2010年高考物理考点精炼（13）光学--高中物理 .doc

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1、 你的首选资源互助社区2010年高考物理考点精炼（13）光学一、考点介绍光的波动内容近两年命题频率较高，对光的波动性进行考查，主要是以干涉和衍射以及电磁波谱知识为要点,考查波动光学的一些初步理论、以及建立这些理论的实验基础和一些重要的物理现象；尤其是波动光学近年新增知识点有“双缝干涉的条纹间距与波长的关系”、 “光的偏振现二、难点剖析1关于“微粒说”和“波动说”。 “微粒说”和“波动说”都是对光的本性的认识过程中所提出的某种假说，都是建立在一定的实验基础之上的。以牛顿为代表的“微粒说”认为光是从光源发出的物质微粒，这种假说很容易解释光的直进现象，光的反射现象，光的折射现象，但在解释一束光射到两

2、种介质界面处会同时发生反射与折射现象时，发生了很大的困难。以惠更斯为代表的“波动说”认为光是某种振动以波的形式向周围传播，这种假说很容易解释反射与折射同时存在的现象，但由于波应能绕过障碍物，所以在解释光的直进现象时遇到了困难。 2杨氏双缝干涉的定量分析 如图2422所示，缝屏间距L远大于双缝间距d，O点与双缝S1和S2等间距，则当双缝中发出光同时射到O点附近的P点时，两束光波的路程差为 =r2r1.由几何关系得 r12=L2+(x)2， r22=L2+(x+)2.考虑到 图2422 Ld 和 Lx， 可得 =.若光波长为，则当 =k（k=0，1，2，）时，两束光叠加干涉加强；当 =(2k1)

3、(k=1，2，3，)时，两束光叠加干涉减弱，据此不难推算出（1）明纹坐标 x=k （k=0，1，2，）（2）暗纹坐标 x=(2k1) （k=1，2，）（3）条纹间距 x=.上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。3光的电磁说与电磁波谱光的干涉与衍射充分地表明光是一种波，光的偏振现象又进一步表明光是横波。麦克斯韦对电磁理论的研究预言了电磁波的存在，并得到电磁波传播速度的理论值3.11108m/s，这和当时测出的光速3.15108m/s非常接近，在此基础上麦克斯韦提出了光在本质上是一种电磁波，这就是所谓的光的电磁说。赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出其波长与频率，进而得到电磁波的传播速度，

4、用实验证实了光的电磁说。光作为电磁波的一种，与其他的电磁波共同构成电磁波谱。对于电磁波谱，应了解非排布情况、产生机理及实际用途。电磁波种类无线电波红外线可见光紫外线伦琴射线射线频率（Hz）1043101210123.910143.910147.510147.5101451016310163102031019以上真空中波长（m）3101410431047.71077.710741074107610910810121011以下观察方法无线电技术利用热效应 激发荧光 利用贯穿本领照相底片感光（化学效应）核技术产生方式LC电路中自由电子的的振荡原子的外层电子受到激发原子的内层电子受到激发原子核受到激发

5、用途通讯，广播，导航加热烘干、遥测遥感，医疗，导向等照明，照相，加热日光灯，黑光灯手术室杀菌消毒，治疗皮肤病等检查探测，透视，治疗等探测，治疗等4光电效应现象及其规律。（1）光电效应现象。光照使物体发射电子的现象叫光电效应现象；所发射的电子叫光电子；光电子定向移动所形成的电流叫光电流。（2）光电效应现象所遵循的基本规律。物体在光照的条件下发射电子而发生光电效应现象时遵循如下规律：（1）对于任何一种金属，入射光的频率必须大于某一极限频率才能产生光电效应，低于这个极限频率，无论强度如何，无论照射时间多长，也不能产生光电效应；（2）在单位时间里从金属极板中发射出的光电子数跟入射光的强度成正比；（3）

6、发射出的光电子的最大初动能与入射光强度无关，只随入射光频率的增大而增大；（4）只要入射光的频率高于金属极板的极限频率，无论其强度如何，光电子的产生都几乎是瞬时的，不超过109s.5光子说光子说的主要内容为：沿空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，简称光子；光子的能量E与光的频率成正比，比例系数即为普朗克常量 E=h6光的波粒二象性光的干涉，衍射等现象充分表明光是波，而光电效应现象又表明光是粒子。事实上，光具有波动和粒子二重特性。俗称光的波粒二象性。光在传播时更多地表现为波动特性，在与物质微粒发生作用时更多地表现为粒子特征；波长越长的光波动性越显著，频率越高的光粒子性越显

