第十五章 光 学

第十五章 光 学 第一部分 五年高考题荟萃 2009年高考新题 1.（09·全国卷Ⅰ·15） 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ B ） A．24m B．32m C．40m D．48m 解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm. 2.（09·全国卷Ⅱ·21）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则 （ BD ） A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光 B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度 C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度 D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 解析：本题考查光的折射和全反射.宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面,入射角为45o>临界角,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对.D正确。 3.（09·上海物理·6）光电效应的实验结论是：对于某种金属 （ AD ） A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 解析：每种金属都有它的极限频率，只有入射光子的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程，可知入射光子的频 率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以AD正确。 4.（09·上海物理·10）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：长，增大。 解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。 5.（09·广东物理·4）硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。下列表述正确的是 （ A ） A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应 解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A正确；是利用光电效应原理制成的器件，依据光电效应方程可见只有当入射光子的频率大于极限频率时才可能发生光电效应，B错误，C错误，D错误。 6.（09·广东物理·14）（1）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的 上，不同的单色光在同种均匀介质中 不同。 答案：（1）界面，传播速度 7.（09·上海·6）英国科学家瑞利于1871年证明：一束光穿过大气距离后，其强度从下降为的公式为，其中叫做吸收系数，式中为光的频率，为光速，标准状况下，个/厘米，。定义，叫做衰减长度，它表示光经过距离后其强度降低到原来的。根据以上信息，结合所学知识可以判断 （ B ） A．可见光中衰减最厉害的是红光 B．可见光中衰减最厉害的是紫光 C．可见光中衰减最厉害的是黄绿光 D．不同颜色的光衰减程序基本相同 8.（09·宁夏·36）（1）关于光电效应，下列说法正确的是_______（填入选项前的字母，有 填错的不得分） （ A ） A．极限频率越大的金属材料逸出功越大 B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小 D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 9.（09·天津·7）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光 （ C ） A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大 C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大 D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大 解析：由可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，A错；以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，B错。从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式可知，红光的折射率小，临界角大，C正确；用同一装置进行双缝干涉实验，由公式可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，D错。 10.（09·四川·21）如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝r。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则 （ AB ） A. n可能为 B. n可能为2 C. t可能为 D. t可能为 解析：只经过两次全反射可知第一次入射角为45°，反射光路图如右图所示。根据全反射可知临界角C≤45°，再根据n＝可知n≥；光在透明柱体中运动路程为L＝4r，运动时间为t＝L/V＝4nr/c，则t≥4r/c，CD均错。 11.（09·重庆·21）用a、b、c、d表示四种单色光，若 （ A ） ①a、b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角； ②用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大 ③用b、d照射某金属表面，只有b能使其发射电子。 则可推断a、b、c、d可能分别是 A．紫光、蓝光、红光、橙光 B．蓝光、紫光、红光、橙光 C．紫光、蓝光、橙光、红光 D．紫光、橙光、红光、蓝光 12.（09·福建·13）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 （ D ） A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 解析：用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，A错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象，B错；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，C错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，D对。 13.（09·浙江·18）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到F点，已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则（ AC ） A．该棱镜的折射率为 B．光在点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从点出射的光束与入射到点的光束平行 解析：在E点作出法结线可知入射角为60o ，折射角为30o，折射率为；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式，可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到点的光束平行，故D错。 二、非选择题 14.（09·山东·37） （物理​——物理3-４）（2）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图2为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。 解析： （2）当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。 考点：光的折射和全放射 15.（09·江苏物理·12.B）（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为 。