高考物理光学知识点之物理光学经典测试题(4)
2020物理高考备考专题《光学》(附答案解析版)

专题十二光学熟练利用反射定律、折射定律及光路可逆作光路图.加深对折射率、全反射、临界角概念的理解.并能结合实际,解决问题.同时应注意对物理规律的理解和对物理现象、物理情景和数学几何知识结合的分析能力的培养.物理光学部分应遵循历史发展线索,理解干涉、衍射、偏振等现象,并能解释生活中的相关物理现象.光的偏振、激光这些内容,与生产、生活、现代科技联系密切,应学以致用.知识点一、几何光学的常见现象决定式:n=临界角:sin C=知识点二、光的干涉、衍射和偏振现象出现明暗条纹的条件:路程差Δs=nλ,明条纹;Δs=(n+)λ,暗条纹相邻条纹间距:Δx=λ应用:(1)光干涉法检查平面的平整度(2)在光学镜头上涂增透膜d=λ【特别提醒】(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波.(2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大区别是研究条纹间距是否均匀,中央条纹和两侧条纹的亮度是否相同.知识点三、光电效应及光的波粒二象性物质波的波长λ=高频考点一、光的折射、全反射例1.(2019·天津卷)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B.选用两光学表面平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是______。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n=______。
(用图中线段的字母表示)【答案】①AD ②D ③AC BD【解析】①采用插针法测定光的折射率的时候,应选定光学表面间距大一些的玻璃砖,这样光路图会更加清晰,减小误差,同时两枚大头针的距离尽量大一些,保证光线的直线度,因此AD正确,光学表面是否平行不影响该实验的准确度,因此B错误,应选用细一点的大头针因此C错误。
光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考

光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)60分钟光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA.23,23【答案】A由于DE 为半径的一半,故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得:22a c v =同理,对于b 束,由几何知识可知,其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有:31tan 303DE AD R +=°=则有:()22313AE DE R==+31R +A .33L 【答案】C【详解】由几何关系可知,光在得:30r =°A .212x x D D B .21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理,干涉条纹平行等宽,当光垂直标准工件方向射向玻璃板时,得到干涉条纹,.肥皂膜上的条纹.劈尖上的条纹.泊松亮斑.牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的;选项形成的“泊松亮斑”。
A.图甲为同一装置产生的双缝干涉图像,b光的频率大于a光B.图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C.图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度不发生变化A .距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ,对称,可得:Q C l¢=由几何关系得:tan l a b a =--A .“虹”对应光路图中1级光,色序表现为“内红外紫”B .“霓”的产生和“虹”类似,但日光在水滴中反射两次,则对应光路图中表现为“内红外紫”,故B 正确;CD .对同一束入射日光,产生光传播的路程为:4cos s R =A.水对a光的折射率比对b光的折射率要小B.在水中,b光的传播速度大于a光的传播速度C.A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D.将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A.若将光屏向右移动,光屏上条纹间距减小B.若将平面镜向下移动一个微小距离,光屏上条纹间距减小A.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凹透镜B.若干涉圆环向边缘移动,则表示下面的透镜是凸透镜C.若干涉圆环向中心收缩,则表示下面的透镜是凹透镜A.P点有凹陷B.P点有凸起C.换用绿光照射,条纹间距变大D.抽去一张纸片,条纹间距变大A.图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B.图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C.图丙救护车发出的声波产生多普勒效应,而电磁波不会产生多普勒效应D.