高中物理光学基础练习题学校:___________姓名：___________班级：__________一、单选题1．下列说法正确的是（
）A．爱因斯坦提出光子的能量与光的波长成正比，即B．法拉第预言电磁波的存在，赫兹则通过实验捕捉到电磁波C．原子从低能级向高能级跃迁
时放出光子D．由可知，频率越大的电磁波，在真空中波长越小2．首位通过实验捕捉到电磁波的科学家是（ ）A．赫兹B．法拉第C．麦克斯
韦D．奥斯特3．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播B．电场周围一定产生
磁场，磁场周围一定产生电场C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场D．均匀变化的电场周围一定产生均匀
变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场4．下列器件中，利用电流热效应工作的是（ ）A．微波炉B．电视机C．电风扇D
．电饭锅5．如图所示，是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，、是关于轴等距离且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于下方的点
，由此可以得出的结论是（ ）A．在同种玻璃中传播，光的传播速度一定大于光B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，光侧移量大
C．分别照射同一光电管，若光能引起光电效应，光一定也能D．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是光6．某种
透明玻璃圆柱体横截面如图所示，O点为圆心，一束单色光从A点射入，经B点射出圆柱体。下列说法正确的是（ ）A．光线进入玻璃后频率变
大B．若θ增大，可能变小C．若θ增大，光线在圆柱体内可能会发生全反射D．若θ增大，光线由A点至第一次射出时间变短7．下列说法正确的
是（ ）A．光子的能量跟它的频率成反比B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越强C．一小段通电直导线所受磁场力的方向就是
导线所在处的磁场方向D．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波8．如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大
的长方体透明材料后分成a、b两束，则（ ）A．只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉B．遇到障碍物时，b光更容易发生明显的
衍射现象C．在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较大二、多选题9．下
列关于电磁波的说法不正确的是（ ）A．只要空间某处有变化的电场和磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波B．任何变化的磁场周
围一定有电场C．能说明光具有波粒二象性的现象是光的反射和光电效应D．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度不同10．电磁
波为信息的传递插上了翅膀。下列有关电磁波的说法正确的是（ ）A．赫兹通过实验捕捉到了电磁波B．空间只有一种频率的电磁波C．电磁波
需要介质才能传播D．电磁波是一种物质，具有能量11．氢原子能级图如图所示，氢原子从的能级向的能级跃迁时辐射出可见光a，从的能级向的
能级跃迁时辐射出可见光b，已知可见光光子能量范围为，则（ ）A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出射线B．氢原子从的能级向
的能级跃迁时会辐射出紫外线C．在水中传播时，a光比b光的速度小D．氢原子在能级时可吸收能量不小于的光子而发生电离12．《梦溪笔谈》
是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。如图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的
，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（ ）A．雨后太阳光入
射到水滴中发生色散而形成彩虹B．水滴对a光的临界角小于对b光的临界角C．在水滴中，a光的波长大于b光的波长D．a、b光分别通过同一
双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较小三、填空题13．电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是__
____、______、______、______。14．丹麦物理学家奥斯特发现了电流会产生磁场；英国物理学家_______发现了
磁场可以产生电流，而从理论上确定电和磁本质关系的是英国物理学家_______。（两空均选填“库仑”、“法拉第”、“韦伯”或“麦克斯
