14单元训练题光学(十四).doc

光学本试卷分第I卷和第卷两部分，共100分。考试时间100分钟。第I卷（选择题，共72分）一、选择题（本题共18小题；每小题4分，共72分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1、一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为330 m/s340 m/s，光速为3108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km。根据你所学的物理知识可以判断（）A这种估算方法是错误的，不可采用B这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离C这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大D即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确2、如图141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3、光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络下列说法正确的是（）A光纤通信利用光作为载体来传递信息B光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理C光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝4、如图142所示为bac=90，abc=60一平行细光束从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5、一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图143所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则（）ABCD6、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1、2，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（）An1n2，v1v2 Bn1v2Cn1n2，v1n2，v1v27、如图144所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出则（）AOA为黄光，OB为紫光 BOA为紫光，OB为黄光COA为黄光，OB为复色光 DOA为紫光，OB为复色光 8、如图145示，S为一在xy平面内的点光源一平面镜垂直于xy平面放置，它与xy平面的交线为MN，MN与x轴的夹角=30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9、图146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，如下图所示二人略错开，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 BC Dh10、如图147所示，一个点光源S对平面镜成像设光源不动，平面镜以速率v沿OS方向向光源平移，镜面与OS方向之间的夹角为30，则光源的像S将（）A以速率0.5v沿SS连线向S运动B以速率v沿SS连线向S运动C以速率沿SS连线向S运动D以速率2v沿SS连线向S运动图14711、分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为12以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（）ABC D12、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 BC D13、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、双缝到屏之距离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 BC D14、杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（n为自然数，为光波波长）（）在距双缝的路程相等的点形成暗条纹在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹在距双缝的路程差为的点形成亮条纹在距双缝的路程差为的点形成暗条纹A BC D15、下表给出了一些金属材料的逸出功材料铯钙镁铍钛逸出功（1010J）3.04.35.96.26.6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=6.61034Js，光速c=3.0108m/s）（）A2种B3种C4种D5种16、下列关于光的说法中正确的是（）A在真空中红光波长比紫光波长短B红光光子能量比紫光光子能量小C红光和紫光相遇时能产生干涉现象D红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射17、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、普朗克常数h、电子电量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18、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图148（a）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（b）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（a）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消失二、实验与计算题：本题5小题，共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。19、（4分）如图149所示，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线OA与y轴正方向的夹角，是直线OP3与y轴负方向的夹角只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角、，便可求得玻璃的折射率某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是_若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是_若他已正确地测得了、的值，则玻璃的折射率n=_20、（6分）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1410所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_、A（2）本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。在操作步骤时还应注意_和_。（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图1411所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图1412中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm。图1411图1412（4）已知双缝间距d为2.010-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式=_，求得所测红光波长为_nm。21、（6分）一个大游泳池，池底是水平面，池中水深1.2 m，有一直杆竖直立于池底，浸入水中部分BC恰为杆长AC的l/2太阳光以与水平方向成37角射在水面上，如图1413所示，测得杆在池底的影长是2.5m求水的折射率：（sin 37=0.6，cos37=0.8）图141322、（6分）某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星试问，春分那天（太阳光直射赤道）在日落后12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，