光學(xué)綜合練習(xí)題

-.z.光三、單項選擇題(共23小題,每題5.0分,共115分)1.如下圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點(diǎn)射入三棱鏡，在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點(diǎn)射出，假設(shè)光線在P點(diǎn)的入射角和在M點(diǎn)的折射角相等，則該棱鏡材料的折射率為()A．B．C．D．2.*人手持邊長為6cm的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高度．測量時保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼睛的距離為0.4m．在*位置時，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹的像；然后他向前走了6m，發(fā)現(xiàn)用這個鏡子長度的就能看到整棵樹的像．這棵樹的高度約為()A．4.0mB．4.5mC．5.0mD．5.5m3.如下圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°.己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時與入射光線平行．此玻璃的折射率為()A．B．1.5C．D．24.兩束細(xì)平行光a和b相距為d，從空氣中互相平行地斜射到長方體玻璃磚的上外表，如下圖，假設(shè)玻璃對a的折射率小于對b的折射率．當(dāng)它們從玻璃磚的下外表射出后，有()A．兩束光仍平行，間距等于dB．兩束光仍平行，間距大于dC．兩束光仍平行，間距小于dD．兩束光不再相互平行5.如下圖，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以一樣的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也一樣．設(shè)介質(zhì)1和介質(zhì)2的折射率分別為n1、n2，則以下結(jié)論正確的選項是()A．n1＝n2B．n1＞n2C．n1＜n2D．以上三種可能性都有6.在利用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中：甲同學(xué)在紙上正確畫出玻璃磚的兩個界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃磚使它向aa′方向平移了少許，如圖甲所示．乙同學(xué)在畫界面時，不小心將兩界面aa′、bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖乙所示，則()A．甲測得折射率偏大，乙測得折射率偏小B．甲測得折射率偏小，乙測得折射率不變C．甲測得折射率不變，乙測得折射率偏小D．甲測得折射率不變，乙測得折射率不變7.三角形AOB為直角三棱鏡的橫截面，棱鏡的折射率n＝，∠A＝60°，∠O＝90°.空氣中一束平行于斜邊AB的平行光從0B邊射入，棱鏡內(nèi)部只考慮一次反射，以下說法錯誤的選項是()A．從OB進(jìn)入棱鏡的光假設(shè)從AB邊射出，則一定會垂直于ABB．從OB進(jìn)入棱鏡的光假設(shè)從OA邊射出，則一定會垂直于OAC．光進(jìn)入三棱鏡后傳播速度變大，波長變長D．OB邊中點(diǎn)以下的入射光會垂直于OA邊射出8.abc為一全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，如下圖．一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上發(fā)生全反射，假設(shè)光線的入射點(diǎn)O的位置不變，改變?nèi)肷涔獾娜肷浞较?不考慮bc面反射的光線)．則()A．使入射光按圖中所示的逆時針方向偏轉(zhuǎn)，則紅光將首先射出ab面B．使入射光按圖中所示的逆時針方向偏轉(zhuǎn)，則紫光將首先射出ab面C．使入射光按圖中所示的順時針方向偏轉(zhuǎn)，則紅光將首先射出ab面D．使入射光按圖中所示的順時針方向偏轉(zhuǎn)，則紫光將首先射出ab面9.一束紅、紫兩色的混合光，從*種液體射向空氣，當(dāng)研究在界面上發(fā)生折射和反射現(xiàn)象時，可能發(fā)生的情況是圖中的()A．B．C．D．10.如下圖，光線由空氣透過半圓形玻璃磚，或光線由玻璃磚射入空氣的光路圖中，正確的選項是(玻璃的折射率為1.5)()A．圖乙、丙、丁B．圖乙、丁C．圖乙、丙D．圖甲、丙11.