2009屆新課標(biāo)物理考點(diǎn)預(yù)測(cè)(14)
光
學(xué)
一、考點(diǎn)介紹
本考點(diǎn)分為光的傳播和光的波動(dòng)性以及光的粒子性三部分,高考對(duì)本考點(diǎn)的考查一般以選項(xiàng)題的形式出現(xiàn),重點(diǎn)放在考查光學(xué)一些重要的規(guī)律和概念上,注重課本,加強(qiáng)理解;“考課本”、“不回避陳題”是高考對(duì)光學(xué)命題的特點(diǎn)。 “聯(lián)系實(shí)際、聯(lián)系生活、聯(lián)系高科技”已成為高考命題的新趨向;也是這幾年光學(xué)命題的熱點(diǎn).目前高考中幾何光學(xué)已淡化了“像”的概念,側(cè)重于“光路”的考查(折射、全反射、棱鏡等),一般是考查光線的去向的定性分析和定量計(jì)算問(wèn)題;同時(shí)幾何光學(xué)還常與力學(xué)中的直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力定律等相結(jié)合命題,考查學(xué)生的分析綜合能力,估計(jì)以后高考試題不會(huì)有太大的變化,但會(huì)加強(qiáng)對(duì)光學(xué)的物理規(guī)律的理解和對(duì)物理現(xiàn)象、物理情景的分析能力的考查。光的波動(dòng)內(nèi)容近兩年命題頻率較高,對(duì)光的波動(dòng)性進(jìn)行考查,主要是以干涉和衍射以及電磁波譜知識(shí)為要點(diǎn),考查波動(dòng)光學(xué)的一些初步理論、以及建立這些理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和一些重要的物理現(xiàn)象;尤其是波動(dòng)光學(xué)近年新增知識(shí)點(diǎn)有“雙縫干涉的條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系”、
“光的偏振現(xiàn)象”、“物質(zhì)波”、“激光的特性及應(yīng)用”等也在高考中有所體現(xiàn).光的粒子性主要考查光電效應(yīng)規(guī)律理解和愛因斯坦光電效應(yīng)方程的熟練應(yīng)用.
二、高考真題
1.(2007年高考江蘇卷.物理.3)光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波,下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是
A、一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片,以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片,透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化
B、一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上,當(dāng)反射光與折射光線之間的夾角恰好是900時(shí),反射光是偏振光
C、日落時(shí)分,拍攝水面下的景物,在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片可以使景象更清晰
D、通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到秋色條紋
試題詳情
2.(2008年高考四川卷.理綜.21)如圖1所示,一束單色光射入一玻璃球體,入射角為60°。己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后,再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。此玻璃的折射率為 ( )
試題詳情
A. B.1.5 C. D.2
圖1
試題詳情
3.(2008年高考全國(guó)1卷.理綜.21)一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角θ射入,穿過(guò)玻璃磚自下表射出。已知該玻璃對(duì)紅光的折射率為1.5。設(shè)紅光與藍(lán)光穿過(guò)玻璃磚所用的時(shí)間分別為t1和t2,則在θ從0°逐漸增大至90°的過(guò)程中( )
A. t1始終大于t2
B. t1始終小于t2
C. t1先大于后小于t2
D. t1先小于后大于t2
試題詳情
4.(2008年高考上海卷.物理.12)在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,如果
A.用白光作為光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋
B.用紅光作為光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋
C.用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋
D.用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋
試題詳情
5.(2008年上海卷.物理.)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。圖2(a)是點(diǎn)燃酒精燈(在燈芯上灑些鹽),圖2(b)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈。將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn),觀察到的現(xiàn)象是
A.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
B.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°
C.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
圖2
D.干涉條紋保持原來(lái)狀態(tài)不變
試題詳情
6.(2008年高考江蘇卷.物理.7)現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為,光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是( )
A.一定頻率的光照射到鋅板上,光的強(qiáng)度越大,單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多
B.肥皂液是無(wú)色的,吹出的肥皂泡卻是彩色的
C.質(zhì)量為10-3kg、速度為10-2m/s的小球,其德布羅意波長(zhǎng)約為10-28m,不過(guò)我們能清晰地觀測(cè)到小球運(yùn)動(dòng)的軌跡
D.人們常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu),因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距大致相同
試題詳情
7.(2008年高考江蘇卷.物理.8).2006年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩名美國(guó)科學(xué)家,以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化。他們的出色工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時(shí)代的起點(diǎn)。下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說(shuō)法中正確的是( )
A.微波是指波長(zhǎng)在10-3m到10m之間的電磁波
B.微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播
C.黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射
D.普朗克在研究黑體的熱輻射問(wèn)題中提出了能量子假說(shuō)
試題詳情
8.(2008年 廣東卷.物理.14)(2)光纖通信中,光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的物理原理是利用光的 現(xiàn)象。要發(fā)生這種現(xiàn)象,必須滿足的條件是:光從光密介質(zhì)射向 ,且入射角等于或大于 。
試題詳情
9.(2008年高考寧夏卷.
