光学

单元测试——光学

1、单选题:
‎若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中,​‎则干涉条纹​
选项:
A: 中心暗斑变成亮斑
B: 变疏
C: 变密
D: 间距不变
答案: 【 变密

2、单选题:

‏如图a所示,一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖,

‏用波长λ=500 nm 的单色光垂直照射.看到的反射光的干涉条纹

‏如图b所示.有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切.

‏则工件的上表面缺陷是

​选项:
A: 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm
B: 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm
C: 不平处为凹槽,最大深度为500 nm
D: 不平处为凹槽,最大深度为250 nm
答案: 【 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm

3、单选题:

‍在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中,

‍用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,

‍则在接触点P处形成的圆斑为

‏选项:
A: 全明
B: 全暗
C: 左半部暗,右半部明
D: 左半部明,右半部暗
答案: 【 左半部明,右半部暗

4、单选题:
‎若星光的波长按550 nm 计算,孔径为 127 cm的大型望远镜所能分辨的两颗星的最小角距离θ(从地上一点看两星的视线间夹角)是​‎​
选项:
A: 3.2×10^-3  rad
B: 1.8×10^-4 rad
C: 5.3×10^-5 rad
D: 5.3×10^-7 rad
答案: 【 5.3×10^-7 rad

5、单选题:
‍在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中‏‍从A沿某路径传播到B,若A、B两点相位差为3π,‏‍则此路径AB的光程为‏
选项:
A: 1.5 λ
B: 1.5 λ/ n
C: 1.5 nλ
D: 3λ
答案: 【 1.5 λ

6、单选题:
‍在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中‌
选项:
A: 传播的路程相等,走过的光程相等.
B: 传播的路程相等,走过的光程不相等.
C: 传播的路程不相等,走过的光程相等.
D: 传播的路程不相等,走过的光程不相等.
答案: 【 传播的路程不相等,走过的光程相等.

7、单选题:
‎在双缝干涉实验中,入射光的波长为l,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,‏‎若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ,则屏上原来的明纹处‏‎‏
选项:
A: 仍为明条纹
B: 变为暗条纹
C: 既非明纹也非暗纹
D: 无法确定是明纹,还是暗纹
答案: 【 变为暗条纹

8、单选题:
一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.‌若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,‌那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为‌
选项:
A: 1 / 2
B: 1 / 3
C: 1 / 4
D: 1 / 5
答案: 【 1 / 2

9、单选题:
三个偏振片P1,P2与P3堆叠在一起,P1与P3的偏振化方向相互垂直,‎P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°.强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1,‎并依次透过偏振片P1、P2与P3,则通过三个偏振片后的光强为‎
选项:
A: I0 / 4
B: 3 I0 / 8
C: 3I0 / 32
D: I0 / 16
答案: 【 3I0 / 32

10、单选题:
自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时,​反射光为完全线偏振光,则知折射光为​
选项:
A: 完全线偏振光且折射角是30°
B: 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为的介质时,折射角是30°.
C: 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角
D: 部分偏振光且折射角是30°
答案: 【 部分偏振光且折射角是30°

11、单选题:

一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i0,

则在界面2的反射光

‎选项:
A: 是自然光
B: 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面
C: 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面
D: 是部分偏振光
答案: 【 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面

12、单选题:
​测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确?‏
选项:
A: 双缝干涉
B: 牛顿环
C: 单缝衍射
D: 光栅衍射
答案: 【 光栅衍射

13、单选题:
‎一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是‌
选项:
A: 紫光
B: 绿光
C: 黄光
D: 红光
答案: 【 红光

14、单选题:
某元素的特征光谱中含有波长分别为 λ1=450 nm和λ2=750 nm 的光谱线.‌在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象,重叠处λ2的谱线的级数将是‌
选项:
A: 2 ,3 ,4 ,5 ....
B: 2 ,5 ,8 ,11...
C: 2 ,4 ,6 ,8 ...
D: 3 ,6 ,9 ,12...
答案: 【 3 ,6 ,9 ,12...