如下圖，一個透明玻璃球的折射率為，一束足夠強(qiáng)的細(xì)光束在過球心的平面內(nèi)，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球與真空的交界面處發(fā)生屢次反射和折射，從各個方向觀察玻璃球，能看到從玻璃球內(nèi)射出的光線的條數(shù)是()A．2B．3C．4D．512.如圖，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，以下圖能正確描述其光路的是()A．B．C．D．13.為了表演"隱形的大頭針〞節(jié)目，*同學(xué)在半徑為r的圓形軟木片中心垂直插入一枚大頭針，并將其放入盛有水的碗中，如下圖．水的折射率為，為了保證表演成功(在水面上看不到大頭針)，大頭針末端離水面的最大距離h為()A．rB．C．rD．r14.如下圖，兩束單色光a、b從水面下射向A點(diǎn)，光線經(jīng)折射后合成一束光，則正確的選項是()A．在水中a光的波速比b光的波速小B．a(chǎn)光的頻率比b光的頻率低C．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率D．當(dāng)a、b兩束光以一樣的入射角從水中射到A點(diǎn)，入射角從0開場逐漸增大，最先消失的是a光15.如下圖，由兩種單色光混合而成的一復(fù)色光線射向一塊半圓柱形玻璃磚圓心O，經(jīng)折射后分別沿Oa和Ob射出玻璃磚．以下說法正確的選項是()A．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率B．在玻璃中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度C．在真空中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度D．假設(shè)改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失16.炎熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會看到在一定距離之外，地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影，但當(dāng)你靠近"水面〞時，它也隨你的靠近而后退．對此現(xiàn)象的正確解釋是()A．出現(xiàn)的是"海市蜃樓〞，是由于光的折射造成的B．"水面〞不存在，是由于炎熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺C．太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射D．太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射17.如下圖，夏天，在平靜無風(fēng)的海面上，向遠(yuǎn)方望去，有時能看到山峰、船舶、樓臺、亭閣、集市、廟宇等出現(xiàn)在遠(yuǎn)方的空中．古人不明白產(chǎn)生這種景象的原因，對它作了不科學(xué)的解釋，認(rèn)為是海中蛟龍(即蜃)吐出的氣結(jié)成的，因而叫做"海市蜃樓〞，也叫蜃景．沙漠里有時也會看到遠(yuǎn)處的水源、仙人掌近在咫尺，可望而不可即，這也是"蜃景〞．以下有關(guān)蜃景的說法中錯誤的選項是()A．海面上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小B．沙面上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小C．A是蜃景，B是景物D．C是蜃景，D是景物18.在沒有月光的夜里，清澈透明寬大而平靜的水池底部中央，有一盞點(diǎn)亮的燈(可視為點(diǎn)光源)．小鳥在水面上方飛，小魚在水中游，關(guān)于小鳥、小魚所見，以下說法正確的選項是()A．小魚向上方看去，看到水面到處都是亮的B．小魚向上方看去，看到的是一個亮點(diǎn)，它的位置與魚的位置無關(guān)C．小鳥向下方水面看去，看到水面中部有一個圓形區(qū)域是亮的，周圍是暗的D．小鳥向下方水面看去，看到的是一個亮點(diǎn)，它的位置與鳥的位置有關(guān)19.夏天雨后荷葉上的水珠看起來格外透亮，晶瑩剔透，對這一現(xiàn)象有以下不同的解釋，其中正確的選項是()A．水珠對光有聚集作用，起到了類似凸透鏡的作用，所以人看到的光很強(qiáng)，感覺很亮B．水珠對光有發(fā)散作用，所以人看到的光增多，感覺很亮C．光從水珠射向底下的荷葉時，在到達(dá)水與空氣膜的交界處，一局部光發(fā)生了全反射D．從空氣射向水珠時，在空氣與水交界處一局部光發(fā)生了全反射20.水中的空氣泡、玻璃中的空氣泡，看上去比擬亮，對這一現(xiàn)象表述正確的選項是()A．空氣泡對光線有會聚作用B．空氣泡對光線有發(fā)散作用C．