7、著；大量光子的整体行为表现为波动性，少量光子的个别行为表现为粒子性。三、典型例题例1能产生干涉现象的两束光是（ ）A频率相同、振幅相同的两束光B频率相同、相位差恒定的两束光C两只完全相同的灯光发出的光D同一光源的两个发光部分发出的光分析：比例考察的是对“相干条件”的了解解答：只有频率相同、相差恒定、振动方向相同的光波，在它们相遇的空间里能够产生稳定的干涉，观察到稳定的干涉图样，但是，光波并不是一列连续波，它是由一段段不连续的具有有限长度的所谓“波列”组合而成的，并且波动间的间歇也是不规则的。两个独立光源发出的光，即使是“频率相同的单色光（实际上严格的单色光并不存在），也不能保持有恒定的相差。因

8、此，为了得到相干光波，通常是把同一光源发出的一束光分成两束。杨氏双缝干涉实验中，所以在光源和双缝间设置一个狭缝，就是让点光源发出的一束光，先经第一个缝产生衍射，使得由双缝得到的两束光成为相干光波。光源发光是以原子为发光单位的，由前面分析可知，我们无法使两只完全相同的灯泡、同一光源的两个发光部分发出频率相同、相差恒定的光。这样的光源不会产生稳定的干涉现象，无法观察到干涉图样。所以应选B。例2在真空中频率为41014Hz的是红光，频率为61014Hz的是绿光，现在有一束单色光，它在n=1.5的玻璃中，波长为5000，它在这种玻璃中的频率是多少？是什么颜色？在真空中的频率是多少？又是什么颜色？分析：

9、光的频率决定于光的颜色，光从一种介质传到另一种介质时，由于频率不变，故颜色不变，因此，本题关键是求频率。由n=得，光在玻璃中的速度为 =m/s=2m/s它在玻璃中的频率为=Hz=41014H z由此可知，该单色光在真空中的频率也为41014Hz，故为红光。在真空中与玻璃中均为红颜色。例3如图242所示是双缝干涉实验装置，屏上O点到双缝S1、S2的距离相等。当用波长为0.75m的单色光照射时，P是位于O上方的第二条亮纹位置，若换用波长为0.6m的单色光做实验，P处是亮纹还是暗纹？在OP之间共有几 图242条暗纹？分析：P点是暗纹还是暗纹，关键取决于P到S1和S2的路程差r=r2r1；P是第几级明

10、（暗）纹，关键取决于r是光波长（半波长）的多少倍。解答：当用波长为1=0.75m单色光时P为O上方第二条亮纹，所以P到双缝S1、S2的距离差r=21=20.75m=1.5m.改用2=0.6m.的单色光时，路程差r=2，所以P和为暗纹，从O到P路程差由零逐渐增大，必有路程差为和2的两点，即OP之间还有两条暗纹。例4关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（ ）A金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B光电流的强度与入射光的强度无关C用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大D对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应分析：此例

11、的解答要求熟悉光电效应现象的特征及其规律。解答：金属的逸出功由该金属决定，与入射光源频率无关，光电流的强度与入射光强度成正比，选项A、B错误。不可见光包括能量大的紫外线、X射线、射线，也包括能量比可见光小的红外线、无线电波，选项C错误。所以应选D。例5已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大功能为1.0eV，入射光的波长应为_m.分析：要求了解光电效应的规律及光子说理论。解答：由爱因斯坦光电效应方程可得：=W+m=1.9+1.0=2.9eV=2.91.61019J=4.3107 m例6太阳光垂直射到地面上时，地面上1m2接受的太阳光的功率为1.4kW,其中

12、可见部分约占45%（1）假如认为可见光的波长约为0.55m，日地间距离R=1.51011m.普朗克恒量h=6.61034Js，估算太阳每秒辐射出的可见光子数为多少？（2）若已知地球的半径为6.4106m，估算地球接受的太阳光的总功率。 分析：了解光子说理论，建立起适当的模型，即可得出正确解答。解答：（1）设地面上垂直阳光的1m2面积上每秒钟接收的可见光光子数为n.则有P45%=nh.解得：n= =1.751021m2设想一个以太阳为球心，以日、地距离为半径的大球面积包围着太阳，大球面接受的光子数即等于太阳辐射的全部光子数。则所求可见光光子数N=n 4R2=1.75102143.14（1.510

