光学综合练习题

-.z.光三、单项选择题(共23小题,每题5.0分,共115分)1.如下图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出，假设光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，则该棱镜材料的折射率为()A．B．C．D．2.*人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度．测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m．在*位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6m，发现用这个镜子长度的就能看到整棵树的像．这棵树的高度约为()A．4.0mB．4.5mC．5.0mD．5.5m3.如下图，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．24.两束细平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上外表，如下图，假设玻璃对a的折射率小于对b的折射率．当它们从玻璃砖的下外表射出后，有()A．两束光仍平行，间距等于dB．两束光仍平行，间距大于dC．两束光仍平行，间距小于dD．两束光不再相互平行5.如下图，红光和紫光分别从介质1和介质2中以一样的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也一样．设介质1和介质2的折射率分别为n1、n2，则以下结论正确的选项是()A．n1＝n2B．n1＞n2C．n1＜n2D．以上三种可能性都有6.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示．乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则()A．甲测得折射率偏大，乙测得折射率偏小B．甲测得折射率偏小，乙测得折射率不变C．甲测得折射率不变，乙测得折射率偏小D．甲测得折射率不变，乙测得折射率不变7.三角形AOB为直角三棱镜的横截面，棱镜的折射率n＝，∠A＝60°，∠O＝90°.空气中一束平行于斜边AB的平行光从0B边射入，棱镜内部只考虑一次反射，以下说法错误的选项是()A．从OB进入棱镜的光假设从AB边射出，则一定会垂直于ABB．从OB进入棱镜的光假设从OA边射出，则一定会垂直于OAC．光进入三棱镜后传播速度变大，波长变长D．OB边中点以下的入射光会垂直于OA边射出8.abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如下图．一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，假设光线的入射点O的位置不变，改变入射光的入射方向(不考虑bc面反射的光线)．则()A．使入射光按图中所示的逆时针方向偏转，则红光将首先射出ab面B．使入射光按图中所示的逆时针方向偏转，则紫光将首先射出ab面C．使入射光按图中所示的顺时针方向偏转，则红光将首先射出ab面D．使入射光按图中所示的顺时针方向偏转，则紫光将首先射出ab面9.一束红、紫两色的混合光，从*种液体射向空气，当研究在界面上发生折射和反射现象时，可能发生的情况是图中的()A．B．C．D．10.如下图，光线由空气透过半圆形玻璃砖，或光线由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的选项是(玻璃的折射率为1.5)()A．图乙、丙、丁B．图乙、丁C．图乙、丙D．图甲、丙11.如下图，一个透明玻璃球的折射率为，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生屡次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是()A．2B．3C．4D．512.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，以下图能正确描述其光路的是()A．B．C．D．13.为了表演"隐形的大头针〞节目，*同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如下图．水的折射率为，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针)，大头针末端离水面的最大距离h为()A．rB．C．rD．r14.如下图，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光，则正确的选项是()A．在水中a光的波速比b光的波速小B．a光的频率比b光的频率低C．a光的折射率大于b光的折射率D．当a、b两束光以一样的入射角从水中射到A点，入射角从0开场逐渐增大，最先消失的是a光15.如下图，由两种单色光混合而成的一复色光线射向一块半圆柱形玻璃砖圆心O，经折射后分别沿Oa和Ob射出玻璃砖．以下说法正确的选项是()A．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度C．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度D．假设改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失16.炎热的夏天，在平坦的柏油公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．对此现象的正确解释是()A．出现的是"海市蜃楼〞，是由于光的折射造成的B．"水面〞不存在，是由于炎热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射17.如下图，夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中．古人不明白产生这种景象的原因，对它作了不科学的解释，认为是海中蛟龙(即蜃)吐出的气结成的，因而叫做"海市蜃楼〞，也叫蜃景．沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺，可望而不可即，这也是"蜃景〞．以下有关蜃景的说法中错误的选项是()A．海面上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B．沙面上层空气的折射率比下层空气的折射率要小C．A是蜃景，B是景物D．C是蜃景，D是景物18.在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯(可视为点光源)．小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，以下说法正确的选项是()A．小鱼向上方看去，看到水面到处都是亮的B．小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关19.夏天雨后荷叶上的水珠看起来格外透亮，晶莹剔透，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的选项是()A．水珠对光有聚集作用，起到了类似凸透镜的作用，所以人看到的光很强，感觉很亮B．水珠对光有发散作用，所以人看到的光增多，感觉很亮C．光从水珠射向底下的荷叶时，在到达水与空气膜的交界处，一局部光发生了全反射D．从空气射向水珠时，在空气与水交界处一局部光发生了全反射20.