（填写选项前的字母） （A）0.4c （B）0.5c （C）0.9c （D）1.0c （3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈现在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深，（结果保留两位有效数字） 答案：（1）D；（3）设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为折射定律 几何关系 得 取，解得（都算对） 解析：（1）根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变。D项正确。 (3)根据题意能画出光路图，正确使用物象比解决本题的关键。 设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为，光路如图： 折射定律 几何关系 得 取，解得 （本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h值可以不同均可） 16.（09·江苏物理·12.C）（3）试通过 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。 答案：（3）粒子的动量 ，物质波的波长，由，知，则。 解析：（3）物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。 17.（09·海南物理·18.（1））如图，一透明半圆柱体折射率为，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。 解析：半圆柱体的横截面如图所示，为半径。设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有 式中，为全反射临界角。由几何关系得 ② ③ 代入题所给条件得 ④ 18.（09·海南物理·19）（I）已知：功率为100W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速，普朗克常量，假定所发出的可见光的波长都是560nm，计算灯泡每秒内发出的光子数。 解析：（I）一波长为光子能量为 设灯泡每秒内发出的光子数为，灯泡电功率为，则 式中，是灯泡的发光效率。联立①②式得 代入题给数据得 19.（09·宁夏·35.（2））一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。 解析： 设入射角为i，折射角为r，由折射定律得 ① 由已知条件及①式得 ② 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示。设出射点为F，由几何关系可得 ③ 即出射点在AB边上离A点的位置。 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示。设折射光线与AB的交点为D。 由几何关系可知，在D点的入射角 ④ 设全发射的临界角为，则 ⑤ 由⑤和已知条件得 ⑥ 因此，光在D点全反射。 设此光线的出射点为E，由几何关系得 ∠DEB= ⑦ ⑧ 联立③⑦⑧式得 ⑨ 即出射点在BC边上离B点的位置。 2008—2005年高考题 题组一 一、选择题 1.（08·全国Ⅰ·21）一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中 （ B ） A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2 C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2 解析：设折射角为α，玻璃砖的厚度为h，由折射定律n= EQ \F(sinθ,sinα) ，且n= EQ \F(c,v) ，在玻璃砖中的时间为t= EQ \F(h,vcosα) ，联立解得t2∝ EQ \F(n4,n2- sin2θ)，红光频率较小，θ为零时，t1＜t2，θ为90°时，趋近渐近线，初步判定该函数为单调函数，通过带入θ为其它特殊值，仍然有t1＜t2，故B对。 2.(08·全国Ⅱ·15)一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是 （ D ） A.红光以30°的入射角入射 B.红光以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 解析：因为同种介质对紫光的折射率较大，故入射角相同时，紫光侧移距离较大，A、B项错；设入射角为i,折射角为r,则侧移距离 ,可见对于同一种色光,入射角越大,侧移距离越大,D项正确。 3.（08·北京·13）下列说法正确的是 ( A ) A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象 B.用X光机透视人体是利用光电效应 C.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象 解析：用X光机透视人体是利用X光的穿透性；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象 4.（08·天津·16）下列有关光现象的说法正确的是 （ A ） A.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大 B.以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射 C.紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射 D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度 解析：根据干涉条纹的间距的公式△x=EQ \F(l,d)λ可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为红光后条纹间距一定增大，A正确；紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全反射后红光不一定发生全反射，B错误；由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的能量比红光的能量大，紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应，C错误，拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以D错误。 5.（08·四川·21）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。己知光线在玻 璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为 ( C ) A. B.1.5 C. D.2 解析：如图，为光线在玻璃球内的光路图.A、C为折射点，B为反射点，作OD平 行于入射光线，故 ，所以 ，玻璃的折射率 . 6.（08·重庆·19）如图是一个 圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、 GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n= ,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线 ( B ) A.不能从圆孤射出 B.只能从圆孤射出 C.能从圆孤射出 D.能从圆孤射出 解析：本题考查光的折射有关的知识，本题为中等难度题目。由该棱镜的折射率为 可知其临界角C满足： ,可求出GG1右边的入射光线没有发生全反射，其左边的光线全部发生全反射。所以光线只能从圆弧NG1射出。 7.（08·上海理综·9）红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外 辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水气（H2O）、二氧化碳（CO2）能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。右图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为（D） A.2.5～3.5um B.4～4.5um C. 5～7um D. 8～13um 解析：由图可知，8～13um的波段被水和二氧化碳吸收的较少，能够接收到，选项D正确。 8.（08·上海物理·12）在杨氏双缝干涉实验中，如果 ( BD ) （A）用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 （B）用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 （C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 （D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹 解析：白光作杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹 与暗条纹（即黑条纹）相间，B对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错；紫光作光源，遮 住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹，即间距不等的条纹，D对。 