图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离,计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】(1)o 30;(2)【详解】设入射角为i ,由题意知,解得:o 30a q =,o 45b q =如图所示由几何关系得:90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角(2)a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为:由几何关系可知,a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =,2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ;(2)该单色光在棱镜中传播的时间t (不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知,入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点,光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形,所以:30a =°因为最终出射光线与AC 平行,所以:60b =°根据几何关系可得:12211sin r C r h =+全反射临界角满足:11sin C n =甲灯泡发光区域的面积:211S r p =。
物理光学测试题

物理光学测试题导言:光学是研究光的产生、传播、相互作用和控制的学科。
物理光学是光学的主要分支之一,涉及光的干涉、衍射、偏振等现象。
下面是一些物理光学的测试题,希望对您的知识有所帮助。
测试题一:光的干涉1. 请解释下述现象:当两束单色光垂直相交时,如果其频率相近且相位差恒定且等于0或2π,将会发生干涉现象。
2. 请简要介绍干涉仪的工作原理,并说明干涉仪的两个主要应用。
测试题二:光的衍射1. 请解释“衍射”现象,并给出一个实际例子。
2. 光线通过一个狭缝时,发生衍射,这是因为光通过狭缝后会发生什么变化?测试题三:偏振光1. 什么是偏振光?请解释为什么只有特定方向的光可以通过偏振器。
2. 请简要介绍偏振光的产生和检测方法。
测试题四:光的色散1. 请解释“色散”现象,并简要说明导致色散的原因。
2. 光的色散会根据什么因素而变化?测试题五:光的吸收和散射1. 请解释光在物质中的吸收和散射现象。
2. 光的吸收和散射会受到哪些因素的影响?测试题六:光的波粒二象性1. 简要解释光的波动性和粒子性。
2. 光的波粒二象性如何解释光的干涉和衍射现象?测试题七:光电效应1. 简要介绍光电效应的基本原理。
2. 光电效应如何验证光的粒子性?测试题八:光的相干性1. 什么是光的相干性?请解释相干性的两个充分条件。
2. 请简要介绍两束相干光的干涉实验。
结语:通过这些测试题,希望能够帮助您进一步巩固和拓展物理光学方面的知识。
物理光学是一个广泛且重要的领域,在实际应用中具有广泛的应用。
在日常生活中,我们常常能够观察到光的干涉、衍射、偏振等现象,了解背后的原理将有助于我们更好地理解光学的基本原理和应用。
感谢您参与测试,希望对您有所帮助!。
高考物理光学知识点之物理光学基础测试题及解析(3)

高考物理光学知识点之物理光学基础测试题及解析(3)一、选择题1.下列说法正确的是()A.变化的磁场产生稳定的电场,变化的电场可产生稳定的磁场B.透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹,这是光的折射现象,C.通过测定超声波被血流反射回来其频率的变化可测血流速度,这是利用了多普勒效应D.光的偏振现象说明光是一种纵波2.如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M.则下列说法中正确的是()A.如果 a为蓝色光,则b可能为红色光B.在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大C.棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D.a光的折射率小于b光折射率3.下列说法不正确...的是()A.检验工件平整度的操作中,如图1所示,上面为标准件,下面为待检测工件,通过干涉条纹可推断:P为凹处,Q为凸处B.图2为光线通过小圆板得到的衍射图样C.图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D.图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样4.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生反射时,红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大5.下面事实与光的干涉有关的是()A.用光导纤维传输信号B.水面上的油膜呈现彩色C.水中的气泡显得格外明亮D.一束白光通过三棱镜形成彩色光带6.下列说法正确的是()A.任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波C.单个光子通过单缝后,底片上就会出现完整的衍射图样D.光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏7.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.在LC振荡电路中,电容器刚放电完毕时,电容器极板上电量最多,电路电流最小8.如图所示是双缝干涉实验,使用波长为600 nm的橙色光照射时,在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻..的亮条纹;若用波长为400 nm的紫光重复上述实验,则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是A.P0点和P1点都是亮条纹B.P0点是亮条纹,P1点是暗条纹C.橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距D.若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验,紫光的衍射现象更明显9.