2025年高職光電信息科學(xué)與工程（光電信息）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.光的本質(zhì)是（）A.微粒B.波動(dòng)C.波粒二象性D.不確定2.光在真空中的傳播速度約為（）A.3×10^5m/sB.3×10^6m/sC.3×10^8m/sD.3×10^10m/s3.以下哪種光的頻率最高（）A.紅光B.綠光C.藍(lán)光D.紫光4.光的反射定律中，反射角與入射角（）A.相等B.互補(bǔ)C.互余D.無固定關(guān)系5.光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫（）A.反射B.折射C.干涉D.衍射6.光的干涉現(xiàn)象是由于兩束光的（）疊加形成的。A.頻率B.振幅C.相位D.波長7.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，條紋間距與（）有關(guān)。A.光的強(qiáng)度B.光的頻率C.雙縫間距D.光源大小8.光的衍射現(xiàn)象是指光在傳播過程中遇到障礙物時(shí)，能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，其發(fā)生的條件是障礙物的尺寸與光的（）相近。A.波長B.頻率C.振幅D.速度9.光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的發(fā)射與光的（）有關(guān)。A.強(qiáng)度B.頻率C.波長D.顏色10.愛因斯坦光電效應(yīng)方程為（）A.hν=Ek+W0B.E=mc2C.F=maD.W=Fs11.光電器件利用了光與（）的相互作用原理。A.電子B.質(zhì)子C.中子D.分子12.以下哪種光電器件可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（）A.發(fā)光二極管B.光電二極管C.激光二極管D.發(fā)光三極管13.半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性介于（）之間。A.導(dǎo)體和絕緣體B.超導(dǎo)體和導(dǎo)體C.絕緣體和超導(dǎo)體D.以上都不對14.本征半導(dǎo)體中，自由電子和空穴的數(shù)量（）A.自由電子多B.空穴多C.一樣多D.不確定15.雜質(zhì)半導(dǎo)體分為（）A.N型和P型B.A型和B型C.Ⅰ型和Ⅱ型D.以上都不對16.P型半導(dǎo)體中，多數(shù)載流子是（）A.電子B.空穴C.中子D.質(zhì)子17.N型半導(dǎo)體中，多數(shù)載流子是（）A.電子B.空穴C.中子D.質(zhì)子18.二極管具有（）特性。A.單向?qū)щ夿.雙向?qū)щ奀.無導(dǎo)電D.以上都不對19.三極管工作在放大區(qū)時(shí)，發(fā)射結(jié)（），集電結(jié)（）。A.正偏，正偏B.正偏，反偏C.反偏，正偏D.反偏，反偏20.光電耦合器是一種實(shí)現(xiàn)（）隔離的光電器件。A.電-電B.光-光C.電-光D.光-電第II卷（非選擇題共60分）答題要求：請將答案寫在相應(yīng)位置，要求書寫工整、規(guī)范。二、填空題（共10分）本大題共5小題，每小題2分，共10分。請?jiān)跈M線上填寫正確答案。1.光的三原色是______、______、______。2.光的折射定律是______。3.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律有______。4.半導(dǎo)體的主要特性有______、______、______。5.常見的光電器件有______、______、______等。三、簡答題（共20分）本大題共2小題，每小題10分，共20分。1.簡述光的干涉現(xiàn)象及應(yīng)用。2.解釋半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，并說明其在光電器件中的應(yīng)用。四、材料分析題（共15分）材料：某光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一束特定頻率的光照射某一光電器件時(shí)，該器件產(chǎn)生了電流。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光的強(qiáng)度增加時(shí)，產(chǎn)生的電流也隨之增加，但光的頻率不變時(shí)，即使光強(qiáng)度再增大，電流也不再增大。請根據(jù)上述材料回答以下問題：1.該光電器件產(chǎn)生電流的現(xiàn)象符合哪種效應(yīng)？（5分）2.解釋為什么光強(qiáng)度增加時(shí)電流會(huì)增加，而光頻率不變時(shí)，光強(qiáng)度再增大電流不再增大。（10分）五、論述題（共15分）隨著科技的發(fā)展，光電信息科學(xué)與工程在通信、能源、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請論述光電信息科學(xué)與工程在某一領(lǐng)域的應(yīng)用原理及發(fā)展前景。答案：1.C2.C3.D4.A5.B6.C7.C8.A9.B10.A11.A12.B13.A14.C15.A16.B17.A18.A19.B20.C二、1.紅、綠、藍(lán)2.折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)；折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比，即n1sinθ1=n2sinθ23.存在飽和電流；存在遏止電壓和截止頻率；光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性4.導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間；熱敏性；光敏性5.光電二極管、光電三極管、光電池三、1.光的干涉現(xiàn)象是兩束或多束光在空間中疊加時(shí)，在某些區(qū)域光強(qiáng)加強(qiáng)，在另一些區(qū)域光強(qiáng)減弱，形成穩(wěn)定的明暗相間條紋的現(xiàn)象。應(yīng)用：可用于測量微小長度變化、檢測光學(xué)表面平整度、制作干涉濾光片等。2.半導(dǎo)體的光電效應(yīng)是指半導(dǎo)體吸收光子后產(chǎn)生電子-空穴對，從而改變其電學(xué)性質(zhì)的現(xiàn)象。在光電器件中，如光電二極管利用光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，用于光通信中的光探測；光電池利用光電效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能，用于太陽能發(fā)電等。四、1.該光電器件產(chǎn)生電流的現(xiàn)象符合光電效應(yīng)。2.當(dāng)光照射光電器件時(shí)，光子能量被吸收，激發(fā)出光電子，從而產(chǎn)生電流。光強(qiáng)度增加時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)入射的光子數(shù)增多，激發(fā)出的光電子數(shù)增加，所以電流增大。而光頻率不變時(shí)，光子能量不變，當(dāng)光強(qiáng)度增大到一定程度后，能被激發(fā)的光電子數(shù)量已達(dá)到飽和，再增大光強(qiáng)度也不會(huì)產(chǎn)生更多光電子，所以電流不再增大。五、以通信領(lǐng)域?yàn)槔?。?yīng)用原理：利用光的高速傳播特性和光電器件對光信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)等功能，實(shí)現(xiàn)信息的快速、