15、单选题:
‎在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明薄片,‎‎放入后,这条光路的光程改变了‎
选项:
A: 2 ( n-1 ) d
B: 2nd
C: 2 ( n-1 ) d+λ / 2
D: nd
答案: 【 2 ( n-1 ) d

16、单选题:

‍在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移,则屏幕上的衍射条纹

​选项:
A: 间距变大
B: 间距变小
C: 不发生变化
D: 间距不变,但明暗条纹的位置交替变化
答案: 【 不发生变化

17、单选题:
‎波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,​‎若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π/ 6,​‎则缝宽的大小为​
选项:
A: λ/ 2
B: λ
C: 2λ
D: 3λ
答案: 【 2λ

18、单选题:
‏一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0 mm的单缝上,‌‏在缝后放一焦距为2.0 m的会聚透镜.‌‏已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0 mm,‌‏则入射光波长约为 ‌
选项:
A: 100 nm
B: 400 nm
C: 500 nm
D: 600 nm
答案: 【 500 nm

19、填空题:
​分别用波长λ1=500 nm与波长λ2=600 nm的平行单色光垂直照射到劈形膜上,‌​劈形膜的折射率为3.25 ,膜两侧是同样的媒质,‌​则这两种波长的光分别形成的第七条明纹所对应的膜的厚度之差为____nm.‌​‌
答案: 【 100

20、填空题:
‎波长λ=600 nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上,‌‎第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为____nm‌
答案: 【 900

21、填空题:

‏如图所示,假设有两个同相的相干点光源S1和S2,发出波长为λ=500 nm的光.

‏A是它们连线的中垂线上的一点.若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n=1.5,的薄玻璃片,

‏若A点恰为第四级明纹中心,则e=____μm.

‌答案: 【 4

22、填空题:

‍如图,在双缝干涉实验中,若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上,

‍中央明条纹将向____移动(填:上或下)

‍答案: 【 上

23、填空题:
一束自然光垂直穿过两个偏振片,两个偏振片的偏振化方向成45°角.‍已知通过此两偏振片后的光强为I,则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为____I‍‎‍
答案: 【 2

24、填空题:
一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为30°时,​反射光是完全偏振光,则此玻璃板的折射率等于____.(小数点后保留2位)​
答案: 【 1.73

25、填空题:
某单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上,​如果第一级谱线的衍射角为30°,则入射光的波长应为____nm​
答案: 【 625

26、填空题:
‌一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm.‏‌若整个装置放在水中,干涉条纹的间距将为____mm.‏‌(设水的折射率为4/3)(答案请用小数表示。)‏
答案: 【 0.75

27、填空题:
​波长为λ的单色光垂直入射在缝宽a=4λ的单缝上.‍​对应于衍射角θ=30°,单缝处的波面可划分为____个半波带.‍
答案: 【 4

28、填空题:
‌若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620 mm过程中,‎‌观察到干涉条纹移动了2300条,则所用光波的波长为____nm.‎‌(1 nm=10-9 m)(答案请取整数)‎
答案: 【 539

随堂测试

1、单选题:

一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i0,

则在界面2的反射光

‏选项:
A: 是自然光
B: 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面
C: 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面
D: 是部分偏振光
答案: 【 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面

2、单选题:
自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时,‏反射光为完全线偏振光,则知折射光为‏
选项:
A: 完全线偏振光且折射角是30°
B: 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为的介质时,折射角是30°.
C: 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角
D: 部分偏振光且折射角是30°
答案: 【 部分偏振光且折射角是30°

3、填空题:
一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为30°时,‏反射光是完全偏振光,则此玻璃板的折射率等于____.(小数点后保留2位)‏
答案: 【 1.73

随堂测验

1、单选题:
一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.‌若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,‌那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为‌
选项:
A: 1 / 2
B: 1 / 3
C: 1 / 4
D: 1 / 5
答案: 【 1 / 2

2、单选题:
三个偏振片P1,P2与P3堆叠在一起,P1与P3的偏振化方向相互垂直,‎P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°.强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1,‎并依次透过偏振片P1、P2与P3,则通过三个偏振片后的光强为‎
选项:
A: I0 / 4
B: 3 I0 / 8
C: 3I0 / 32
D: I0 / 16
答案: 【 3I0 / 32

3、填空题:
一束自然光垂直穿过两个偏振片,两个偏振片的偏振化方向成45°角.‌已知通过此两偏振片后的光强为I,则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为____I‌‏‌
答案: 【 2

早期量子论和量子力学基础

单元测验——量子物理

1、单选题:
‍绝对黑体是这样一种物体,它‍
选项:
A: 不能吸收也不能发射任何电磁幅射
B: 不能反射也不能发射任何电磁辐射
C: 不能发射但能全部吸收任何电磁辐射
D: 不能反射但可以全部吸收任何电磁辐射
答案: 【 不能反射但可以全部吸收任何电磁辐射