9.（08·广东物理·6）有关氢原子光谱的说法正确的是 （ BC ） A.氢原子的发射光谱是连续谱 B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D.氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关 10.（08·上海物理·16）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图（a） 是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜 的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象 是 （ D ） （A）当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30° （B）当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90° （C）当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30° （D）干涉条纹保持原来状态不变 解析：金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D对。 二、非选择题 11.（08·宁夏·32）一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为 的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为 。求出射角。 解析：设入射光线与1/4球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线。因此，图中的角α为入射角。过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B。依题意，∠COB=α。 又由△OBC知sinα= ① 设光线在C点的折射角为β，由折射定律得 ② 由①②式得 ③ 由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图)为30°。由折射定律得 ⑤ 因此 ，解得 . 本题考查几何光学知识，通过画光路图，根据折射定律，由几何关系列式求解。 12.(08·山东·37）麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。 （1）一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图1所示.求该光波的频率。 （2）图2表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条 平行光线。光线a在玻璃砖中的光路已给出。画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图.并标出出射光线与 界面法线夹角的度数。 答案 见解析 解析：(l）设光在介质中的传播速度为v，波长为λ.频率为f，则 f= EQ \f(v,λ) ① v= EQ \f(c,n) ② 联立①②式得f＝ EQ \f(c,nλ) ③ 从波形图上读出波长λ=4×10-7m，代人数据解得 f =5×1014Hz ④ （2）光路如图所示 13.（08 ·广东物理·14）（1）大海中航行的轮船，受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆，应当改变航行方向和 ，使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的 。 （2）光纤通信中,光导纤维递光信号的物理原理是利用光的 现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光从光密介质射向 ，且入射角等于或大于 。 答案 （1）速度 频率 （2）全反射 光疏介质 临界角 14.（08·上海理综·44）生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆， 这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也 具有这种效应。图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波， 并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动，接收的无线电波频率 与发出时不同。利用频率差 就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为 ，式中c为真空中的光速，若 ， ，可知被测车辆的速度大小为___30____m/s。 解析：根据题意有 ，解得v＝30m/s。 题组二 一、选择题 1.(07·北京理综·13)光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是 （ A ） A.内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B.内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面 发生全反射 C.内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D.内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作 2.（07·全国理综Ⅰ·17）从桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触， 圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为 ( C ) A.r B.1.5r C.2r D.2.5r 3.（07·天津理综·14）下列说法正确的是 （ B ） A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 B.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象 C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 4.（07·全国理综Ⅱ·.17）如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？ （ ABD ） A.太阳光 B.沿竖直方向振动的光 C.沿水平方向振动的光 D.沿与竖直方向成45°角振动的光 5.（07·上海物理·8）光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明 （ BC ） A.光是电磁波 B.光具有波动性 C.光可以携带信息 D.光具有波粒二象性 6.（07.江苏.3）光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是 （ D ） A.一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化 B.一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光 C.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰 D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹 7.（07.广东物理.11）关于光的性质，下列说法正确的是 （ BC ） A.光在介质中的速度大于光在真空中的速度 B.双缝干涉说明光具有波动性 C.光在同种介质种沿直线传播 D.光的偏振现象说明光是纵波 8.（07.江苏.7）现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是 （ BD ） A.一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B.肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的 C.质量为10－3 kg、速度为10－2 m/s的小球，其德布罗意波长约为10－23 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D.人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同 9.