光组卷练习1.docx
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光组卷练习1.docx
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光组卷练习1
1、如图所示为一块横截面积为扇形的半径为r的柱体玻璃砖,O为截面的圆心,AB为柱体玻璃砖的圆弧面,置于空气中.现有一细束光束a,垂直射到AO面上的P处,经玻璃砖弧面反射,之后经OB面折射平行返回.已知AOB=1350,玻璃对此光的折射率为,则入射点P距圆心0的距离为( )
A. B. C. D.
2、如图所示,有两束颜色相同的、间距为的平行细光束以相同的入射角射到成角的平行玻璃砖上表面,则从玻璃砖下表面射出的光线( )
A.仍是平行光,但宽度大于
B.仍是平行光,但宽度小于
C.成为会聚光束
D.成为发散光束
3、如图所示,a、b两种单色光平行地射到平板玻璃上,经平板玻璃后射出的光线分别为、。
下列说法正确的是( )
A.光线a在玻璃中的折射率比光线b大
B.光线a在玻璃中的传播速度比光线b小
C.做双缝干涉实验时,用光线a产生的干涉条纹间距比b大
D.光线b比a容易产生明显的衍射现象
4、为了在实验室模拟海市蜃楼现象,在沙盘左端竖直固定一目标,实验者在沙盘右侧观察,如图所示,现给沙盘加热,实验者在沙盘右端可同时看到目标及目标倒影的原因是
A.加热后,离沙盘越远处空气拆射率越大
B.形成倒影的原因是发生了全反射
C.形成倒影的原因是发生了干涉
D.形成倒影的原因是发生了衍射
5、如图所示,两束平行细单色光a、b,斜射到截面是矩形的玻璃砖的一个侧面,入射点分别为O1、O2,都从玻璃砖
的另一平行侧面上的某点P射出,则下列说法中正确的是( )
A.射出点P不可能在过O1、O2的这两条法线之间
B.单色光b的频率一定大于a的频率
C.单色光a照射到某金属表面打出的光电子的初动能,一定大于单色光b照射到该金属表面所打出的光电子的初动能
D.从玻璃砖射出的是一束复色光,它一定平行于入射光
6、如右图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。
现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播方向中可能正确的是
7、如图所示,用折射率的玻璃做成内径为R、外径为的半球形空心球壳,一束平行光射向此半球的外表面,与中心对称轴平行,下列判断正确的是( )
A、球壳内部以为中心线,上、下(左、右)各的圆锥球壳内有光线射出.
B、球壳内部以为中心线,上、下(左、右)各的圆锥球壳内有光线射出.
C、至少用一个半径为1/2R的遮光板,圆心过轴并垂直该轴放置,才可以使球壳内部没有光线射出.
D、至少用一个半径为R的遮光板,圆心过轴并垂直该轴放置,才可以使球壳内部没有光线射出.