理綜.37②))一半徑為R的1/4球體放置在水平面上,球體由折射率為的透明材料制成,F(xiàn)有一束位于過(guò)球心O的豎直平面內(nèi)的光線,平行于桌面射到球體表面上,折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出,如圖3所示。已知入射光線與桌面的距離為。求出射角q。
圖3
試題詳情
10.(2008年高考山東卷.理綜.37)麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性,即光是電磁波。
試題詳情
(1)一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播,某時(shí)刻電場(chǎng)橫波圖象如圖4上所示,求該光波的頻率。
(2)圖5表示兩面平行玻璃磚的截面圖,一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上,a、b是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線B從玻璃磚中管次出射的光路圖,并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。
試題詳情
圖4
試題詳情
圖5
試題詳情
11.(2007年高考海南卷.理綜.27)如圖6所示,置于空氣中的一不透明容器中盛滿某種透明液體。容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0cm長(zhǎng)的線光源。靠近線光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板,另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠(yuǎn)鏡,用來(lái)觀察線光源。開始時(shí)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡不能看到線光源的任何一部分。將一光源沿容器底向望遠(yuǎn)鏡一側(cè)平移至某處時(shí),通過(guò)望遠(yuǎn)鏡剛好可能看到線光源底端。再將線光源沿同一方向移動(dòng)8.0cm,剛好可以看到其頂端。求此液體的折射率n。
試題詳情
試題詳情
三、名校試題
1.(海南省民族中學(xué)2009屆高三階段考試卷.物理.9)如圖7所示,一細(xì)束紅藍(lán)復(fù)色光垂直與AB邊射入直角三棱鏡,在AC面上反射和折射分成兩束細(xì)光束,其中一束細(xì)光束為單色光束。若用V1和V2分別表示紅、藍(lán)光在三棱鏡內(nèi)的速度,下列判斷正確的是( )
A.V1<V2 單色光束為紅色 B.V1<V2 單色光束為藍(lán)色
C.V1>V2 單色光束為紅色 D.V1>V2 單色光束為藍(lán)色
圖7
試題詳情
2.(2009年安徽高考信息交流試卷.理綜.17)如圖8所示,P、Q是兩種透明材料制成的兩塊相同的直角梯形棱鏡,疊合在一起組成一個(gè)長(zhǎng)方體,一單色光從P的上表面射入,折射光線正好垂直通過(guò)兩棱鏡的界面,已知材料的折射率nP<nQ,射到P上表面的光線與P的上表面的夾角為θ,下列判斷正確的是( )
試題詳情
A.光線一定從Q的下表面射出
B.光線若從Q的下表面射出時(shí),出射光線與下表面的夾角一定等于θ
C.光線若從Q的下表面射出時(shí),出射光線與下表面的夾角一定大于θ
D.光線若從Q的下表面射出時(shí),出射光線與下表面的夾角一定小于θ
試題詳情
3.(河北省衡水中學(xué)2009屆高三調(diào)研卷.物理.8)金屬中存在著大量的價(jià)電子(可理解為原子的最外層電子),價(jià)電子在原子核和核外的其他電子產(chǎn)生的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電子在金屬外部時(shí)的電勢(shì)能比它在金屬內(nèi)部作為價(jià)電子時(shí)的電勢(shì)能大,前后兩者的電勢(shì)能差值稱為勢(shì)壘,用符號(hào)V表示,價(jià)電子就像被關(guān)在深度為V的方箱里的粒子,這個(gè)方箱叫做勢(shì)阱,價(jià)電子在勢(shì)阱內(nèi)運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能,但動(dòng)能的取值是連續(xù)的,價(jià)電子處于最高能級(jí)時(shí)的動(dòng)能稱為費(fèi)米能,用Ef表示。用紅寶石激光器向金屬發(fā)射頻率為ν的光子,具有費(fèi)米能的電子如果吸收了一個(gè)頻率為ν的光子而跳出勢(shì)阱,則 ( 。
A.具有費(fèi)米能的電子跳出勢(shì)阱時(shí)的動(dòng)能為Ek=hν-V+Ef
B.具有費(fèi)米能的電子跳出勢(shì)阱時(shí)的動(dòng)能為Ek=hν-V-Ef
C.若增大激光器的強(qiáng)度,具有費(fèi)米能的電子跳出勢(shì)阱時(shí)的動(dòng)能增大
D.若增大激光器的強(qiáng)度,具有費(fèi)米能的電子跳出勢(shì)阱時(shí)的動(dòng)能不變
試題詳情
