光學(xué)綜合測試題選

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1、 如有幫助歡迎下載支持 光學(xué)綜合測試題選 一、選擇題 (每題的四個選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)是正確的，請選出正確答案 ) 1．一焦距為 f 的凸透鏡，主光軸和水平的 x 軸重合， x 軸上有一點(diǎn)光源位于 透鏡的左側(cè)， 點(diǎn)光源到透鏡的距離大于 f 而小于 2f．若將此透鏡沿 x 軸向右平移 2f 的距離，則在此過程中，點(diǎn)光源經(jīng)透鏡所成的像點(diǎn)將 [ ] A ．一直向右移動 B．一直向左移動 C．先向左移動，接著向右移動 D．先向右移動，接著向左移動 2．物體立在焦距為 f 的透鏡主光軸上，與透鏡的距離為 u，當(dāng)物體沿主光

2、軸 向透鏡移近 2 cm 時(shí)，生成的像向透鏡移近 5 cm，由此可以判斷 [ ] A ．透鏡一定是凸透鏡 B．透鏡一定是凹透鏡 C．物距 u 一定大于 f D．物距 u 一定小于 f 3．如圖 1 所示，有一點(diǎn)光源置于透鏡主光軸上的 A 點(diǎn)，成像于 B 點(diǎn)，將此點(diǎn)光源放在 B點(diǎn)，成像于 C點(diǎn)，且 AB＜ BC，則 [ ] A ．此透鏡可能是凹透鏡 B．此透鏡一定是凸透鏡 C．這兩次成像中可能有一次成的是實(shí)像 D．透鏡一定在 A 點(diǎn)的左側(cè) 4．用紅光照射白色物體，經(jīng)凸透鏡在光

3、屏上形成物體的倒立清晰實(shí)像．現(xiàn)改 用綠光照射該物體， 保持物體與透鏡位置不變， 為使光屏上仍得到物體的清晰實(shí)像，正確的做法是 [ ] A ．保持光屏位置不變 B．將光屏向接近透鏡方向適當(dāng)移動一點(diǎn) C．將光屏向遠(yuǎn)離透鏡方向適當(dāng)移動一點(diǎn) D．將光屏向遠(yuǎn)離透鏡方向移動較大距離 5．如圖 2 所示，兩束單色光 a、 b 自空氣射向玻璃，經(jīng)折射形成復(fù)合光束 c， 則下列說法中正確的是 [ ] A ． a 光光子的能量比 b 光光子能量大 B．在空氣中， a 光的波長比 b 光的波長短 C．在玻璃中， a 光的光速小于 b 光的光速

4、 D．玻璃對 a 光的臨界角大于對 b 光的臨界角 1 如有幫助歡迎下載支持 6．如圖 3 所示，一條光線通過凸透鏡的主光軸上焦點(diǎn) F 以外的 M 點(diǎn)射向凸 透鏡，入射光線與主軸的夾角為 θ．當(dāng)入射光線仍通過 M 點(diǎn)而 θ 角逐漸減小 (但不為零 )時(shí)，透射光線變化的情況是 [ ] A ．可能通過另一側(cè)的焦點(diǎn) F B．與主光軸的交點(diǎn)位置不變 C．與主光軸的交點(diǎn)將遠(yuǎn)離光心 O D．與主光軸的交點(diǎn)將移近光心 O

5、 7．兩束相距為 d 的紫光 a 和紅光 b 從空氣中互相平行地斜射到長方體玻璃磚的上表面，如圖 4 所示，當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出后 [ ] A ．兩束光仍平行，間距等于 d B．兩束光仍平行，間距大于 d C．兩束光仍平行，間距小于 d D．兩束光不再相互平行 8．如圖 5 所示，在凸透鏡的左側(cè)有一點(diǎn)光源 S，經(jīng)凸透鏡成像于光屏 PQ 上， 現(xiàn)移去光屏，則從 S 上發(fā)出的某條光線 SC 經(jīng)透鏡折射后的折射光線 [ ] A ．將與主光軸交于光屏