8、在没有月光的夜间,一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源),小鱼在水中游动,小鸟在水面上方飞翔,设水中无杂质且水面平静,下列说法正确( )
A.小鱼向上方水面看去,看到水面到处都是亮的,但中部较暗
B.小鱼向上方水面看去,看到的是一个亮点,且亮点的位置与鱼的位置无关
C.小鸟向下方水面看去,看到水面中部有一个圆形区域是暗的,周围是亮的
D.小鸟向下方水面看去,看到的是一个亮点,且亮点的位置与鸟的位置无关
9、如图所示,a、b两束不同频率的单色光以45°的入射角射到玻璃砖的上表面上,入射点分别为A、B。
直线OO΄垂直玻璃砖与玻璃砖上表面相交于E点.A、B到E的距离相等。
a、b两束光与直线OO΄在同一平面内(图中纸面内)。
经过玻璃砖后,a、b两束光相交于图中的P点。
则下列判断中正确的是 ( )
A.a光比b光更容易发生明显衍射现象
B.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
D.在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度
10、下列说法正确的是
A.光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
B.光电效应实验说明光具有粒子性
C.光的偏振现象说明光是纵波
D.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大
11、如图,一个三棱镜的截面为等腰直角ABC,为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.则该棱镜材料的折射率为( )
A、 B、 C、 D、
12、如图所示,一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃(上、下表面平行)的上表面,穿过玻璃后从下表面射出,变为a、b两束平行单色光。
关于这两束单色光,下列说法中正确的是
A.此玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B.在此玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
C.如b能使某金属发生光电效应,则a光也一定能使该金属发生光电效应
D.用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光的干涉条纹间距比b光的宽
13、关于下面四图,以下说法正确的是 ( )
A.甲图可能是单色光形成的双缝干涉图样
B.在乙漫画中,由于光的折射,鱼的实际位置比人看到的要深一些
C.丙图为一束含有红光、紫光的复色光c,沿半径方向射入半圆形玻璃砖,由圆心O点射出,分为a、b两束光,则用同一装置做双缝干涉实验时,用a光要比用b光条纹间距更大
D.丁图是光从玻璃射人空气里时的光路图,则其入射角是60°
14、如图所示,一玻璃砖的横截面为半圆形,MN为截面的直径,Q是MN上的一点,且与M点的距离(R为半圆形截面的半径)。
一束与截面平行的白光由Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖,从玻璃砖的圆弧面射出后,在光屏P上得到由红到紫的彩色光带。
如果保持入射光线和光屏的位置不变,而使玻璃砖沿MN向上或向下移动,移动的距离小于,则
A.向上移动时,屏上红光最先消失 B.向上移动时,屏上紫光最先消失
C.向下移动时,屏上红光最先消失 D.向下移动时,屏上紫光最先消失
15、(选修模块3-4)
⑴香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖。
诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献,评委会指出:
高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作,成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石。
下列关于“光纤”及原理的说法中,正确的是
A.光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点
B.光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C.实用光导纤维是由内芯和外套两层组成。
内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
D.当今,在信号的传输领域中,光纤电缆(“光缆”)已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”,成为传播信息的主要工具,是互联网的骨架,并已联接到普通社区。
⑵如图所示,一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动,坐标原点O为平衡位置,MN=8cm.从小球经过图中N点时开始计时,到第一次经过O点的时间为0.2s,则小球的振动周期为 s,振动方程的表达式为x= cm;
⑶下列说法中正确的是
A.雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
B.调谐是电磁波发射的过程,调制是电磁波接收的过程
C.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄
D.考虑相对论效应,一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短