4.(上海市閘北區(qū)2008年4月模擬卷.物理.12)在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋,通過(guò)狹縫觀察發(fā)光的白熾燈也會(huì)看到彩色條紋,這兩種現(xiàn)象 ( )
(A)都是光的衍射現(xiàn)象;
(B)都是光的干涉現(xiàn)象;
(C)前者是光的干涉現(xiàn)象,后者是光的衍射現(xiàn)象 ;
(D)前者是光的衍射現(xiàn)象,后者是光的干涉現(xiàn)象。
試題詳情
5.(上海市寶山區(qū)2008年4月模擬卷.物理.15)在光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中可觀察到清晰的亮暗相間的圖樣,圖9中四幅圖片中屬于光的單縫衍射圖樣的是(
)
試題詳情
圖9
A.a(chǎn)、c
B.b、c C.a(chǎn)、d
D.b、d
試題詳情
6.(蘇北四市2009屆高三調(diào)研卷.物理.37)
(1)下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A.在地面附近有一高速飛過(guò)的火箭 ,地面上的人觀察到火箭變短了,火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了;火箭上的人觀察到火箭的長(zhǎng)度和時(shí)間進(jìn)程均無(wú)變化
B.托馬斯•楊通過(guò)光的單縫衍射實(shí)驗(yàn),證明了光是一種波
C.在太陽(yáng)光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象
D.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變寬
E.光異纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大
試題詳情
F.麥克斯韋提出電磁場(chǎng)理論并預(yù)言電磁波存在,后來(lái)由他又用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在
G.次聲波是頻率低于20 Hz的聲波,它比超聲波更易發(fā)生衍射
(2)如圖10所示,有一截面是直角三角形的棱鏡ABC,∠A=
30º.它對(duì)紅光的折射率為n1.對(duì)紫光的折射率為n2.在距AC邊d處
有一與AC平行的光屏,F(xiàn)有由以上兩種色光組成的很細(xì)的光束垂
直AB邊射入棱鏡。 若兩種光都能從AC面射出,求在光屏MN
上兩光點(diǎn)間的距離。
試題詳情
7.(廣東省汕頭市2008年普通高校招生模擬考試卷.物理.32)如圖11所示,一玻璃柱體的橫截面為半圓形,細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心),產(chǎn)生反射光束1和透射光束2,已知玻璃折射率為,當(dāng)入射角時(shí),求反射光束1和透射光束2之間的夾角多大?
試題詳情
8.(常州市2008~2009學(xué)年度第二學(xué)期期中質(zhì)量調(diào)研卷.物
試題詳情
理.26)如圖12所示,一透明球體置于空氣中,球半徑R=
試題詳情
10cm,折射率n=.MN是一條通過(guò)球心的直線,單色細(xì)
光束AB平行于MN射向球體,B為入射點(diǎn), AB與MN間距
試題詳情
為5cm,CD為出射光線。
圖11
①補(bǔ)全光路并求出光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間;
②求CD與MN所成的角α.(需寫出求解過(guò)程)
試題詳情
試題詳情
9.(?谑2008年高考調(diào)研測(cè)試卷.物理.36) 某
校開展研究性學(xué)習(xí),某研究小組根據(jù)光學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)
了一個(gè)測(cè)液體折射率的儀器。如圖13所示,在一個(gè)圓
圖12
盤上,過(guò)其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF。在
試題詳情
半徑OA上,垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持位
置不變。每次測(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中,
而且總使得液面與直徑BC相平,EF作為界面的法線,
試題詳情
而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2。同學(xué)們通過(guò)計(jì)算,
預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值,這樣只要根據(jù)
P3所插的位置,就可以直接讀出液體折射率的值。
①若∠AOF=30°,OP3與OC之間的夾角為45°,
則在P3處刻的折射率應(yīng)多大?
圖13
②若在同一液體中沿AO方向射入一束白光,最靠近0C邊的是哪種顏色的光?增大入射角度,哪種顏色的光在刻度盤上先消失?
