2025學(xué)年高中物理必修74模塊測(cè)試卷：光學(xué)實(shí)驗(yàn)與光電子學(xué)應(yīng)用題

2025學(xué)年高中物理必修74模塊測(cè)試卷：光學(xué)實(shí)驗(yàn)與光電子學(xué)應(yīng)用題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題4分，共40分）1.下列關(guān)于光學(xué)實(shí)驗(yàn)與光電子學(xué)應(yīng)用的說法中，正確的是：A.光電效應(yīng)的發(fā)生與光的強(qiáng)度有關(guān)，與光的頻率無關(guān)。B.光導(dǎo)纖維的原理是全反射。C.激光束在空氣中傳播時(shí)，傳播速度比在水中快。D.透鏡成像時(shí)，物距大于二倍焦距時(shí)，成像是倒立縮小的實(shí)像。2.下列關(guān)于光電子學(xué)應(yīng)用的說法中，正確的是：A.光敏電阻的電阻值隨著光照強(qiáng)度的增加而增大。B.激光測(cè)距儀的原理是利用激光束的直線傳播。C.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的頻率無關(guān)。D.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的強(qiáng)度成正比。3.下列關(guān)于光學(xué)實(shí)驗(yàn)的說法中，正確的是：A.在觀察單縫衍射現(xiàn)象時(shí)，縫的寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯。B.在觀察雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成正比。C.在觀察光的折射現(xiàn)象時(shí)，折射角的大小與入射角的大小無關(guān)。D.在觀察光的反射現(xiàn)象時(shí)，反射角的大小與入射角的大小無關(guān)。4.下列關(guān)于光電子學(xué)應(yīng)用的說法中，正確的是：A.光敏二極管可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)接收。B.光敏三極管可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)發(fā)射。C.光敏電阻可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)放大。D.光敏晶體管可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)檢測(cè)。5.下列關(guān)于光學(xué)實(shí)驗(yàn)的說法中，正確的是：A.在觀察光的干涉現(xiàn)象時(shí)，干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成反比。B.在觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)成正比。C.在觀察光的偏振現(xiàn)象時(shí)，偏振光的振動(dòng)方向與光傳播方向垂直。D.在觀察光的反射現(xiàn)象時(shí)，反射光的傳播方向與入射光的傳播方向平行。6.下列關(guān)于光電子學(xué)應(yīng)用的說法中，正確的是：A.光敏電阻的電阻值隨著光照強(qiáng)度的增加而減小。B.激光測(cè)距儀的原理是利用激光束的散射。C.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的強(qiáng)度成正比。D.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的頻率成正比。7.下列關(guān)于光學(xué)實(shí)驗(yàn)的說法中，正確的是：A.在觀察單縫衍射現(xiàn)象時(shí)，縫的寬度越大，衍射現(xiàn)象越明顯。B.在觀察雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成反比。C.在觀察光的折射現(xiàn)象時(shí)，折射角的大小與入射角的大小成正比。D.在觀察光的反射現(xiàn)象時(shí)，反射角的大小與入射角的大小成正比。8.下列關(guān)于光電子學(xué)應(yīng)用的說法中，正確的是：A.光敏電阻可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)放大。B.激光測(cè)距儀的原理是利用激光束的反射。C.光敏三極管可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)接收。D.光敏晶體管可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)發(fā)射。9.下列關(guān)于光學(xué)實(shí)驗(yàn)的說法中，正確的是：A.在觀察光的干涉現(xiàn)象時(shí)，干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成正比。B.在觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)成反比。C.在觀察光的偏振現(xiàn)象時(shí)，偏振光的振動(dòng)方向與光傳播方向平行。D.在觀察光的反射現(xiàn)象時(shí)，反射光的傳播方向與入射光的傳播方向垂直。10.下列關(guān)于光電子學(xué)應(yīng)用的說法中，正確的是：A.光敏電阻的電阻值隨著光照強(qiáng)度的增加而增大。B.激光測(cè)距儀的原理是利用激光束的折射。C.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的頻率成反比。D.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的強(qiáng)度成反比。二、填空題（每題5分，共50分）1.光電效應(yīng)的發(fā)生與光的________有關(guān)，與光的________無關(guān)。2.光導(dǎo)纖維的原理是________。3.激光束在________中傳播時(shí)，傳播速度比在________中快。4.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與________成正比。5.在觀察單縫衍射現(xiàn)象時(shí)，縫的________越小，衍射現(xiàn)象越明顯。6.在觀察雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，干涉條紋的________與光的________成正比。7.在觀察光的折射現(xiàn)象時(shí)，折射角的大小與________的大小________于入射角的大小。8.在觀察光的反射現(xiàn)象時(shí)，反射角的大小與________的大小________于入射角的大小。9.光敏電阻的電阻值隨著光照強(qiáng)度的________而________。10.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與________成正比。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件。2.簡(jiǎn)述光導(dǎo)纖維的工作原理。3.簡(jiǎn)述激光測(cè)距儀的原理。四、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.一束波長(zhǎng)為600nm的綠光垂直照射到一個(gè)光柵上，觀察到第三級(jí)衍射條紋與光柵平行的距離為3.0cm。求光柵的刻痕間距。2.一個(gè)光電管在波長(zhǎng)為500nm的光照射下，光電子的最大動(dòng)能是1.0eV。求該光電管的逸出功。3.一個(gè)光敏電阻在光照強(qiáng)度為1000lx時(shí)，電阻值為100Ω；在光照強(qiáng)度為2000lx時(shí)，電阻值為50Ω。求該光敏電阻的靈敏度。五、實(shí)驗(yàn)題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的波動(dòng)性的步驟。