16、平行单色光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面,其截面如图所示,发现圆弧AB上只有1/3区域有光射出(不考虑光反射后的折射光线)。
若将a平行光换成b平行光,发现光从AB弧上射出的范围增大。
下列说法正确的是 ( )
A.玻璃半球对a光的折射率为2
B.b光在玻璃半球中的速度小于a光在玻璃半球中的速度
C.真空中,b光波长比a光波长短
D.如果a光照射一块金属板发生光电效应,那么b光照射同一金属板也一定能发生光电效应
17、下面说法中不正确的是
A.光从真空射入不同介质,当入射角一定时,折射角大的,该介质的折射率大
B.用红光照金属时能发生光电效应,则用紫光照时一定能发生
C.一单色光从空气射入玻璃中其频率不变,波长变短
D.用单色光做双缝干涉实验,若装置不变,则红光条纹间距大于蓝光条纹间距
18、如右图所示,用三块完全相同的两面平行玻璃组成一等边三角形。
由红光和蓝光组成的一细光束以平行于底面BC从AB面射入,由AC面射出,则从AC而射出的光
A.分成两束,上边为蓝光,下边为红光 B.分成两束,上边为红光,下边为蓝光
C.仍为一束,并与底面BC平行 D.仍为一束,并向底面BC偏折
19、如图,均匀玻璃中有一球形气泡,球内为空气,球心为O。
一束由两种色光混合而成的很细的复色光由PQ方向(PQ连线不过圆心)从玻璃射入气泡中,经折射后分别从界面上的a、b两点射出(图中
a、b两点未标出,已知a点比b点离直线PQ更远),则下列说法正确的是
A.a、b两点均位于图中虚线远离O点的一侧
B.从a、b两点射出的单色光有可能相互平行
C.若将从a、b射出的光分别照射锌板,a种色光能产生光电效应,则b种色光一定能产生光电效应Ks**5u
D.若光的入射方向PQ至O的距离增大,气泡内a种色光先消失,b种色光后消失。
20、如图,在平行玻璃砖上方有一点光源So,观察者在A点隔着玻璃砖看到的So像在.S1处,若将玻璃砖向右下方平行移动一段距离至虚线位置,观察者仍在A点将看到So的像点S2的位置在( )
A.在So点正上方 B.在S1点正下方
C.在S1点左上方 D.仍在S1点
21、如图甲所示,一束细光束沿PO射向截面为半圆形玻璃砖的圆心处后,分别沿OA和OB射出。
对于OA、OB两束单色光下列说法正确的是
A.沿OA出射的单色光穿过玻璃的时间较长
B.用这两种单色光在同一套实验装置做双缝干涉实验时,则沿OA出射的光在屏幕上形成的相邻两明条纹的间距较小
C.用这两种单色光照射某种金属板时均能产生光电效应,则用沿OB出射的光照射在该金属板上产生的光电子的最大初动能较大
D.若将这一束细光束从半圆形玻璃砖的侧面始终指向圆心O入射(如图乙),在增大入射角的过程中,从O点出射的光中首先消失的是甲图中OA所示的单色光
23、一条光线在三种介质的平行界面上反射或折射的情况如图所示,若光在I、II、III三种介质中的速度分别为v1、v2和v3,则( )
A.v1>v2>v3 B.v1 24、如图所示,两束平行的甲光和乙光,相距为d,斜射到置于空气中的平行玻璃砖上,当它们从玻璃砖的下表面射出时( ) A.若甲为紫光,乙为红光,则两条出射光线间距离一定大于d B.若甲为紫光,乙为红光,则两条出射光线间距离可能小于d C.若甲为红光,乙为紫光,则两条出射光线间距离可能大于d D.若甲为红光,乙为紫光,则两条出射光线间距离一定小于d 25、[物理——选修3-4] (1)一简谐机械波沿x轴正方向传播。 在t1=0、t2=1.0s时刻该波的波形曲线分别如图中实线、虚线所示。 a、b为该机械波上的两个质点,它们平衡位置的坐标分别为xa=2.0m、xb=8.0m。 下列说法中正确的是( ) A.该机械波的周期一定等于8s B.该机械波的波速一定等于1.0m/s C.t2=1.0s时a与b的速度一定大小相等、方向相同 D.t2=1.0s时a与b的加速度一定大小相等、方向相同 (2)如图所示,一不透明的圆柱形容器内装满折射率n=的透明液体,容器底部正中央O点处有一点光源S,平面镜MN与底面成45°角放置,若容器高为2dm,底边半径为(1+)dm,OM=1dm,在容器中央正上方1dm处水平放置一足够长的刻度尺,求光源S发出的光线经平面镜反射后,照射到刻度尺的长度。 (不考虑容器侧壁和液面的反射) 26、【物理—选修3-4模块】 (1)在以下各种说法中,正确的是 ( ) A.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要大 B.做简谐运动的物体,当物体的位移为负值时,速度一定为正值,加速度一定负值 C.真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系 D.地面附近有一高速飞过的火箭,地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变慢了 (2)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜,现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB界面上,入射角的正弦sini=0.75。 求: ①光在棱镜中传播的速率; ②此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线)。 27、(物理—选修3-4) ⑴如图所示,质点O在垂直x轴方向上做简谐振动,形成了沿x轴传播的横波。 在t=0时刻质点O开始向上运动,经0.2s第一次形成图示波形,由此判断在t=2.5s时刻,质点A、B的运动情况是 A.A点位于x轴的下方。 B.B点位于x轴的上方。 C.A点正往上运动。 