6、 PQ 原來的位置的右側(cè) B．將與主光軸交于光屏 PQ 原來位置和透鏡之間 C．將與主光軸平行 D．將與主光軸交于光屏 PQ 與主光軸的交點(diǎn)上 2 如有幫助歡迎下載支持 9．甲、乙兩種單色光，通過同一凸透鏡，測得的焦距 f 甲＞ f 乙，則下列幾 種判斷中正確的是 [ ] A ．在凸透鏡中，兩種光的速度 v 甲＞ v 乙 B．凸透鏡對兩種光的折射率 n 甲 ＜ n 乙 C．

7、在真空中兩種光的波長 λ 甲 ＜ λ 乙 D．兩種光子的能量 E 甲＞ E 乙 10．有 a、 b、 c 三種單色光，它們在真空中的波長關(guān)系是 λ ＞ λ ＞ λ ，用 abc b 光來照射一種金屬，能夠發(fā)生光電效應(yīng)，逸出光電子的最大初動能是 Ekm，則 [ ] A ．增大 b 光的強(qiáng)度，逸出光電子最大初動能將大于Ekm B．用 a、c 光來共同照射，逸出光電子最大初動能可能小于 Ekm C．用 a 光來照射，可能沒有光電子逸出 D．用 c 光來照射，可能沒有光電子逸出 11．用游標(biāo)卡

8、尺觀察線狀光源的衍射現(xiàn)象，在其它條件都相同的情況下，以 下說法中正確的有 [ ] A ．對光子能量較大的光，狹縫寬度應(yīng)相對調(diào)大一些 B．對光子能量較大的光，狹縫寬度應(yīng)相對調(diào)小一些 C．光源應(yīng)離狹縫遠(yuǎn)些，眼晴應(yīng)離狹縫近些 D．光源應(yīng)離狹縫近些，眼晴應(yīng)離狹縫遠(yuǎn)些 12．下列四種波中，最難觀察到衍射現(xiàn)象的是哪一種波？ [ ] A ．無線電波 B．可見光 C．紫外線 D． γ 射線 3 如有幫助歡迎下載支持 13．

9、下述各種說法中正確的是 [ ] A ．在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的裝置中， 如果關(guān)閉雙縫中的一條狹縫，則在光屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋 B．利用薄膜干涉現(xiàn)象可以加強(qiáng)透射光，也可以加強(qiáng)反射光 C．在真空中，能量大的光子質(zhì)量大 D．在真空中，能量大的光子速度大 14．用游標(biāo)卡尺觀察單縫衍射現(xiàn)象時(shí)，把縫寬由 0.2mm 逐漸增大到 0.8mm ， 看到的現(xiàn)象是 [ ] A ．衍射條紋的間距逐漸變大，衍射現(xiàn)象越來越明顯 B．衍射條紋的間距逐漸變小，衍射現(xiàn)象逐漸不明顯 C．衍射條紋的間距不改變，只是亮度增強(qiáng) D．衍射條紋的間距不改變，亮度也不改變

10、 15．在光源與屏幕之間有一不透光的屏，屏上有一孔 [ ] A ．當(dāng)孔比較小時(shí)，幕上的光斑與光源的形狀相似 B．當(dāng)孔比較小時(shí)，幕上的光斑與孔的形狀相似 C．當(dāng)孔比較大時(shí)，幕上的光斑與光源的形狀相似 D．當(dāng)孔比較大時(shí)，幕上的光斑與孔的形狀相似 16．在照相機(jī)鏡頭上常涂有增透膜，關(guān)于增透膜的說法正確的是 [ ] A ．增透膜的厚度為綠光在真空中波長的 1／ 4 B．增透膜的厚度為綠光在增透膜中波長的 1／4 C．綠光從增透膜前后表面的反射光互相抵消 D．綠光從增透膜前后表面的反射光互相疊加使綠光振動加強(qiáng) 17．豎直放置的鐵

