高中物理光学综合试题

高中物理光学综合试题承德市双滦区中学教研室陈志全一、选择题：每题四个选项中有一个或多个选项正确，请将正确选项填在题后括号内（每题5分）。1.关于平面镜的虚像,下列叙述中正确的是().(A)虚像总是倒立的(B)虚像是呵以用照相机拍摄的(C)虚像可以在屏幕上出现(D)人眼看到的虚像,是因为虚像发出的光射入人眼的视网膜2.把物体和光屏的位置固定,在两者连线的正中间放一透镜,这时光屏上出现一个清晰的像.如果沿着连线再移动透镜时,则在光屏上().(A)还可以再出现一个缩小的像(B)还可以再出现一个放大的像(C)出现放大、缩小的像都有可能,但要知道怎样移动才能判定(D)以上说法都不对3.某金属在一束绿光的照射下发生光电效应,则().(A)若增加绿光的照射强度,则单位时削内逸出的光电子数目不变(B)若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加(C)若改用紫光照射,则逸出的光电子最大初动能增加(D)若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目增加4.关于对光的本性的认识,下列说法中正确的是().(A)牛顿的微粒说与惠更斯的波动说第一次揭示了光具有波粒二象性(B)牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说没有本质的区别(C)麦克斯韦从理论上指出电磁波传播速度跟光速相同,他提出光是一种电磁波(D)麦克斯韦的电磁说与爱因斯坦的光子说说明光具有波粒二象性5光源发出的光照射到不透明物体上就会形成影.下列对于光源面积与影大小的判断中正确的是().(A)光源的面积为零.半影区不为零(B)光源面积越大.半影区越大(C)光源面积越大,本影区越大(D)影的大小与光源的面积无关6.如图1所示,一个折射率为2的三棱镜,顶角是45°.有一束光以图示方向射到三棱镜上,入射角为i(0i90°)则下列有关这束光传播过程的判断正确的是()(不考虑两次反射).①两个界面都会发生反射现象②两个界面都可能发生折射现象③在界面I不可能发生全反射④在界面Ⅱ可能发生全反射现象图1(A)只有①②(B)只有②③(C)只有①②③(D)只有①③④7.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,已画好玻璃砖的界面aa′和bb′后,不慎将玻璃砖向上平移了一些,放在如图2所示的位置上,而实验中的其他操作均正确,则测得的折射率将().(A)偏大(B)不变(C)偏小(D)无法确定8.如图3所示,平面镜MN以ω=π/3s-1的角速度绕垂直于纸面的且过O点的轴转动,AB为一段圆弧形屏幕,它的圆心在O点张角为60°.现有一束来自频闪光源的细平行光线,沿固定方向射向平面镜的O点,当光源每秒闪12次时,镜每转一转在屏幕AB上出现的光点数最多是().(A)3个(B)6个(C)2个(D)24个9如图4所示.在距竖直墙MN左侧一段距离的A点有一小球,在球的左边、紧靠小球处有一固定的点光源S.给小球一向右的水平初速度,当小球在空中作平抛运动时,在小球碰墙以前,它在墙上的影f由上而下的运动是().(A)匀速直线运动(B)自由落体运动(C)变加速直线运动(D)初述度为零的匀加迷直线运动,加速度a小于重力加速度g10.光子有能量,也行动量(p=h/λ),并遵守能量和动量的有关规律.如图5所示,真空中有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO′在水平面内灵活地转动,其中左边是圆形黑纸片,右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片.现用平行白光沿垂直纸面向里方向垂直照射这两个纸片,关于此装置开始时转动的情况(俯视),下列说法中正确的是()(A)顺时针方向转动(B)逆时针方向转动(C)都有可能(D)不会转动二、填空题：请将正确答案填在横线上（每题6分）。11.铁水的光谱是_______________光谱,霓虹灯的光谱是_______________光谱,太阳光谱是_______________光谱.(填能或不能)根据观察到的月光光谱确定月球的化学成分。12.如图6所示,有一半圆形玻璃砖,折射率为2,AB为直径,O为圆心.一束宽度恰等于玻璃砖半径的单色平行光垂直于AB从空气射入玻璃砖,其中心光线通过O点.则光束中的光线射出玻璃砖时最大的折射角为_______,并且在图中画出三条光线在玻璃砖内和玻璃砖后的光路.13.用干涉法检查工件表面的质量时,产生的干涉条纹是一组平行直线,若让劈尖的上表面略图2图3图4图5图6向上平移,如图(a)所示,则干涉条纹将_______________.若恰当增大劈尖的倾角如图(b)所示,则干涉条纹将_______________(均选填“变宽”、“变窄”或“不变”).三、计算题：要求必要的文字说明和必要的步骤（14、15各10分；16题12分）。14.如图8所示,某三棱镜的截面是一直角三角形,棱镜材料的折射率为n,底面BC涂黑,入射光沿平行于底面BC的方向射向AB而,经AB和AC折射后射出.为了使上述入射光线能从AC面射出,求折射率n的取值范围.15.如图9所示为伦琴射线管的示意图,K为阴极,A为对阴极,假设由K极发射的电子初速度为零,当AK之间所加直流电压U=30kV时,电子被加速打在对阴极A上,使之发射出伦琴射线,设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量.