韦”）四、实验题15．某同学用插针法测定玻璃的折射率。如图所示，他用两折射面平行的玻璃砖进行实验。（1）为了提高准确度，与及与之间
的距离应适当______（填“大些”或“小些”）。（2）若入射角太大，则折射光线______（填“会”或“不会”）在平行玻璃砖的下
表面发生全反射。16．在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲所示），并选用缝间距为d
的双缝。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作，发出白光。（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖
直方向分别固定在a处和b处，则目镜中___________。A．可观察到水平方向的干涉条纹B．可观察到竖直方向的干涉条纹C．看不到
干涉现象（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中___________。A．观察不到干涉条纹B．可观察到明暗相间的白条
纹C．可观察到彩色条纹（3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可___________。A．将单缝向双缝靠近?B．将屏向靠近
双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动?D．使用间距稍大些的双缝（4）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分
划板刻线在图乙中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长___________。五、解答题17．根据电磁波
谱，指出波长为、和的电磁波分别为哪种类型的电磁波。18．如图所示为一个用折射率的透明介质做成的四棱柱，其中，，。现有一平行光束垂直
于四棱柱侧面入射，已知，，，求：（1）从侧面入射到面上的光线经第一次反射后的反射光线与面的夹角；（2）面上的发光面积。19．如图所
示，一束光线从正方体透明冰砖的上表面点射入，的投影垂直于正方体右侧面，入射角为45°，冰砖的折射率为，试回答：①光线进入冰砖后能否
在侧面上发生全反射②若冰砖的厚度为，光在真空传播的速度为，求这束光线在冰砖中传播所用的最短时间。参考答案：1．D【详解】A．爱因斯
坦提出光子的能量与光的频率成正比，即有A错误；B．麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹则通过实验捕捉到电磁波，B错误；C．根据波尔理论，
原子从低能级向高能级跃迁时吸收光子，C错误；D．根据可知，频率越大的电磁波，在真空中波长越小，D正确。故选D。2．A【详解】首位通
过实验捕捉到电磁波的科学家是赫兹，A正确。故选A。3．A【详解】A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播，故A正确；B．变化电场周围
才一定产生磁场，变化磁场周围才一定产生电场，故B错误；CD．均匀变化的电场周围将产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围将产生恒定的电场
，故CD错误。故选A。4．D【详解】A，微波炉主要是利用高频电磁波加热食物，A错误；B．电视机主要是把电磁信号转化为声、光的设备，
B错误；C．电风扇是把电能转化为机械能的设备，C错误；D．电饭锅是利用电流热效应加热食物，D正确。故选D。5．C【详解】A．由题图
可得，光的折射角大于光的折射角，则在同种玻璃中传播，光的折射率大于光的折射率。由公式得，在同种玻璃中传播，光的传播速度一定小于光的
传播速度，故A错误；B．由于玻璃对光的折射率大于光的折射率，则根据折射定律可得，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，光侧移量
大，故B错误；C．光的折射率小，则其频率较小，若、光分别照射同一光电管，若光能引起光电效应，光一定也能，故C正确；D．光的折射率大
于光的折射率，则光发生全反射的临界角小于光发生全反射的临界角，光比较不容易发生全反射，故以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能
有到一种光时，一定是光，故D错误。故选C。6．D【详解】A．光在不同介质中传播时频率不变，故A错误；BC．由几何知识可得，光线在A
点折射角等于它在B点入射角，根据光路可逆性，A点入射角等于它在B点折射角，由于入射角不可能为，所以光线在A点折射角不可能为临界角C
，B点入射角也不可能为C，光线在圆柱体内不可能发生全反射，故BC均错误；D．若增大，光线在A点折射角增大，根据几何知识可得，光线在
玻璃内传播路程减小，光线由A点至第一次射出时间变短，故D正确。故选D。7．B【详解】A．由公式，可知光子的能量跟它的频率成正比，A
项错误；B．随着温度的升高，热辐射中辐射强度极大值向波长较短的方向移动，即波长较短的成分越来越强，B项正确；C．一小段通电直导线所