11、絲框中的肥皂膜，在太陽光照射下會形成 [ ] A ．黑白相間的水平干涉條紋 B．黑白相間的豎直干涉條紋 C．彩色的水平干涉條紋 D．彩色的豎直干涉條紋 18．如圖 6 所示為光電管工作原理圖，當(dāng)有波長 (指真空中的波長，下同 )為 λ 0 的光照射光電管陰極 K 時(shí)，電路中有光電流，則 [ ] A ．換用波長為 λ1(λ 1＞ λ 0)的光照射陰極 K 時(shí)，電路中一定沒有光電流 B．換用波長為 λ 2(λ2＜ λ 0)的光照射陰極 K 時(shí)，電路中一定有光電流 C．增加電路中電源的端電壓，電路中的光電流一定增大 D．將電源的

12、極性反接，電路中一定沒有光電流 4 如有幫助歡迎下載支持 19．如圖 7 所示 a、b 兩束光，平行主軸射入一凹透鏡，經(jīng)透鏡折射出的光線其反向延長線交于 P 點(diǎn)，由此可知 [ ] A ． a 光束中的光子能量較大 B．在同一玻璃中 a 光傳播速度較大 C．同一玻璃對 a 光折射率較大 D．若 b 光束照射光電管恰能發(fā)生光電效應(yīng)，那么 a 光束照射光電管時(shí)，也一 定能發(fā)生光電效應(yīng)

13、 20．能夠用水進(jìn)行光譜分析，確定樣品中元素成份的光譜應(yīng)當(dāng)是 [ ] A ．發(fā)射光譜 B．連續(xù)光譜 C．明線光譜 D．吸收光譜 二、填空題 1．半徑為 r 的透明半圓柱體置于空氣中，今有一光束從此半圓柱體的平面部 分垂直射入，如圖 8 所示，射入點(diǎn)距圓柱體對稱軸的距離為 d， d＝ 3r / 2，若半圓柱體的折射率為 2，則從半圓柱體射出的光線相對原 入射方向的偏向角為 ________．

14、5 如有幫助歡迎下載支持 2．如圖 9 所示，一玻璃立方體放在空氣中，光線從立方體的頂面斜射進(jìn)來， 然后投射到它的一個側(cè)面， 若要使此光線從這個側(cè)面射出， 玻璃的折射率應(yīng)滿足的條件是 ________． 3．某種透明物質(zhì)做成一個等腰直角三棱鏡， 如圖 10 所示，一束單色光以 60 的入射角從 AB 側(cè)面射入，而從 AC 側(cè)面射出時(shí)，出射光線偏離入射光線 30，則 在 AC 側(cè)面發(fā)生光的折射

15、時(shí)， 折射角等于 ________，此物質(zhì)的折射率等于 ________． 4．在真空中，波長是 6000A 的光是黃光， 4000A 的光是紫光，現(xiàn)有一束頻率 是 5 1014Hz 的單色光，它在折射率為 1.5 的無色透明玻璃中的波長是 ________A ， 它在這種玻璃中是 ________色 5．鋅的逸出功為 5.33 10-19J，普朗克常量 h＝ 6.63 10-34J s，能使鋅產(chǎn) 生光電效應(yīng)的最長波長為 ________μ m． 三、作圖、實(shí)驗(yàn)題 1．圖 11 中的點(diǎn)劃

16、線為透鏡的主光軸， O 為光心， AB 為放在透鏡焦點(diǎn) F 處的 垂直于主光軸的物體，在透鏡的右側(cè)可以觀察到物體 AB 的清晰像，試判斷透鏡是 _________透鏡，并作出透鏡成像的光路圖，確定右側(cè)焦點(diǎn)的位置． 2．如圖 12 所示， MN 為平面鏡， S 為點(diǎn)光源， P 為遮光屏，試在圖中畫出看 6 如有幫助歡迎下載支持 到光源在鏡中的像的觀察區(qū)域． (用斜線表示 ) 3．如圖 13 所示， MN 是透鏡的主光軸， AB 是與主光軸斜交的發(fā)

17、光體， A′ 是發(fā)光點(diǎn) A 通過透鏡所成的像， BC 是發(fā)光點(diǎn) B 發(fā)出的一條光線， 試作出光路圖確 定透鏡的種類、光心和焦點(diǎn)的位置以及光線 BC 經(jīng)過透鏡折射后的出射光線． 4．某同學(xué)做“測定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)，他通過正確的操作畫出矩形玻璃磚 的兩個分界面 ab 和 cd，并得到 4 個大頭針 A 、 B 、C、 D 的位置如圖 14 所示． (1) 在圖上用 3 根有方向的直線作出光從空氣射入玻璃磚、從玻璃磚射出到空氣的光路． (注意畫光路時(shí)要以 A 點(diǎn)作為光的出