已知电子电量e=1.6×10-19c,质量m=0.91×10-30kg,普朗克常数h=6.63×10-34J·s,问：(1)电子到达对阴极的速度多大(取一位有效数字)(2)由对阴极发出的伦琴射线的最短波长多大?(3)若AK间的电流为10mA,那么每秒从对阴极最多能辐射多少个伦琴射线光子?图7图8图916.右如图10所示为对光电效应产生的光电子进行荷质比测定的简要原理图,两块平行金属板相距为d,其中标N为锌板,受某一紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子,电键S闭合后灵敏电流计G示数.如果凋节变阻器R,逐渐增大极板间电压,@表的示数将逐渐减小.当电压表的示数为u时,G的示数恰为零.如果断开S,在MN间加上垂直纸面的匀强磁场,当磁感应强度为B时,@表的示数也恰为零,求出光电子的荷质e/m比的表达式.图10高中物理光学综合试题答案一、选择题：题号12345678910答案BDCCDBCBBAB二、填空题：11.连续,明线,吸收,不能12.45°图略13.不变,变窄三、计算题：14.27n15.(1)s/m1018，(2)m101.41116.22dB8U备用题：1.如图所示,abc为一全反射棱镜,一束白光垂直入射到ac面上,若光线入射点O的位置保持不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线)().(A)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则红光将首先射出(B)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出曲面,则紫光将首先射出(C)使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射山ab面(D)使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出n6面答案:A2.凸透镜的焦距为f,一个在透镜光轴上的物体,从距透镜3f处,沿主光轴逐渐移到距透镜1.5,处,在此过程中()(A)像不断增大(B)像和透镜的距离不断减小(C)像和物之间的距离不断增大(D)像和焦点的距离不断增大答案:AD3.如图所示是一舣缝干涉实验装置的示意图,其中S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏.实验时用白光从左边照射单缝S,可在光屏P上观察到彩色的下涉条纹.现在S1、S2的左边分别加上红色和蓝色滤光片,则在光屏P上可观察到().(A)红光和蓝光两套干涉条纹(B)红、蓝相间的条纹(C)两种色光相叠加,但不出现干涉条纹(D)屏的上部为红光,下部为蓝光,不发生叠加答案:C4.根据热辐射理论,物体发出光的最大波长λ与物体绝对温度T的关系满足维恩公式Tλ=2.9×10-3m·K.若猫头鹰的猎物_______________蛇在夜间体温为27°C,则它发出光的最大波长为_______________m,属于_______________波段.答案:6107.9,红外线5.为了减少光在透镜表面的反射损失,可在透镜表面涂一层增透膜.增透膜的材料一般选用折射率为1.38的氟化镁.为了使在空气中波长为0.552μm的绿光在垂直透镜入射时不发生反射,所涂薄膜的厚度最小应为_______________m.答案:7100.16.设加在伦琴射线管两端的电压为20000V,假设在一段时间内共有1.25C电量的电子从阴极飞出,问：(1)它们到达对阴极时,一共获得多大的动能?(2)电子与阴极撞击后,假定有80％的能量变成了热量,而被质最160g的极板吸收,则能使对阴极的温度升高多少度(对阴极的物质比热容为0.125J／g·℃)?(3)所辐射的伦琴射线的最短波长是多少?答案:(1)J105.24，(2)1000℃，(3)0.062nm7.用功率为P0=1W的点光源,照射离光源r=3m处的某块金属薄片,已知光源发出的是波长λ=589mm的单色光,试计算：(1)1s内打到金属薄片1mm2面积上的光子数.(2)若取该金属原子半径r1=0.5×10-10m,则金属表面上每个原子平均需隔多少时间才能接收到一个光子?答案:10106.2个,3109.4s8._某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时,先在白纸上作出一与圆形玻璃同半径的圆,圆心为O,将圆形玻璃平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合.在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2,在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上,移去圆形玻璃和大头针后,得到如图所示图形,请在图中画出：(1)沿P1、P2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向.(2)光线在玻璃内的传播方向.(3)在光线入射点作法线,标出入射角i和折射角r.(4)写出计算玻璃折射率的公式(不必计算).答案:(1)略(2)略(3)略(4)sinrsini