試題詳情
10.(江蘇省南京市2008屆高三質(zhì)量檢測(cè)卷.物理.32)如圖14所示,玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個(gè)直角三棱鏡組成。一束頻率5.3×1014Hz的單色細(xì)光束從AD面入射,在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示,ab與AD面的夾角。已知光在真空中的速度c=3×108m/s,玻璃的折射率n=1.5,求:
試題詳情
(2)光在棱鏡中的波長(zhǎng)是多大? (3)該束光線第一次從CD面出射時(shí)的折射角。 (結(jié)果可用三角函數(shù)表示)
圖14
試題詳情
11.(山東省濰坊市2008年高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)卷.理綜.37) 如圖15所示,一束截面為圓形半徑為R的平行單色光,垂直射向一玻璃半球的平面,經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形亮區(qū),已知玻璃半球的半徑為R,屏幕S到球心的距離為d(d>3R),不考慮光的干涉和衍射,玻璃對(duì)該光的折射率為n,求屏幕上被照亮區(qū)域的半徑。
試題詳情
試題詳情
12.(廣東省華南師大附中2009屆高三綜合測(cè)試卷.物
試題詳情
理.23)如圖16所示,陰極K用極限波長(zhǎng)λ0=0.66μm的金屬
試題詳情
銫制成,用波長(zhǎng)λ=0.50μm的綠光照射陰極K,調(diào)整兩個(gè)極
試題詳情
板電壓.當(dāng)A板電壓比陰極高出2.5V時(shí),光電流達(dá)到飽和,
試題詳情
電流表示數(shù)為0.64μA,求: (1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時(shí)的 最大初動(dòng)能。 (2)如果把照射陰極綠光的光強(qiáng)增大為原來(lái)的2倍,每 圖15
試題詳情
秒鐘陰極發(fā)射的光電子和光電子飛出陰極的最大初動(dòng)能。
圖16 (一)文字介紹
試題詳情
四、考點(diǎn)預(yù)測(cè) 預(yù)測(cè)2009年高考本考點(diǎn)熱點(diǎn)內(nèi)容有:光的反射、反射定律;光的折射、折射定律、折射率、全反射;色散成因及規(guī)律;雙縫干涉、薄膜干涉;公式△X=λ的含義;光的干涉、衍射、偏振;紅外線、紫外線、X射線、γ射線的性質(zhì)及其應(yīng)用;光電效應(yīng),=W+;對(duì)幾何光學(xué)的考查,以定性和半定量為主,注重對(duì)物理規(guī)律的理解和對(duì)物理現(xiàn)象、物理情景分析能力的考查;平面鏡問(wèn)題和不同色光的折射率、全反射、光導(dǎo)纖維等問(wèn)題要引起注意.光的本性考點(diǎn)主要是光的波動(dòng)性、粒子性等知識(shí)的考查,與幾何光學(xué)的綜合也是考查重點(diǎn)內(nèi)容之一,另外近代物理光學(xué)的初步理論,以及建立這些理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和一些重要物理現(xiàn)象也要引起重視。 (二)考點(diǎn)預(yù)測(cè)題
試題詳情
1.一點(diǎn)光源S通過(guò)平面鏡成像S'如圖17所示,鏡面與OS夾角30°,設(shè)S不動(dòng),平面鏡以速度v沿OS方向光源平移,則S的像S'將( )。 A.以速率v平行于OS向右移動(dòng) B.以速率v垂直于OS向下移動(dòng) C.以速率v沿SS'連線向S移動(dòng)
試題詳情
D.以速率沿SS'連線向S移動(dòng)
圖17
試題詳情
2.某人身高1.7m,為了測(cè)試路燈的高度,他從路燈正下方沿平直公路以1m/s的速度勻速走開。某時(shí)刻他的影子長(zhǎng)為1.3m,再經(jīng)過(guò)2s,他的影子長(zhǎng)為1.8m,路燈距地面的高度是多少?
