光学课堂练习

实用标准文案四中周练 光学课堂练习高三物理备课组 责 编：代 洪【本周练习】1．如图为光由玻璃射入空气中的光路图。入射光线与直线 CD的夹角为α，折射光线与直线 CD的夹角为β，α＞β（α+β≠90°，∠DCB=90°），该玻璃的折射率n等于________________2．人站在距槽边 D为L＝1.2m处，刚好能看到槽底 B的位置，人的眼睛距地面高度 H＝1.6。槽中注满某种透明液体时，人刚好能看到槽底中央 O点，求：（1）这种液体的折射率；（2）光在该液体中的传播速度3．如图所示，一折射率为 n= 的长方体玻璃砖 ABCD放在水平桌面上，有一直尺 EF紧贴在玻璃砖AB面上，CD面上贴着黑纸，眼睛在P点沿PQ方向观察，能看到直尺上的某点成像在 S′处。已知PQ与AD面的夹角θ＝30o。请做出成像光路示意图， 标出直尺上可能在 S′处成像的点，并求出该点到像S′的距离。精彩文档实用标准文案4．如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰 abc，其中ac面是镀银的。现有一光线垂直于 ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于 bc面射出。则A.∠a＝30°，∠b＝75°B.∠a＝32°，∠b＝74°C.∠a＝34°，∠b＝73°D.∠a＝36°，∠b＝72°5．在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源 S，从S发出光线SA。以角度θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如图所示。若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等， 点光源S到玻璃上表面的垂直距离 l应是多少？6．为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，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做视场角。已知该玻璃的折射率为 ｎ，圆柱体长为l，底面半径为ｒ，则视场角是A．arcsin B.arcsinC.arcsin D.arcsin精彩文档实用标准文案7．如图所示，两块同样的的玻璃直角三棱镜 ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。 一单色细光束 O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能D．只能是4、6中的某一条8．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1所示。方框内有两个折射率 n=1.5的玻璃全反射棱镜。图 2给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图1效果的是9．一束光从空气射向折射率为 n= 的某种玻璃的表面如图所示， i代表入射角，则：A．当i＞45o时会发生全反射现象B．无论入射角 i是多大，折射角 r都不会超过 45oC．欲使折射角 r=30o，应以i=45o的角度入射D．当入射角i=arctan 时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直精彩文档实用标准文案10．如图所示，一束光线从折射率为 1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为 45o。下面四个光路图中，正确的是（ ）11．一折射率为 1.5的玻璃等腰直角棱镜置于空气中。 一束平行于底边的光线射入棱镜， 正确的光路是A B C D12．对水下的潜水员，下列说法正确的是（ ）．由于全反射，看不到水面上的全部景象B．能看到水面上的全部景象C．潜水员看到岸边的树的位置比实际位置偏低．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．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精彩文档实用标准文案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．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用14．如图所示，AB两点之间的距离为 S米，在AB两点连接一直光导纤维，使一光脉冲信号从光导纤维中间射入，（射入后在光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射现象）由 A点传输出B点，所用时间为t秒，求光导纤维所用材料的折射率。15．如图所示AOB是1/4圆柱形玻璃砖截面图，玻璃砖的临界角为 30o。平行光垂直于 AO面入射。试问圆柱体的 ACB表面上多大范围内有光线射出？16．如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为 60°。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为A． B．1.5C． D．217．紫光由折射率为 n的棱镜进入空气，则下列结论正确的是（ ）精彩文档实用标准文案A．频率为原来的 n倍，波长为原来的 1/nB．波长为原来的 n倍，波速为原来的 n倍C．波速为原来的 1/n，波长为原来的 n倍D．频率为原来的 1/n，波长为原来的 n倍18．红光在水中的波长与绿光在空气中的波长相等，水对红光的折射率为 4/3，则红光与绿光的频率之比为________________19．如图所示OO′是半圆柱形玻璃的对称面与纸面的交线。在图内有两细束与 OO′平行且等距的单色光A和B，从玻璃砖射出后相交于 OO′下方的P点。由此可以得出的结论是：A．A光在玻璃砖中的速度比 B光在玻璃砖中的速度小B．玻璃砖对A光的折射率比 B光的折射率小C．在空气中，A光的波长比B光的波长短D．B光的频率比A光的频率小．如图所示，一束红光和一束紫光从空气中以适当的角度沿半径方向射向半圆形玻璃砖，恰好出射光线均沿 OC方向，那么A．AO是红光，穿过玻璃砖的时间较短B．BO是红光，穿过玻璃砖的时间较长C．AO是紫光，穿过玻璃砖的时间较短D．BO是紫光，穿过玻璃砖的时间较长精彩文档实用标准文案．一束复色可见光射到置于空气中的平板板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示。对于两束单色光来说A．玻璃对a光的折射率较大B．a光在玻璃中传播速度较C．b光每个光子的能量较大D．b光的波长较长22．如图，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为φ。一细光束以入射角θ从P点射入，θ＞φ。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 φ角B．传播方向相对于入射光方向向右偏转 φ角C．红光在蓝光的左边．红光在蓝光的右边23．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。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， 由于水对光的作用，若以 l1表示红光成的像的长度， l2表示紫光成的像的长度，则．l1＜l2＜l0B．l1＞l2＞l0C．l2＞l1＞l0精彩文档实用标准文案．l2＜l1＜l0．在杨氏双缝干涉实验中，如果．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹25．如图为双缝干涉的实验示意图， 若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更 （填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离 （填增大、减小）。26．用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图（ a）是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是A．当金属丝圈旋转 30°时干涉条纹同方向旋转30°B．当金属丝圈旋转 45°时干涉条纹同方向旋转90°C．当金属丝圈旋转 60°时干涉条纹同方向旋转30°．干涉条纹保持原来状态不变27．采用干涉法检查一块玻璃板的表面是否平整， 所用光源为单色光，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的 ________________精彩文档实用标准文案28．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图 1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 2所示。