高二物理光学试题及含详解

高中高二物理光学试卷试题及含答案详解高中高二物理光学试卷试题及含答案详解高中高二物理光学试卷试题及含答案详解光学单元测试一、选择题（每题3分，共60分）1．光辉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°，则入射角等于（）A.30°

°

°

D.75°2．红光和紫光对照，（）红光光子的能量较大；在同一种介质中流传时红光的速度较大红光光子的能量较小；在同一种介质中流传时红光的速度较大红光光子的能量较小；在同一种介质中流传时红光的速度较小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，空气其流传方向以下列图。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、va和vb，则（玻璃b在玻璃中的流传速度分别为）bA．na>nbB．na<nbC．va>vbD．va<vba4．两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2。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流传速度（）A.nl＜n2、v1＜v2l＜n2、v1>v2l>n2、v1＜v2l>n2、v1>v25．以下列图，一束细的复色光从空气中射到半球形玻璃体球心O点，经折射分为a、b两束光，分别由P、Q两点射出玻璃体。PP’、QQ’均与过O点的界面法线垂直。设光辉a、b在玻璃体内穿行所用时间分别为ta、tb，则ta:Otb等于（）P’P（A）QQ’:PP’（B）PP’:QQ’Q’QabC）OP’:OQ’（D）OQ’:OP’6．图示为素来角棱镜的横截面，bac90,abc60。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜资料的折射率n=2，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光辉（）aA．从ab面射出B．从ac面射出C．从bc面射出，且与bc面斜交bocD．从

bc

面射出，且与

bc面垂直7．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光小于b光的频率。以下哪个光路图可能是正确的？（）

a、b。已知

a光的频率8．以下列图，一束白光经过玻璃棱镜发生色散现象，以下说法正确的选项是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．玻璃中紫光的流传速度比红光大9．在以下各组的两个现象中都表现出光拥有颠簸性的是（）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.光的直线流传现象、光电效应现象10．光纤通信是一种现代通信手段，它能够供应大容量、高速度、高质量的通佩服务。目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络。以下说法正确的选项是（）Ａ．光纤通信利用光作为载体来流传信息Ｂ．光导纤维传达光信号是利用光的衍射原理Ｃ．光导纤维传达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特别细的特制玻璃丝11．现用电子显微镜观察线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n，其中n>1。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（）221n2h2mdh32h2n2h2dAmed2Bn2e3C2men2D2med212．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距周边．已知中子质量m=1．67x10—27—34kg，普朗克常量h=6．63x10J·s，能够估计德布罗意波长λ=1．82x10-10m的热中子动能的数量级为（）—17—19—21(D)10—24(A)10J(B)10J(C)10JJ13．已知能使某金属产生光电效应的极限频率为υ0，（）当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，必然能产生光电子B当用频率为2υ0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hυ0当照射光的频率υ大于υ0时，若υ增大，则逸出功增大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（）1A.2htan(arcsin)B.2htan(arcsinn)nC.2htan(arccos1D.2hcot(arccosn))n为了观察到纳米级的渺小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜，以下说法中正确的选项是（）、电子显微镜所利用电子物质波的波长能够比可见光短，因此不简单发生明显衍射、电子显微镜所利用电子物质波的波长能够比可见光长，因此不简单发生明显衍射C、电子显微镜所利用电子物质波的波长能够比可见光短，因此更简单发生明显衍射、电子显微镜所利用电子物质波的波长能够比可见光长，因此更简单发生明显衍射16．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。以下关于光的本性的陈述吻合科学规律或历史事实的是（）A）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”实质上是同样的．B）光的双缝干涉实验显示了光拥有颠簸性．C）麦克斯韦预知了光是一种电磁波．D）光拥有波粒两象性性．17．空气中两条光辉a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光辉如图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给出了两棱镜四种搁置方式的表示图，其中能产生图1收效的是（）18．两束不同样频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了图所示的折射现象（论中正确的选项是（）A．光束b的频率比光束a低B．在水中的流传速度，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

>）。以下结19．现有a、b、c三束单色光，其波长关系为

abc.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，则能够判断（）A.a光束照射时，不能够发生光电效应B.c光束照射时，不能够发生光电效应C.a光束照射时，释放出的光电子数量最多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光的流传速度比b光的小B.棱镜内a光的流传速度比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（共40分）21．人们发现光电效应拥有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。请问谁提出了何种学说很好地讲解了上述规律？已知锌的逸出功为3.34eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线的波长（电子质量me1031kg，普朗克常量h6.631034Js，1eV1.601019J）22．以下列图，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．试证明人头顶的影子做匀速运动；求人影长度随时间的变化率。23．以下列图，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°角搁置，若容器高为2dm，底边半径为（1+3）dm，OM=1dm，在容器中央正上方1dm处水平搁置一足够长的刻度尺，求光源S发出的光辉经平面镜反射后，照射到刻度尺的长度。（不考虑容器侧壁和液面的反射）24．一种用于激光治疗的氦分子激光器，输出波长的激光，激光脉冲的时间约为10-9s，输出脉冲时的功率为106W，每秒输出的脉冲个数是100个。1）这种激光的频率是多少？属于电磁波谱中的哪个波段？2）这种激光器的平均输出功率是多少？25．以下列图，透明介质球球心位于O，半径为R，光辉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光辉进入介质球后经一次反射再次回到介质球的界面时，从球内折射出的光辉与入射光辉平行，作出光路图，并算出介质的折射率。26．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)．(1)洛埃镜实验的基本装置以下图，S为单色光源，M为一平面镜．试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上订交的地域．(2)设光源

S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为

a和

L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹．写出相邻两条亮纹

(或暗纹)间距离

x的表达式．答案：题号12345678910答案CBADBABDBBCAD题号11121314151617181920答案DCABAABCDBCABD21．3．23*10-7m22、(1)设t＝0时辰，人位于路灯的正下方

O处，在时辰

t，人走到

S处，依照题意有OS＝vt

①过路灯

P和人头顶的直线与地面的交点

M为t

时辰人头顶影子的地址，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。由图l可知，在时辰t，人影的长度为SM，由几何关系，有SM=OM－OS③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，光辉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，折射光辉PQ与入射光辉DC平行，则∠POA=∠COA=isini=H/R=3R/2R=3/2i=600，折射角r=i/2=300sinr=1/2折射率sini/sinr=323、解：作