下列说法正确的是()A.电磁波在真空中以光速c传播B.在空气中传播的声波是横波C.光需要介质才能传播D.一束单色光由空气进入水中,传播速度和频率都改变10.下图为双缝干涉的实验示意图,光源发出的光经滤光片成为单色光,然后通过单缝和双缝,在光屏上出现明暗相间的条纹.若要使干涉条纹的间距变大,在保证其他条件不变的情况下,可以A.将光屏移近双缝B.更换滤光片,改用波长更长的单色光C.增大双缝的间距D.将光源向双缝移动一小段距离11.下列关于电磁波的说法,正确的是A.只要有电场和磁场,就能产生电磁波B.电场随时间变化时,一定产生电磁波C.做变速运动的电荷会产生电磁波D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在12.5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展 5G网络.5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率.未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10G bps(bps为bits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络的50-100倍.关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长C.衍射的本领更强D.频率更高,相同时间传递的信息量更大13.下列现象中属于光的衍射现象的是A.雨后天空美丽的彩虹B.阳光下肥皂膜的彩色条纹C.光通过三棱镜产生的彩色条纹D.对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹14.雨后太阳光射入空气中的水滴,先折射一次,然后在水滴的背面发生反射,最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。
高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及解析(3)

高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及解析(3)一、选择题1.以下列出的电磁波中,频率最高的是( ) A .无线电波 B .红外线 C .X 射线 D . 射线2.5G 是“第五代移动通讯技术”的简称。
目前通州区是北京市5G 覆盖率最高的区县,相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况,5G 能有效解决信号问题。
由于先前的34G G 、等已经将大部分通讯频段占用,留给5G 的频段已经很小了。
5G 采用了比4G 更高的频段,5G 网络运用的是毫米波,将网络通讯速度提高百倍以上,但毫米波也有明显缺陷,穿透能力弱,目前解决的办法是缩减基站体积,在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。
综合上述材料,下列说法中不正确...的是 A .5G 信号不适合长距离传输B .手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽C .5G 信号比4G 信号更容易发生衍射现象D .随着基站数量增多并且越来越密集,可以把基站的功率设计小一些 3.下列说法不正确...的是( )A .检验工件平整度的操作中,如图1所示,上面为标准件,下面为待检测工件,通过干涉条纹可推断:P 为凹处,Q 为凸处B .图2为光线通过小圆板得到的衍射图样C .图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D .图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样4.用a .b .c .d 表示4种单色光,若①a.b 从同种玻璃射向空气,a 的临界角小于b 的临界角;②用b .c 和d 在相同条件下分别做双缝干涉实验,c 的条纹间距最大;③用b .d 照射某金属表面,只有b 能使其发射电子.则可推断a .b .c .d 分别可能是( ) A .紫光.蓝光.红光.橙光 B .蓝光.紫光.红光.橙光 C .紫光.蓝光.橙光.红光D .紫光.橙光.红光.蓝光5.如图为LC 振荡电路在某时刻的示意图,则A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若磁场正在增强,则电容器上极板带正电C.若电容器上极板带负电,则电容器正在充电D.若电容器上极板带负电,则自感电动势正在阻碍电流减小6.如图所示是双缝干涉实验,使用波长为600 nm的橙色光照射时,在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻..的亮条纹;若用波长为400 nm的紫光重复上述实验,则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是A.P0点和P1点都是亮条纹B.P0点是亮条纹,P1点是暗条纹C.橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距D.若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验,紫光的衍射现象更明显7.在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹,这分别是光的()A.干涉、折射 B.反射、折射 C.干涉、反射 D.干涉、偏振8.下列说法不正确的是()A.在电磁波谱中,紫外线的热效应好B.天空是亮的原因是大气对阳光的色散C.天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D.晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了9.我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道:“凡雨初霁,或露之未晞,其余点缀于草木枝叶之末……日光入之,五色俱足,闪铄不定。
