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第四节 光学
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1 、 单选题
在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以
采用的方法有（ ）。
A ： 改用红光作为入射光，增大双缝到屏的距离
B ： 改用蓝光作为入射光，增大双缝到屏的距离
C ： 改用红光作为入射光，减小双缝到屏的距离
D ： 改用蓝光作为入射光，减小双缝到屏的距离
正确答案： A
解析：
根据 红光比黄光波长大，增大双缝到屏的距离即增大L，均可使干涉条纹的间距
增大。
2 、 单选题
一沿x轴正方向传播的简谐横波t时刻的波形图像如图所示，已知该波的周期
为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点。则下列说法中错误的是（ ）。
A.
B.在t+2T时，质点d的加速度达到最大值
C.从t到t+2T的时间间隔内，质点d通过的路程为6cm
D.t时刻后，质点b比质点a先回到平衡位置
正确答案： A解析：
通过的路程s=3A=6cm，C项正确。由于波沿x轴正方向传播，质点b向y轴正向运动直接
到达平衡位置，质点a也沿y轴正向运动到最大位移处再回到平衡位置，质点b比质点a先
回到平衡位置，D项正确。故本题选A。
3 、 单选题
如图4所示，在双缝干涉实验中，接收屏N上的P点处是明纹。若将缝S2盖住，并
在S1、S2连线的垂直平分面处放置一高折射率反射镜M（反射面足够大），则此时（） 。
A ： P点处仍为明纹
B ： P点处为暗纹
C ： 不能确定P点处是明纹还是暗纹
D ： 无干涉条纹
正确答案： B
解析：
S1处的光经高折射率反射镜M反射后到达P点的光程与从S2发出的光到P点的光程相同，
由于反射镜反射有半波损失，因此原来是明纹的将变成暗纹，原来是暗纹的将变成明纹。
4 、 单选题
如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，
在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动，并
保持白光沿半径方向入射到O点。观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失
之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（ ）。
A ： 减弱，紫光
B ： 减弱，红光C ： 增强，紫光
D ： 增强，红光
正确答案： C
解析：
入射点由A点向B点缓慢移动的过程中，同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应
5 、 单选题
如图4所示，两束单色光a和b分别沿半径方向射入截面为半圆形的玻璃砖后，都由圆心O
点沿OP射出。下列说法正确的是（ ）。
A ： 玻璃砖对a光的折射率较小
B ： 单色光a的频率va大于单色光b的频率vb
C ： 单色光a的波长λa小于单色光b的波长λb
D ： 两束单色光从射入玻璃砖到由O点射出的过程，在玻璃砖中的传播时间相同
正确答案： A
解析：
通过光路图可以看出，b光的偏折程度大，则玻璃砖对b光的折射率较大，对a光的折射
率较小，A项正确。由光的色散可知，a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的
波长，B、C两项错误。两束单色光在介质中的传播速度大小不等，所以在玻璃砖中传播
的时间也不相同，D项错误。
6 、 单选题
一束单色光从某一玻璃中射出进入空气，则这束光的速度和波长变化情况分别为（ ）。
A ： 变慢、变短
B ： 变慢、变长
C ： 变快、变短
D ： 变快、变长
正确答案： D
解析：光从一种介质射入另一种介质时，频率不变。根据 可知，一束单色光从某一玻璃
中射出进入空气时的速度变快。根据 可知，该光的波长变长。
7 、 单选题
一束波长为A的单色光，从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上．要使反射光得到加
强，薄膜的最小厚度为（ ）。
A ： λ／2n
B ： λ／4n
C ： λ／
D ： A
正确答案： B
解析：
光在薄膜上下表面产生两束反射光。假设薄膜厚度为D，由于半波损失，两束反射
