高二物理光学试题及答案详解
高二物理光的干涉试题答案及解析
高二物理光的干涉试题答案及解析1.下列说法中正确的是( )A．所有物体都能发射红外线B．光的偏振现象说明光是一种纵波C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光相干性好的特点D．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音频率小于声源发出的频率【答案】A【解析】根据红外线的热效应知，一切物体都能发射红外线，所以A正确；光的偏振现象说明光是一种横波，故B错误；用激光读取光盘上记录的信息是利用激光的平行性好的特点，所以C错误；根据多普勒效应，当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音频率大于声源发出的频率，所以D错误【考点】光和波2.如图所示，用单色光A做双缝干涉实验时，P处为第二条暗纹的中点，改用频率较低的单色光B重做实验，若其他条件不变，则()．A．第二条暗纹中点仍在P点B．第二条暗纹中点在P点上方C．中央亮纹的宽度变小，亮纹中点仍在O点D．中央亮纹的宽度变大，亮纹中点在O点上方【答案】B【解析】由λ＝和Δx＝λ可知B正确．不论波长如何变化，中央亮纹的中点仍在O点．3.由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象．这是因为 ()．A．两个光源发出光的频率不同B．两个光源发出光的强度不同C．两个光源的光速不同D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源【答案】D【解析】本题考查相干光的条件，题中两光源发的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误．光的强度对光是否发生干涉没有影响，选项B错误．光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误．题中是两个独立光源，二者产生的光振动情况不完全相同不是相干光，选项D正确．4.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。
现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮。
人教版高二物理暑假专练：几何光学(word版含解析)
人教版高二物理暑假专练：几何光学一、单选题（共22分）1.以下哪些现象是由光的全反射造成的（）A.在岸上能看见水中的鱼B.夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯C.夏天，海面上出现的海市蜃楼D.用光导纤维传输光信号【答案】D【解析】【分析】【详解】A．在岸上能看见水中的鱼，是光的折射，A错误；B．夜晚湖面上映出了岸上的彩灯，是光的反射，B错误；C．夏天海面上出现的海市蜃楼，是光的折射产生的，C错误；D．用光导纤维传输光信号，是利用了光的全反射原理，D正确。
故选D。
2.在大树下，由于阳光的照射，常看到地上有许多圆形的亮斑A.这些都是太阳的正立虚像B.这些都是太阳的倒立虚像C.这些都是太阳的正立实像D.这些都是太阳的倒立实像【答案】D【解析】【分析】【详解】沿直线传播的太阳光经过树叶之间的狭缝后照在地面上形成的光斑，属于小孔成像所以这些都是太阳的倒立实像，故ABC错误，D正确．故选D.【点睛】本题考查对光的直线传播的现象以及小孔成像，生活中有许多的光的直线传播形成的现象，如小孔成像、影的形成、日食月食等，要学会理论联系实际．3.如图所示，OA是光从水中射入空气的一条反射光线，若OA与水面夹角60º，关于入射角α、折射角β的说法正确的是（）A.α＝60º，β＜60ºB.α＝60º，β＞60ºC.α＝30º，β＜30ºD.α＝30º，β＞30º【答案】D【解析】【分析】【详解】根据光的反射定律的内容，作出其入射光线BO，反射光线与水面的夹角也为60°，反射角为90°-60°=30°，因为反射角等于入射角，所以入射角为α为30°，光从水中斜射入空气中时，要发生折射，折射光线OC如图所示：因为折射角大于入射角，所以折射角β＞30°，故D正确，ABC错误。
故选D．4.如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理．它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车．尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是（）A.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射【答案】A【解析】试题分析：光线从右边垂直进入光线的传播方向不会发生改变，光线射到左面斜面处，光线由光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角时会发生全反射，光线反射到另一个斜面处再次发生全反射从右面垂直射出，使司机能注意到，光路图如图所示，所以A项正确；B、C、D项错误．考点：本题考查了光的全反射5.一九二三年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速,其过程大致如下,选择两个距离已经精确测量过的山峰(距离为L),在第一个山峰上装一个强光源S,由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上,被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上,再由凹面镜B反射回第一个山峰,如果八面镜静止不动,反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射,经过望远镜,进入观测者的眼中.