高三物理物理光学试题答案及解析

高三物理物理光学试题答案及解析1.(4分)如图,在“观察光的衍射现象”试验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只是在情况下,光才可以看作是沿直线传播的。
【答案】减小光的波长比障碍物小的多【解析】缝隙越窄,条纹宽度越小,衍射条纹越宽,衍射现象越明显,当增加缝宽时,衍射条纹变窄,条纹间距变小。
当条纹足够宽时,几乎看不到条纹,衍射不明显,所以只有在光的波长比障碍物小的多时才可以把光的传播看做直线传播。
【考点】单缝衍射2.(05年天津卷)某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2.21eV,用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0×108m/s,元电荷为1.6×10-19C,普朗克常量为6.63×10-34J s,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()A.5.3×1014HZ,2.2J B.5.3×1014HZ,4.4×10-19JC.3.3×1033HZ,2.2J D.3.3×1033HZ,4.4×10-19J【答案】B【解析】逸出功等于极限频率与普朗克常量的乘积,所以极限频率为5.3×1014HZ,由光电效应方程,光电子的最大动能为4.4×10-19J,B对;3.下列说法正确的是A.全息照相利用了激光相干性好的特性B.光的偏振现象说明光是纵波C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时间进程变慢了D.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象【答案】AC【解析】光的偏振现象说明光是横波,B错;波长越长越容易发生干涉和衍射,X射线比无线电波更难发生干涉和衍射现象4.下列有关光现象的说法正确的是( )A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大B.以相同入射角从水中射向空气,紫光能发生全反射,红光也一定能发生全反射C.紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度【答案】A【解析】在双缝干涉实验中,条纹间距d与入射光波长成正比,所以入射光由紫光改为红光时波长增长,条纹间距d变大,A项正确.全反射中的临界角为C,由sinC=可知,折射率越大,临界角越小,即紫光的临界角小于红光的临界角,所以紫光能发生全反射时,红光不一定能发生全反射,则B错误.金属的逸出功一定,由hν=W+Ek,紫光能使金属发生光电效应,而红光频率低不一定能使金属发生光电效应,所以C错误.在镜头前加装偏振片是为减弱玻璃反射的光对拍摄的负面影响,所以D错误.5.在柏油马路和湖面上常常遇到耀眼的炫光,它使人的视觉疲劳.这些天然的炫光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果,漫反射光是非偏振光,而镜式反射光一般是部分偏振光.由于它们是从水平面上反射的,光线的入射面是垂直的,所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光.要想消除这种炫光,只要将光线中的水平振动成分减弱些就可以了.同理,要想消除从竖直面反射来的炫光,如玻璃窗反射来的炫光,所用偏振轴应取水平方向.请回答下列两个问题:(1)某些特定环境下照相时,常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰,这是利用什么原理?(2)市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片,为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?【答案】见解析【解析】(1)在某些特定环境下,如拍摄池水中的游动的鱼时,由于水面反射光的干扰,影像会不清楚,在镜头前装一片偏振片,清除反射光(反射光为偏振光),影像就变得清晰.(2)这种太阳镜是为了消除柏油马路和湖面上反射的耀眼的炫光,因此应用偏振片而不是带色的普通玻璃片.该反射光为水平方向的偏振光,故应使镜片的透振方向竖直.6.(1)下列关于光具有波粒二象性的叙述中正确的是 ()A.光的波动性与机械波、光的粒子性与质点都是等同的B.大量光子产生的效果往往显示出波动性,个别光子产生的效果往往显示出粒子性C.光有波动性又有粒子性,是互相矛盾的,是不能统一的D.光的频率越高,波动性越显著(2)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.【答案】(1)B(2)λn <λe【解析】(1)光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质的区别,A选项错.大量光子显示波动性,个别光子显示粒子性,B选项对.光是把粒子性和波动性有机结合在一起的矛盾统一体,C选项错.光的频率越高,粒子性越显著,D选项错.故选B.(2)粒子的动量p=,物质波的波长λ=由mn >me,知pn>pe,则λn<λe.7. (2010年高考四川卷)用波长为2.0×10-7 m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19 J.