試題詳情
3.一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上,經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)表面射出,出射光線相對(duì)于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下,出射光線側(cè)移距離最大的是 A.紅光以30°的入射角入射 B.紅光以45°的入射角入射 C.紫光以30°的入射角入射 D.紫光以45°的入射角入射
試題詳情
4.半徑為r的圓形木板浮在深H的貯水池的水面上,在木板圓心的正上方h高處有一點(diǎn)光源s,求在水池的平底上影圈的半徑R是多少?水的折射率為n。
試題詳情
試題詳情
A.不能從圓孤射出 B.只能從圓孤射出
試題詳情
C.能從圓孤射出 D.能從圓孤射出
圖18
試題詳情
6.在桌面上有一倒立的玻璃圓錐,其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸,圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直,過(guò)軸線的截面為等邊三角形,如圖19所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上,光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5,則光束在桌面上形成的光斑半徑為( )
試題詳情
A.r
B.1.5r C.2r
D.2.5r
圖19
試題詳情
7.光通過(guò)各種不同的障礙物后會(huì)產(chǎn)生各種不同的衍射條紋,衍射條紋的圖樣與障礙物的形狀相對(duì)應(yīng)。這一現(xiàn)象說(shuō)明( ) A.光是電磁波
B.光具有波動(dòng)性 C.光可以攜帶信息
D.光具有波粒二象性
試題詳情
8.劈尖干涉是一種薄膜干涉,其裝置如下圖20甲所示,將一塊平板坡璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜,當(dāng)光垂直入射后,從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示,干涉條紋如下特點(diǎn):(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相鄰明條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度恒定,現(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片,則當(dāng)光垂入射到新的劈形空氣薄膜后,從上往下觀察到的干涉條紋( )
試題詳情
甲(側(cè)視圖)
乙 A、變疏 B、變密 C、不變
D消失
圖20
試題詳情
9.光熱轉(zhuǎn)換是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成其他物質(zhì)內(nèi)能的過(guò)程,太陽(yáng)能熱水器就是一種光熱轉(zhuǎn)換裝置,它的主要轉(zhuǎn)換器件是真空玻璃管,這些玻璃管將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成水的內(nèi)能。如圖21所示,真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù)增加透射光,使盡可能多的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能,這種鍍膜技術(shù)的物理依據(jù)是( ) A. 光的直線傳播 B.光的粒子性 C.光的干涉 D.光的衍射 圖21
試題詳情
10.如圖22所示,P是一偏振片,P的透振方向(用帶有箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中,哪幾種照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光?( )
試題詳情
A.太陽(yáng)光 B.沿豎直方向振動(dòng)的光 C.沿水平方向振動(dòng)的光 D.沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光
圖22
試題詳情
11.夜晚,汽車前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來(lái)的汽車司機(jī)照射得睜不開眼,嚴(yán)重影響行車安全.若考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃,使射出的燈光變?yōu)槠窆;同時(shí)汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃,其透偏方向正好與燈光的振動(dòng)方向垂直,但還要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體.假設(shè)所有的汽車前窗玻璃和前燈玻璃均按同一要求設(shè)置,如下措施中可行的是( ) A.前窗玻璃的透振方向是豎直的,車燈玻璃的透振方向是水平的 B.前窗玻璃的透振方向是豎直的,車燈玻璃的透振方向是豎直的 C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,車燈玻璃的透振方向是斜向左上45° D.前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45°
試題詳情