(如图所示)如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动,当八面镜的转速为ω时,就可以在望远镜里重新看到光源的像,那么光速等于A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】我们要看到光源，只要八面型棱镜的镜面在光反射回来时位置与图上所示重合，根据v=s/t可得．【详解】周期，我们要看到光源，只要八面型棱镜的镜面在光反射回来时位置与图上所示重合，即转过了，也就是经历了八分之一的n倍的时间．而光速过大，试验条件只可能让我们做到在八分之一周期的时间内看到光返回．那么根据v=s/t可得，光速，D正确．故选D．二、多选题（共36分）6.如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，细激光束在真空中沿直线BC传播，从玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，又从玻璃球表面的D点经折射进入真空。
高二物理光的折射试题答案及解析
高二物理光的折射试题答案及解析1.如图所示，玻璃球的半径为R，折射率n＝，今有一束平行直径AB方向的光照射在玻璃球上，经B点最终能沿原方向相反方向射出的光线离AB的距离为（）A．B．C．D．【答案】C【解析】由题意分析：光线照射在玻璃球上，最终能沿原方向相反方向射出，说明入射光路与出射光路平行对称，作出光路图，由光路图知：，又由折射定律得，解以上两式得：，即，，则，所以，C正确。
【考点】考查了光的折射2.（10分）如图所示，是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件，它的折射率为，横截面半径为R，现用一束细光线与圆柱体的轴线成的入射角射入圆柱体，不考虑光线在圆柱体内的反射，真空中光速为c.（1）作出光线穿过圆柱体并射出的光路图；（2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原方向的角度；（3）计算光线在圆柱体中的传播时间.【答案】（1）如图所示（2）（3）【解析】（1）由折射定律得，既光线射入圆柱体内的折射角为由几何关系可知光线从圆柱体射出时，在圆柱体内的入射角为30°，故在圆柱体外的折射角为60°，光路图如图所示（4分）（2）由几何关系可知，出射光线偏离原方向的角度为（3分）（3）光线通过圆柱体的路程光在圆柱体内的传播速度光在圆柱体内的传播的时间为【考点】折射定律和反射定律折射率光在介质中的传播速度3.如图所示，为某种材料制成的三棱镜截面ABC，底边BC水平且镀银，其中，角A=90°角B=60°一束竖直向下的光束，从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线与BC平行。
求：（1）正确作出的光路图；（2）光线在M点的折射角；（3）三棱镜的折射率。
（可用根式表示）【答案】（1）如下图所示；（2）光线在M点的折射角是15°；（3）【解析】试题分析:（1）如上图所示。
（2）由上图∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°。
高二物理选修4《光学、电磁场和电路分析》练习题及答案
高二物理选修4《光学、电磁场和电路分
析》练习题及答案
1. 光学题目
1.1. 问题：一束光从空气射入玻璃，其入射角为45度。
如果玻璃的折射率为1.5，计算反射角和折射角。
答案：根据斯涅尔定律，反射角等于入射角，折射角由正弦关系计算得出，折射角约为29.1度。
1.2. 问题：一束光通过凹透镜聚焦。
如果物距为30厘米，凹透镜的焦距为10厘米，计算像距和放大率。
答案：根据薄透镜公式，1/f = 1/v - 1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。
代入数值计算，得到像距为20厘米，放大率为2。
2. 电磁场题目
2.1. 问题：一根长直导线通电，产生的磁场强度如何随距离变化？
答案：根据安培定律，距离直线导线越远，磁场强度越弱。
2.2. 问题：一个平行板电，两板间的电场强度如何随距离变化？
答案：根据电场的定义，两平行板间的电场强度与距离成反比
关系。
3. 电路分析题目
3.1. 问题：一个由电阻、电容和电感串联的电路，如何计算电流？
答案：根据欧姆定律和基尔霍夫定律，可以通过计算电路中的
总电阻，以及应用电压和总电阻的关系计算电流。
3.2. 问题：一个并联电路中，两个电阻的等效电阻如何计算？
答案：在并联电路中，两个电阻的等效电阻可以通过公式1/R
= 1/R1 + 1/R2 计算得出。
以上是《光学、电磁场和电路分析》的一些练题及答案，希望
能对您的研究有所帮助。
高二物理光的折射试题答案及解析
高二物理光的折射试题答案及解析1.下列现象中，属于光的衍射的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹【答案】B【解析】雨后天空出现彩虹属于光的色散，A错误；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于光的衍射，B正确；海市蜃楼现象属于光的折射，C错误；日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹属于光的干涉，D错误。
【考点】光的一些现象辨析。
2.如图所示，有一个长方形容器，高为12.0cm、宽为16.0cm，在容器的底部平放着一把刻度尺。
当容器中没有液体时，眼睛在OA延长线上的E点观察，视线沿着EA斜向下看，恰能看到尺的左端零刻度。
现保持眼睛的位置不变，向容器内倒某种液体至液面与容器口相平，这时眼睛仍沿EA方向观察，恰能看到尺上7cm的刻度。
则这种液体的折射率为__________，光在这种液体中传播的速度与在真空中传播的速度之比为___________。
【答案】1.33；3:4。
【解析】液体的折射率为n==1.33；光在这种液体中传播的速度与在真空中传播的速度之比为v:c=1：n=3:4。
