大一光學題庫及答案解析

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.光在真空中傳播速度為（）A.3×10?m/sB.3×10?m/sC.3×10?m/s答案：A2.下列哪種現象不屬于光的折射（）A.水中筷子變彎B.小孔成像C.海市蜃樓答案：B3.薄透鏡焦距為f，物距為u，像距為v，成像公式是（）A.1/f=1/u+1/vB.f=u+vC.1/f=1/u-1/v答案：A4.光從光密介質射向光疏介質時，可能發生（）A.全反射B.干涉C.衍射答案：A5.楊氏雙縫干涉實驗中，條紋間距與（）有關A.光強B.波長C.振幅答案：B6.一束自然光垂直通過偏振片后，光強變為原來的（）A.1/4B.1/2C.不變答案：B7.光的衍射現象說明光具有（）A.粒子性B.波動性C.波粒二象性答案：B8.透鏡成像時，實像（）A.一定是倒立的B.一定是正立的C.可正立可倒立答案：A9.等厚干涉條紋是（）A.平行直線B.同心圓C.無規律答案：A10.光的顏色由（）決定A.頻率B.波長C.傳播速度答案：A二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于光的基本性質的有（）A.直線傳播B.反射C.折射D.干涉答案：ABCD2.影響透鏡焦距的因素有（）A.材料折射率B.透鏡形狀C.環境溫度D.光的頻率答案：AB3.下列屬于光的干涉現象應用的有（）A.增透膜B.牛頓環C.全息照相D.分光計答案：ABC4.產生明顯衍射的條件（）A.障礙物或孔尺寸與波長相近B.障礙物或孔尺寸比波長大得多C.障礙物或孔尺寸比波長小得多D.與波長無關答案：AC5.關于偏振光，正確的是（）A.自然光可分解為兩個相互垂直的偏振光B.偏振光可分為線偏振光等多種類型C.偏振片可產生偏振光D.反射光一定是偏振光答案：ABC6.以下光學儀器利用凸透鏡成像原理的有（）A.放大鏡B.投影儀C.照相機D.潛望鏡答案：ABC7.光在不同介質中傳播時，哪些量不變（）A.頻率B.波長C.速度D.能量答案：A8.干涉條紋的特點有（）A.明暗相間B.等間距C.條紋間距與波長有關D.與光強無關答案：ABC9.關于光的波粒二象性，說法正確的是（）A.光既具有波動性又具有粒子性B.波動性和粒子性在不同條件下表現不同C.光電效應體現光的粒子性D.光的干涉衍射體現光的波動性答案：ABCD10.以下能改變光傳播方向的有（）A.反射鏡B.透鏡C.棱鏡D.光柵答案：ABC三、判斷題（每題2分，共10題）1.光總是沿直線傳播。（×）2.反射定律只適用于鏡面反射。（×）3.凸透鏡一定成實像。（×）4.光的干涉現象說明光具有波動性。（√）5.偏振現象是橫波特有的現象。（√）6.光從空氣進入水中，頻率不變，波長變長。（×）7.衍射現象中，障礙物或孔越小，衍射越明顯。（√）8.薄透鏡成像時，物距和像距滿足線性關系。（×）9.全息照相利用了光的干涉和衍射原理。（√）10.光的顏色由波長決定。（×）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述光的折射定律。答案：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內；折射光線與入射光線分別位于法線的兩側；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即n?sinθ?=n?sinθ?。2.簡述雙縫干涉實驗的原理。答案：光源發出的光經單縫變成線光源，再經雙縫形成兩列相干光，兩列相干光在光屏上疊加，光程差為波長整數倍處出現亮條紋，為半波長奇數倍處出現暗條紋。3.簡述全反射的條件。答案：光從光密介質射向光疏介質；入射角大于或等于臨界角。臨界角C滿足sinC=n?/n?（n?為光疏介質折射率，n?為光密介質折射率）。4.簡述偏振光的分類。答案：偏振光分為線偏振光、橢圓偏振光和圓偏振光。線偏振光光矢量只沿一個固定方向振動；橢圓偏振光光矢量端點軌跡為橢圓；圓偏振光光矢量端點軌跡為圓。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論光的波動性和粒子性在實際生活中的應用。答案：波動性應用如光學干涉測量精密長度、增透膜等；粒子性應用如光電效應制成的光電器件，像光電管用于自動控制等。二者不同特性滿足不同實際需求。2.討論如何利用光學原理提高顯微鏡的分辨率。答案：根據瑞利判據，可減小照明光波長，如采用短波長激光；增大物鏡數值孔徑，如使用高折射率介質，以提高顯微鏡分辨微小結構的能力。3.討論偏振光在3D電影中的應用原理。答案：3D電影利用偏振光，放映機通過兩個偏振方向相互垂直的偏振片投射畫面，觀眾佩戴對應偏振方向的眼鏡，左右眼分別接收不同