由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s,结果取两位有效数字)()A.5.5×1034 Hz B.7.9×1014 HzC.9.8×1014 Hz D.1.2×1015 Hz【答案】B.【解析】该题考查光电效应方程,由mv2=h-W0和W=hν可得ν=7.9×1014 Hz,B选项正确.8. (2011年上海宝山区模拟)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()A.a、c B.b、cC.a、d D.b、d【答案】D.【解析】a图是双缝干涉图样,b图是单缝衍射图样,c是小孔衍射图样,d是单缝衍射图样,故D正确.9.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图乙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°D.干涉条纹保持原来状态不变【答案】D.【解析】金属丝圈在竖直平面内缓慢旋转时,楔形薄膜各处厚度几乎不变.因此,形成的干涉条纹保持原状态不变,D正确,A、B、C错误.10.利用薄膜干涉的原理可以用干涉法检查平面和制造增透膜,回答以下两个问题:(1)用如图所示的装置检查平面时,是利用了哪两个表面反射光形成的薄膜干涉图样?(2)为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失,可在透镜表面涂上一层增透膜,一般用折射率为1.38的氟化镁,为了使波长为5.52×10-7 m的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消,求所涂的这种增透膜的厚度?【答案】(1)见解析(2)1×10-7 m【解析】(1)干涉图样是利用了标准样板和被检查平面间空气膜即b、c表面反射光叠加形成的.(2)若绿光在真空中波长为λ,在增透膜中的波长为λ,由折射率与光速的关系和光速与波长及频率的关系得:n===即λ=,那么增透膜厚度h=λ== m=1×10-7 m.11.如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1、S2距离之差为2.1 ×10-6 m,分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?(1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m.(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°.(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.【答案】见解析【解析】(1)设A光在空气中波长为λ1,在介质中波长为λ2,由n=,v=λf,得:n=,得λ1=nλ2=6×10-7 m光的路程差δ=2.1×10-6 m,所以N1==3.5从S1和S2到P点的光的路程差δ是波长λ1的3.5倍,所以P点为暗条纹.(2)根据临界角与折射率的关系sinC=得n==由此可知,B光在空气中波长λ2为:λ2=nλ介=5.25×10-7 m,N2==4可见,用B光做光源,P点为亮条纹.(3)光屏上仍出现明、暗相间的条纹,但中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗.12.已知氢原子各定态能量为,式中n=1,2,3……,E为氢原子的基态能量。
物理光学测试题

物理光学测试题在物理学中,光学是研究光传播和光现象的分支学科。
它研究光的产生、传播、相互作用以及它和其他物质之间的相互关系。
光学的重要性不可忽视,它在很多领域都有广泛的应用,包括通信技术、光电子学、医学成像等等。
现在,让我们来进行一些物理光学测试题,以检验我们的学习成果和对光学的理解。
题一:在双缝干涉实验中,两个缝隙间距为2mm,使用波长为600nm的单色光,观察到干涉条纹的最大亮度出现在干涉屏上的某一点。
请问,该点离中央明纹有多远?解析:双缝干涉实验是用来探究光的波动性质的经典实验。
根据双缝干涉的原理,中央明纹是由两个缝隙的光程差为零的位置决定的。
由于两个缝隙间距为2mm,光的波长为600nm,可以利用干涉条纹的亮度分布来求解该点离中央明纹的距离。
根据双缝干涉的亮度分布公式,亮度最大出现在中央明纹附近,差别不大,所以该点距离中央明纹的距离可以近似看作是0。
因此,该点离中央明纹是非常接近的,可以忽略不计。
题二:一束通过玻璃棱镜折射后,形成一个折射角为60度的中心圆柱型色散光谱。
假设入射光的波长范围为400nm到700nm,请问色散光谱在玻璃棱镜上的位置是否与波长有关?解析:色散是光在介质中传播时,由于波长的不同而发生折射角度的改变。
根据色散现象,光在玻璃中的折射角度和波长有关,所以色散光谱在玻璃棱镜上的位置应该与波长有关。
题三:某光源发出的光波长为450nm,在空气中以45度角射到玻璃表面。
玻璃的折射率为1.5,请问光线在玻璃中的传播速度是多少?解析:光在不同介质中的传播速度受到介质的折射率影响。
根据折射率的定义,光在某介质中的传播速度与光在真空中的传播速度之比等于两介质的折射率之比。
光在真空中的速度为光速,即3 × 10^8 m/s。
光线从空气中射到玻璃表面,折射率为1.5。
所以,光线在玻璃中的传播速度可以通过光在真空中的速度除以玻璃的折射率来计算,即3 × 10^8 m/s ÷ 1.5 = 2 × 10^8 m/s。
高中物理《物理光学》练习题(附答案解析)