干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵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1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间距A..变大 B.变小 C.不变 D.消失29．把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上， 如图所示．现用单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，在 b表面可以看到干涉条纹，那么关于这个干涉条纹的说法正确的是：（ ）A．两束干涉光是 a、b面反射形成的B．干涉条纹是一系列的同心圆；C．两束干涉光是 b、c面反射形成的．干涉条纹是一系列的平行直线．精彩文档实用标准文案30．某种色光在真空中的波长为 0.580μm，制造光学仪器时，需要在透镜表面上涂一层这种色光的增透膜，膜的厚度应为A．等于0.145μm B．小于0.145μmC．大于0.145μm D．等于0.290μm．红光透过双缝在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个缝封住，在墙上可以观察到A B C D32．如图所示,(a)、(b)两幅图是由单色光分别入射到两圆孔形成的图像 ,由图判断(a)是光的(选填“干涉”或“衍射” )图像.图(a)所对应的圆孔径__________选(填“大于”或“小于” )图(b)所对应的圆孔孔径；（c）图是单色光照射某障碍物形成的衍射图样，则障碍物应该是 。33．光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹， 衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明A．光是电磁波 B．光具有波动性 C．光可以携带信息 D．光具有波粒二象性．光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化精彩文档实用标准文案B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是 90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装偏振光片可使景象更清晰．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹35．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？．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．试给以下各种现象分类或简单解释1）酷热的夏天，在平坦的柏油马路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退。2）在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹3）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹4）玻璃中的气泡,有时看上去特别明亮5）阳光通过三棱镜形成彩色光带6）看3D电影时，我们需要配带特殊的眼镜7）利用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔精彩文档实用标准文案（8）用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象．由原子内层电子受激发后产生的电磁波是A.红外线 B.γ射线 C.可见光 D.X射线．对于红外线的产生和作用，下列叙述正确的是A．物体都在不停地辐射红外线 B．红外线有很强荧光作用C．红外线最显著的作用是热作用 D．红外线比紫外线更易穿过烟尘39．如图为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．能够分析物质成分的光谱是A.明线光谱 B.连续光谱 C.发射光谱 D.电磁波谱．下列说法中正确的是A.连续光谱和明线光谱都是发射光谱B.明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线精彩文档实用标准文案C.固体、液体、气体的发射光谱是连续光谱D.同一种物质吸收光谱中的暗线和明线光谱中的亮线相对应42．在研究黑体辐射现象时，为了得到同实验相符的公式， 1900年，德国物理学家提出：当带电微粒辐射或吸收能量时，是以某最小能量值 ε为单位一份一份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值 ε称为 ，ε＝ 。在以下宏观概念中，哪些是“量子化”的（ ）A．物体的长度 B．物体所受的重力 C．物体的动能 D．人的个数43．光电效应的实验结论是：对于某种金属（ ）．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．超过截止频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小．超过截止频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大44．在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的 A单色光照射光电管式，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的 B单色光照射时不发生光电效应，那么A．A光的频率大于 B光的频率B．B光的频率大于 A.光的频率C．用A光照射光电管时流过电流表 G的电流方向是 a流向bD．用A光照射光电管时流过电流表 G的电流方向是 b流向a精彩文档实用标准文案．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(10-19J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6现用波长为 400nm 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=6.6×10-34J·s，光速c=3.00×108m/s)A．2种 B．3种 C．4种 D．5种46．已知能使某金属产生光电效应的截止频率为 ν0，A．当用频率为 2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为 2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为 hν0C．当照射光的频率大于 ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍．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48．已知金属铯的逸出功为 1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV，入射光的波长应为 ________________，m入射光光子的动量为 。49．氦-氖激光器发出波长为 633nm 的激光，当激光器的输出功率为 1mW时，每秒发出的光精彩文档实用标准文案子数为________________50.激光的特点： 、 、__________51．研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为 ν的光照射光电管阴极 K时，有光电子产生。由于光电管 K、A间加的是反向电压，光电子从阴极 K发射后将向阳极 A作减速运动。光电流 i由图中电流计 G测出，反向电压 U由电压表V测出。当电流计示数恰好为零时，电压表的示数称为反向遏止电压 U0。在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是52．下列说法中正确的是（ ）．光的波粒二象性说明有的光是波、有的光是粒子B．光波是电磁波；从光子的概念上看，光波是一种概率波C．历史上电子束衍射的实验，证实了电子波动性的存在，为德布罗意的物质波理论的正确性提供了实验证明．从衍射的规律可知，狭缝越窄，屏上中央亮条就越宽。这表明，尽管更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定量却更大了E.光子与电子是同样的一种粒子F.光的波长越长，其波动性就越显著；波长越短，其粒子性就越显著精彩文档实用标准文案G.光子的数量越少波动性就越显著；光子的数量越多粒子性就越显著计算德布罗意波长（1）子弹的质量为 10