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高二年级《光学》单元检测题

学号　　　姓名　　　　成绩　　　　

一、不定项选择题（每题4分，共88分）

1．声波和光波都从空气进入水中，则　　(　　)

　　A．它们的波速都变小，频率都不变，波长都变短

　　B．它们的波速都变大，频率都不变，波长都变长

　　C．声波波速变大，波长变长；光波波速变小，波长变短

　　D．声波波速不变，波长不变；光波波速变小，频率变小

2．某汽车驾驶室外有一用平面镜制作的观后镜，当汽车以60 km／h的速度在公路上向前行驶时，司机从镜中看到车后的静止景物向镜后运动的速度应是（　　)

　　A．120 km／h　　　　　　B．60 km／h

　　C．30 km／h 　　　　　　D．0

3．已知月球周围没有大气层，因此在月球上看到的天空的颜色应是（　　）

　　A．蓝色的　　　　　　　 B．红色的

　　C．苍白色的　　　　　　D．黑暗的

4．沙尘暴是由于土地沙化而引起的一种恶劣的气候现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于在这种情况下　 ( )

　　A．只有波长较短的一部分光容易发生衍射才能到达地面

　　B．只有波长较长的一部分光容易发生衍射才能到达地面

　　C．只有频率较大的一部分光容易发生衍射才能到达地面

　　D．只有能量较大的光子容易发生衍射才能到达地面

5．如图2所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出，则　　(　　)

　　A．OA为黄光，OB为紫光　　B．OA为紫光，OB为黄光

C．OA为黄光，OB为复色光 D．OA为紫光，OB为复色光

6．在防治“非典”期间，机场、车站等交通出入口使用了红外线热像仪．红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说法中正确的是（　　）

　　A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量

　　B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测

　　C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用

　D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同

7．有一块质料均匀、厚度一定的透明玻璃平板，一束单色光由空气中照射到玻璃板上，第一次沿垂直于板面方向入射：第二次沿与板面成某一倾角方向入射．则下面说法中正确的是( 　)

　A．第一次入射时光的方向未发生偏折，说明此时光在玻璃中的传播速度与空气中相同

　　B第一、第二两次光在玻璃中传播经历的时间相同　

　　C．第一、第二两次光在玻璃中传播的速度不同

　　D．第一、第二两次光在玻璃中传播的速度相同

8．下面叙述的对物理现象观察的结论中，正确的是( 　 )

A．一束单色光由空气中照射到一块厚平板玻璃上，垂直于板面入射和与板面成某一倾角入射，两次光在玻璃中传播时间不同，是由于两次光在玻璃中的速度不同。

B水中的空气泡看上去比较亮，是由于空气泡对光线有会聚作用．

C．当声源和观察者相向运动时，观察者听到声音频率变高，是由于声源的频率变高了．

D．当声源和观察者相向运动时，观察者听到声音频率变高，是由于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数增多．

9．下列说法中不正确的是(　　)

A．用紫光做双缝干涉实验的干涉条纹间距比用红光的大

　　B．电磁波的波长越长，其衍射现象越明显

　　C．从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的前后表面反射的光相干涉的结果

　　D．光的偏振现象使人们认识到光是一种横波

10．如图5所示，有一条光线投射到折射率n=√3的玻璃球上，入射角为π/9，入射到球体内的光线有一部分第一次从球体射出时，射出光线和原入射光线间的夹角为(　　)

　A．π/6 　　　B．π/4　　　　c．π/3 　　 D．π/2

11．已知介质对某单色光的临界角为θ，则下列说法中不正确的是（　）

　　A．该介质对此单色光的折射率为1／sinθ

　　B．此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ(c是真空中的光速)

　　C．此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sinθ倍

　　D．此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1／sinθ

12．图8是研究光的双缝干涉用的示意图，挡板上有两条狭缝S₁、S₂，由S₁和S₂发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射激光的波长为λ，屏上的P点到两缝S₁和S₂的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第O号亮纹，由P向上数，与O号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P₁处的亮纹恰好是10号亮纹．设直线S₁P₁的长度为r₁，S₂P₂的长度为r₂，则r₂-r₁等于(　　)

　　A 5λ　　R 10λ　 C．20λ D．40λ

13．如图10所示，有一等腰直角玻璃三棱镜ABC，它对各种色光的临界角都小于45°，一束平行于BC面的白光射到AB面上，进入三棱镜后射到 CB面上，则光束(　)