高中物理《物理光学》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.从调谐电路接收到的高频振荡电流中,还原出声音信号的过程是()A.调谐B.解调C.调频D.调幅2.关于电磁场和电磁波的说法中,下列叙述正确的是()A.微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应B.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播C.安培通过实验发现磁场对运动电荷有力的作用D.麦克斯韦建立了经典电磁理论,并证实了电磁波的存在3.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.赫兹预言了电磁波的存在B.均匀变化的电场能够产生均匀变化的磁场C.紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波,能够灭菌消毒D.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波4.以下关于电磁波的说法不正确的是()A.医院B超发出的超声波是电磁波B.无线通信是用电磁波进行传播的C.遥控器发出的红外线是电磁波D.透视使用的X射线是电磁波5.2022年9月10日是农历八月十五日的中秋望月,各地月出时刻约为18点10分至20分,所以傍晚升起的月亮可以说是最圆的月亮,关于光现象及其应用,下列说法正确的是()A.海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的B.光的衍射现象说明光具有粒子性,全息照相主要是利用了光的衍射现象C.无影灯是应用光的衍射现象,分光镜是利用光的全反射原理D.红黄绿交通信号灯中,红光波长最短,最不易发生明显衍射6.衍射图样对精细结构有一种相当敏感的“放大”作用,可以利用衍射图样分析结构,如通过X射线在晶体上衍射的实验,证实了各种晶体内部的微粒是按一定规则排列着的。
如图所示为一束光经过某孔洞后的衍射图样,则该孔洞的形状可能是()A.B.C.D.7.如图所示,从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜折射后发生色散现象,在光屏的a、b间形成一条彩色光带。
下面的说法中正确的是()A.在三棱镜中a侧光的波长大于b侧光的波长B.b侧光更容易产生衍射现象C.若改变白光的入射角,在屏上最先消失的是b侧光D.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa>Δxb8.如图所示,由两种单色光组成的复色光,通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束,则()A.只要满足一定的条件,a、b两束光可以发生干涉B.遇到障碍物时,b光更容易发生明显的衍射现象C.在该透明材料中,a光的传播速度大于b光的传播速度D.从该透明材料射入空气发生全反射时,a光的临界角较大二、多选题9.下列所示的图片、示意图或实验装置图都来源于课本,则下列判断准确无误的是()A .甲图是小孔衍射的图样,也被称为“泊松亮斑”B .乙图是薄膜干涉的应用,可用来检测平面的平整程度C .丙图是双缝干涉的原理图,若P 到S 1、S 2的路程差是光的半波长的奇数倍,则出现亮纹D .丁图是薄膜干涉现象的实验装置图,在肥皂膜上,出现水平干涉条纹10.下列关于光的说法正确的是( )A .光的偏振现象说明光是一种横波B .立体电影是利用了光的衍射现象C .利用激光的相干性好可以进行精准的测距D .用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象11.2022年8月,我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”实现了国际上首次空间太阳h α波段光谱扫描成像,这相当于给太阳低层大气做了“CT ”扫描。
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高考物理光学知识点之物理光学经典测试题(4)一、选择题1.下列说法中正确的是A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的衍射现象C.门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉2.如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M.则下列说法中正确的是()A.如果 a为蓝色光,则b可能为红色光B.在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大C.棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D.a光的折射率小于b光折射率3.如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b,.则()A.λa<λb,n a>n b B.λa>λb,n a<n bC.λa<λb,n a <n b D.λa>λb,n a >n b4.如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置,同样的装置也可以用于液体折射率的测定.方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙(之前为空气)中,通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率.已知空气的折射率为1.则下列说法正确的是()A.d′<d,该液体的折射率为B.d′<d,该液体的折射率为C.d′>d,该液体的折射率为D.d′>d,该液体的折射率为5.下列说法正确的是()A.任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波C.单个光子通过单缝后,底片上就会出现完整的衍射图样D.光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏6.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.