（06.全国Ⅱ.19）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 ，则 （ A B ） A.当用频率为 的单色光照射该金属时，一定能产生光电子 B.当用频率为 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为 C.当照射光的频率 大于 时，若 增大，则逸出功增大 D.当照射光的频率 大于 时，若 增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 10.（06.全国Ⅰ.15）红光和紫光相比 （ B ） A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小 11.(06.四川.15)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为 .用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定 ( A ) A.a光束照射时，不能发生光电效应 B.c光束照射时，不能发生光电效应 C.a光束照射时，释放出的光电子数目最多 D.c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小 12.（05·江苏物理·6）在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量m=1.67 10—27kg，普朗克常量h=6.63 10—34J·s，可以估算德布罗意波长λ=1.82 10-10m的热中子动能的数量级为 （ C ） A.10—17J B.10—19J C.10—21J D.10—24 J 13.（05.辽宁.33）一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的？ （ B ） 14.（05.全国Ⅰ.17）图示为一直角棱镜的横截面， 。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n= ，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线 （ B D ） A.从ab面射出 B.从ac面射出 C.从bc面射出，且与bc面斜交 D.从bc面射出，且与bc面垂直 15.（05.全国Ⅱ.15）一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光， 其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、 b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则 （A D） A.na>nb B.navb D.vav2 　　C. nl>n2、v1＜v2 　　 D. nl>n2、v1>v2 17.（05.春季）在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是 （ C ） A.光的折射现象、色散现象 B.光的反射现象、干涉现象 C.光的衍射现象、偏振现象 D.光的直线传播现象、光电效应现象 18. （05.春季）有关红、蓝两束单色光，下述说法正确的是 （ D ） A.在空气中的波长 B.在水中的光速 C.在同一介质中的折射率n红>n蓝 D.蓝光光子的能量大于红光光子的能量 19.(05.广东物理.5） 如图2所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是 （ B ） Ａ.红光的偏折最大，紫光的偏折最小 Ｂ.红光的偏折最小，紫光的偏折最大 Ｃ.玻璃对红光的折射率比紫光大 Ｄ.玻璃中紫光的传播速度比红光大 20.（05.广东物理.7）光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络。下列说法正确的是 （A D） Ａ.光纤通信利用光作为载体来传播信息 Ｂ.光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理 Ｃ.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理 Ｄ.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝 21.（05.广东大综合.29）硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能。若有N个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为（h为普朗克常数 ） （ C ） A.hν　　　　　　　B. Nhv　　　　　　C.Nhν　　　　　D.2 Nhν 22.(05.江苏理综.24）光线以某一入射角从空气射人折射率为 的玻璃中，已知折射角为30°，则 入射角等于 （ C ） A.30° B.45°　　 　　C.60° D.75° 23.（05·江苏物理·2）为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年.爱因斯坦在100年前发表了5篇重要 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献.某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是（ B D ） A.所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动 B.光既具有波动性，又具有粒子性 C.在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大 D.质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系 24.（05·天津·17）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34J(s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是 （ B ） A.5.3×1014HZ，2.2J B.5.3×1014HZ，4.4×10-19J C.3.3×1033HZ，2.2J D.3.3×1033HZ，4.4×10-19J 25.（05·天津·20）现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n，其中n>1。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为 （ D ） A. B. C. D. 二、非选择题 26.（07·江苏·14）如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出 液口的安全情况。已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不 变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为 时， 池底的光斑距离出液口 。 ⑴试求当液面高为 时，池底的光斑到出液口的距离x。 ⑵控制出液口缓慢地排出液体，使液面以v0的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率vx。 答案：⑴解法一：由几何关系知： 由折射定律得： 代入 ， 得： 解法二：由几何关系知： 液面高度变化，折射角不变，由 ， 得： 解得： ⑵ 27.（06·江苏·12）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、 bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以 aa′、bb′为界面画光路图。 则甲同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”） 乙同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）丙同学测得的折射率与真实值相比                            。 答案 偏小　　不变　可能偏大、可能偏小、可能不变 28.（06·全国Ⅱ·22）一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的（光线不能通过此表面）.现要测定此玻璃的折射率，给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（ 、 、 、 ）、带有刻 度的直角三角板、量角器.实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线 和 ， 表示镀银的玻璃表面， 表示另一表面，如图所示.然后，在白纸上竖直插上两枚大头针 、 （位置如图）.