18、發(fā)點(diǎn) ) (2) 用字母 α表示光從空氣射入玻璃時(shí)的入射角、用字母 β 表示光從玻璃射出到空氣時(shí)的折射角． (3) 以光進(jìn)入玻璃的入射點(diǎn)為圓心，2cm 為半徑畫圓，交表示空氣中的入射光 線的直線于 P 點(diǎn)，交表示玻璃中的折射光線的直線于 Q 點(diǎn)．量出 P 點(diǎn)到法線 (作出 法線 )的距離為 ________mm，量出 Q 點(diǎn)到法線的距離為 ________mm ，算出玻璃的 折射率為 ________． 5．如圖 15 所示，為了測量半圓形玻璃磚的折射率，我們先豎插上兩枚大頭 針 P1、P2，在玻璃磚 AB 的另一側(cè)觀察 P1、P

19、2 的像和 P2 擋住 P1 的像，并相應(yīng)地 插上另兩枚大頭針 P3、 P4，用一塊有刻度尺的直角三角板畫出實(shí)驗(yàn)光路圖，并說 明半圓形玻璃的折射率 n，用三角板測量時(shí)的計(jì)算式是 n＝ ________．如果在半圓 形玻璃磚的 AB 一側(cè)觀察不到 P1、P2 的像， 而在半圓形的一側(cè)觀察到 P1、P2 的像 和 P2 擋住 P1 的像，并相應(yīng)地插上另兩枚大頭針 P3、P4，如圖 15 乙所示，在圖中 畫出半圓形玻璃磚中的光路． 7 如有幫助歡迎下載支持

20、 6．某同學(xué)用共軛法測凸透鏡的焦距，他采用的實(shí)驗(yàn)步驟是： A ．用太陽光粗測凸透鏡的焦距 B．在光具座上依次放置蠟燭、透鏡和光屏，從刻度尺讀出蠟燭到光屏的距離 L ，使 L ＞ 4f C．將凸透鏡從蠟燭附近向光屏移動，屏上出現(xiàn)一次燭焰清晰的像，記下透鏡 的位置 D．將凸透鏡再向遠(yuǎn)離蠟燭的方向移動， 同時(shí)移動光屏，使再次在光屏上出現(xiàn) 燭焰的清晰像，從光具座的刻度尺讀出兩次成像透鏡間的距離為 d L2 d 2 f E．根據(jù)公式 f＝ ，計(jì)算凸透鏡的焦距 4L F．改變 L，按 B、 C

21、、 D、 E 步驟重復(fù)共做 3 次，取 f 的平均值 這個同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，步驟 ________有錯誤，應(yīng)改為 ________，他在實(shí)驗(yàn)中還 缺少 1 個步驟是 ________． 7．用“兩次成像法測透鏡焦距”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把光源與光屏先固定在相 距 45cm 處，被測透鏡放于兩者之間，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過移動透鏡在屏上得到一縮小的清晰的像，為使在屏上第 2 次成出清晰的像，應(yīng)將 ________． [ ] A ．光屏向透鏡移動 B．透鏡向光屏移動 C．透鏡向光源移動 D．將光源向透鏡移動 如果在實(shí)驗(yàn)時(shí)，第 2 次在光屏上所成的像沒有調(diào)節(jié)

22、到最清晰，這將會使測得的焦距 ________． (不考慮其它因素引起的誤差 ) [ ] A ．必偏大 B．必偏小 C．偏大、偏小都有可能 四、計(jì)算題 1．如圖 16 所示是直角等腰三棱鏡， 光線自 AB 面射入，折射后射到 AC 面上，為使光線不再從 AC 面射出，已知材料的折射率為 n，則入射角 i 的最大值為多少？ 2．如圖 17 為一束平行光射向半徑 R＝6cm 的半圓形玻璃磚， 其中沿徑向的光 8 如有幫助歡迎下載支持 線與直徑 AB 的夾角 θ ＝60，光