在LC振荡电路中,电容器刚放电完毕时,电容器极板上电量最多,电路电流最小7.如图所示是双缝干涉实验,使用波长为600 nm的橙色光照射时,在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻..的亮条纹;若用波长为400 nm的紫光重复上述实验,则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是A.P0点和P1点都是亮条纹B.P0点是亮条纹,P1点是暗条纹C.橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距D.若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验,紫光的衍射现象更明显8.下列关于电磁波的说法正确的是A.电磁波是横波B.电磁波只能在真空中传播C.在真空中,电磁波的频率越大,传播速度越大D.在真空中,电磁波的频率越大,传播速度越小9.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.在电场的周围,一定存在着由它激发的磁场B.变化的磁场在周围空间一定能形成电磁波C.赫兹通过实验证实了电磁波的存在D.无线电波的波长小于可见光的波长10.下列说法正确的是()A.电磁波在真空中以光速c传播B.在空气中传播的声波是横波C.光需要介质才能传播D.一束单色光由空气进入水中,传播速度和频率都改变11.以下列出的电磁波中,频率最高的是()A.无线电波 B.红外线 C.X射线 D. 射线12.下列说法正确的是:A.根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场B.红外线遥感技术是利用红外线的化学作用C.在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒,是因为紫外线比红外线的热效应显著D.工业上的金属探伤是利用γ射线具有较强的穿透能力13.下列说法正确的是()A.变化的磁场产生稳定的电场,变化的电场可产生稳定的磁场B.透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹,这是光的折射现象,C.通过测定超声波被血流反射回来其频率的变化可测血流速度,这是利用了多普勒效应D.光的偏振现象说明光是一种纵波14.在双缝干涉实验中,屏上出现了明暗相间的条纹,则A.中间条纹间距较两侧更宽B.不同色光形成的条纹完全重合C.双缝间距离越大,条纹间距也越大D.遮住一条缝后,仍有明暗相间的条纹15.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于()A.光的干涉、色散和衍射现象B.光的干涉、衍射和色散现象C.光的衍射、色散和干涉现象D.光的衍射、干涉和色散现象16.如图所示的双缝干涉实验装置中,当使用波长为6×10﹣7m的橙光做实验时,光屏中心点P点及其上方的P1点形成两条相邻的亮纹;若换用波长为4×10﹣7m的紫光重复上述实验,在P和P1点形成的亮、暗纹情况是()A.P和P1都是亮纹B.P是亮纹,P1是暗纹C.P是暗纹,P1是亮纹D.P和P1都是暗纹17.下面是四种与光有关的事实:①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色其中,与光的干涉有关的是( )A.①④B.②④C.①③D.②③18.关于机械波与电磁波的说法中,正确的是A.机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象,所以它们本质是相同的B.麦克斯韦认为,变化的电场一定能产生电磁波C.机械波在介质中的波速与波的频率无关,电磁波在介质中的波速与波的频率有关D.随着科技的发展,可以实现利用机械波从太空向地球传递信息19.关于紫外线的以下说法中正确的是A.照射紫外线可增进人体对钙质的吸收,因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射B.紫外线是一种可见光C.紫外线有很强的荧光效应,可用来防伪D.紫外线有杀菌消毒的作用,是因为其有热效应20.下列说法正确的是()A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在B.光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理C.光的偏振现象说明光是纵波D.微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的21.下列说法正确的是A.麦克斯韦证实了电磁波的存在B.在医学上常用红外线来杀菌消毒C.LC振荡电路中当电容器的电荷量最大时,线圈中的电流最大D.调幅和调频是电磁波调制的两种方法22.1966年华裔科学家高锟博士提出一个理论:直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来做为光的波导来传输大量信息,43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖,他被誉为“光纤通讯之父”.以下哪个实验或现象的原理和光导纤维是相同的()A.图甲中,弯曲的水流可以导光B.图乙中,用偏振眼镜看3D电影,感受到立体的影像C.图丙中,阳光下的肥皂薄膜呈现彩色D.图丁中,白光通过三棱镜,出现色散现象23.如图所示的LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则下列说法错误的是()A.若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向aB.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上板带负电C.