D.B点正往上运动。 ⑵某种液体的折射率为,在其液面下有一可绕水平轴O匀速转动的平面镜OA,OA的初始位置与液面平行,如图所示: 在液面与平面镜间充满自左向右的平行光线。 若在平面镜逆时针旋转一周的过程中,光线射入空气中的时间为2s。 试问: ①平面镜由初始位置转过多大角度时,光线开始进入空气? ②平面镜旋转的角速度多大? 28、【物理-物理3-4】 (1)一简谐运动的位移与时间的函数关系式为,由此可以求出该运动的周期为 ,初相位为 (2)如图所示直角三角形透明体,∠A=60°;∠B=30°.一束单色光垂直AC边射 入透明体,先在面发生全反射,然后一部分光线从CB边上的某点射出,该出射光线与CB边成45°角,另一部分从AB上的某点射出.请使用铅笔(笔迹适当黑些、粗些)画出光路图(画出有关的箭头和辅助线,注明有关角度的大小),求出该透明体的折射率. 29、【物理——选修3-4】 (1)一列简谐横波沿x轴正向传播,波传到x=lm的P点时P点开始向y轴负方向振动,从此刻开始计时,已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形,此时x=4m的M点正好在波谷。 下列说法中正确的是 ( ) A.这列波的传播速度是7.5m/s B.t=0.5s时,x=5m处的质点Q(图中未画出),第一次到达波谷 C.当M点开始振动时,P点正好在波谷 D.P点的振动周期为0.4s (2)如图所示,一束截面为圆形(半径R=lm)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区,屏幕S至球心距离为D=m,不考虑光的干涉和衍射,试问: ①若玻璃半球对紫色光的折射率为,请你求出圆形亮区的半径。 ②若将题干中紫色改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色? 30、[物理——选修3-4] (1)下列说法中正确的是__________ A.把调准的摆钟,由北京移至赤道,这个钟将变慢,若要重新调准,应增加摆长。 B.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短。 C.1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的。 D.调谐是电磁波发射应该经历的过程,调制是电磁波接收应该经历的过程。 (2)如图所示,真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖,其折射率n=.一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖表面上,最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B,A和B相距h=2.0cm.已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s.试求: ①该单色光在玻璃砖中的传播速度. ②玻璃砖的厚度d. 31、【物理----选修3-4】 (1)下列说法正确的是: A.地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的“火箭长度”要比火 箭上的人观察到的“火箭长度”短一些 B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 C.变化的电场—定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场 D.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长有关 E.次声波是频率低于20Hz的声波,,它比超声波更易发生衍射 F.一列加速驶出车站的火车,站台上的人听到的汽笛音调变高了 (2)空间中存在一列向右传播的简谐横波,波速为2m/s,在t=o时刻的波形如图甲所示.试写出x=2.0m处质点的位移一时间关系表达式 ;若空间中存在振幅不同,波速相同的两列机械波相向传播,它们的周期均为T,t=0时刻两列波的波形如图乙所示,请定性画出t1=T/4时刻的波形图。 (3)如图所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质, 经下表面反射后,从上面的A点射出。 已知入射角为i, A与O相距l介质的折射率为n,试求介质的厚度d。 32、〔物理——选修3-4〕 (1)如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,波长为。 某一时刻,在介质中取位移沿y轴正方向且大小等于振幅一半的相邻两质点P1、P2,已知P1的x坐标小于P2的x坐标,下列判断正确的是 (填入正确选项前的字母)。 A.若P1P2<,则P1向上运动,P2向下运动 B.若P1P2<,则P1向下运动,P2向上运动 C.若P1P2>,则P1向上运动,P2向下运动 D.若P1P2>,则P1向下运动,P2向上运动 (2)如图所示,横截面为四分之一圆的柱形玻璃砖放在水平面MN上,O点是圆心。 一列与OA面等高的平行光束沿水平方向垂直射向玻璃砖的OA面,平行光束通过玻璃砖后在水平面MN上留下照亮的区域。 已知玻璃砖的折射率为n(n<2),不考虑光在OA、OB面的反射。 问: ①若在玻璃砖左侧竖直放置一遮光板,使水平面BN不被照亮,遮光板的最小高度是多少? ②撤去遮光板,从OA的中点射入的光,在MN上的P处留下一个光点,P点到O点的距离是多少? 33、(选修模块3-4) ⑴下列说法正确的是 ▲ A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。 