12. 現(xiàn)有a、b、c三束單色光,其波長(zhǎng)關(guān)系為a>b>c,用b光束照射某種金屬時(shí),恰能發(fā)生光電效應(yīng),若分別用a光束和c光束照射該金屬,則可以斷定( ) A.a光束照射時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng) B.c光束照射時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng) C.a光束照射時(shí),釋放出的光電子數(shù)目最多 D.c光束照射時(shí),釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最小
試題詳情
試題詳情
14.如圖23是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路.現(xiàn)用等離子態(tài)的氫氣(電離態(tài))躍遷時(shí)所發(fā)出的光照射光電管的陰極K,測(cè)得微安表的示數(shù)是40 μA,電壓表的示數(shù)是20V.已知光電管陰極材料的逸出功是3.6eV.求:(1)氫氣發(fā)光的最短波長(zhǎng); (2)光電管陰極材料的極限波長(zhǎng);(3)光電子到達(dá)陽(yáng)極A的最大動(dòng)能。
試題詳情
高考真題 1.【解析】通過(guò)手指的縫隙觀察日光燈,看到彩色條紋,是光的衍射現(xiàn)象。D不正確。 【答案】D 2.【解析】由題可知單色光在玻璃球體發(fā)生了全反射,如圖24所示, 為光線在玻璃球內(nèi)的光路圖.A、C為折射點(diǎn),B為反射點(diǎn),作OD 平行于入射光線,故,所以, 玻璃的折射率. 【答案】C
圖24 3.【解析】依題意,畫出紅、藍(lán)光線經(jīng)過(guò)平板玻璃磚實(shí)的光路如圖25示。玻璃中的光速則為,設(shè)玻璃磚的厚度為d,在未發(fā)生全反射之前,光通過(guò)玻璃磚的時(shí)間為。由折射定律知,因此,,由于藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率,故玻璃對(duì)紅光的折射率n1小于對(duì)藍(lán)光的折射率n2且都大于1.5,考慮以上因素,
圖25 由此式可知,在未發(fā)生全反射之前,t1<t2。 【答案】B 4.【解析】白光作楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),屏上將呈現(xiàn)彩色條紋,A錯(cuò);用紅光作光源,屏上將呈現(xiàn)紅色兩條紋與暗條紋(即黑條紋)相間,B對(duì);紅光和紫光頻率不同,不能產(chǎn)生干涉條紋,C錯(cuò);紫光作光源,遮住一條狹縫,屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋,即間距不等的條紋,D對(duì) 【答案】BD 5.【解析】金屬絲圈的轉(zhuǎn)動(dòng),改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀,由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)關(guān),仍然是水平的干涉條紋,D對(duì)。
圖4 【答案】D 6.【解析】吹出的肥皂泡卻是彩色的,證時(shí)了光的干涉現(xiàn)象,熱中子的德布羅意波長(zhǎng)與晶體中原子間距大致相同,說(shuō)明了光的波動(dòng)性. 【答案】BD 7.【解析】微波是電磁波,其波長(zhǎng)在10-3m到10m之間;黑體的熱輻射是輻射電磁波;普朗克在研究黑體的熱輻射問(wèn)題中提出了能量子假說(shuō) 【答案】ACD 8.【解析】光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的是利用了幾何光學(xué)的全反射 ,全反射的條件是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),且入射角等于或大于臨界角 【答案】全反射 光疏介質(zhì) 臨界角 9.【解析】設(shè)入射光線與1/4球體的交點(diǎn)為C,連接OC,OC即為 入射點(diǎn)的法線。因此,圖中的角α為入射角。過(guò)C點(diǎn)作球體水平表面的垂線,垂足為B。依題意,∠COB=α。又由△OBC知sinα= 設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為β, 由折射定律得
由以上式得
圖26 由幾何關(guān)系知,光線在球體的豎直表面上的入射角γ(見圖26)為30°。由折射定律得
因此,所以 【答案】 10.【解析】(1)設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v,波長(zhǎng)為λ,頻率為f,則
f=
① ② 聯(lián)立①②式得 ③ 從波形圖上讀出波長(zhǎng)m,代入數(shù)據(jù)解得 f=5×1014Hz 根據(jù)光線a在AC面的的入射角和折射角知玻璃磚的折射率,設(shè)此玻璃磚的臨界角為,解得,光線b在CD面上入射角和幾何關(guān)系可知為,因?yàn)?sub> ,故b在CD面上反生全反射;射到BD面的入射角由幾何關(guān)系可知為,因 ,故不會(huì)發(fā)生全反射而從BD面射出.根據(jù)折射定律可求得出射光線與界面法線的夾角為,故上述光路如 圖27所示。 【答案】(1)f=5×1014Hz(2)圖27所示
圖27 11.【解析】當(dāng)線光源上某一點(diǎn)發(fā)出的光線射到未被遮光板遮住的液面上時(shí),射到遮光邊緣O的那條光線的入射角最小。如圖28所示 若線光源底端在A點(diǎn)時(shí),望遠(yuǎn)鏡內(nèi)剛好可以看到此光源底端, 設(shè)過(guò)O點(diǎn)液面的法線為OO1,則
