物理高考題及答案光學(xué)

物理高考題及答案光學(xué)一、選擇題1.光的干涉現(xiàn)象是指兩個(gè)頻率相同、相位差恒定的光波相互疊加時(shí)，會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的明暗相間的條紋。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是（）。A.兩束光的頻率必須相同B.兩束光的相位差必須恒定C.兩束光的振幅必須相等D.兩束光的偏振方向必須相同答案：A解析：光的干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是兩束光的頻率必須相同，這樣才能保證相位差恒定，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋。2.光的衍射現(xiàn)象是指光波在遇到障礙物或通過(guò)狹縫時(shí)，會(huì)發(fā)生彎曲和擴(kuò)散的現(xiàn)象。下列關(guān)于光的衍射現(xiàn)象的描述，正確的是（）。A.衍射現(xiàn)象只發(fā)生在光波通過(guò)狹縫時(shí)B.衍射現(xiàn)象與光波的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)C.衍射現(xiàn)象與障礙物或狹縫的大小有關(guān)D.衍射現(xiàn)象與光波的頻率有關(guān)答案：C解析：光的衍射現(xiàn)象與障礙物或狹縫的大小有關(guān)，當(dāng)障礙物或狹縫的尺寸與光波的波長(zhǎng)相近時(shí)，衍射現(xiàn)象最為明顯。衍射現(xiàn)象與光波的頻率無(wú)關(guān)。3.光的偏振現(xiàn)象是指光波在特定條件下，振動(dòng)方向受到限制，只能沿某一特定方向振動(dòng)。下列關(guān)于光的偏振現(xiàn)象的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.偏振光的振動(dòng)方向是固定的B.偏振光可以通過(guò)偏振片C.非偏振光通過(guò)偏振片后，振動(dòng)方向變?yōu)閱我环较駾.偏振光與非偏振光的光強(qiáng)相同答案：D解析：偏振光的振動(dòng)方向是固定的，可以通過(guò)偏振片。非偏振光通過(guò)偏振片后，振動(dòng)方向變?yōu)閱我环较?，但光?qiáng)會(huì)減弱。因此，偏振光與非偏振光的光強(qiáng)是不同的。二、填空題4.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)兩縫間距為d，光波長(zhǎng)為λ，觀察屏上相鄰亮條紋的間距為Δy時(shí)，根據(jù)干涉條紋間距公式Δy=____，可以計(jì)算出光波的波長(zhǎng)。答案：\(\frac{λd}{y}\)解析：根據(jù)光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中干涉條紋間距公式Δy=\(\frac{λd}{y}\)，可以計(jì)算出光波的波長(zhǎng)。5.在光的折射現(xiàn)象中，當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角，這是因?yàn)楣庠谒械膫鞑ニ俣萠___空氣。（填“大于”或“小于”）答案：小于解析：光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，光在水中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度，因此當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角。三、計(jì)算題6.一束單色光從空氣垂直入射到玻璃表面，已知光在玻璃中的折射率為1.5，求光在玻璃中的波長(zhǎng)。已知條件：光在空氣中的波長(zhǎng)為λ0=600nm，光在玻璃中的折射率為n=1.5。解：根據(jù)折射定律，n=\(\frac{λ0}{λ}\)，其中λ為光在玻璃中的波長(zhǎng)。將已知條件代入公式，得到：1.5=\(\frac{600nm}{λ}\)。解得：λ=400nm。答：光在玻璃中的波長(zhǎng)為400nm。7.一束光從空氣斜射入水中，已知入射角為30°，求折射角。已知條件：光在空氣中的折射率為n0=1，光在水中的折射率為n1=1.33。解：根據(jù)折射定律，n0sin(θ0)=n1sin(θ1)，其中θ0為入射角，θ1為折射角。將已知條件代入公式，得到：1sin(30°)=1.33sin(θ1)。解得：sin(θ1)=\(\frac{1}{1.33}\)。由于sin(θ1)的取值范圍為[-1,1]，所以θ1的取值范圍為[0°,90°]。答：折射角θ1的取值范圍為[0°,90°]。四、實(shí)驗(yàn)題8.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，已知兩縫間距為d=0.5mm，光波長(zhǎng)為λ=600nm，觀察屏與雙縫之間的距離為L(zhǎng)=1m。求觀察屏上相鄰亮條紋的間距。解：根據(jù)干涉條紋間距公式Δy=\(\frac{λd}{L}\)，將已知條件代入公式，得到：Δy=\(\frac{600nm×0.5mm}{1m}\)=0.3mm。答：觀察屏上相鄰亮條紋的間距為0.3mm。9.在光的折射實(shí)驗(yàn)中，已知光從空氣斜射入水中，入射角為30°，求折射角。解：根據(jù)折射定律，n0sin(θ0)=n1sin(θ1)，其中θ0為入射角，θ1為折射角。已知條件：光在空氣中的折射率為n0=1，光在水中的折射率為n1=1.33，入射角θ0=30°。將已知條件代入公式，得到：1sin(30°)=1.33sin(θ1)。解得：sin(θ1)=\(\frac{1}{1.33}\)。由于sin(θ1)的取值范圍為[-1,1]，所以θ1的取值范圍為[0°,90°]。答：折射角θ1的取值范圍為[0°,90°]。通過(guò)以上題目的練習(xí)，可以加深對(duì)光學(xué)中干涉、衍射、偏振等基本概念和規(guī)律的理解