衡水二中光学复习资料

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资源描述

-1-光学1劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图(1)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(2)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;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(1)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2如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象.这个实验表明()A.光是电磁波B.光是一种横波C.光是一种纵波D.光是概率波3.如图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单色光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环.以下说法正确的是()A.干涉现象是凸透镜下表面反射光和凸透镜上表面反射光叠加形成的B.干涉现象是凸透镜下表面反射光和玻璃板上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D.若将该装置放到真空中观察,就无法看到牛顿环4在2004年诺贝尔物理学奖新闻发布会上,评委们在介绍两位获奖者的主要成就——“渐进自由”理论时,用橡皮筋打了一个比方,这时,一名红衣女郎和一名黑衣男子突然拉着一条彩带上场,演示了“色力”(组成中子和质子的夸克之间的相互作用力)和“距离”的相互关系,似乎和实际生活中的男女之间“距离产生美”的道理有着异曲同工之妙.从演示看,下列对“色力”理解正确的是()A.“色力”的大小随夸克之间距离的减小而增大B.“色力”可能表现为引力C.“色力”的大小随夸克之间距离的增大而增大D.“色力”就是分子力5.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的是()A.核外电子受力变小B.原子的能量减少C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子6.如图所示,两束不同单色光A和B,分别沿半径射入截面为半圆的玻璃砖中,都经圆心O沿OP方向射出,下列说法中正确的是()A.在玻璃中B光传播速度较大B.A光光子的能量较小C.若分别用这两种单色光进行双缝干涉实验,并保持其他实验条件相同,则A光在屏上形成的明暗条纹宽度较宽D.若用B光照射某金属板能产生光电效应,则用A光照射该金属板也一定能产生光电效应7如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃折射率为3,入射角为45°(相应的折射角为24°).现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°,如图中虚线所示.则()A.光束1转过15°B.光束1转过30°C.光束2转过的角度等于15°D.光束2转过的角度大于15°8在如图所示的光电管的实验中,发现用一定频率的A单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转.而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应,那么()A.A光的频率一定等于光电管金属材料的极限频率B.B光的频率小于A光的频率C.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a9.关于点光源的说法正确的是()A.夜间我们看到的恒星都可以看作点光源B.发光的萤火虫一定能看作点光源C.发光的白炽灯泡一定不能看作点光源D.通常我们用日光灯做光学实验时,是把它看作点光源的10.关于光线的概念,下列正确的理解是()A.光线是从光源直接发出的,是客观存在的B.光线的作用类似于电场线,但前者是具体的,后者是抽象的C.光线是用来表示光束传播方向的有向直线D.光束是真实存在的,光线是人为画上的11.傍晚,太阳从西边落下,在人们观察到日落的时刻(太阳刚落在地平线上),太阳的实际位置()A.完全在地平线下方B.完全在地平线上方C.恰好落在地平线上D.部分在地平线上方,部分在地平线下方12.光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强.2008年北京奥运会将全部使用光纤通信,为各项比赛提供清晰可靠的服务.光导纤维由内芯和包层两层介质组成.下列说法正确的是()A.光纤通信依据的原理是光的全反射B.内芯和包层的折射率相同C.内芯比包层的折射率大D.包层比内芯的折射率大13.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理,它虽然本身不发光,但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车.尾灯的构造如图所示.下面说法中正确的是()A.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从右面射过来,在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从右面射过来,在尾灯的右表面发生全反射14.两种单色光由玻璃射向空气时发生了全反射,临界角分别为1、2,且12.1n、2n分别表示玻璃对这两种单色光的折射率,1v、2v分别表示这两种单色光在玻璃中的传播速度,则()A.1n2n,1v2vB.1n2n,1v2vC.1n2n,1v2vD.1n2n,1v2v15.一束白光通过三棱镜后发生了色散现象,如图所示.下列说法正确的是()A.玻璃对红光的折射率最小,红光的偏折角最小B.玻璃对紫光的折射率最小,紫光的偏折角最小C.红光在玻璃中的传播速度比紫光大D.屏幕上各色光在光谱上由上到下的排列顺序为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫16.如左下图所示,AB为一块透明的光学材料左侧的端面,建立直角坐标系如右下图,设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小.现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部,则该光线在该材料内部可能的光路是右下图中的()-2-17.