【考点】折射率，光速的计算。
3.（3分）如图所示，某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在在BC面的右侧无论怎样都看不到大头针P1、P2的像，而在AB面的左侧通过棱镜可以观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4（图中未画出），使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，记下P3、P4和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面交于D，量出该直线与AB面的夹角为450，则透光物质的折射率n= ．【答案】【解析】在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2，P4挡住P1、P2以及P3的像．则知P1、P2在入射光线上，P3、P4在出射光线，连接P1、P2作为入射光线，连接P3、P4，作为出射光线，再作出折射光线，画出光路图如图．由几何知识得到：在AB面上入射角i=30°，又折射角r=45°，则折射率．【考点】光的折射定律。
高二物理光的干涉试题答案及解析
高二物理光的干涉试题答案及解析1.下列说法正确的是A．著名的泊松亮斑是光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象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．在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象【答案】D【解析】著名的泊松亮斑是光的衍射现象，A错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，B错误；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，C错误；在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象，D正确。
【考点】考查了光的干涉与衍射2.两个振动情况完全一样的波源S1和S2相距6m，它们在空间产生的干涉图样如图所示，图中实线表示振动加强的区域，虚线表示振动减弱的区域。
下列说法正确的是（）A．两波源的振动频率一定相同B．虚线一定是波谷与波谷相遇处C．两列波的波长都是2mD．两列波的波长都是1m【答案】AC【解析】据题意，如图所示是波的干涉图样，当频率相同的两列波相遇时会发生干涉现象，故选项A正确；虚线表示振动减弱区，这是两列波的波峰和波谷相遇所致，故选项B错误；据可知，当某点到两个波源的距离差为波长整数倍，该点振动加强，如果取该点在其中一个波源上，且从图可以看成有3个波长，则有，故选项C正确而选项D错误。
【考点】本题考查波的干涉。
3.两列频率相同的波发生干涉时，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则有 ( )A．质点P的振动始终加强，P点振幅最大B．质点P的振动始终加强，P点位移始终最大c．质点P的振动有时加强，有时减弱，振幅随时间周期性变化D．质点P的振动有时加强，有时减弱，因为P点的位移随时间作周期性变化【答案】A【解析】两列频率相同的波发生干涉时，会形成稳定的干涉图样，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则在P点两列波的振动情况相同，即同一时刻向相同方向振动，即振动始终加强，所以振幅为两列波的振幅之和，故选项A正确选项CD错误；两列波的位移随时间周期性变化，也有为负值的时候和为零的时候，故选项B错误．【考点】波的干涉．4.如图所示，用单色光A做双缝干涉实验时，P处为第二条暗纹的中点，改用频率较低的单色光B重做实验，若其他条件不变，则()．A．第二条暗纹中点仍在P点B．第二条暗纹中点在P点上方C．中央亮纹的宽度变小，亮纹中点仍在O点D．中央亮纹的宽度变大，亮纹中点在O点上方【答案】B【解析】由λ＝和Δx＝λ可知B正确．不论波长如何变化，中央亮纹的中点仍在O点．5.利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：其中正确的是()．A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D．换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距离变窄【答案】ABD【解析】由条纹间距公式Δx＝λ，d指双缝间距离，l是双缝到屏的距离，可知：A项中l减小，Δx变小；B项中λ变大，Δx变大；D项中d变大，Δx变小．故A、B、D正确．6.在双缝干涉实验中，中间零级明条纹到双缝的距离相等，那么从第四级明条纹到双缝的距离差是()．A．2λB．2.5λC．3λD．4λ【答案】D【解析】由路程差Δs＝nλ可知，第四级明条纹到两缝的距离之差为4λ，故选项D正确．7.如图所示，在双缝干涉实验中，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则()．A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置不变C．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向上移D．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向下移【答案】D【解析】本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移动S后，没有改变传到双缝的光的频率，由S1、S2射出的仍是相干光，由单缝S发出的光到达屏上P点下方某点的光程差为零，故中央亮纹下移．8.在杨氏双缝干涉实验装置中，用红光做实验，在屏上呈现明暗相间、间隔距离相等的红色干涉条纹．若将若将其中一条缝挡住其中一条缝挡住，另一条缝仍然可以通过红光，那么在屏上将看到A．形状与原来一样的明暗相间、间距相等的红色条纹B．形状与原来相似的明暗相间、间距相等的红色条纹，只是间距变窄了C．形状与原来不同的明暗相间、间距不等的红色条纹D．没有条纹，只是一片红光【答案】C【解析】双逢干涉的条纹是明暗相间间距相等的红色条纹，挡住其中一条缝，双缝变单逢，出现的是单逢衍射的图样，单逢衍射的图样为明暗相间的条纹，但是中间的宽而且亮，往两边变得暗而且窄。
