第四节 光学
1 [单选题] 图1所示为初中物理某教科书中“光的色散”一节的演示实验.关于该实验教学的相关知识错误的是( )。

A.太阳光是复合光
B.从三棱镜射出的光发生了折射
C.紫光偏折最小
D.紫光波长最短
正确答案:C
参考解析:太阳光是复合光,通过三棱镜后发生折射和色散,分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。红光波长最长,紫光波长最短;红光偏折最小,紫光偏折最大。
2 [单选题] 电子的质量为me,一对正、负电子以一定的速度相碰湮灭后放出一对光子,c为光速,h为普朗克常量,以下说法中正确的是()。
A.这对光子的总能量等于
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B.这对光子的总能量大于
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C.光子的波长等于
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D.光子的波长大于
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正确答案:B
参考解析:

3 [单选题] 一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图4所示,则从图中可以看出()。

A.这列波的波长为5m
B.波中的每个质点的振动周期为4S
C.若已知波沿x轴正向传播.则此时质点a向下振动
D.若已知质点b此时向上振动,则波是沿x轴负向传播的
正确答案:C
参考解析:

4 [单选题] 下图为氢原子能级图,如果有大量处在n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,则能辐射出
几种频率不同的光及发出波长最短的光的能级跃迁是():

A.3种,从n=3到n=2
B.3种,从n=3到n=1
C.2种,从n=3到n=2
D.2种,从n=3到n=1
正确答案:B
参考解析:大量的处在n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,存在3→2,2→1,3→1三种跃迁可能,或者根据公式
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计算。由c=λf知波长最短的光即频率最高的光,根据公式E=hv可得氢原子由n=3向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大,频率最大,故本题选B。
5 [单选题] 如图2所示,半圆形玻璃砖置于光屏PO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
参考解析: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,各色光对应的全反射的临界角也不同。紫光的折射率最大,由
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可知,紫光的临界角最小,最先发生全发射,折射光减弱,则反射光增强,故本题选C。
6 [单选题] 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可能从右侧面射出。那么所选的材料的折射率应满足()。

A.折射率必须大于
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B.折射率必须小于
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C.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
正确答案:B
参考解析:从图中可以看出,为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出,θ1和θ2都必须小于
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7 [单选题] 在光电效应实验中,分别用频率为va、vb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb,h为普朗克常量。下列说法正确的是()。
A.
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B.
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C.
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D.
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正确答案:C
参考解析:根据爱因斯坦光电效应方程
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8 [单选题] 由两种单色光P、Q组成的细光束,自A点沿半径方向射入两种不同材料做成的外形相同的半圆形透明体Ⅰ、Ⅱ,在圆心O点发生反射与折射现象,如图3所示,则()。

A.对同一色光,介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅱ的折射率
B.在同一均匀介质中单色光P的传播速度小于单色光Q
C.若入射光由A缓慢向B转动,仍保持沿半径方向射到O点,单色光P比单色光Q先发生全反射
D.在相同条件下做双缝干涉实验,单色光P相邻条纹间距比单色光Q大
正确答案:D
参考解析:入射光线由介质I射入介质Ⅱ时,入射角小于折射角,则介质Ⅰ是光密介质,介质Ⅱ是光疏介质。即介质Ⅰ的折射率大于介质Ⅱ的折射率,A项错误。由折射光线的偏折角度,可知P的折射率小于Q的折射率。由
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得到同一均匀介质中P的传播速度大于Q,B项错误。由
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得到Q的临界角小于P,即Q先发生全反射,C项错误。双缝干涉条纹间距
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P的波长大于Q,故单色光P相邻条纹间距比单色光Q大,故本题选D。
9 [单选题] 在信息技术迅猛发展的今天,光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若激光束不是垂直投射到盘面上,则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向,图4为光盘截面示意图。下列说法中正确的是()。

A.图中光束①是红光。②是蓝光

泽熙美文