要使叠加的反射光得到加强，光程差需满足的条件是δ=kλ，k=1，2，3，…，k=1时，可
求出薄膜的最小厚度为 ．选项B正确。
8 、 单选题
下图是高中物理某教材中的某一实验电路。该电路用于（ ）的研究。
A ： 光电效应
B ： 质能方程
C ： 跃迁现象
D ： 磁生电正确答案： A
解析：
题干中的电路图是用于研究光电效应的。光电效应证明了光具有粒子性。
9 、 单选题
如图4所示，白光通过三棱镜在光屏上形成一条彩色光带，a、b、c为光带上一点，d为
光屏外靠近b端的一点。当金属片P放在c点恰好能发生光电效应，下列说法正确的是（
）。
A ： 把金属片P放在a点时，有光电子从金属表面逸出
B ： 把金属片P放在b点时逸出的光电子最大动能比放在d点时小
C ： 金属片P、Q先后放在b点时。若Q逸出的光电子最大初动能较大，说明金属片Q的
逸出功较大
D ： 到达a点时的光的波长比到达c点的光的波长大
正确答案： D
解析：
由图可知，n点光的折射率最小，频率最小，波长最长，D项正确。金属片P放在C点恰好
能发生光电效应，a、b两点光的频率比C点光的频率小，故金属片P在a、b两点不会发生
光电效应，A、B两项错误。根据E=hv—W0可知，最大初动能大的，逸出功较小，C项错
误。
10 、 单选题
一个氢原子从n=k能级状态跃迁到n=m能级状态，则（ ）。
A ： 若k>m，氢原子吸收光子，能量增大
B ： 若k＜m，氢原子放出光子，能量增大
C ： 若k>m，氢原子放出光子，能量减小
D ： 若k＜m，氢原子吸收光子，能量减小
正确答案： C
解析：
氢原子由高能级向低能级跃迁，即k>m，需要放出光子，其能量会减小，A项错误，C项
正确。氢原子由低能级向高能级跃迁，即k＜m，需要吸收光子，其能量会增大，B、D
两项错误。11 、 单选题
x射线射到晶体上，对于间隔为d的平行点阵平面，能产生衍射主极大的最大波长为（） 。
A.D
B.2d
C.
D.
正确答案： B
解析：
根据布拉格定律，2dsinθ=kλ，可得最大波长
12 、 单选题
在研究衍射时，可按光源和所研究的点到障碍物的距离。将衍射分为菲涅耳衍射和夫琅
禾费衍射两类，其中不是菲涅耳衍射的是（ ）。
A ： 光源和所考察的点到障碍物为有限远
B ： 光源和所考察的点到障碍物的距离为无限远
C ： 光源到障碍物有限远，所考查点到障碍物无限远
D ： 光源到障碍物无限远，所考查点到障碍物有限远
正确答案： B
解析：
菲涅尔衍射的特点是光源和接收屏或其中之一与衍射屏的距离为有限远。
13 、 单选题
如图7所示，空气中有一块半圆形的玻璃，一束平行光从右向左垂直射向玻璃的直径，
则下列说法正确的是（ ）。
A ： 所有光线均能通过玻璃B ： 所有光线均不能通过玻璃
C ： 只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃
D ： 只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃
正确答案： C
解析：
设玻璃的折射率为n，玻璃半径为R，当入射角为i时，折射角为90°，此时发生全反射。
玻璃，故只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃。
14 、 单选题
如图所示，一条光线通过一个在水中的球形空气泡，下列哪一条表示出射光线的路径?（）
A ： 光线1
B ： 光线2
C ： 光线3
D ： 光线4
正确答案： A
解析：
气泡内为空气，气泡外为水，即气泡内为光疏介质，气泡外为光密介质．光由光疏介质
射入光密介质时，折射角小于入射角，故本题选A。
15 、 单选题
如图2所示，一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，波速
为4m/s，则（ ）。
A ： 质点P此时刻的振动方向沿Y轴正方向
B ： 质点P的振幅比质点Q的振幅小C ： 经过3s，质点Q通过的路程是0．6m
D ： 经过3s，质点P将向右移动12m
正确答案： C
解析：
根据振动方向与传播方向在波形图的同一侧可知，质点P此时刻的振动方向沿Y轴负方向，
A项错误。简谐横波传播时没有能量损失，P、Q两点振幅相同，B项错误。由图可知此
波的波长为4m，
16 、 单选题
如图所示，两束单色光A、B分别沿不同半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成