高二物理光的折射试题答案及解析
高二物理光的折射试题答案及解析1.如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°。
半径为R的扇形NBC。
该柱体厚度为h，即MN=DC=AB=h。
一束刚好覆盖ABNM面的单色光，以与该面成450角的方向照射到ABNM面上。
若只考虑首次入射到ABCD面上的光，则ABCD面上有光透出部分的面积为（）A． B. C. D.【答案】B【解析】根据折射定律有：，得，折射角 r=30°，即光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°．过N的光线垂直入射到BC界面上点D射出，D到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到NB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大．根据临界角公式：，可得临界角C=45°，设BC界面上的临界点为E，此光线在NB界面上点F入射，在三角形NEB中可求得NE与水平方向的夹角为：180°-（120°+45°）=15°，所以E到B之间没有光线射出．由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为 90°-（30°+15°）=45°=，所以有光透出的部分的弧长为，则ABCD面上有光透出部分的面积为，故ACD错误，B正确。
【考点】光的折射定律；全反射。
2.（10分）如图所示，是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件，它的折射率为，横截面半径为R，现用一束细光线与圆柱体的轴线成的入射角射入圆柱体，不考虑光线在圆柱体内的反射，真空中光速为c.（1）作出光线穿过圆柱体并射出的光路图；（2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原方向的角度；（3）计算光线在圆柱体中的传播时间.【答案】（1）如图所示（2）（3）【解析】（1）由折射定律得，既光线射入圆柱体内的折射角为由几何关系可知光线从圆柱体射出时，在圆柱体内的入射角为30°，故在圆柱体外的折射角为60°，光路图如图所示（4分）（2）由几何关系可知，出射光线偏离原方向的角度为（3分）（3）光线通过圆柱体的路程光在圆柱体内的传播速度光在圆柱体内的传播的时间为【考点】折射定律和反射定律折射率光在介质中的传播速度3.实验室有一块长方体透明介质，截面如图ABCD所示．AB的长度为l1，AD的长度为l2，且AB和AD边透光，而BC和CD边不透光且射到这两个边的光线均被全部吸收．现让一平行光束以入射角θ1射到AB面，经折射后AD面上有光线射出．为了测量该长方体介质的折射率．一同学的做法是：保持射到AB面上光线的入射角θ1不变，用一遮光板由A点沿AB缓慢推进，遮光板前端推到P时，AD面上恰好无光线射出，测得AP的长度为l3，则长方体介质的折射率可表示为n＝__________；【答案】【解析】由折射定律可知，由几何关系可知，解得．【考点】折射定律．4.用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2；然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图7所示(E为两圆弧圆心；图中已画出经P1、P2点的入射光线)．(1)在图上补画出所需的光路．(2)为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角i和折射角r，请在图中标出这两个角．(3)用所测物理量计算折射率的公式是n＝________.【答案】(1)见解析图(2)图中i为入射角，r为折射角(3) n＝【解析】(1)连接P3、P4点与边界CD的交点O′，即为出射光线与CD的交点，连接两点OO′即为入射光线的折射光线，为了使光线在弧面CD射出，应使入射角小些，折射角也较小，光线偏折较小．(2)图中i为入射角，r为折射角．(3)根据折射率的定义可知n＝.5.如下图所示的各光路图中，正确反映光在玻璃和空气中传播的是()．【答案】AD【解析】光由空气进入玻璃时，入射角大于折射角，由玻璃进入空气时入射角小于折射角，故A、D正确．6.如图 (甲)所示，将筷子竖直插入玻璃杯内，从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是图 (乙)中的哪个图形()．【答案】D【解析】筷子在水中部分反射的光到达P点后折射，如图所示．筷子的上半部分偏左，下半部分更偏左，且更粗．7.下列哪些属于光的干涉现象（）A．雨后美丽的彩虹B．对着日光灯，从两铅笔的缝中看到的彩色条纹C．阳光下肥皂泡上的彩色条纹D．光通过三棱镜产生的彩色条纹【答案】C【解析】雨后的彩虹、光通过三棱镜产生的彩色条纹都是是光的折射现象，两铅笔的缝中看到的彩色条纹是光的单缝衍射现象，阳光下肥皂泡上的彩色条纹是肥皂泡的前后表面反射光干涉造成的，C正确。
高二物理光的干涉试题答案及解析
高二物理光的干涉试题答案及解析1.关于光的本性，下列描述正确的是A．泊松亮斑说明光具有波动性B．薄膜干涉说明光具有波动性C．单缝衍射说明光具有波动性D．偏振现象说明光是一种纵波【答案】ABC【解析】由于泊松亮斑、薄膜干涉、单缝衍射都说明光具有波动性，故A、B、C都是正确的；D 中的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D错误。
