如有幫助歡迎下載支持光學(xué)綜合測試題選一、選擇題 (每題的四個選項中至少有一項是正確的，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 軸上有一點光源位于透鏡的左側(cè)， 點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，點光源經(jīng)透鏡所成的像點將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)物體沿主光軸向透鏡移近2 cm 時，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 fD物距 u 一定小于f3如圖 1 所示，有一點光源置于透鏡主光軸上的A 點，成像于B點，將此點光源放在B點，成像于 C點，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像D透鏡一定在A 點的左側(cè)4用紅光照射白色物體，經(jīng)凸透鏡在光屏上形成物體的倒立清晰實像現(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C將光屏向遠(yuǎn)離透鏡方向適當(dāng)移動一點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F 以外的M 點射向凸透鏡，入射光線與主軸的夾角為 當(dāng)入射光線仍通過 M 點而 角逐漸減小 (但不為零 )時，透射光線變化的情況是A 可能通過另一側(cè)的焦點FB與主光軸的交點位置不變C與主光軸的交點將遠(yuǎn)離光心OD與主光軸的交點將移近光心O7兩束相距為 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8如圖 5 所示，在凸透鏡的左側(cè)有一點光源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在真空中兩種光的波長 甲 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 ，用abcb 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EkmB用 a、c 光來共同照射，逸出光電子最大初動能可能小于EkmC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 射線3如有幫助歡迎下載支持13下述各種說法中正確的是A 在做雙縫干涉實驗的裝置中， 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，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，幕上的光斑與光源的形狀相似B當(dāng)孔比較小時，幕上的光斑與孔的形狀相似C當(dāng)孔比較大時，幕上的光斑與光源的形狀相似D當(dāng)孔比較大時，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 4B增透膜的厚度為綠光在增透膜中波長的14C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 0 的光照射光電管陰極K 時，電路中有光電流，則A 換用波長為1( 1 0)的光照射陰極K 時，電路中一定沒有光電流B換用波長為 2(2 0)的光照射陰極K 時，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，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，也一定能發(fā)生光電效應(yīng)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，射入點距圓柱體對稱軸的距離為d，d3r / 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_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，出射光線偏離入射光線30，則在 AC 側(cè)面發(fā)生光的折射時，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_ m三、作圖、實驗題1圖 11 中的點劃線為透鏡的主光軸，O 為光心， AB 為放在透鏡焦點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)焦點的位置2如圖 12 所示， MN 為平面鏡， S 為點光源， 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)光體， A 是發(fā)光點 A 通過透鏡所成的像， BC 是發(fā)光點 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”的實驗，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 (注意畫光路時要以 A 點作為光的出發(fā)點 )(2) 用字母 表示光從空氣射入玻璃時的入射角、用字母 表示光從玻璃射出到空氣時的折射角(3) 以光進(jìn)入玻璃的入射點為圓心，2cm 為半徑畫圓，交表示空氣中的入射光線的直線于 P 點，交表示玻璃中的折射光線的直線于Q 點量出 P 點到法線 (作出法線 )的距離為 _mm，量出 Q 點到法線的距離為_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、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，用一塊有刻度尺的直角三角板畫出實驗光路圖，并說明半圓形玻璃的折射率n，用三角板測量時的計算式是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6某同學(xué)用共軛法測凸透鏡的焦距，他采用的實驗步驟是：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 4fC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dL2d 2fE根據(jù)公式 f，計算凸透鏡的焦距4LF改變 L，按 B、 C、 D、 E 步驟重復(fù)共做 3 次，取 f 的平均值這個同學(xué)在實驗中，步驟_有錯誤，應(yīng)改為_，他在實驗中還缺少 1 個步驟是 _7用“兩次成像法測透鏡焦距”的實驗中，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，實驗時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驗時，第 2 次在光屏上所成的像沒有調(diào)節(jié)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R6cm 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 60，光束經(jīng)折射后射向界面 AB 時， 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，光在該玻璃磚中傳播的時間？4單色細(xì)光束射到折射率n2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 ；(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 角最大，哪種顏色光的 角最小？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，有一細(xì)束橫截面為1mm2 的平行紅光，波長為6630A ，沿著凸透鏡 (焦距 f8cm)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的液面上有一點光源S，發(fā)出一條光線，垂直到水平放置于液體中、 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 逆時針勻速轉(zhuǎn)動時，觀察者發(fā)現(xiàn)液面上有一光斑掠過，且光斑過 P 點后即消失，那么光斑在 P 點時的瞬時速度是多少？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，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、選擇題1C 2 A、D3B、D 4B5 D 6B7B 8 A 9A、B10 C 11 B、C 12 D13 A 、 B、 C 14B15A、D16 B、 C17 B、C 18B19 A 、 C、D20 C、D二、填空題1 1802 n2360；6 / 24 4000紫5 0.37三、作圖、實驗題1凹透鏡；光路如圖1 所示2如圖 2 所示3如圖 3 所示4 (1) 如圖 4 所示 (2)如圖中的 、 (3) 18.0 ； 12.0； 1.5011如有幫助歡迎下載支持EF5 n；如圖 5所示CD6D ；將“同時移動光屏”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 Cnn21sin i知， sini nsinr r 90，則 sinr cos C再依 nsin rn n 2 1，故入射角的最大值 i max arcsin n2 12如圖 6，光線 a 在 AB 界面上臨界角C90 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 30MON 30得 ON3 R 3.46(cm) 33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sin452nsin 30這束光在該玻璃中的臨界角為C， sinC 1 n，即sinC2 2， C 45所以當(dāng)光沿 PO 方向入射時 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 cn光在玻璃中傳播的時間t l2Rn2.8 10 5 svc4 (1) 光路如圖7 所示(2) 由折射定律： nsini sinr，得 sinr sini n1 2，r 30由幾何關(guān)系，a 2 r (i r) 2ri ，所以 4r 2i 30(3) 紅光偏折較小， 最大；紫光偏折大， 最小5如圖 8，分別作出兩條入射光線 1、2( 入射點分別是 SA 的中垂線、 SB 的中垂線與 MN 的交點 )和兩條反射光線 1、 2，得到它們與 PQ 的交點 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F 上，又在光屏0MN 上形成的光斑的面積為S，如圖 9 所示，由幾何關(guān)系知s168 f 2168 f22S0 4(cm)2 ()，S ()s0ff設(shè)平行紅光內(nèi)入射的光子數(shù)為，則c 102t， t(s)NNhNh3t 1s2時，N 310 1017hc13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）S7 sin 1 2 ， pn24v1 2 OP 2d 2 2 dcosqv 2v 1 4 d8如圖 10，若為凸透鏡，設(shè)焦距為f由 AOF COF，得 R 2Rf，則 f15(cm) 30 f如圖 11，若為凹透鏡，設(shè)焦距為f由 FAO FCO，得R2Rf30 f解得： f 30(cm)14如有幫助歡迎下載支持15