① 其中a為此液體到空氣的全反射臨界角。由折射定律有 、
圖28 同理,若線光源頂端在B1點(diǎn)時(shí),通過(guò)望遠(yuǎn)鏡剛好可以看到此光源頂端,則。設(shè)此時(shí)線光源底端位于B點(diǎn)。由圖中幾何關(guān)系可得 、 聯(lián)立②③式得
④ 【答案】 名校試題 1.【解析】 紅光折射率小于藍(lán)光折射率,由折射率公式n=c/v知紅光在同種介質(zhì)中的速度較大,即V1>V2; 由全反射公式sinc=1/n知紅光折射率小臨界角大; 所以藍(lán)光發(fā)生全反射時(shí)紅光依然有折射現(xiàn)象。選C 【答案】C 2.【解析】由于沒有確定幾何尺寸,所以光線可能射向Q的右側(cè)面,也可能射向Q的下表面,A錯(cuò)誤;當(dāng)光線射向Q的下表面時(shí),它的入射角與在P中的折射角相等,由于nP<nQ,進(jìn)入空氣中的折射角大于進(jìn)入P上表面的入射角,那么出射光線與下表面的夾角一定小于θ,B、C錯(cuò)誤,D正確。 【答案】D 3.【解析】由能量守恒可知,A正確,B錯(cuò)誤;由光子學(xué)說(shuō)及光電效應(yīng)的規(guī)律可知,C錯(cuò)誤,D正確。 【答案】AD 4.【解析】?jī)蓧K捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋是薄膜干涉,狹縫觀察發(fā)光的白熾燈也會(huì)看到彩色條紋是單縫衍射 【答案】C 5.【解析】單縫衍射的條紋是不等間距,中央亮紋又寬又亮 【答案】D 6.【解析】(1)ADEG (2)如圖29所示, x=d(tanr2-tanr1)=d 【答案】(1)ADEG (2)d 7.【解析】反射角60°
③
由折射定律
④ 解得折射角r = 30°
⑤ 因此反射光束1和透射光束2之間的夾角 【答案】 8.【解析】①連接BC,如圖30所示 在B點(diǎn)光線的入射角、折射角分別 標(biāo)為i、r, Sini=5/10=/2, 所以,
圖30 i=45° 由折射率定律: 在B點(diǎn)有:
Sin r=1/2 故:r=30° BC=2Rcos r t= BCn/C=2Rncos r/C t=(/3)
×10-9s ②由幾何關(guān)系 可知 α=30° 【答案】(1)t=(/3)
×10-9s (2)α=30° 9.【解析】①P3 應(yīng)刻的折射率 ② 最靠近0C邊的是紫光; 增大入射角度,紫光在刻度盤上最先消失 【答案】(1) (2)紫光在刻度盤上最先消失 (3)該束光線第一次從CD面出射時(shí)的折射角。
(結(jié)果可用三角函數(shù)表示) 10.【解析】(1)設(shè)光在AD面的入射角、折射角分別為i、r r=30° 根據(jù) 得 (2)根據(jù)
(3)光路如圖31所示 ab光線在AB面的入射角為45° 設(shè)玻璃的臨界解為C,則 sin45°>0.67,因此光線ab在AB面會(huì)發(fā)生全反射 光線在CD面的入射角r′=r=30°
圖31 根據(jù) ,光線CD面的出射光線與法線的夾角 由折射定律有: ① 又由幾何關(guān)系有: ② 解①②得 光線PC離直線AB的距離CD=Rsinα=10cm(1分) 則距離直線AB為10cm的入射光線經(jīng)折射后能到達(dá)B點(diǎn). 【答案】(1) (2) (3) 11.【解析】光恰要發(fā)生全反射時(shí)的臨界線射到屏幕S上的 E點(diǎn)到亮區(qū)中心O′的距離r,就是所求最大半徑, 設(shè)臨界角為C,如圖所示 …………①
又 …………② …………③ 解得 …………④ 【答案】 12.【解析】由光電效應(yīng)規(guī)律可知:當(dāng)陰極發(fā)射的光電子全部達(dá)到陽(yáng)極A時(shí),光電流達(dá)到飽和,由電流可知每秒到達(dá)陽(yáng)極的電子數(shù),即每秒發(fā)射的電子數(shù).由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可計(jì)算最大的初動(dòng)能,光強(qiáng)加倍,每秒鐘發(fā)射的光電子數(shù)加倍,但入射光頻率不變,發(fā)射的光電子的最大初動(dòng)能不變.
(1)光電流達(dá)到飽和時(shí),陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽(yáng)極A,陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個(gè)數(shù) 個(gè) 根據(jù)愛因斯坦光電方程,光電子的最大初動(dòng)能:
J J. (2)如果照射光的頻率不變,光強(qiáng)加倍,根據(jù)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律,陰極每秒發(fā)射的光電子數(shù) 個(gè) 光電子的最大初動(dòng)能仍然是J. 【答案】(1)J. (2)J. 考點(diǎn)預(yù)測(cè)題 1.【解析】物體S和它的虛像S'以平面鏡來(lái)說(shuō)總是對(duì)稱的,因此平面鏡以速度v沿OS方向向光源靠近時(shí),若以平面鏡為參照物,則不難看出S是沿SS'連線逐漸向平面鏡靠近,所以S'也是沿SS'連線逐漸向平面鏡移動(dòng)。由幾何知識(shí)和平面鏡成像特點(diǎn)可求出答案。設(shè)平面鏡從圖32所示的位置Ⅰ,移動(dòng)位置Ⅱ,沿OS方向向光源移動(dòng)的距離為L(zhǎng),速度v=與此同時(shí),光源S沿S'連線向平面鏡移動(dòng)距離d=Lsin30°,據(jù)物像對(duì)稱規(guī)律可知虛像沿SS'連線向平面鏡移動(dòng)d=Lsin30°,所以像S'沿SS'連線向光源移動(dòng)的距離為d'=2d=L。則像移動(dòng)速率為v'=,故選C