【考点】光的波动性。
2.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象，从图象可知（）A．B侧波是衍射波B．A侧波速与B侧波速相等C．增大水波波源的频率，衍射现象将更明显D．增大挡板之间的距离，衍射现象将更明显【答案】 B【解析】试题分析: 档板左边是衍射波的波源，故A错误；在同一种介质水中，机械波的波速相等，故B正确；波速不变，增大水波波源的频率，水波的波长将在减小，而挡板间距没变，所以衍射现象将没有原来的明显；故C错；在波长没改变的情况下，可以增大挡板间距，衍射现象将没有原来的明显，故D错。
【考点】波的干涉和衍射现象3.如图所示，用单色光A做双缝干涉实验时，P处为第二条暗纹的中点，改用频率较低的单色光B重做实验，若其他条件不变，则()．A．第二条暗纹中点仍在P点B．第二条暗纹中点在P点上方C．中央亮纹的宽度变小，亮纹中点仍在O点D．中央亮纹的宽度变大，亮纹中点在O点上方【答案】B【解析】由λ＝和Δx＝λ可知B正确．不论波长如何变化，中央亮纹的中点仍在O点．4.竖直的肥皂膜在单色光的照射下，表面会形成明暗相间的条纹，下列说法中正确的是()．A．干涉条纹基本上是竖直的B．干涉条纹基本上是水平的C．干涉条纹的产生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的两列波叠加的结果D．干涉条纹是彩色的【答案】BC【解析】薄膜干涉条纹的产生是薄膜的前表面与后表面反射来的光发生干涉所产生的，同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度相同的地方，膜非常薄，条纹基本是水平的，由于光是单色光，不会发生色散，故选B、C.5.如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为()．A．B．C．D．【答案】D【解析】出现暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为×(2n－1)＝λ而λ＝，所以|r1－r2|＝λ＝，因而D是正确的．6.市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处如图所示．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()．A．λB．λC．λD．λ【答案】B【解析】红外线最显著的特点之一就是热效应，当光照射物体时，一般都伴随着大量的红外线而致热．在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层如氟化镁薄膜(相当于增透膜)，当增透膜最小厚度等于红外线在其中传播的波长的时，灯泡发出的红外线射到增透膜后，从增透膜的前后表面反射回来的两束红外线发生干涉，相互抵消，使反射的红外线强度减弱，达到冷光效果．7.以下光源可作为相干光源的是()．A．两个相同亮度的烛焰B．两个相同规格的灯泡C．双丝灯泡D．出自一个狭缝光再分成的两束光【答案】D【解析】两个光源发出的光要产生干涉，它们的频率必须相同，相位差恒定，而且振动方向相同．相同亮度的烛光频率不一定相同，故A项错；相同规格的灯泡发出的光频率不一定相同，B 错；双丝灯泡上，不同的发光点所发出光的频率也不一定相同，C项错；把同一束光线再分成两列光，能够确保这两列光波(视为新光源)的频率相同，相位差恒定，振动情况相同，所以D项正确．8.由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象．这是因为 ()．A．两个光源发出光的频率不同B．两个光源发出光的强度不同C．两个光源的光速不同D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源【答案】D【解析】本题考查相干光的条件，题中两光源发的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误．光的强度对光是否发生干涉没有影响，选项B错误．光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误．题中是两个独立光源，二者产生的光振动情况不完全相同不是相干光，选项D正确．9.在一次杨氏双缝干涉实验时，所有光源是波长等于6 000的橙光，光屏上有一点与双缝距离之差为18 000，则这一点将出现________条纹，若改用波长为4 000的紫光进行实验，则这一点将出现________条纹．【答案】明暗【解析】出现亮纹的条件是光程差Δr＝2n·，(n＝0,1,2，…)因为Δr＝18 000，λ＝6 000，故n＝3，满足条件，为亮纹；出现暗纹的条件是光程差Δr＝(2n＋1)· (n＝0,1,2，…)，因为Δr＝18 000，λ′＝4 000，故n′＝4，满足条件，为暗纹．10.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜．现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一回到最亮．则 ()．A．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C．温度从t1升至t2过程中，A的高度减少D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加【答案】D【解析】因A、B间为空气薄膜，在B板上方观察，光线最亮，说明从B的下表面反射的光与A的上表面反射的光叠加后加强，A、B错；设原来空气薄膜d1，升温后，空气薄膜厚度为d2，则光加强时有：2d1＝kλ，2d2＝(k－1)λ，所以：d1－d2＝，C错、D正确.11.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。
