光学复习资料 10页

房县第一中学几何光学和物理光学专项训练题一、光的反射和平面镜成像1.(2004全国Ⅰ.20)如图l2—3所示，S为一在xOy平面内的点光源．一平面镜垂直于xOy平面放置，它与xOy平而的交线为MN，MN与x轴的夹角=300．现保持S不动，令平面镜以速率v沿x轴正方向运动，则S经平面镜所成的像()A.以速率v沿x轴正方向运动B.以速率v沿y轴正方向运动C.以速率v沿像与S连线方向向S运动D.以速率v沿像与S连线方向向S运动2.(2004全国Ⅳ.17)图12—4中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节．甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示．二人略错开，以便甲能看到乙的像．以l表示镜的长度，h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l的最小值为()A.hB.hC.hD.h二、光的折射和全反射3.(2006天津.15)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l2—5所示．方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜．图12—6给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图l2—5效果的是()4.(2006北京.16)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.2htan(arcsin)B.2htan(arcsin)C.2htan(arccos)D.2hcot(arccos)5.(2006重庆.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0M、ON上反射和折射的情况如图12—2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6.(2006广东.7)两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图\nl2—7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.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7.(2005全国Ⅰ.17)图12—8为一直角棱镜的横截面，∠bac=900，∠abc=600．一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线()A.从ab面射出B.从ac面射出C.从bc面射出，且与bc面斜交D.从bc面射出，且与bc面垂直8.(2005全国Ⅲ.18)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、，已知>．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传播速度，则()A.n1v2C.n1>n2，v1n2，v1>v29.(2005广东.5)如图l2-9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10.(2005辽宁.33)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a、b．已知a光的频率小于b光的频率．如图12—10中光路图可能正确的是()11.(2004全国Ⅱ.21)发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图l2一11．现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则()A.l1l2>l0C.l2>l1>l0\nD．l2n蓝D．蓝光光子的能量大于红光光子的能量26.(2004全国Ⅲ.15)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．②③27.(2004天津.19)激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理．用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔△t的乘积等于双缝间距．实验中可测得二次曝光时间间隔△t、双缝到屏的距离l以及相邻两条亮纹间距Δx．若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是().A.B.C.D.28.(2004江苏.1)下列说法正确的是()A．光波是一种概率波B．光波是一种电磁波C．单色光从光密介质进入光疏介质时，光子的能量改变D．单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变29.(2004辽宁.33)下列说法中正确的是()A．在真空中红光的波长比紫光的小B．玻璃对红光的折射率比对紫光的大C．在玻璃中红光的传播速度比紫光的大D．红光光子的能量比紫光光子的能量大30.(2004上海.1)下列说法中正确的是()A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B．光的频率越大，波长越大C．光的波长越大，光子的能量越大D．光在真空中的传播速度为3.00×108m/s31.(2003上海.8)劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图l2—18甲所示．将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；\n(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹()A．变疏B．变密C．不变D．消失32.(2003江苏.14)如图l2—19，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为．一细光束以入射角从P点射入，>，已知此光束由红光和蓝光组成．则当光束透过b板后()A．传播方向相对于入射光方向向左偏转角B．传播方向相对于入射光方向向右偏转角C．红光在蓝光的左边D．红光在蓝光的右边33.(2000全国.6)图12-20为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源．要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压．则()A．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出B．高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出D．高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出34.(2000上海.17)图12—21所示为单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上．可观察到的图象是()35.(1997.全国.5)在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹．若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时()A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮36.(2001上海.10)如图12—23所示，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图A是光的______________(填“干涉”或“衍射”)图像．由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径_______________(填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径．37.(1999全国.13)一束单色光，在真空中波长为6.00×lO-7m，射人折射率为1.\n50的玻璃中，它在此玻璃中的波长是_____________m，频率是_________Hz．(真空中的光速是3.00×108m/s)四、光电效应、光的粒子性38.(2006全国Ⅱ.19)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为f0()A．当用频率为2f0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2f0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hf0C．当照射光的频率f大于f0时，若f增大，则逸出功增大D．当照射光的频率f大于f0时，若f增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍39.(2006四川.15)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为：>>．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40.(2005江苏.2)为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年．爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献．某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是()A．所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动B．光既具有波动性，又具有粒子性C．在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大D．质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系41.(2005天津.17)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，2.2JB．5.3×1014Hz，4.4×10-19JC．3.3×1033Hz，2.2JD．3.3×1033Hz，4.4×10-19J42.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N个频率为f的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)()A．hfB．NhfC．NhfD．2Nhf43.(2004全国Ⅱ.19)下表给出了一些金属材料的逸出功．现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h=6.6×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s)()材料铯钙镁铍钛逸出功(×10-19J)3．O4.35.96.26.6A．2种B．3种C．4种D．5种44.(2004天津.20)人眼对绿光最为敏感．正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10-34\nJ·s，光速为3.0×108m／s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()A．2.3×10-18WB．3.8×10-19WC．7.0×10-48WD.1.2×10-48W45.（2003新课程卷.21）如图l2—24，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0．60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为()A．1.9eVB．O.6eVC．2.5eVD．3.1eV46.(2003江苏.2)用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应．现将该单色光的光强减弱，则()A．光电子的最大初动能不变B．光电子的最大初动能减少C．单位时间内产生的光电子数减少D．可能不发生光电效应41.(2002上海春季.14)牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说．如今，人们对光的性质已有了进一步的认识．下列四个示意图(图12—25)所表示的实验，能说明光性质的是()A．①②B．②③C．③④D．②④47.(2001全国.3)在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能．已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c，则可知该X射线管发出的x光的()A．最短波长为B．最长波长为C．最小频率为D．最大频率为48.(1998全国.8)一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图l2-26所示．已知金属板b有光电子放出，则可知()A．板a一定不放出光电子B．板a一定放出光电子C．板c一定不放出光电子\nD．板c一定放出光电子49.(2007江苏.7)现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C．质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球，其德布罗意波长约为10-23m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D．人们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大致相同50.(2007江苏.17)如图，P是一偏振片，P的振动方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光51．(2007重庆.18)真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限波长分别为λ1和λ2）制成，板面积为S，间距为d。现用波长为λ（λ1＜λ＜λ2的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量Q正比于A．B．C．D．52．(2007四川.19)两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则A．在真空中，a光的传播速度较大B．在水中，a光的波长较小C．在真空中，b光光子的能量较大D．在水中，b光的折射率较小53、(2007江苏.3)光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是A、一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B、一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是900时，反射光是偏振光C、日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰D、通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹54.(2005上海.3A)利用光电管产生光电流的电路如图12—27所示．电源的正极应接在______端(填“a”或“b”)；若电流表读数为8\n，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是_________________个(已知电子电荷量为1.6×10-19C)．55.(1997上海.1)如图l2—28所示，一静电计与锌板相连，在A处用一紫外灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则静电计指针偏角将_____________．(填“增大”“减小”或“不变”)(2)使静电计指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，静电计指针无偏转．那么，若改用度更大的红外线照射锌板，可观察到静电计指针___________(填“有”或“无”)偏转．56.(2006广东.13)人们发现光电效应具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解释了上述规律?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l06m/s，求该紫外线的波长(电子质量me=9．11×10-31kg，普朗克常量h=6．63×10-34J·S，1eV=1．60×10-19J)．