2、单选题:
‎普朗克量子假说是为解释 ‎
选项:
A: 光电效应实验规律而提出来的
B: X射线散射的实验规律而提出来的
C: 黑体辐射的实验规律而提出来的
D: 原子光谱的规律性而提出来的
答案: 【 黑体辐射的实验规律而提出来的

3、单选题:
‎用频率为n1的单色光照射某种金属时,测得饱和电流为I1,以频率为n2的单色光照射该金属时,测得饱和电流为I2,若I1> I2,则 ‏
选项:
A: n1 >n2
B: n1 <n2
C: n1 =n2
D: n1与n2的关系还不能确定
答案: 【 n1与n2的关系还不能确定

4、单选题:
‏已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应,若此金属的逸出电势是U0 (使电子从金属逸出需作功eU0),则此单色光的波长l 必须满足:‍
选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

5、单选题:
一定频率的单色光照射在某种金属上,测出其光电流的曲线如图中实线所示.然后在光强度不变的条件下增大照射光的频率,测出其光电流的曲线如图中虚线所示.满足题意的图是:‌​‌
选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

6、单选题:
​以一定频率的单色光照射在某种金属上,测出其光电流曲线在图中用实线表示,然后保持光的频率不变,增大照射光的强度,测出其光电流曲线在图中用虚线表示.满足题意的图是  ​
选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

7、单选题:
‎由氢原子理论知,当大量氢原子处于n =3的激发态时,原子跃迁将发出:‎
选项:
A: 一种波长的光.
B: 两种波长的光.
C: 三种波长的光.
D: 连续光谱.
答案: 【 三种波长的光.

8、单选题:
‌ 已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为 10.19 eV,当氢原子从能量为-0.85 eV的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为 ‍
选项:
A: 2.56 eV
B:  3.41 eV
C: 4.25 eV
D: 9.95 eV
答案: 【 2.56 eV

9、单选题:
‍静止质量不为零的微观粒子作高速运动,这时粒子物质波的波长l与速度v有如下关系‌
选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

10、单选题:

不确定关系式表示在x方向上 

‎选项:
A: 粒子位置不能准确确定
B: 粒子动量不能准确确定
C: 粒子位置和动量都不能准确确定
D: 粒子位置和动量不能同时准确确定
答案: 【 粒子位置和动量不能同时准确确定

11、单选题:
‍ 如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的​
选项:
A: 动量相同
B: 能量相同
C: 速度相同
D: 动能相同
答案: 【 动量相同

12、单选题:

粒子在一维无限深方势阱中运动.下图为粒子处于某一能态上的波函数y(x)的曲线.粒子出现概率最大的位置为

‍选项:
A: a / 2
B: a / 6,5 a / 6
C: a / 6,a / 2,5 a / 6
D: 0,a / 3,2 a / 3,a 
答案: 【 a / 6,a / 2,5 a / 6

13、单选题:

 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:  ,  ( - axa )那么粒子在x = 5a/6处出现的概率密度为 

‌选项:
A: 1/(2a)
B: 1/a
C:
D:
答案: 【 1/(2a)

14、填空题:
钨的红限波长是230 nm (1 nm = 10^-9m),用波长为180 nm的紫外光照射时,从表面逸出的电子的最大动能为__________________eV. (普朗克常量h =6.63×10^-34J·s,基本电荷e =1.60×10^-19C)‎‏‎
答案: 【 1.5

15、填空题:
‍分别以频率为n1和n2的单色光照射某一光电管.若n1 >n2 (均大于红限频率n0),则当两种频率的入射光的光强相同时,所产生的光电子的最大初动能E1____ E2.    (用>或=或<填入)‌
答案: 【 >##%_YZPRLFH_%##大于

16、填空题:
‍分别以频率为n1和n2的单色光照射某一光电管.若n1 >n2 (均大于红限频率n0),则当两种频率的入射光的光强相同时,所产生的饱和光电流Is1____ Is2.    (用>或=或<填入)​
答案: 【 <##%_YZPRLFH_%##小于

17、填空题:
‏ 在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的 1.2倍,则散射光光子能量e与反冲电子动能EK之比e / EK为 ‍
答案: 【 5

18、填空题:
​光子能量为 0.5 MeV的X射线,入射到某种物质上而发生康普顿散射.若反冲电子的能量为 0.1 MeV,则散射光波长的改变量Dl与入射光波长l0之比值为‎
答案: 【 0.25

随堂测试

1、单选题:

粒子在一维无限深方势阱中运动.下图为粒子处于某一能态上的波函数y(x)的曲线.