用 、 的连线表示入射光线.ⅰ.为了测量折射率，应如何正确使用大头针 、 ？ . 试在题图中标出 、 的位置. ⅱ.然后，移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角 与折射角 .简要写出作图步骤. ⅲ.写出用 、 表示的折射率公式 . 答案 ⅰ.在 一侧观察 、 （经 折射， 反射，再经 折射后）的像，在适当的位置插上 ，使得 与 、 的像在一条直线上，即让 挡住 、 的像；再插上 ，让它挡住 （或 ）的像和 . 、 的位置如图.ⅱ.①过 、 作直线与 交于 ； ②过 、 作直线与 交于 ； ③利用刻度尺找到 的中点 ； ④过 点作 的垂线 ，过 点作 的垂线与 相交与 ，如图所示，连接 ； ⑤ , . ⅲ. 29.（06·全国Ⅰ·22）（1）利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法： A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 E.去掉滤光片后，干涉现象消失 其中正确的是　ABD　。 30.（05·广东物理·11）⑴如图6所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②_ 滤光片___、③_单缝___、④_双缝___、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取_减小双缝间距离__或_增大双缝到屏的距离__的方法。 31.（05·上海物理·14）部分电磁波的大致波长范围如图所示.若要利用 缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象，可选用_____波段的电磁 波，其原因是＿＿＿＿。 答案 微波 要产生明显的衍射现象，波长应与缝的尺寸相近 32.（05·天津·22）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 ⑴将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。 ⑵本实验的步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。 在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。 ⑶将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。 ⑷已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=________，求得所测红光波长为__________nm。 答案 ⑴E D B ⑵单缝和双缝间距5cm~10cm，使单缝与双缝相互平行 ⑶13.870 2.310 ⑷ ，6.6×102 33.（江苏物理·15）1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验). （1）洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜.试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域. (2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式. 答案：（1）如右图 （2） 因为 ，所以 第二部分 三年联考题汇编 题组一 2009年联考题 一、选择题 1.(09·茂名模拟) 下列表述正确的是 （ AD ） A.伽利略通过实验和合理的外推提出质量并不是影响落体运动快慢的原因 B.牛顿最早成功利用实验方法测出了万有引力常量 C.爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说 D.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，由赫兹用实验证实了电磁波的存在 2.(09·肇庆一模) 卢瑟福通过α粒子散射实验,判断出原子中心有一个很小的核, 并由此提出了原子的核式结构学说。如右图所示的平面示意图中①、③两条线 表示α粒子运动的轨迹，则沿②所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹是 （ A ） A.轨迹a B. 轨迹b C. 轨迹c D. 轨迹d 3.(09·茂名模拟) 氢原子从一种定态跃迁到另一种定态 （ BC ） Ａ.若氢原子吸收一个光子，则其电子的动能增大，轨道半径变小 Ｂ.若氢原子吸收一个光子，则其电子的动能减小，轨道半径变大 09Ｃ.若氢原子放出一个光子，则其电子的动能增大，轨道半径变小 Ｄ.若氢原子放出一个光子，则其电子的动能减小，轨道半径变大 4.(09· 湛江模拟) 关于天然放射现象，下列说法正确的是 ( B ) A． β衰变说明原子核里有电子 B． 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个 C． 放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短 D.γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电 5.(09·六校联考) 太阳里的热核反应方程为:下列说法正确的是 （ B ） A. 和 是两种不同元素的原子核 B. 和 是氢的两种同位素的原子核 C.这个反应既是核反应,也是化学反应 D.这个反应过程中反应前核的总质量小于反应后核的总质量 6.(09·深圳一模) 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的 是 ( BD ) A.氢原子的能量增加 B.氢原子的能量减少 C.氢原子要吸收一定频率的光子 D.氢原子要放出一定频率的光子 7. (09·汕头模拟) 在下列四个核反应方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子 ① ② ③ ​ ④ 以下判断中正确的是 （ CD ） A.x1 是质子 B.x2是中子 C.x3是中子 D.x4是质子 8.(09·茂名模拟) 利用氦-3（ He）和氘进行的聚变安全无污染，容易控制。月球上有大量的氦-3，每个航天大国都将获取氦-3作为开发月球的重要目标之一。“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦-3的分布和储量。已知两个氘核聚变生成一个氦-3和一个中子的核反应方程是：2 H→ He＋ n＋3.26 MeV，若有2g氘全部发生聚变，则释放的能量是（NA为阿伏加德罗常数） （ C ） A.0.5×3.26 MeV B.3.26 MeV C.0.5NA×3.26 MeV D.NA×3.26 MeV 9.(09·湛师附中模拟) 下列有关物理学史或物理理论的说法中，正确的是： （ BD ） A.经典力学对处理高速运动的微观粒子具有相当高的正确性 B.伽利略认为物体的运动不需要力来维持 C.爱因斯坦的相对论认为长度、质量、时间都是绝对不变的 D.最早发现中子的物理学家是查德威克 D. 是天然放射性元素，它的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短也可能变长 10.(09·汕头模拟) 可见光光子的能量在1.61eV~3.10eV范围内.若氢原子从高能级跃迁到低能级，根据氢原子能级图（如图)可判断 ( B ) A.从n = 4能级跃迁到n = 3能级时发出可见光 B.从n = 3能级跃迁到n = 2能级时发出可见光 C.从n = 2能级跃迁到n = 1能级时发出可见光 D.从n = 4能级跃迁到n = 1能级时发出可见光 11.(09·湛江模拟) 下列说法符合物理史实的是 （ BC ） A． 牛顿最早论证了重物体不会比轻物体下落得快 B． 卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出万有引力的引力常量 C． 卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小 D． 法拉第首先发现电流可以使周围磁针偏转的效应，称为电流的磁效应 12.( 09·深圳一模) 已建成的广东大亚湾核电站利用的是 （ C ） A.放射性元素发生α衰变放出的能量 B.放射性元素发生β衰变放出的能量 C.重核裂变放出的能量 D.热核反应放出的能量 13.(09·肇庆一模) 太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个α粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。已知α粒子的质量为mα，质子的质量为mp，电子的质量为me，用NA表示阿佛加德罗常数，用c表示光速，则太阳上2 kg的氢核聚变成α粒子时所放出的能量为 （ C ） A.125(4mp－mα－2me) NAc2 B.250(4mp－mα－2me)