從空氣泡到達(dá)水或玻璃與氣泡分界面處的光一局部發(fā)生全反射形成的D．從水中或玻璃中射到空氣泡界面處的光一局部發(fā)生全反射形成的21.用干預(yù)法檢查工件外表的質(zhì)量，產(chǎn)生的干預(yù)條紋是一組平行的直線．假設(shè)劈尖的上外表向上平移一小段距離，如下圖，則干預(yù)條紋寬度將()A．變寬B．變窄C．不變D．無法確定22.如下圖是單色光雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)*一時刻的波形圖，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．在此時刻，介質(zhì)中A點(diǎn)為波峰相疊加點(diǎn)，B點(diǎn)為波谷相疊加點(diǎn)，A、B連線上的C點(diǎn)為*中間狀態(tài)相疊加點(diǎn)．如果把屏分別放在A、B、C三個位置，則()A．A、B、C三個位置都出現(xiàn)亮條紋B．B位置處出現(xiàn)暗條紋C．C位置出現(xiàn)亮條紋或暗條紋要由其他條件決定D．以上結(jié)論都不對23.從兩只一樣的手電筒射出的光，當(dāng)它們在*一區(qū)域疊加后，看不到干預(yù)圖樣，這是因?yàn)?)A．手電筒射出的光是單色光B．干預(yù)圖樣太細(xì)小看不清楚C．周圍環(huán)境的光太強(qiáng)D．這兩束光為非相干光四、多項選擇題(共8小題,每題5.0分,共40分)24.(多項選擇)一束光從玻璃射向空氣的界面，如下圖，AO為入射光線，MM′為界面，則當(dāng)θ角增大時()A．反射角將減小B．折射角將減小C．反射光線與折射光線的夾角將減小D．θ增大到90°時，進(jìn)入空氣中的光線傳播方向不發(fā)生改變25.(多項選擇)如下圖，一束復(fù)色光從空氣中沿半圓形玻璃磚半徑方向射入，從玻璃磚射出后分成a，b兩束單色光．則()A．玻璃磚對a光的折射率為B．玻璃磚對a光的折射率為1.5C．b光的頻率比a光的頻率大D．b光在玻璃中的傳播速度比a在玻璃中的傳播速度大26.(多項選擇)做"用插針法測定玻璃折射率〞實(shí)驗(yàn)時，圖示直線aa′、bb′表示在白紙上畫出的玻璃磚的兩個界面．幾位同學(xué)進(jìn)展了如下操作，說法正確的選項是()A．選定的玻璃磚兩個光學(xué)面aa′與bb′不平行，其他操作正確，會使測得的折射率偏小B．為了減小誤差，應(yīng)使入射角盡可能大C．一同學(xué)在白紙上畫aa′、bb′兩界面時，不小心下邊界面畫得下去一些，使其間距比平行玻璃磚兩光學(xué)面的間距稍微大些，其他操作正確，會使測得的折射率偏小D．保持O點(diǎn)不動，增大入射角，則在aa′側(cè)反射光線能量增強(qiáng)，進(jìn)入玻璃磚的折射光線減弱27.(多項選擇)在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，其實(shí)驗(yàn)光路如下圖，對實(shí)驗(yàn)中的一些具體問題，以下說法正確的選項是()A．為了減少作圖誤差，C和D的距離應(yīng)適當(dāng)取大一些B．為了減少測量誤差，A，B連線與法線NN′的夾角應(yīng)適當(dāng)大一些C．假設(shè)A，B的距離較大時，通過玻璃磚會看不到A，B的像D．假設(shè)A，B連線與法線NN′間夾角過大時，有可能在bb′一側(cè)看不清A，B的像28.(多項選擇)*同學(xué)用"插針法〞做測定玻璃折射率實(shí)驗(yàn)時，他的方法和操作步驟都正確無誤，但他處理實(shí)驗(yàn)記錄時，發(fā)現(xiàn)玻璃磚的兩個光學(xué)面aa′和bb′不平行，如下圖，則()A．P1P2與P3P4兩條直線平行B．P1P2與P3P4兩條直線不平行C．他測出的折射率偏大D．他測出的折射率不受影響29.把一個平行玻璃板壓在另一個平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入(如圖)，這時可以看到亮暗相間的條紋．下面關(guān)于條紋的說法中正確的選項是()A．將薄片向著劈尖移動使劈角變大時，條紋變疏B．將薄片遠(yuǎn)離劈尖移動使劈角變小時，條紋變疏C．將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動D．將上玻璃板平行上移，條紋遠(yuǎn)離劈尖移動30.(多項選擇)關(guān)于光的干預(yù)及雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識，以下說法正確的選項是()A．只有頻率一樣的兩列光波才能產(chǎn)生干預(yù)B．頻率不同的兩列光波也能產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象C．