13、11）2=4.91044（2）地球背着阳光的半个球面没有接收太阳光。地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直。接收太阳光辐射且与阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面的面积。则地球接收阳光的总功率P地=Pr2=1.43.14(6.4106)2=1.81017kW.单元检测一、选择题1下列哪些现象是光衍射产生的（ ）A著名的泊松亮斑B阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑C光照到细金属丝上在其后面屏上得到的阴影中间出现亮线D阳光经凸透镜后形成的亮斑2下列属于光的干涉现象的是（ ）A雨后天空中出现的彩虹B红光比紫光更容易透过云雾烟尘C人们在研究光的波动时，观察的泊松亮斑D在透镜（或棱镜）的表面镀上

14、一层氟化镁薄膜，这样可增加光的透射强度，减小反射光的强度3在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（ ）A若将其中一缝挡位，则屏上条纹不变只是亮度减半B若将其中一缝挡住，则屏上无条纹C若将其中一缝用红色滤光片挡住，另一缝用蓝色滤光片挡住，屏上将出现红蓝相间条纹D若将其中一缝用红色滤光片挡住，另一缝用蓝色滤光片挡住，屏上不出现条纹，但有亮光4用黄光照射一不透明的圆板时，在圆板的背影中恰能观察到一黄色光斑，若用红色光、绿色光和紫色光照射圆板，能够观察到光斑的是（ ）A只有红色光 B只有紫色光C只有红色光和紫色光 D三种色光都能5如图243所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是（ ）A人

15、从右侧向左看，可看到彩色条纹B人从左侧向右看，可看到彩色条纹 C彩色条纹平行排列 D彩色条纹竖直排列 图243 6杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（n为自然数，为光波波长）在距双缝的路程相等的点形成暗条纹在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹在距双缝的路程差为(n+)的点形成暗条纹A B C D7各种电磁波的产生机理不同，下面给出的几组电磁波中，哪一组中的电磁波都是由原子外层电子受激发后产生的（ ）A红外线、紫外线、伦琴射线 B微波、红外线、紫光、紫外线C无线电波、微波、红外线 D黄光、绿光、紫光8关于光谱，下面说法中正确的是（ ）A炽热的液体发射连续光谱B太

16、阳光谱中的暗线说明太阳上缺与这些暗线相应的元素C明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成分进行分析D发射光谱一定是连续光谱9太阳光谱有许多暗线，它们对应着某些元素的特征光谱，产生这些暗线是由于（ ）A太阳内部缺少相应的元素B太阳表面大气层中存在着相应的元素C太阳表面大气层中缺少相应的元素D太阳内部存在着相应的元素10下列说法中正确的是哪些（ ）A可见光是原子外层电子受激发产生B射线是原子外层电子脱离原子放出的C一切物质都在不停地辐射红外线D、其中射线的电离本领最强11用爱因斯坦光子说解释光电效应时，正确的说法是（ ）A每个光电子都是吸收一个光子后跑出来的B光电子克服原子核的引力并从金属内部逸出来所需

17、要的能量等于逸出功C光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D光子的能量由频率决定，也与光的强度和光波的振幅有关12关于光的波粒二象性，下面说法中正确的是（ ）A大量光子的效果往往显示波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性B光在传播时往往表现波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性C频率大的光粒子性显著，频率小的光波动性显著D光既有波动性，又有粒子性，两者相互矛盾，是不能统一的13在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图244所示。这时（ ） 图244A锌板带正电，指针带负电 B锌板带正电，指针带正电C锌板带负电，

18、指针带正电 D锌板带负电，指针带负电14下列哪组现象胡说明光具有波粒二象性（ ）A光的色散和光的干涉 B光的衍射和光的干涉C泊松亮斑和光电效应 D以上三组现象都不行二、填空题15已知绿光频率为，增透膜对它的折射率为n，则增透膜厚度为_.（光速为c）16使金属钠产生光电效应的光的最长波长是5000，因此，金属钠的逸出功W=_J，现在用频率在3.901014Hz到7.501014Hz范围内的光照射钠，那么使钠产生光电效应的频率范围是从_Hz到_.（普朗克常量h=6.631034Js） 17如图245（a）所示，用单色光照射透明标准板M来检查零件N的表面情况，观察到如图245（b）所示的条纹，则P条