【答案】C
圖32 2.【解析】根據(jù)光的直線傳播,可以作出人影形成的圖像,由圖中的幾何關(guān)系,可以求出路燈距地面的高度。如圖33所示,設(shè)圖中A點(diǎn)為路燈位置,AB為由路燈向地面引的垂線,GE為題述某時(shí)刻人的位置,ED為此刻地面上他的影子;再過(guò)2s,人位于HF,其對(duì)應(yīng)影子則位于FC.則由題意有:EF=vt=2m 由于△ABD∽△GED,故有 即 ----------① 由于△ABC∽△HFC,故有
圖33 即 -----------② 以GE=HF=1.7m,ED=1.3m,EC=EF十FC=2m+1.8m=3.8m分別代入①②兩式聯(lián)立解之可得路燈距地面的高度為AB=8.5m 【答案】8.5m 3.【解析】因?yàn)橥N介質(zhì)對(duì)紫光的折射率較大,故入射角相同時(shí),紫光側(cè)移距離較大,A、B項(xiàng)錯(cuò);設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離,可見對(duì)于同一種色光,入射角越大,側(cè)移距離越大,D項(xiàng)正確。 【答案】D 4.【解析】點(diǎn)光源s射向圓形木板邊緣的光線進(jìn)入水中后折向水底,在水底以O(shè)為圓心,以R為半徑的圓形區(qū)域是點(diǎn)光源s發(fā)射的光線照射不到的影區(qū)(如圖34) 由, 得
【答案】 圖34 5.【解析】本題考查光的折射有關(guān)的知識(shí),本題為中等難度題目。由該棱鏡的折射率為可知其臨界角C滿足:,可求出GG1右邊的入射光線沒有發(fā)生全反射,其左邊的光線全部發(fā)生全反射。所以光線只能從圓弧NG1射出。 【答案】B 6.【解析】如圖35所示,光線射到A或B時(shí),入射角大于臨界角,發(fā)生全反射,而后由幾何關(guān)系得到第二次到達(dá)界面的時(shí)候垂直打出.O點(diǎn)為∆ABC的重心,設(shè)EC=x,則由幾何關(guān)系得到: .解得光斑半徑x=2r 【答案】C
圖35 7.【解析】衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性,利用衍射條紋的圖樣與障礙物的形狀對(duì)應(yīng),可以讓光攜帶不同的信息。所以選項(xiàng)BC正確。 【答案】BC 8.【解析】撤去一張紙后劈形空氣的薄膜的劈勢(shì)減緩,相同水平距離上,劈勢(shì)厚度變化減小,以致波程差變化減小,條紋變寬,條紋數(shù)量變少(變疏)故A正確。 【答案】A 9.【解析】真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù),利用的是從鍍膜前后表面反射回的相互疊加,增加光的強(qiáng)度,該技術(shù)對(duì)鍍膜的厚度有要求,即鍍膜厚度應(yīng)為自然光中主要色光的半波長(zhǎng)的整數(shù)倍,故該技術(shù)運(yùn)用了光的干涉原理 【答案】C 10.【解析】太陽(yáng)光是自然光,沿各個(gè)方向振動(dòng)的光都有,所以在偏振片另一側(cè)可看到透射光;沿豎直方向振動(dòng)的光,與的透振方向相同,能透過(guò)偏振光;沿與豎直方向成45°角的透振光,有部分能透過(guò)偏振片,故選ABD正確。 【答案】ABD 11.【解析】玻璃的透振方向是允許透過(guò)的偏振方向。要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體,即車燈的透射炮經(jīng)對(duì)面物體反射后能進(jìn)入本車車窗玻璃,則同一車前窗玻璃和前燈玻璃的透振方向必須相同,選項(xiàng)AC錯(cuò);若使對(duì)面的車燈不進(jìn)入車窗玻璃,則車窗玻璃的透振方向和對(duì)面車燈的透振方向必須豎直,B項(xiàng)中對(duì)面車燈光的偏振方向和本車車窗玻璃的透射方向相同,而D項(xiàng)符合垂直條件,故選項(xiàng)D正確。 【答案】D 12.【解析】因光子的頻率為=,又a、b、c三束單色光波長(zhǎng)關(guān)系a>b>c,得a<b<d,已知用b光束照射某種金屬時(shí),恰能發(fā)生光電效應(yīng),則c光束照射能發(fā)生光電效應(yīng),a光不能,故B、C錯(cuò),由光電效應(yīng)方程Ek=h-W,則c光束照射時(shí),釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最大,D錯(cuò),所以只有A正確。 【答案】A 13.【解析】由愛因斯坦光電效應(yīng)方程列式 ① 又因?yàn)?sub>
② 聯(lián)立上式得: 【答案】 14.【解析】(1) hνmin= hc/λmax =13.6×1.6×10-19=2.2×10-18 J
λmax=6.63 ×10-34×3×108 /2.2×10-18 =9.1×10-8 m (2) hν0 =hc/λ=w=3.6×1.6×10-19
=5.76×10-19J λ極=6.63
×10-34×3×108 /5.76×10-19 =3.5×10-7m (3) EKA ?EKK = e U ,EKK=hν-w
EKA=eU+ EKK =eU+hν-w=20+13.6-3.6=30eV 【答案】(1)9.1×10-8 m (2)3.5×10-7m (3)30eV 高考資源網(wǎng)
| | | | | | | |