受磁场力的方向与导线所在处的磁场方向垂直，C项错误；D．只有周期性非均匀变化的电场或磁场，才会在其周围产生电磁波，D项错误。故选Ｂ
。8．B【详解】A．发生干涉的条件之一是两束光频率相同，由图可知，两束光在介质中的折射率的关系折射率越大，光的波长越小，频率越大，
故A错误；B．波长越长时，越容易发生明显衍射现象，b光波长较大，更容易发生明显的衍射现象，故B正确；C．根据公式可得故C错误；D．
根据临界角与折射率的关系可得故D错误。故选B。9．AC【详解】A．只有振荡电场或振荡磁场，才会交替产生，形成电磁波，A错误；B．根
据麦克斯韦的电磁场理论，任何变化的磁场周围一定有电场，B正确；C．光的反射说明光具有类似于实物粒子的特性，光电效应现象说明光又具有
粒子性，C错误；D．可见光是电磁波，超声波是振动产生的机械波，传播速度是不同的，D正确。故选AC。10．AD【详解】A．麦克斯韦理
论预测了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，A正确；B．空间有很多不同频率的电磁波，B错误；C．电磁波传播不需要介质，在真空
中就能传播，C错误；D．电磁波是一种看不见、摸不着的特殊的物质形态，其具有能量，D正确。故选AD。11．CD【详解】A．γ射线的产
生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，故A错误；B．紫外线属于赖曼系，是氢原子从各高能级向的能级跃迁时辐射出的，所以是氢原子
从的能级向的能级跃迁时辐射出的，故B错误；C．根据跃迁规律可知从n＝4向n＝2跃迁时辐射光子的能量大于从n＝3向n＝2跃迁时辐射光
子的能量，根据可知可见光a的光子频率大于b，所以在水中a的折射率大于b的折射率，再由可得在水中传播时，a光比b光的速度小，故C正确
；D．欲使n＝2的能级的氢原子发生电离，吸收的能量一定不小于3.4eV，故D正确。故选CD。12．ABD【详解】A．雨后太阳光入射
到水滴中发生折射时，不同颜色光折射率不同，偏折程度不同而形成彩虹，即发生色散而形成彩虹，故A正确；B．第一次折射时，入射角相同，a
光的折射角较小，根据可知，a光的折射率较大，根据可知，水滴对a光的临界角小于对b光的临界角，故B正确；C．因为a光的折射率较大，所
以a光频率较大，波长较短，故C错误；D．根据可知，双缝条纹间距与波长成正比，a光波长较短，则条纹间距较小，故D正确。故选ABD。1
3．???? 无线电波???? 红外线???? 紫外线???? γ射线【详解】[1][2][3][4]电磁波谱按照波长从大到小的顺
序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。14．???? 法拉第???? 麦克斯韦【详解】[1][2]英国物理学
家法拉第发现了电磁感应现象，证明了由磁场可以产生电流；英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，从理论上确定电和磁本质关系，并预言了电
磁波的存在。15．???? 大些???? 不会【详解】（1）[1]为了提高准确度，与及与之间的距离应适当大些。（2）[2]根据光路
可逆原理，折射光不会在平行玻璃砖的下表面发生全反射。16．???? B???? C???? BD##DB【详解】（1）[1]因为该
实验是双缝干涉实验，a是单缝，b是双缝，单缝、双缝均是竖直放置，则观察到的是竖直方向的干涉条纹，故B正确，AC错误。故选B。（2）
[2]若取下红色滤光片，则观察到的是白光的干涉图样，白光干涉条纹中间为白色，两侧为彩色的条纹，故AB错误，C正确。故选C。（3）[
3]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式可知，需要减小双缝到屏的距离L或增大双缝间的距离d，故AC错误，BD
正确。故选BD。（4）[4]由图乙知A、B之间有6个条纹宽度，则又知两式联立得17．无线电波中的长波，紫外线，红外线【详解】如图所
示为电磁波谱由电磁波谱可知，波长为4687m的电磁波为无线电波中的长波，波长为的电磁波为紫外线，波长为的电磁波为红外线。18．（1
）；（2）【详解】（1）根据题意，在四棱柱横截面上画出光路图，如图所示由几何关系可知可得面入射光线的入射角为，则从侧面入射到面上的
光线经第一次反射后的反射光线与面的夹角为。（2）根据题意，由公式可得可知，临界角小于，根据折射定律和反射定律画出截面上的光路图，如图所示可知，光线从段入射，可以从段射出，光线从段入射，无论是经反射，还是直接照射到，在上的入射角均大于临界角，不能从上射出，由于，可得由几何关系可得则面上的发光面积为19．①能在侧面上发生全反射；②【详解】①做出该光束发生折射的平面图，设这束光线进入冰砖后的折射角为，根据折射定律得解得则该折射光线在侧面的入射角，因冰与空气界面上发生全反射的临界角所以光线进入冰砖后能在侧面上发生全反射。②光在冰砖内的传播速度为从冰砖的左侧上棱上射入的光线在冰砖中传播的时间最短，根据几何关系，光在冰砖内的传播路程光线在冰砖中传播所用的时间代入数据得答案第11页，共22页答案第11页，共22页试卷第11页，共33页试卷第11页，共33页 |
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