若磁场正在增强,则电场能正在减少,电容器上板带正电D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b24.下列说法正确的是()A.电磁波在真空中以光速c传播B.在空气中传播的声波是横波C.声波只能在空气中传播D.光需要介质才能传播25.如图所示的LC振荡电路中,某时刻电流i的方向为顺时针,则以下判断正确的是A.若A板带正电,则电流i在增大B.若电容器在放电,则电流i在减小C.若电流i减小,则线圈两端电压减小D.若只减小电容C,则振荡电流周期变小【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【解析】【分析】【详解】A. 白光通过三棱镜后呈现彩色光带是由于不同颜色的光折射率不同,相同的入射角经过折射后折射角不同,故A错误;B. 表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的干涉现象,故B错误;C. 门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象,故C错误;D. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉,故D正确.故选D.2.A解析:A【解析】【分析】【详解】由图看出,a光通过三棱镜后偏折角较大,根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率大于b光折射率,若a为蓝光,b可能为红光.故A正确,D错误.由cvn=,知a光的折射率大于b光折射率,则在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率小,故B错误.由临界角公式1sinCn=分析知从棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角小,故C错误.故选A.【点睛】本题是光的色散问题,考查光的折射定律的应用问题;要知道在七种色光中,紫光的折射率是最大的,在同样条件下,其偏折角最大.在介质中传播速度最小,临界角最小;可结合光的色散实验结果进行记忆;3.B解析:B【解析】【详解】由图知,三棱镜对b光的折射率较大,又因为光的频率越大,介质对光的折射率就越大,所以n a<n b,故b光的频率大于a光的频率,在根据cvλ=,所以b光的波长小于a光的波长,即λa>λb.A.λa<λb,n a>n b与分析结果不相符;故A项错误.B.λa>λb,n a<n b与分析结果相符;故B项正确.C.λa<λb,n a<n b与分析结果不相符;故C项错误.D.λa>λb,n a>n b与分析结果不相符;故D项错误.4.B解析:B【解析】【分析】【详解】薄膜干涉是光在空气层的上下两次反射叠加后形成的,光程差为厚度的两倍,所以相同的厚度形成同一条亮(暗)条纹,再有,换掉液体后光速减小,波长减小,所以条纹间距减小,由此可知折射率为,B对;5.B解析:B【解析】【分析】【详解】A.实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关,故A错误;B.能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫做黑体,故B正确;C.单个光子通过单缝后,要经过足够长的时间,底片会出现完整的衍射图样,故C错误;D.光子通过单缝后,体现的是粒子性,故D错误。
故选B。
6.B解析:B【解析】【分析】【详解】A.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象,故A错误;B.光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射的性质,故B正确;C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,故C错误;D.在LC振荡电路中,电容器刚放电完毕时,电容器极板上电量最小,电路电流最大,故D错误。
故选B。
7.B解析:B【解析】根据出现明暗条纹的条件可知,P0点到双缝的路程差为0,出现明条纹.用600nm的橙色光照射时,在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹,则121 2xλ=,解得△x=λ1=600nm,则2312xλ=,可知P1点是暗条纹.故B正确,A错误.因橙光的波长大于紫光,则根据lxdλ∆=可知,橙光的相邻亮条纹间距大于紫光的相邻亮条纹间距,若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验,橙光的衍射现象更明显,选项CD错误;故选B.点睛:解决本题的关键知道波峰与波峰或波谷与波谷叠加,振动加强,波峰与波谷叠加,振动减弱.通过该关系知道形成明条纹或暗条纹的条件.8.A【解析】在传播方向的任一点,电场与磁场互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,电磁波是横波,A正确;电磁波可以在空气中传播,B错误;在真空中电磁波的传播速度等于光束,与光的频率无关,CD错误.9.C解析:C【解析】只有变化的电场才会产生磁场,恒定的电场不能产生磁场,A错误;均匀变化的磁场产生恒定的电场,但是恒定的电场不会产生磁场,B错误;赫兹通过实验证实了电磁波的存在,C正确;依照波长的长短的不同,电磁波谱可大致分为:无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,伦琴射线,γ射线(伽马射线),故无线电波的波长大于可见光的波长,D错误.10.A解析:A【解析】电磁波在真空中以光速c传播,A正确;空气中的声波是纵波,故B错误;光可以在真空中的传播,不需要介质,C错误;一束单色光由空气进入水中,频率不变,D错误.11.D解析:D【解析】电磁波频率是不同的,由电磁波波谱图可知知道γ射线的频率比X射线、可见光、无线电波高,故D正确,A、B、C错误;故选D。