选修4光学测试题

1、选修 3-4 光学测试题说明： 本试卷分为第、 可在各题后直接作答 .共 100 分卷两部分，请将第卷选择题的答案填入题后括号，第卷 ，考试时间 90 分钟 .第卷 （选择题 共 40 分 ）一、本题共 10小题，每小题 4 分，共 40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选 项是符合题目要求的，请把它填在括号 .1. 夏日的白天 ,在大树下乘凉时 ,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说确的是A. 大树的缝隙是圆的 ,所以地面上有许多圆斑B. 是很多树叶将太反射到地面形成的圆斑C. 这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像D. 这是太经树叶缝隙衍射形成的2. 对于某单色光 ,

2、玻璃的折射率比水大 ,则此单色光在玻璃中传播时A. 其速度比在水 ,其波长比在水中长B. 其速度比在水 ,其波长比在水中短C. 其速度比在水中小 ,其波长比在水中短D. 其速度比在水中小 ,其波长比在水中长3. 下列关于偏振光的说法中正确的是A. 自然光就是偏振光B. 沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C. 沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D. 单色光就是偏振光4. 为了减少光学元件的反射损失 ,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光 . 如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n, 厚度为 d,它使绿光在垂直入射ndB.4时反射光完全抵消 ,那么绿光在真空中的波长 0为 d

3、A.4C.4dD.4nd45.下面四个光路图5. 一束光线从折射率为 1.5 的玻璃射向空气 ,在界面上的入射角为 中正确的是6. 关于双缝干涉实验 ,若用白光作光源照射双缝 ,以下说法不正确的是A. 屏上会出现彩色干涉条纹 ,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B. 当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C. 将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D. 将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光7. 细红光束和细蓝光束垂直于 AB面进入楔形棱镜 ,并能从 AC面射出 ,如图所示 .这两束光 从

4、棱镜的 AC 面射出后的情况是A. 两束光一定相交B. 两束光仍然平行C. 两束光的反向延长线相交D. 条件不足 ,无法确定8. 红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时,若黄光恰好发生全反射 ,则A. 绿光一定能发生全反射B. 红光一定能发生全反射C. 三种单色光相比 ,红光在介质中的传播速率最小D. 红光在介质中的波长比它在空气中的波长长9. 如图所示 ,将半圆形玻璃砖放在竖直面 ,它左方有较大的光屏 P,线光源 S 可沿玻璃砖圆 弧移动 ,它发出的光束总是射向圆心O.若 S从图中 A向 B处移动,在 P上先看到七色光带 ,以后各色光陆续消失 .则此七色光带从下到上的排列

5、顺序以及最早消失的光是A. 红光紫光 ,红光B. 紫光红光 ,红光C. 红光紫光 ,紫光D. 紫光红光 ,紫光10. 在用插针法测定玻璃折射率的实验中,学生的实验方法和步骤完全正确, 但测后发现,测量值偏大,测量值偏小 ,测量值仍然正确玻璃砖的两个光学面不平行 ,则A.入射光线与出射光线一定不平行B. 入射光线与出射光线一定不平行C. 入射光线与出射光线一定不平行D. 入射光线与出射光线可能平行 ,测量值仍然正确第卷 （非选择题 共 60 分）二、本题共 5小题，每小题 5分，共 25 分.把答案填在题中的横线上 .11.1801 年英国物理学家托马斯 在实验室里成功地观察到了光的干涉现象.他

6、用单色光照射屏上的一个小孔 ,是为了获得 ; 由小孔射出来的光再射到两个小孔上,是为了获得.12. 夏天 ,太把地面晒得发热是因为太中的 显著 ;经常在矿井下劳动的工人、软骨病人要经常晒晒太阳是因为太中的 能促进生理作用、保障身体健康 .13. 已知一束单色光在水中的传播速度是在真空中的3 ,则这束光在水中传播时的波长4为真空中的 .14. 一单色光射入一折射率为2 的玻璃圆球 ,当入射角为 时 ,发现恰可在球外三个不同方向上看到折射出的光线 ,如图所示 .则角 为.15. 在双缝干涉实验中 ,屏上一点 P到双缝的路程差是 2.610-6 m.若 P点恰是暗纹 ,且和 中央之间还有一条亮纹 ,

7、则光的波长是 m.三、本题共 3小题，共 35分.解答应写出必要的文字说明、 方程式和重要演算步骤 ,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.16. （10 分 ）在双缝干涉实验中 ,用氦氖激光器作光源 ,其发出的红光频率为 4.741014 Hz， 从双缝射出的光的振动情况完全相同， 它们到达光屏上某点的路程差为2531.6 nm.那么该点将出现怎样的干涉图样 ?17. （12分） 如图所示 ,横截面是直角三角形 ABC的三棱镜对红光的折射率为 n1,对紫光的 折射率为 n2.一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB 垂直射入 ,从另一个侧面 AC 折射出来 .