假设在地球表面不存在大气层,那么白昼时间将会()A.变长B.变短C.不变D.无法确定18.关于日食和月食,以下说法正确的是()A.在月球的本影区里能看到日全食B.在月球的半影区里能看到日偏食C.在月球进入地球的半影区时,可看到月偏食D.在月球全部进入地球的本影区时,可看到月全食19.对下列自然现象描述正确的是()A.在海面上,向远方望去,有时能看到远方的景物悬在空中.同样,在沙漠中也能观察到同样的现象B.在沙漠中,向远方望去,有时能看到远方景物的倒影.同样,在海面上也能观察到同样的现象C.在海面上,向远方望去,有时能看到远方的景物悬在空中.在沙漠中,向远方望去,有时能看到远方景物的倒影D.在海面上,向远方望去,有时能看到远方景物的倒影.在沙漠中,向远方望去,有时能看到远方的景物悬在空中20.如图所示,一细束红光与一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一点M.若用1n和2n分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,下列说法中正确的是()A.1n<2n,a为蓝光,b为红光B.1n2n,a为蓝光,b为红光C.a光在玻璃中的传播速度比b光大D.a光在玻璃中的传播速度比b光小21.用薄玻璃片制成一个密闭而中空的三棱镜放入水中,当一束白光从其一个侧面斜射入并通过三棱镜时,下述正确的是()A.各色光都向顶角偏折B.各色光都向底角偏折C.紫光的偏向角比红光小D.紫光的偏向角比红光大22.潜水员在折射率为2的海水下h深处,向上观察水面,能看到的天穹和周围的景物都出现在水面上的一个圆形面积为S的区域内.关于圆面积S和深度h的关系,正确的说法是()A.S与水深h成正比B.S与水深h成反比C.S与水深h的平方成正比D.S与水深h的平方成反比23.用相同玻璃制成的厚度为a的正方体A和半径为r=a的半球体B放在报纸上,半球体的凸面向上.从正上方分别观察A、B中心处报纸上的文字,下面的观察记录,哪一项是正确的()A.A中的字比B中的高B.B中的字比A中的高C.A、B中的字一样高D.无法比较24.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯.在晚上观察不同颜色的彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是()A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大25.一束复色光由空气射到一块平行玻璃砖上,经两次折射后分成两束单色光a、b.已知a光在玻璃中的传播速度比b光大,则下列哪个光路图是正确的()26.如图所示,用透明材料做成一长方体形的光学器材,要求从上表面射入的光线能从右侧面射出,那么所选的材料的折射率应满足()A.折射率必须大于2B.折射率必须小于2C.折射率可取大于1的任意值D.无论折射率是多大都不可能27如图所示,一束光线射到一个玻璃球体上,该玻璃圆球的折射率是3,光线的入射角是60°.求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向与入射方向的夹角.28(12分)为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,如图所示.设工事壁厚d=34.64cm,孔的宽度L=20cm,孔内嵌入折射率n=3的玻璃砖.(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到,应嵌入多大折射率的玻璃砖?29如图所示是一块用折射率n=2的玻璃制成的透明体的横截面,ab是半径为R的圆弧,ac边与bc边垂直,∠aOc=60°.当一束平行黄色光垂直照到ac上时,ab部分的外表面只有一部分是黄亮的,其余是暗的.那么黄亮部分的弧长为.30.一半圆形玻璃砖,玻璃的折射率为3,AB为其直径,长度为D,O为圆心,一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光束垂直于AB从空气射入玻璃砖,其中心光线P通过O点,如图所示.M、N为光束边界光线.则M、N射出玻璃砖后的相交点距O点的距离为.31如右图所示,平面镜MN绕垂直于纸面的轴以角速度ω=3π2rad/s匀速转动,AB为一段圆心在O点的圆弧形屏幕,弦角∠AOB=60°.有一束来自频闪光源的平行光束通过狭缝S射向平面镜MN上的O点,已知光源每秒闪动12次,则屏幕AB上每秒内出现的光斑次数最多是多少?32光导纤维长l,其折射率为n,光从一个端面进入,从另一端面射出,光在光纤中运动的最长时间是多少?32雨过天晴,人们常看到天空中出现彩虹,它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时,需要分析光线射入水珠后的光路.一束细光线射入水珠,水珠可视为一个半径为R的球,球心O到入射光线的垂直距离为d.水的折射率为n.(1)在图上画出该束光线射入水珠内,经一次反射后,又从水珠中射出的光路图;(2)求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度.-3-光学答案1解析本题是一道有关薄膜干涉的信息题,其中①是一条辅助信息,它说明图(1)装置的干涉条纹为什么如图(2)所示;信息②才是解决问题的钥匙.据②知,两条相邻的明(或暗)条纹对应的厚度差y与条纹间距x的关系如上图所示,由几何关系知:y=xtanθ.当图(1)中抽取一张纸片时,θ变小,tanθ变小,因y不变,所以x应变大,即干涉条纹变疏.故A正确.2解析本题考查光的偏振现象.光的偏振现象说明光是一种横波,所以正确选项为B.答案B3解析本题考查光的干涉.牛顿环是玻璃板上表面的反射光与凸透镜下表面的反射光叠加形成的干涉现象;因为玻璃板与凸透镜之间的空气膜厚度不均匀,所以形成的干涉条纹间距不均匀,故BC正确,AD错误.答案BC4解析本题以新信息的提取与推理为核心命题,考查了现代粒子物理知识.从题中给出的信息,可以推断出“色力”可能表现为引力;橡皮筋打的比方、男女之间“距离产生美”,即距离大了相互吸引力加强,表现了“色力”的大小随距离的增大而增大.故BC正确.答案BC5解析本题考查玻尔理论.由玻尔理论知,当电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,要放出能量,故要发射一定频率的光子;电子的轨道半径小了,由库仑定律知,它与原子核之间的库仑力大了,故AC错,BD正确.答案BD6解析本

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