水中的空气泡、玻璃中的空气泡，看上去比拟亮，对这一现象表述正确的选项是()A．空气泡对光线有会聚作用B．空气泡对光线有发散作用C．从空气泡到达水或玻璃与气泡分界面处的光一局部发生全反射形成的D．从水中或玻璃中射到空气泡界面处的光一局部发生全反射形成的21.用干预法检查工件外表的质量，产生的干预条纹是一组平行的直线．假设劈尖的上外表向上平移一小段距离，如下图，则干预条纹宽度将()A．变宽B．变窄C．不变D．无法确定22.如下图是单色光双缝干预实验*一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为*中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，则()A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置处出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对23.从两只一样的手电筒射出的光，当它们在*一区域叠加后，看不到干预图样，这是因为()A．手电筒射出的光是单色光B．干预图样太细小看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光四、多项选择题(共8小题,每题5.0分,共40分)24.(多项选择)一束光从玻璃射向空气的界面，如下图，AO为入射光线，MM′为界面，则当θ角增大时()A．反射角将减小B．折射角将减小C．反射光线与折射光线的夹角将减小D．θ增大到90°时，进入空气中的光线传播方向不发生改变25.(多项选择)如下图，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a，b两束单色光．则()A．玻璃砖对a光的折射率为B．玻璃砖对a光的折射率为1.5C．b光的频率比a光的频率大D．b光在玻璃中的传播速度比a在玻璃中的传播速度大26.(多项选择)做"用插针法测定玻璃折射率〞实验时，图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面．几位同学进展了如下操作，说法正确的选项是()A．选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行，其他操作正确，会使测得的折射率偏小B．为了减小误差，应使入射角尽可能大C．一同学在白纸上画aa′、bb′两界面时，不小心下边界面画得下去一些，使其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其他操作正确，会使测得的折射率偏小D．保持O点不动，增大入射角，则在aa′侧反射光线能量增强，进入玻璃砖的折射光线减弱27.(多项选择)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，其实验光路如下图，对实验中的一些具体问题，以下说法正确的选项是()A．为了减少作图误差，C和D的距离应适当取大一些B．为了减少测量误差，A，B连线与法线NN′的夹角应适当大一些C．假设A，B的距离较大时，通过玻璃砖会看不到A，B的像D．假设A，B连线与法线NN′间夹角过大时，有可能在bb′一侧看不清A，B的像28.(多项选择)*同学用"插针法〞做测定玻璃折射率实验时，他的方法和操作步骤都正确无误，但他处理实验记录时，发现玻璃砖的两个光学面aa′和bb′不平行，如下图，则()A．P1P2与P3P4两条直线平行B．P1P2与P3P4两条直线不平行C．他测出的折射率偏大D．他测出的折射率不受影响29.把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入(如图)，这时可以看到亮暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的选项是()A．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏B．将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动30.(多项选择)关于光的干预及双缝干预实验的认识，以下说法正确的选项是()A．只有频率一样的两列光波才能产生干预B．频率不同的两列光波也能产生干预现象C．单色光从两个狭缝到达屏上*点的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹D．单色光从两个狭缝到达屏上*点的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹E．用同一单色光做双缝干预实验，能观察到明暗相间的不等间距的单色条纹31.(多项选择)用红光做光的双缝干预实验，如果将双缝中的一条缝改用蓝光，以下说法正确的选项是()A．在光屏上出现红蓝相间的干预条纹B．只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干预现象，此时不产生干预现象C．频率不同的两列光也能发生干预现象，此时出现彩色条纹D．尽管亮暗条纹都是光波相互叠加的结果，但此时红光与蓝光只叠加不产生干预现象一、填空题(共5小题,每题5.0分,共25分)32.如下图，等腰直角棱镜ABO的两腰长都是16cm.为了测定它的折射率，将棱镜放在直角坐标系中，使两腰与O*、Oy轴重合．从OB边的C点注视A棱，发现A点的视位置在OA边上的D点，在C，D两点插上大头针，测出C点的坐标位置(0,12)，D点的坐标位置(9,0)，由此计算出该棱镜的折射率为________．33.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′，bb′为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比________(填"偏大〞"偏小〞或"不变〞)．乙同学测得的折射率与真实值相比________(填"偏大〞"偏小〞或"不变〞)．丙同学测得的折射率与真实值相比________．34.如图甲是双缝干预实验装置示意图．图乙、丙是用红光和紫光在同一装置做实验得到的干预图样，a、b分别表示中央明条纹．红光波长大于紫光波长，答复以下问题：(1)双缝的作用是__________．(2)乙、丙分别是______光和______光．35.如图，为双缝干预实验示意图，SS1＝SS2.当S为λ＝0.6μm的单色光源时，恰在屏上P点处形成第三级暗条纹，则S1、S2到P点的路程差Δs＝________m；当S换用另一单色光源时，在P点处恰形成第三级亮条纹(中央亮纹为第0级亮条纹)，则这一光源的波长λ＝________m.36.S1和S2是两个相干的光源，发出的光波的波长为4.00×10－7m，A点与S1和S2的路程差为1.80×10－6m．假设光源S1和S2的振动方向一样，则A点将出现______条纹；假设光源S1和S2的振动方向相反，则A点将出现______条纹．(填"亮〞或"暗〞)二、简答题(共0小题,每题10.0分,共0分)五、实验题(共0小题,每题10.0分,共0分)六、计算题(共6小题,每题18.0分,共108分)37.如图，上、下外表平行的厚玻璃砖置于水平面上，在其上方水平放置一光屏．一单色细光束从玻璃砖上外表入射，入射角为i，经过玻璃砖上外表和下外表各一次反射后，在光屏上形成两个光斑．玻璃砖的厚度为h，玻璃砖对该单色光的折射率为n，光在真空中的速度为c.求：(1)两个光斑的间距d；(2)两个光斑出现的时间差Δt.38.为参军事工事内部观察到外面的目标，在工事壁上开一长方形孔．设工事壁厚d＝34.64cm，孔的宽度L＝20cm，孔内嵌入折射率n＝