19、纹的弯曲情况表明零件N的表面上A处是_的；P处条纹的弯曲情况表明零件N的表面上B处是_的。（填“凸”或“凹”） 图24518激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光。红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲。现有一红宝石激光器，发射功率为1.01010W，所发射的每个光脉冲持续的时间t为1.01011s，波长为793.4nm，问每列光脉冲的长度l是多少？其中含有的光子数为n=_个.三、计算题19在双缝干涉的实验中，入射光的频率为51014Hz，从双缝射出的两束光到达屏上某点的路程差为15000，该点将出现什么样条纹20用红光做乐的双缝干涉实验时，已知双缝间距为0

20、.20103m，测得双缝到屏间的距离为0.700m，分划板中心刻线对齐第一条亮条纹中央时手轮读数为0.52103m ，第4条亮条纹所在位置为7.47103m，求此红光的波长.21实验室用功率P=15W的紫外灯（波长=2537）演示光电效应，阴极离光源d=0.5m，估算阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数。（原子半径取r0=0.51010m）高考真题1（2007年高考江苏卷物理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

21、900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，可以看到秋色条纹2（2008年高考四川卷理综21）如图1所示，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 ( ) A B1.5 C D2 图1 3（2008年高考全国1卷理综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，则在从0逐渐增大至90的过程中（ ）

22、A. t1始终大于t2 B. t1始终小于t2C. t1先大于后小于t2 D. t1先小于后大于t24（2008年高考上海卷物理12）在杨氏双缝干涉实验中，如果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5（2008年上海卷物理）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图2（a）是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图2（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A当金属丝圈旋转30时

23、干涉条纹同方向旋转30B当金属丝圈旋转45时干涉条纹同方向旋转90C当金属丝圈旋转60时干涉条纹同方向旋转30 图2D干涉条纹保持原来状态不变6（2008年高考江苏卷物理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（ ）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10-3kg、速度为10-2m/s的小球，其德布罗意波长约为10-28m，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7（2008年高考江苏卷物理8

24、）2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是（ ）A微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波B微波和声波一样都只能在介质中传播C黑体的热辐射实际上是电磁辐射D普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说8（2008年 广东卷物理14）（2）光纤通信中，光导纤维传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 。9（2008年高考宁夏卷 理综37

25、）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3所示。已知入射光线与桌面的距离为。求出射角q。 图310（2008年高考山东卷理综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4上所示，求该光波的频率。（2）图5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

26、光线B从玻璃砖中管次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数。图4图511（2007年高考海南卷理综27）如图6所示，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。 图6 遮光板望远镜线光源09模拟1（海南省民族中学2009届高三阶段考试卷物理9）如图

27、7所示，一细束红蓝复色光垂直与AB边射入直角三棱镜，在AC面上反射和折射分成两束细光束，其中一束细光束为单色光束。若用V1和V2分别表示红、蓝光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是（ ）AV1V2 单色光束为红色 BV1V2 单色光束为红色 DV1V2 单色光束为蓝色 图72（2009年安徽高考信息交流试卷理综17）如图8所示，P、Q是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体，一单色光从P的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率nPnQ，射到P上表面的光线与P的上表面的夹角为，下列判断正确的是（）PQ图8A光线一定从Q的下表面射出B光线若从Q的下

28、表面射出时，出射光线与下表面的夹角一定等于C光线若从Q的下表面射出时，出射光线与下表面的夹角一定大于D光线若从Q的下表面射出时，出射光线与下表面的夹角一定小于3（河北省衡水中学2009届高三调研卷物理8）金属中存在着大量的价电子（可理解为原子的最外层电子），价电子在原子核和核外的其他电子产生的电场中运动，电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大，前后两者的电势能差值称为势垒，用符号V表示，价电子就像被关在深度为V的方箱里的粒子，这个方箱叫做势阱，价电子在势阱内运动具有动能，但动能的取值是连续的，价电子处于最高能级时的动能称为费米能，用Ef表示。用红宝石激光器向金属发射频率为

29、的光子，具有费米能的电子如果吸收了一个频率为的光子而跳出势阱，则（）A具有费米能的电子跳出势阱时的动能为EkhVEfB具有费米能的电子跳出势阱时的动能为EkhVEfC若增大激光器的强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大D若增大激光器的强度，具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变4（上海市闸北区2008年4月模拟卷物理12）在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象 （ ）（A）都是光的衍射现象； （B）都是光的干涉现象；（C）前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 ；（D）前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。5（上海市宝山区2

30、008年4月模拟卷物理15）在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，图9中四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是（ ）abcd 图9Aa、c Bb、c Ca、d Db、d6（苏北四市2009届高三调研卷物理37）（1）下列说法中正确的是 （ ） A在地面附近有一高速飞过的火箭 ，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了；火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化 B托马斯杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波C在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象D在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽E光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射