　　A．从BC面出射，仍是白色光束

　　B．从AC面出射，仍是白色光束

C．从AC面出射，是平行于BC边的彩色光束

D．从AC面出射，是不平行于BC边的彩色光束

14．太阳光的可见光部分照射到地面上，通过一定的装置可观察太阳光谱．如图12所示是一简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上即可观察到太阳光谱的七色光带，逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是　　(　)

　　A．红光一紫光，红光　　　B．紫光一红光，红光

　　c．红光一紫光，紫光　　 D．紫光一红光，紫光

15．如图13所示，两束相同的平行单色光a、b照射到一块矩形玻璃砖的上表面，发生折射后分别照射到 PQ和NQ界面上，下列说法中正确的是(　)

　　A．两束折射光都可在界面上发生全反射

　　B．两束折射光都不会在界面上发生全反射

C．折射光d可能发生全反射

D．折射光c可能发生全反射

16．如图14所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为 n₁，外层材料的折射率为 n₂，且n₁>n₂，光在空气中的传播速度为c，则光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为(已sinφ=n₂/n₁，其中φ为全反射的临界角)

A．L/c　　　　B．n₁L/n₂c

　 c．n₁n₂L/c　　D．n₁²L/n₂c

17．下列说法中正确的是　　(　　)

　　A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性．

　　B．光的频率越大，波长越大．

　　C．光的波长越大，光子的能量越大．

　　D．光在真空中的传播速度为3.00x10⁸m／s．，

18．下列有关光现象的说法中正确的是　(　　)

　　A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象　　

　　B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽　　．．

　　C．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大　

　　D．光的偏振现象说明光是一种纵波

19．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为Δx=O.6μm，若分别用频率为f₁=5.0X10¹⁴Hz和f₂=7.5X10¹⁴Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是(　　)

　　A．用频率f₁的单色光照射时，出现明条纹

　　B．用频率f₂的单色光照射时，出现暗条纹

　　c．用频率f₂的单色光照射时，出现明条纹

　　D．用频率f₁的单色光照射时，出现暗条纹

20．如图15所示，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面，且∠A=30°．在整个AC面上有一束垂直于它的平行光线射入，已知透明介质的折射率n>2，则(　　)

A．可能有光线垂直于AB面射出

B．一定有光线垂直于BC面射出

　　C．一定有光线垂直于AC面射出

　　D．从AB面和BC面射出的光线可能相交

21．夏天，海面上的下层空气的温度比上层低，我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的，远处的景物发出的或反射的光线由于不断折射，越来越偏离原来的方向，人们逆着光线看去就出现了蜃楼，如图16所示，下列说法中正确的是(　)

　　A．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小

　　B．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要大

　　C．A是蜃楼，B是景物

　　D．B是蜃楼，A是景物

22．一束激光以入射角i=30°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图17所示．如果反射光斑位移2 cm，说明液面可能(　　)

　　A．上升了 cm　　

　　B．上升了 cm

　　c．下降了cm　　　

　　D．下降了 cm

二、计算题（共32分，要求有必要的文字叙述和结题过程，只有最后结果不给分）

v₀

1 m

3 m

23、（10分）如图，P为一堵高墙,M为高h=0.8m的矮墙，S为一点光源，三者水平距离如图。S以速度竖直向上抛出，求在落回地面前，矮墙在高墙上的影子消失的时间。

24、（10分）如图，一个人发现水中S处有一溺水者，溺水者离岸的距离为SB=10 m，而发现者在A处，距B点的距离为20 m，此人在岸上运动的速度为5 m/s，而在水中的速度为1 m/s，发现者为尽快到达溺水者处，他应在何处下水?

25、（12分）一般认为激光器发出的是频率为υ的单色光，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率υ是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δυ（也称频率宽度）。让单色光照射到薄膜表面，一部分从前表面反射回来（这部分称为甲光），其余的进入薄膜内部，其中的一小部分从薄膜后表面反射回来，并从前表面射出（这部分称为乙光）。甲、乙这两部分光叠加而发生干涉，称为薄膜干涉。乙光与甲光相比，要多在薄膜中传播一小段时间Δt。理论和实践都证明，能观察到明显的干涉现象的条件是Δt的最大值Δt_m与υ的乘积近似等于1，即只有满足，才会观察到明显的稳定的干涉现象。