A是光的_ (填“干涉”或“衍射”)图像由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径_(填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径37.(1999全国.13)一束单色光，在真空中波长为6.00lO-7 m，射人折射率为1.50的玻璃中，它在此玻璃中的波长是_m，频率是_Hz(真空中的光速是3.00108 m/s)四、光电效应、光的粒子性38.(2006全国.19)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为f0 ( )A当用频率为2 f0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B当用频率为2 f0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hf0C当照射光的频率f大于f0时，若f增大，则逸出功增大D当照射光的频率f大于f0时，若f增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍39.(2006四川.15)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为：用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定 ( )Aa光束照射时，不能发生光电效应Bc光束照射时，不能发生光电效应 Ca光束照射时，释放出的光电子数目最多Dc光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小40.(2005江苏.2)为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是 ( )A所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动B光既具有波动性，又具有粒子性C在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大D质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系41.(2005天津.17)某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，用波长为2.510-7 m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0108 m/s，元电荷为1.610-19C，普朗克常量为6.6310-34 JS，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是 ( )A5.31014Hz，2.2 JB5.31014Hz，4.410-19 JC3.31033Hz，2.2 JD3.31033Hz，4.410-19 J42.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能若有N个频率为f的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量) ( )Ahf BNhf CNhf D2Nhf43.(2004全国.19)下表给出了一些金属材料的逸出功现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h=6.610-34 Js，光速c=3.0108 m/s) ( ) 材料铯 钙 镁 铍 钛逸出功(10-19 J)3O 4.3 5.9 6.2 6.6A2种 B3种 C4种 D5种44.(2004天津.20)人眼对绿光最为敏感正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉普朗克常量为6.6310-34 Js，光速为3.0108 ms，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是 ( )A2.310-18 W B3.810-19 W C7.010-48W D. 1.210-48 W45.（2003新课程卷.21）如图l224，当电键K断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于060 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为 ( ) A1.9 eV BO.6 eV C2.5 eV D3.1 eV46.(2003江苏.2)用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应现将该单色光的光强减弱，则 ( )A光电子的最大初动能不变 B光电子的最大初动能减少C单位时间内产生的光电子数减少 D可能不发生光电效应41.(2002上海春季.14)牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说如今，人们对光的性质已有了进一步的认识下列四个示意图(图1225)所表示的实验，能说明光性质的是 ( ) A B C D47.(2001全国.3)在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c，则可知该X射线管发出的x光的 ( )A最短波长为 B最长波长为C最小频率为 D最大频率为48.(1998全国.8)一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图l2-26所示已知金属板b有光电子放出，则可知 ( )A板a一定不放出光电子B板a一定放出光电子C板c一定不放出光电子D板c一定放出光电子49.(2007江苏.7)现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是A一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球，其德布罗意波长约为10-23 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同50.(2007江苏.17)如图，P是一偏振片，P的振动方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？A太阳光B沿竖直方向振动的光C沿水平方向振动的光D沿与竖直方向成45角振动的光51(2007重庆.18)真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为1和2）制成，板面积为S，间距为d。现用波长为（12的单色光