單色光從兩個狹縫到達(dá)屏上*點(diǎn)的路程差是光波長的奇數(shù)倍時出現(xiàn)暗條紋D．單色光從兩個狹縫到達(dá)屏上*點(diǎn)的路程差是光波長的整數(shù)倍時出現(xiàn)亮條紋E．用同一單色光做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，能觀察到明暗相間的不等間距的單色條紋31.(多項選擇)用紅光做光的雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，如果將雙縫中的一條縫改用藍(lán)光，以下說法正確的選項是()A．在光屏上出現(xiàn)紅藍(lán)相間的干預(yù)條紋B．只有相干光源發(fā)出的光才能在疊加時產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象，此時不產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象C．頻率不同的兩列光也能發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象，此時出現(xiàn)彩色條紋D．盡管亮暗條紋都是光波相互疊加的結(jié)果，但此時紅光與藍(lán)光只疊加不產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象一、填空題(共5小題,每題5.0分,共25分)32.如下圖，等腰直角棱鏡ABO的兩腰長都是16cm.為了測定它的折射率，將棱鏡放在直角坐標(biāo)系中，使兩腰與O*、Oy軸重合．從OB邊的C點(diǎn)注視A棱，發(fā)現(xiàn)A點(diǎn)的視位置在OA邊上的D點(diǎn)，在C，D兩點(diǎn)插上大頭針，測出C點(diǎn)的坐標(biāo)位置(0,12)，D點(diǎn)的坐標(biāo)位置(9,0)，由此計算出該棱鏡的折射率為________．33.在用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖①、②和③所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以aa′，bb′為界面畫光路圖，則甲同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填"偏大〞"偏小〞或"不變〞)．乙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________(填"偏大〞"偏小〞或"不變〞)．丙同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比________．34.如圖甲是雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．圖乙、丙是用紅光和紫光在同一裝置做實(shí)驗(yàn)得到的干預(yù)圖樣，a、b分別表示中央明條紋．紅光波長大于紫光波長，答復(fù)以下問題：(1)雙縫的作用是__________．(2)乙、丙分別是______光和______光．35.如圖，為雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)示意圖，SS1＝SS2.當(dāng)S為λ＝0.6μm的單色光源時，恰在屏上P點(diǎn)處形成第三級暗條紋，則S1、S2到P點(diǎn)的路程差Δs＝________m；當(dāng)S換用另一單色光源時，在P點(diǎn)處恰形成第三級亮條紋(中央亮紋為第0級亮條紋)，則這一光源的波長λ＝________m.36.S1和S2是兩個相干的光源，發(fā)出的光波的波長為4.00×10－7m，A點(diǎn)與S1和S2的路程差為1.80×10－6m．假設(shè)光源S1和S2的振動方向一樣，則A點(diǎn)將出現(xiàn)______條紋；假設(shè)光源S1和S2的振動方向相反，則A點(diǎn)將出現(xiàn)______條紋．(填"亮〞或"暗〞)二、簡答題(共0小題,每題10.0分,共0分)五、實(shí)驗(yàn)題(共0小題,每題10.0分,共0分)六、計算題(共6小題,每題18.0分,共108分)37.如圖，上、下外表平行的厚玻璃磚置于水平面上，在其上方水平放置一光屏．一單色細(xì)光束從玻璃磚上外表入射，入射角為i，經(jīng)過玻璃磚上外表和下外表各一次反射后，在光屏上形成兩個光斑．玻璃磚的厚度為h，玻璃磚對該單色光的折射率為n，光在真空中的速度為c.求：(1)兩個光斑的間距d；(2)兩個光斑出現(xiàn)的時間差Δt.38.為參軍事工事內(nèi)部觀察到外面的目標(biāo)，在工事壁上開一長方形孔．設(shè)工事壁厚d＝34.64cm，孔的寬度L＝20cm，孔內(nèi)嵌入折射率n＝