2.簡(jiǎn)述用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證愛因斯坦光子說的步驟。3.簡(jiǎn)述用光柵衍射實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的衍射現(xiàn)象的步驟。六、論述題（每題10分，共30分）1.論述光的干涉現(xiàn)象與光的衍射現(xiàn)象的區(qū)別。2.論述光電效應(yīng)與光的波動(dòng)性的關(guān)系。3.論述光電子學(xué)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用。本次試卷答案如下：一、選擇題1.B解析：光電效應(yīng)的發(fā)生與光的頻率有關(guān)，當(dāng)光的頻率大于金屬的截止頻率時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，與光的強(qiáng)度無關(guān)。光導(dǎo)纖維利用全反射原理傳輸光信號(hào)。激光在真空中傳播速度最快，比在水中快。透鏡成像時(shí)，物距大于二倍焦距時(shí)，成像是倒立縮小的實(shí)像。2.B解析：光敏電阻的電阻值隨著光照強(qiáng)度的增加而減小。激光測(cè)距儀利用激光束的直線傳播原理。光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的頻率有關(guān)，與強(qiáng)度無關(guān)。3.B解析：在觀察單縫衍射現(xiàn)象時(shí)，縫的寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯。在觀察雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成正比。在觀察光的折射現(xiàn)象時(shí)，折射角的大小與入射角的大小有關(guān)，但與光的波長(zhǎng)有關(guān)。在觀察光的反射現(xiàn)象時(shí)，反射角的大小與入射角的大小相等。4.A解析：光敏電阻可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)檢測(cè)。激光測(cè)距儀利用激光束的直線傳播原理。光敏三極管可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)接收。光敏晶體管可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)發(fā)射。5.A解析：在觀察光的干涉現(xiàn)象時(shí)，干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成正比。在觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)成反比。在觀察光的偏振現(xiàn)象時(shí)，偏振光的振動(dòng)方向與光傳播方向垂直。在觀察光的反射現(xiàn)象時(shí)，反射光的傳播方向與入射光的傳播方向平行。6.A解析：光敏電阻的電阻值隨著光照強(qiáng)度的增加而減小。激光測(cè)距儀的原理是利用激光束的直線傳播。光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的頻率成反比。光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的強(qiáng)度成反比。7.B解析：在觀察光的干涉現(xiàn)象時(shí)，干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成正比。在觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)成反比。在觀察光的偏振現(xiàn)象時(shí)，偏振光的振動(dòng)方向與光傳播方向垂直。在觀察光的反射現(xiàn)象時(shí)，反射光的傳播方向與入射光的傳播方向平行。8.C解析：光敏電阻可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)放大。激光測(cè)距儀的原理是利用激光束的反射。光敏三極管可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)接收。光敏晶體管可以用于光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)發(fā)射。9.A解析：在觀察光的干涉現(xiàn)象時(shí)，干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)成正比。在觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)成反比。在觀察光的偏振現(xiàn)象時(shí)，偏振光的振動(dòng)方向與光傳播方向垂直。在觀察光的反射現(xiàn)象時(shí)，反射光的傳播方向與入射光的傳播方向平行。10.D解析：光敏電阻的電阻值隨著光照強(qiáng)度的增加而增大。激光測(cè)距儀的原理是利用激光束的折射。光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的頻率成反比。光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中，電子脫離金屬表面的速度與入射光的強(qiáng)度成反比。二、填空題1.頻率；強(qiáng)度2.全反射3.真空；水4.入射光的頻率5.寬度6.間距；波長(zhǎng)7.折射角；大于8.反射角；大于9.增加；減小10.入射光的頻率三、簡(jiǎn)答題1.光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件是入射光的頻率大于金屬的截止頻率。2.光導(dǎo)纖維的工作原理是利用全反射原理傳輸光信號(hào)。3.激光測(cè)距儀的原理是利用激光束的直線傳播。四、計(jì)算題1.光柵的刻痕間距=衍射條紋距離/衍射級(jí)數(shù)=3.0cm/3=1.0cm2.光電子的最大動(dòng)能=逸出功+入射光子的能量1.0eV=逸出功+(6.626×10^-34J/s×500×10^12Hz)逸出功=1.0eV-(3.313×10^-19J)≈0.66eV3.光敏電阻的靈敏度=(光照強(qiáng)度2-光照強(qiáng)度1)/(電阻值2-電阻值1)靈敏度=(2000lx-1000lx)/(50Ω-100Ω)=1000lx/(-50Ω)=-20lx/Ω五、實(shí)驗(yàn)題1.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的波動(dòng)性的步驟：1.準(zhǔn)備一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置。2.將光源照射到雙縫上。3.觀察并記錄干涉條紋的分布情況。4.分析干涉條紋的間距和分布規(guī)律。2.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證愛因斯坦光子說的步驟：1.準(zhǔn)備一個(gè)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置。2.調(diào)節(jié)入射光的頻率和強(qiáng)度。3.觀察并記錄光電子的最大動(dòng)能。4.分析光電子的最大動(dòng)能與入射光的頻率和強(qiáng)度的關(guān)系。3.光柵衍射實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的衍射現(xiàn)象的步驟：1.準(zhǔn)備一個(gè)光柵衍射實(shí)驗(yàn)裝置。2.調(diào)節(jié)光源的波長(zhǎng)和光柵的間距。3.觀察并記錄衍射條紋的分布情況。4.分析衍射條紋的間距和分布規(guī)律。六、論述題1.光的干涉現(xiàn)象與光的衍射現(xiàn)象的區(qū)別：1.干涉現(xiàn)象是兩束或多束相干光相遇時(shí)，光波相互疊加產(chǎn)生的現(xiàn)象。2.衍射現(xiàn)象是光波