一复色光P。关于A、B两束单色光的说法，正确的是（ ）。
A ： 在真空中，A光的波长比B光的波长短
B ： 在同一玻璃中传播时，A光的传播速度比B光的传播速度小
C ： 分别通过同一双缝干涉实验装置，B光比A光的相邻亮纹间距小
D ： 分别通过同一单缝衍射实验装置，B光比A光的衍射现象显著
正确答案： C
解析：
B项错误。在双缝干涉中，条纹间距与波长成正比，B光的波长较短，则B光比A光的相邻
亮纹间距较小，C项正确。在单缝衍射中，波长与缝、孔或障碍物尺寸相当或者更大时，
衍射现象明显。由前面分析知λB＜λA，故A光比B光的衍射现象显著，D项错误。故本题
选C。
17 、 单选题
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5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
正确答案： C
解析：
OB为反射光，所以OB为复色光；折射光只有一束光线，故必有一束光线发生全反射。
黄光的临界角大于紫光的临界角，所以OA为黄光。
18 、 单选题
氮氖激光器发出波长为632．8nm的激光，垂直入射到一平面透射光栅上，测得第一级
明条纹出现在0=300的方向上，则该光栅的光栅常数d的大小为（ ）。
A ： 1．25μm
B ： 1．26μm
C ： 1．27μm
D ： 1．28μm
正确答案： C
解析：
19 、 单选题
一列简谐横波以10m／s速率沿X轴传播，P、Q、R是波上三个质点，在某时刻的波形如
图所示。则（ ）。
A ： P点的振动周期为0．3s
B ： 再经过0．15s，Q点经过的路程为0．3mC ： 质点R比质点P先到波峰位置
D ： 若P点向上振动，则该波沿x轴负方向传播
正确答案： B
解析：
0．15s，从平衡位置开始运动的Q点经过的路程为3×10cm=0．3m，B项正确。若简谐
横波沿x轴负向传播，波
20 、 单选题
如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ΔABC，∠A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。该棱
镜材料的折射率为（ ）。
正确答案： A
解析：
根据折射率定义有
21 、 单选题
一束光强为，I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，P1和P3偏振化方向相
互垂直。出射光的光强为 若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2要转过的角度是（ ）。
A ： 300
B ： 450
C ： 600
D ： 900
正确答案： B
解析：
自然光相继通过三个偏振片 故本题选B。
22 、 单选题
一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后．出射光分成a、b
两束，如图所示，则a、b两束光（ ）。
A ： 垂直穿过同一块平板玻璃．b光所用的时间比a光长
B ： 从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小
C ： 分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小
D ： 若照射同一金属都能发生光电效率，b光照射时逸出的光电子最大初动能大
正确答案： B
解析：
由题图可知，在玻璃中，a光折射率大于b光，由v=c/a可知，在玻璃中Va＜Vb。
，因而垂直穿过同一玻璃板时，b光所用时间比a光短，A错误。由全反
射临界角公式a光临界角比b光小，B正确。a光波长小于b光．由双缝干涉中条纹间距公
式 可知a光的相邻亮条纹间距小，C错误。由c=Av，知。光频率大于b光，因此a
光的光子能量大．在光电效应中，逸出电子的最大初动能大．D错误。
23 、 单选题
一复色光经过玻璃三棱镜后分成a、b两种单色光，如图7所示，则a、b两束光（ ）。A ： 在玻璃三棱镜中，a光的波长比b光的波长长
B ： 若用同一双缝进行实验，用a光照射时相邻亮纹间的距离比b光的大
C ： 在同一种玻璃介质中，a光发生的全反射的临界角比b光的大
D ： 在同一种玻璃介质中，a光传播的速度比b光的小
正确答案： D
解析：
由图可知，a光的偏折角大于b光的偏折角，故na>nb，va>vb。由C=λv知，a光的波长