8、已知棱镜的顶角 A=30,AC 边平行于光屏 MN,且与光屏的距离为 L.求在光屏上得到的可见光谱的宽度 .18. （13 分 ）两束平行的细激光束 ,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示 .已知其中一条光线沿直线穿过玻璃 ,它的入射点是 O;另一条光线的入射点为 A,穿过玻璃后两 条光线交于 P 点.已知玻璃截面的圆半径为 R,OA= R,OP= 3 R.求玻璃材料的折射率 .2选修 3-4 光学测试题参考答案1、解析 :本题考查光的直线传播的应用 ,地面上的圆斑 ,是太阳经树叶缝隙形成的像 ,即小 孔成像 .C 正确.答案 :Cc2、解析 :本题考查光在介质中传播时 ,速度、波

9、长如何变化 .据 v= 知,单色光在玻璃中的 n 折射率比在水 ,因而速度比在水中小 ;由 v=知,光的频率不变 ,速度 v变小,波长变短 .C正确 .答案 :C3、解析 :本题考查偏振光的概念 .沿着一个特定方向振动的光叫做偏振光.故正确选项为C.答案 :C4、解析 :本题考查薄膜干涉 .设绿光在膜中的波长为 ,则由 d= 1 ,4得=4d则绿光在真空中的波长为0=n=4nd.故正确选项为 D.答案 :D5、解析 :本题考查全反射 .设临界角为 C,则1sinC= =0.67n2sin45 =0.7072入射角 45大于临界角 C,发生全反射 .故正确选项为 A.答案 :A6、解析 :本题考

10、查光的干涉和衍射 .A 正确 ;当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上出现的是单缝衍射条纹 ,B 正确 ;两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,透过滤光 片的分别是黄色光和蓝色光 ,它们的频率不同 ,不能叠加形成干涉条纹 ,但屏上有亮光 ,故 C 正确，D 错.答案 :D7、解析 :本题考查光的折射 .由于光的折射 ,红蓝两束光从 AC 面射出时均向 BC 面偏折 , 但由于蓝光频率高于红光频率 ,其折射率大于红光的折射率 ,所以蓝光的偏转角大于红光的偏 转角,所以从 AC 面射出的两束光一定相交 .故正确选项为 A.答案 :A8、解析 :同一介质对红光折射率小 ,对绿光折射率大 ,所

11、以发生全反射时 ,红光的临界角最 大,绿光的临界角最小 .若黄光发生全反射 ,则绿光一定发生全反射 .由 v=c/n 得,红光速率大 ,红 光在空气中的波长比在介质中要长.故正确选项为 A.答案 :A9、解析 :本题考查光的折射与色散 .从红光到紫光频率逐渐增大 ,在玻璃中的折射率也逐 渐增大 ,从玻璃中出射偏离原来的方向便逐渐增大, 因此从下到上的排列顺序为紫光红光 .因为紫光的临界角最小 ,所以最早消失的是紫光 .故正确选项为 D.答案 :D10、解析 :本题考查测玻璃折射率的实验 .由折射定律及光路可逆知 ,出射光线与入射光线定不平行 ,但所测折射率 n= sin 1 仍然正确 .故正确

12、选项为 C.sin 2答案 :C11、答案 :一个点光源 两个振动情况总相同的光源 ,即相干光源12、答案 : 红外线热效应紫外线3cv 水4c 313、解析 : 水= 水 4真空.vv43 答案:3414、解析 :本题考查光的折射 .由几何关系知折射角 =30 ,由折射定律知2 sin=nsin=2则 =45 . 答案 :45 15、解析 : 本题考查双缝干涉 .由题意知 3 -6=2.6 10-6 m2 解得=1.7310-6 m. 答案 :1.7310-616、解析 : 本题考查双缝干涉实验中出现明暗条纹的条件.根据光波的速度公式c=f（2分）有=c 3.0 10814 mf 4.74

13、1014=0.632910-6 m=632.9 nm（2 分）光的路程差跟红光波长之比为s 2531.6n= =4632.9 即路程差为红光波长的整数倍 答案 :红色的明条纹（2分）.因此 ,两束红光在该点振动加强 ,出现红色的明条纹 .（2 分）17、解析 : 本题考查光的色散 .光路如图所示设射到屏上的红光和紫光偏离1 =30 ,则由折射定律1 sin 1n1 sin 21 sin 1n2 sin 3O 点的距离分别为 d1和 d2,折射角分别为 2和 3,入射角得 sin 2=n1sin 1= n121 sin3=n2sin 1= n22则 d1=Ltan2=Ln1（2分）（2分）（1分）（1分）（1分）d2=Ltan3=L（1分）则可见光谱的宽度为d2-d1=L（n24 n22n14 n1）（2分）答案 :L（n24 n218、解析 : 本题