高二物理几何光学试题
高二物理几何光学试题1.人在河边看到岸上的树在水中的倒影及河中的鱼，则A．看到的树是折射成的像B．看到的鱼是折射成的像C．鱼是虚像，树是实像D．鱼是实像，树是虚像【答案】B【解析】看到的树是镜面反射的结果，水中的鱼是折射现象产生的像，Ｂ对；2.关于光的全反射知识，以下说法正确的是A．光密介质的密度大，光疏介质的密度小B．光由光疏介质到光密介质时，可能会发生全反射现象C．光由光密介质到光疏介质时，一定要发生全反射现象D．光由光密介质到光疏介质时，可能会发生全反射现象【答案】D【解析】光密介质和光疏介质指的是介质对光的折射率大小，A对；发生全反射的条件必须是光线从光密介质进入光疏介质，而且入射角要大于临界角，D对；BC错；3.下列有关光现象的说法中正确的是A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的衍射现象C．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小D．光的偏振现象说明光是一种纵波【答案】A【解析】由公式，若仅将入射光由绿光改为黄光，波长增大，则条纹间距变宽，A对；在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象，B错；由全反射发生的条件可以判断光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，C错；只有横波才能发生偏振现象，D 错；4.在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b 在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大．关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a光的波长比b光的短根据老师的假定，以上回答正确的是()A．①②B．①③C．②④D．③④【答案】C【解析】本题考查的是光的折射有关问题，在光从水射向空气时，折射角越小，水对空气的折射率越大，光的波长越大，传播速度越大，在水面上方同等条件下观测发现，b 在水下的像最深，c 照亮水面的面积比a的大，说明c光的折射率最大，b光的折射率最小；故a光的频率最大，b光的频率最小；b的传播速度最大，a的传播速度最小；b光的波长最长，a的波长最短；5.如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a，b两束，则（）A．在水中a光的速度比b光的速度小B．对于相同的障碍物，b光更容易发生衍射现象C．如果a光是红光，则b光可能是黄光D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失【答案】C【解析】水对a光的折射率小于水对b光的折射率，根据公式可得，在水中a光的传播速度大于b光的传播速度。
高二物理光的干涉试题答案及解析
高二物理光的干涉试题答案及解析1.下列说法正确的是A．著名的泊松亮斑是光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象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．在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象【答案】D【解析】著名的泊松亮斑是光的衍射现象，A错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，B错误；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，C错误；在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象，D正确。
【考点】考查了光的干涉与衍射2.用a、b两京单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射时形成的，图乙是b光照射时形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是A．a光的频率比b光的小B．在水中a光传播的速度比b光的大C．水对a光的折射率比b光的大D．b光的波长比a光的短【答案】C【解析】根据双缝干涉条纹的间距公式，知乙图条纹间距大，则b光的波长较长．根据知，b光的频率较小，则b光的光子能量较小；频率小，则折射率小，根据知，b光在水中的传播速度较大，故C正确。
【考点】考查光的折射3.两列频率相同的波发生干涉时，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则有 ( )A．质点P的振动始终加强，P点振幅最大B．质点P的振动始终加强，P点位移始终最大c．质点P的振动有时加强，有时减弱，振幅随时间周期性变化D．质点P的振动有时加强，有时减弱，因为P点的位移随时间作周期性变化【答案】A【解析】两列频率相同的波发生干涉时，会形成稳定的干涉图样，若两列波的波峰在某质点P位置相遇，则在P点两列波的振动情况相同，即同一时刻向相同方向振动，即振动始终加强，所以振幅为两列波的振幅之和，故选项A正确选项CD错误；两列波的位移随时间周期性变化，也有为负值的时候和为零的时候，故选项B错误．【考点】波的干涉．4.两列简谐波沿x轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿x轴正方向传播，图中实线所示。
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1
O
P’ P
Q’ Q a
b
光学单元测试