23、束經(jīng)折射后射向界面 AB 時(shí)， a 左側(cè)的光線都不能從 AB 界面射出玻璃，而 a 右側(cè)的光線都可以從 AB 界面射出玻璃，求 OB 上有光線射出部分的長度． 3．如圖 18 為一個半圓形玻璃磚的截面圖， O 為圓心， MM ′⊥ AB ，一束單 色光沿 NO 方向射入，折射光線為 ON′，ON 與 OM 的夾角為 30，ON ′與 OM ′ 的夾角為 45．已知半圓形玻璃磚的半徑 R＝ 3.0m， c＝ 3.0108m／ s，求當(dāng)該單 色光束沿與 OM 夾角為 60的 PO 方向射入時(shí)，光在該玻

24、璃磚中傳播的時(shí)間？ 4．單色細(xì)光束射到折射率 n＝ 2的透明球表面，光束在過球心的平 面內(nèi)，入射角 i ＝ 45，研究經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后經(jīng)內(nèi)表面反射 1 次，再經(jīng)球面 折射后射出的光線，如圖 19 所示 (圖中已畫出入射光線和折射光線 )． (1) 在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向； (2) 求入射光與出射光之間的夾角 α ； (3) 如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問哪種顏色光的 α 角最大，哪種顏色光的 α 角最?。?

25、 5．如圖 20，有一豎直放置的平面鏡 MN ，在平面鏡前 45cm 處有一與平面鏡 平行放置的平板 ab，在 ab 靠鏡一側(cè)有一點(diǎn)光源 S，現(xiàn)要在離平面鏡 5cm 的 PQ 虛 線上的某一處放一平行于平面鏡的擋光板，使反射光不能照射到 ab 板上的 AB 部 分．已知： SA ＝ 45 cm， AB ＝ 45cm，求擋光板的最小寬度是多少？ 9 如有幫助歡迎下載支持 6．如圖 21 所示，有

26、一細(xì)束橫截面為 1mm2 的平行紅光，波長為 6630 A ，沿著凸透鏡 (焦距 f＝8cm)主光軸射向凸透鏡，光屏 MN 和主光軸垂 直，它到凸透鏡的距離是 168cm，這束光的功率是 3 10-2W ，求光屏 MN 上 照射范圍內(nèi)每秒內(nèi)每平方厘米面積上接到多少個光子？ ( 不考慮光的反射和吸收， 普朗克常量 h＝ 6.63 10-34J s) 7．如圖 22 所示，折射率為 2的液面上有一點(diǎn)光源 S，發(fā)出一條光 線，垂直到水平放置于液體中、

27、 且距液面為 d 的平面鏡 M 上，當(dāng)平面鏡 M 繞垂直過中心 O 的軸以角速度 ω 逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，觀察者發(fā)現(xiàn)液面上有一光斑掠過，且光斑過 P 點(diǎn)后即消失，那么光斑在 P 點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度是多少？ 8．在透鏡正中央貼一個半徑為 R 的黑紙片，并在距離透鏡 30cm 處放置一個 垂直于主光軸的光屏， 若用平行與主光軸的平行光束照射透鏡時(shí)， 則在屏上形成半 徑為 2R 的黑影，求透鏡的焦距． 參考答案提示 10 如有幫助歡迎下載支持 一

28、、選擇題 1．C 2． A、D 3．B、D 4．B 5． D 6．B 7．B 8． A 9．A、B 10． C 11． B、C 12． D 13． A 、 B、 C 14．B 15．A、D 16． B、 C 17． B、C 18．B 19． A 、 C、D 20． C、D 二、填空題 1． 180 2． n＜ 2 3．60； 6 / 2 4． 4000 紫 5． 0.37 三、作圖、實(shí)驗(yàn)題 1．凹透鏡；光路如圖 1 所示

29、 2．如圖 2 所示 3．如圖 3 所示 4． (1) 如圖 4 所示 (2)如圖中的 α 、β (3) 18.0 ； 12.0； 1.50 11 如有幫助歡迎下載支持 EF 5． n＝ ；如圖 5所示 CD