粒子出现概率最大的位置为

‌选项:
A: a / 2.
B: a /6,  5 a/6.
C: a/6, a/2, 5a/6.
D: 0, a / 3, 2 a / 3, a 
答案: 【 a/6, a/2, 5a/6.

2、单选题:

已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:

 , ( - a≤x≤a )

那么粒子在x = 5a/6处出现的概率密度为

‌选项:
A: 1/(2a)
B: 1/a
C:
D:
答案: 【 1/(2a)

随堂测验

1、单选题:
‍绝对黑体是这样一种物体,它‍
选项:
A: 不能吸收也不能发射任何电磁幅射
B: 不能反射也不能发射任何电磁辐射
C: 不能发射但能全部吸收任何电磁辐射
D: 不能反射但可以全部吸收任何电磁辐射
答案: 【 不能反射但可以全部吸收任何电磁辐射

2、单选题:
‍普朗克量子假说是为解释‎
选项:
A: 光电效应实验规律而提出来的
B: X射线散射的实验规律而提出来的
C: 黑体辐射的实验规律而提出来的
D: 原子光谱的规律性而提出来的.
答案: 【 黑体辐射的实验规律而提出来的

机械振动和电磁振荡

单元测验

1、单选题:

‎一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动.若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上,试判断下面哪种情况是正确的:

‍选项:
A: 竖直放置可作简谐振动,放在光滑斜面上不能作简谐振动
B: 竖直放置不能作简谐振动,放在光滑斜面上可作简谐振动
C: 两种情况都可作简谐振动.
D: 两种情况都不能作简谐振动
答案: 【 两种情况都可作简谐振动.

2、单选题:

‍图中椭圆是两个互相垂直的同频率谐振动合成的图形,已知x方向的振动方程为,

‍动点在椭圆上沿逆时针方向运动,则y方向的振动方程应为

‏选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

3、单选题:
‍一弹簧振子作简谐振动,总能量为E1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量E2变为‍
选项:
A: E1/4
B: E1/2
C: 4E1
D: 2E1
答案: 【 4E1

4、单选题:

‏已知某简谐运动的振动曲线如图所示,则此简谐运动的运动方程(x的单位为cm,t的单位为s)为

​选项:
A:
B:
C:
D:
答案: 【 

5、单选题:

‍一质点作简谐振动.其运动速度与时间的曲线如图所示.

‍若质点的振动规律用余弦函数描述,则其初相应为

‎选项:
A: p/6.
B: 5p/6.
C: -5p/6.
D: -2p/3.
答案: 【 -5p/6.

6、单选题:
‍弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时,弹性力在半个周期内所作的功为‏
选项:
A:
B:
C:

D: 0
答案: 【 0

7、单选题:
‏轻弹簧上端固定,下系一质量为m1的物体,稳定后在m1下边又系一质量为m2的物体,于是弹簧又伸长了Δx.若将m2移去,并令其振动,则振动周期为​
选项:
A:  
B:
C:
D:
答案: 【 

8、单选题:

‎劲度系数分别为k1和k2的两个轻弹簧串联在一起,下面挂着质量为m的物体,构成一个竖挂的弹簧振子,则该系统的振动周期为

‏选项:
A:
B:  
C:
D:
答案: 【 

9、单选题:

‌两个同周期简谐振动曲线如图所示.x1的相位比x2的相位

‍选项:
A: 落后p/2.
B: 超前p/2.
C: 落后p .
D: 超前p.
答案: 【 超前p/2.

10、单选题:
‌一质点作简谐振动,周期为T.当它由平衡位置向x轴正方向运动时,‍‌从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为‍
选项:
A: T /12.
B: T /8.
C: T /6.
D: T /4.
答案: 【 T /12.

11、单选题:
‎两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同.第一个质点的振动方程为x1 = Acos(ωt + α).当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大正位移处.则第二个质点的振动方程为​
选项:
A: .
B: .
C: .
D: .
答案: 【 .

12、单选题:
‍把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度θ ,然后由静止放手任其振动,‏‍从放手时开始计时.若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相为‏‍‏
选项:
A: π
B: π/2.
C: 0
D: θ
答案: 【 0

13、单选题:

‌图中所画的是两个简谐振动的振动曲线.若这两个简谐振动可叠加,则合成的余弦振动的初相为

‏选项:
A:
B:
C:
D: 0
答案: 【 

14、填空题:

‌两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:

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