B.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场 C.当波源相对于观察者运动时,观察者接受到波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应 D.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,测量单摆周期应该从小球经过平衡处开始计时,以减小实验误差 ⑵一列简谐横波沿x轴负方向传播,周期为4s,t=0时刻的波形如图所示.质点O的振动方程为 ▲ ;质点a平衡位置的坐标xa=5m.质点b平衡位置的坐标xb=3m则质点a和质点b比较, ▲ 点先到平衡位置处。 ⑶如图所示,一束平行单色光由空气斜射入厚度为d的玻璃砖,入射光束在玻璃砖上表面的入射角为θ,入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为a,经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b,可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c.求: 光在玻璃砖中的传播速度v。 34、[物理——选修3-4] (1)一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波的波形如图所示。 则a质点的振动图象为 (2)图示是一透明的圆柱体的横截面,其半径R=20cm,折射率为,AB是一条直径, 今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体,试求: ①光在圆柱体中的传播速度; ②在AB的上下两侧距离直线AB多远的入射光线,折射后恰经过B点. 35、【物理----选修3-4】 (1)利用“单摆测定重力加速度”的实验中,测出几组摆长L和相应周期T,并作出T2—L图线,如图所示,图线上A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).则可以得重力加速度g= (2)如图所示,透明光学材料制成的直角三棱镜, 色光垂直于AC面射向棱镜,入射点为0,求该单色光第一次射出棱镜时的折射角. 36、【物理—选修3-4】 (1)(5分)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的图象如图所示,经过的时间,这列波恰好第三次重复出现图示的波形。 (i)该列波的传播速度; (ii)画出时刻的波形。 (2)(10分)DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成。 如图所示,激光束以入射角从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后,聚焦到信息记录层的光斑宽度为a,才能有效获取信息。 (i)写出sin应当满足的关系式 (ii)在保证a不变的前提下,减小激光束照到塑料保护层的宽度(),可采取哪些措施? (答出三条措施) 37、 (选修3-4试题) (1)在以下说法中,正确的是 A.电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 B.牛顿环是簿膜干涉的结果,当用频率更高的单色光照射时,同级牛顿环半径将会变大 C.机械波是介质传递波源质点以及振动能量的一种方式 D.麦克耳孙-莫雷实验结果表明: 不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的 (2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比 . (3)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L. 39、[物理-选修3-4] (1)一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。 已知t=0时的波形如图所示。 则a点完成一次全振动的时间为 s;a点再过0.25s时的振动方向为 (y轴正方向/y轴负方向)。 (2)如图所示,置于空气中的一个不透明容器内盛满某种透明液体。 容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。 靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源。 开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。 将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可以看到线光源底端,再将线光源沿同一方向移动8.0cm,刚好可以看到其顶端。 求此液体的折射率n。 40、(物理—选修3--4) (1)一列沿x轴正向传播的横波在某时刻的波形图如图甲所示。 a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个质点的平衡位置,若从该时刻开始计时,则图乙是下面哪个质点经过3/4个周期后的振动图象: ( ) A.a处质点 B.b处质点 C.c处质点 D.d处质点 (2).如图,MN是一条通过透明球体球心的直线。 在真空中波长为λ0=564nm的单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,若出射光线CD与MN的交点P到
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