30、 6．D ；將“同時(shí)移動光屏”改為“保持光屏的位置不動” ；調(diào)整燭焰中心、光 屏中心的位置，使它們位于凸透鏡的主光軸上，并使光屏與透鏡的主光軸垂直四、計(jì)算題 1．若光線不再從 AC 而射出，就是發(fā)生了全反射，設(shè)臨界角為 A ， 則 sinA＝ 1 ，光線從 AB 而進(jìn)入棱鏡，令其折射角為 r，由幾何關(guān)系∠ C n n2 1 sin i 知， sini＝ nsinr ＋∠ r＝ 90，則 sinr＝ cos∠ C＝ ．再依 n＝ sin r n ＝ n 2 1，故入射角

31、的最大值 i max ＝ arcsin n2 1． 2．如圖 6，光線 a 在 AB 界面上臨界角 C＝90－ θ ＝ 30，玻璃的折射率 n ＝ 1／ sinC ＝ 2． 光束射入玻璃后右邊界是 MN ，可以判斷： ∠NMO ＝ 30 ∠MON ＝ 30 得 ON＝ 3 R＝ 3.46(cm) ． 3 3．設(shè)玻璃的折射率為 n，根據(jù)題意 12 如有幫助歡迎下載支持 sin45 2 n＝ sin 30 這束

32、光在該玻璃中的臨界角為 C， sinC＝ 1／ n，即 sinC＝ 2／ 2， C＝ 45 所以當(dāng)光沿 PO 方向入射時(shí) i＝ 60＞ C＝ 45，將發(fā)生全反射，這束光在玻璃中經(jīng)過的距離是 l＝ 2R 光在玻璃中的速度 v＝ c n 光在玻璃中傳播的時(shí)間 t＝ l 2Rn 2.8 10 5 s v c 4． (1) 光路如圖 7 所示． (2) 由折射定律： n＝sini ／ sinr，得 sinr＝ sini／ n＝1／ 2，r＝ 30．由幾何關(guān)系，

33、 a／ 2＝ r－ (i－ r) ＝ 2r－i ，所以 α ＝ 4r－ 2i＝ 30． (3) 紅光偏折較小， α 最大；紫光偏折大， α 最?。? 5．如圖 8，分別作出兩條入射光線 1、2( 入射點(diǎn)分別是 SA 的中垂線、 SB 的中垂線與 MN 的交點(diǎn) )和兩條反射光線 1′、 2′，得到它們與 PQ 的交點(diǎn) c、d， cd 長即是最小寬度，由相似三角知識易得 cd＝ 15(cm)． 6．設(shè)平行光束的面積為 S ，此平行光束經(jīng)透鏡后會聚于焦點(diǎn) F 上，又在光屏 0

34、 MN 上形成的光斑的面積為 S，如圖 9 所示，由幾何關(guān)系知 s 168－ f 2 168－ f 2 2S0 ＝ 4(cm) 2 ＝ ( ) ，S＝ ( ) s0 f f 設(shè)平行紅光 內(nèi)入射的光子數(shù)為 ，則 γ＝ c ＝ 10 2 t ， ＝ t(s) NNhNh 3 t 1s λ 2 時(shí)，N＝ 310 λ ＝1017 hc

35、 13 如有幫助歡迎下載支持 則光屏 MN 上每秒內(nèi)每平方厘米面積上接收的光子數(shù)為 n＝ N ＝ 2.5 1016 （ s） S 7． sinθ＝ 1 ＝ 2 ， θ ＝ p n 2 4 v1 ＝ 2ω OP＝ 2ω d ＝ 2 2 ω d cosq v＝ 2v 1＝ 4ω d 8．①如圖 10，若為凸透鏡，設(shè)焦距為 f由△ AOF ∽△ COF，得 R ＝ 2R f ，則 f＝15(cm)

36、． 30＋ f ②如圖 11，若為凹透鏡，設(shè)焦距為－ f由△ FAO∽△ FCO＇，得  R ＝ 2R f 30＋ f 解得： f ＝ 30(cm)． 14 如有幫助歡迎下載支持 15