31、率大BACdMN图10F麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在G次声波是频率低于20 Hz的声波，它比超声波更易发生衍射（2）如图10所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A=30.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜。 若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离。7（广东省汕头市2008年普通高校招生模拟考试卷物理32）如图11所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射

32、率为，当入射角时，求反射光束1和透射光束2之间的夹角多大？ 8（常州市20082009学年度第二学期期中质量调研卷物O21入射光理26）如图12所示，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率nMN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点， AB与MN间距为5cm，CD为出射光线。 图11补全光路并求出光从B点传到C点的时间； 求CD与MN所成的角（需写出求解过程）ABCDPOMN9（海口市2008年高考调研测试卷物理36） 某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器。如图13所示，在一个圆 图12盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直

33、径BC、EF。在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2。同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值。若AOF30，OP3与OC之间的夹角为45，则在P3处刻的折射率应多大？ 图13若在同一液体中沿AO方向射入一束白光，最靠近0C边的是哪种颜色的光？增大入射角度，哪种颜色的光在刻度盘上先消失?10.（江苏省南京市2008届高三质量检测卷物理32）如图14所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是

34、由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率5.31014Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角。已知光在真空中的速度c=3108m/s，玻璃的折射率n=1.5，求：（1）这束入射光线的入射角多大？（2）光在棱镜中的波长是多大？（3）该束光线第一次从CD面出射时的折射角。 （结果可用三角函数表示） 图1411（山东省潍坊市2008年高三教学质量检测卷理综37） 如图15所示，一束截面为圆形半径为R的平行单色光，垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区，已知玻璃半球的半径为R，屏幕S到球心的距离为d（d3R），不考虑光的干涉

35、和衍射，玻璃对该光的折射率为n，求屏幕上被照亮区域的半径。 12(广东省华南师大附中2009届高三综合测试卷物理23)如图16所示，阴极K用极限波长0=0.66m的金属铯制成，用波长=0.50m的绿光照射阴极K，调整两个极板电压.当A板电压比阴极高出2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64A，求：（1）每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能。（2）如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每 图15秒钟阴极发射的光电子和光电子飞出阴极的最大初动能。 参考答案一、 选择题1AC 2D 3D 4A 5BC 6D 7D 8AC 9B 10ACD11A 12ABC 13B 14

36、C二、填空题15 163.981019， 6.001014，7.501014. 17凹，凸 183.51017三、计算题19暗条纹 20=6.62107m21n0.05高考真题1【解析】通过手指的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹，是光的衍射现象。D不正确。O60ABCD【答案】D 2【解析】由题可知单色光在玻璃球体发生了全反射，如图24所示，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 【答案】C 图243【解析】依题意，画出红、蓝光线经过平板玻璃砖实的光路如图25示。玻璃中的光速则为，设玻璃砖的厚度为d，在未发生全反射之前，光通过玻璃砖的时间为

37、蓝红。由折射定律知，因此，由于蓝光的频率大于红光的频率，故玻璃对红光的折射率n1小于对蓝光的折射率n2且都大于1.5，考虑以上因素， 图25由此式可知，在未发生全反射之前，t1t2。【答案】B4【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【答案】BD5【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。 图4【答

38、案】D6【解析】吹出的肥皂泡却是彩色的，证时了光的干涉现象，热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同，说明了光的波动性【答案】BD7【解析】微波是电磁波，其波长在10-3m到10m之间；黑体的热辐射是辐射电磁波；普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说【答案】ACD8【解析】光导纤维传递光信号的是利用了几何光学的全反射 ，全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角等于或大于临界角【答案】全反射 光疏介质 临界角9【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=。又由OBC知sin= 设光线在C点的折射角为，由折射定律得 由以上式得 图26由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角(见图26)为30。由折射定律得 因此，所以【答案】10【解析】（1）设光在介质中的传播速度为v，波长为,频率为f，则 f= 联立式得 从波形图上读出波长m，代入数据解得f=51014Hz根据光线a在AC面的的入射角和折射角知玻璃砖的折射率，设此玻璃砖的临界角为，解得，光线b在CD面上入射角和几何关系可知为，因为 ，故b在CD面上反生全反射；射到BD面的入射角由几何关系可知为，因 ，故不会发生全反射而从BD面射出根据折射定律可求得出射光线与界面法线的夹角为，故上述光路如图27所示。