一、选择题 1．光线以某一入射角从空气射人折射率为3的玻璃中，已知折射角为30°，则入射角等（ ） A.30° B.45° C.60° D.75° 2．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 3．一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（ ） A．na>nb B．na
可能是正确的？（ ）
8．如图所示，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
9．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
10．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播信息
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
14． 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.2 h tan(arc sinn1) B.2 h tan(arc sin n)
C.2 h tan(arc cosn1) D.2 h cot(arc cos n)
15. 为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜
更高的电子显微镜，下列说法中正确的是（ ）
b
c
a
o
a
b
空
玻
2
、 A、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射 B、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射 C、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射 D、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射 17．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 18．两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了图所示的折射现象（>）。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．水对光束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 19．现有a、b、c三束单色光，其波长关系为cba.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 A.a光束照射时，不能发生光电效应 B.c光束照射时，不能发生光电效应 C.a光束照射时，释放出的光电子数目最多 D.c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小 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OM、ON上反射和折射的情况如题20图所示，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 二、计算题
22．如图所示，一路灯距地面的高度为h，身高为l的人以速度v
匀速行走．
(1)试证明人头顶的影子做匀速运动；
(2)求人影长度随时间的变化率。
23．如图所示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n =2的
透明液体，容器底部正中央O点处有一点光源S，平面镜MN与底
面成45°角放置，若容器高为2dm，底边半径为（1+3）dm，
OM = 1dm，在容器中央正上方1 dm 处水平放置一足够长的刻度
尺，求光源 S 发出的光线经平面镜反射后，照射到刻度尺的长度。
（不考虑容器侧壁和液面的反射）
25．如图所示，透明介质球球心位于O，半径为R，光线
DC平行于直径AOB射到介质的C点，DC与AB的距离
H=3R/2，若DC光线进入介质球后经一次反射再次回到介
质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，作出光
路图，并算出介质的折射率。
3
答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B AD B A BD B B C AD
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D C AB A A BCD B C A BD
22、(1)设t＝0时刻，人位于路灯的正下方O处，在时刻t，人走到S处，根据题意有
OS＝vt ①
过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M 为t时刻人头顶影子的位置，如图l所示，
OM 为头顶影子到0点的距离．由几何关系，有
解式①、②得。因OM 与时
间t成正比，故人头顶的影子做匀速运动。
(2)由图l可知，在时刻t，人影的长度为SM，由几何关系，有
SM=OM－OS ③由式①～③得
因此影长SM与时间t成正比，影长随时间的变化率。
解：光路如图，光线经反射后到达介质与空气的界面时，入射角i’=r ，由折射定律可
得折射角r’= i，折射光线PQ与入射光线DC平行，则∠POA=∠COA=i
sin i= H/R =3R/2R = 3/2i=600，折射角r = i/2 = 300
sin r= 1/2折射率 sin i/ sinr = 3
23、解：作图找出发光点S在平面镜中的像点S’，连接S’M
延长交直尺于H点，MH沿竖直方向，连接S’P，在RtΔPR S’
中，R S’=3dm ， PR=3 dm ， ∴∠ r =300 由折射定律
可得：sin i/sin r = n 解得sin i = 2/2 ，∠i = 450 ，刻度尺上
被照亮的范围QH = 1 dm+ 3dm = （1+3）dm