高考物理真题解析分类汇编N单元光学中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 N 单元光学电磁波相对论 N1光的传播 18 2014 浙江卷关于下列光学现象，说法正确的是()A水中蓝光的传播速度比红光快 B光从空气射入玻璃时可能发生全反射 C在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深 D分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽 18CD解析本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项 A 错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项 B 错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项 C 正

2、确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据 xld可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项 D 正确 8 2014 天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成 a、b 两束，如图所示，则 a、b 两束光()A垂直穿过同一块平板玻璃，a 光所用的时间比 b 光长 B从同种介质射入真空发生全反射时，a 光临界角比 b 光的小 C分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小 D若照射同一金属都能发生光电效应，b 光照射时逸出的光电子最大初动能大 8AB解析本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对 a 光的折

3、射率比 b 光的大，所以 a 光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A 正确；a 光发生全反射的临界角小于 b 光发生全反射的临界角，B 正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式 xld，由于 b 光的波长长，所以 b 光形成的相邻亮条纹间距大，C 错误；由于 a 光的频率大于 b 光的频率，根据公式Ekh W得出 a 光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D 错误 3 2014 四川卷如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，学习好资料 欢迎下载 则()A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B小球所发的光能从水面任何区域射出 C小球所发的光从水中进入空气

4、后频率变大 D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 3D解析光从水中进入空气，只要在没有发生全反射的区域，就可以看到光线射出，所以 A、B 错误；光的频率是由光源决定的，与介质无关，所以 C 错误；由 vcn得，光从水中进入空气后传播速度变大，所以 D 正确 34(2)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为 R的半圆，AB为半圆的直径，O 为圆心，如图所示玻璃的折射率为 n 2.()一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在 AB上的最大宽度为多少？()一细束光线在 O 点左侧与 O 相距32R处垂直于 AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置

5、(2)()2R()略 解析在 O 点左侧，设从 E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角 ，则 OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图所示，由全反射条件有 sin1n 由几何关系有 OERsin 由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为 l2OE 联立式，代入已知数据得 l 2R 比红光快光从空气射入玻璃时可能发生全反射在岸边观察前方水中的一条鱼鱼的实际深度比看到的要深分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验用红光时得到的条纹间距更宽解析本题考查光速光的全反射折射双缝干涉等知识介质不能发生全反射选项错误在岸边观察水中的鱼由于光的折射鱼

6、的实际深度比看到的深度要深选项正确在空气中红光的波长比蓝光要长根据可知红光的双缝干涉条纹间距大选项正确天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色种介质射入真空发生全反射时光临界角比光的小分别通过同一双缝干涉装置光形成的相邻亮条纹间距小若照射同一金属都能发生光电效应光照射时逸出的光电子最大初动能大解析本题考查了光的折射率全反射双缝干涉及光电效应等学习好资料 欢迎下载()设光线在距 O 点32R的 C 点射入后，在上表面的入射角为 ，由几何关系及式和已知条件得 60 光线在玻璃砖内会发生三次全反射最后由 G 点射出，如图所示，由反射定律和几何关系得 OGOC32R 射到 G 点的光有一部分被反射，

7、沿原路返回到达 C 点射出 13 2014 福建卷如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()AB CD 13A解析光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，在其分界面处当入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象，故 A 项正确；光线由空气射向玻璃砖时，由于光线与分界面不垂直，所以除了有反射现象之外还应发生折射现象，其折射角小于入射角，故 B、D 项错误；光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，折射角应大于入射角，故 C 项错误 14 2014 福建卷若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的 p 倍，

8、半径为地球的 q比红光快光从空气射入玻璃时可能发生全反射在岸边观察前方水中的一条鱼鱼的实际深度比看到的要深分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验用红光时得到的条纹间距更宽解析本题考查光速光的全反射折射双缝干涉等知识介质不能发生全反射选项错误在岸边观察水中的鱼由于光的折射鱼的实际深度比看到的深度要深选项正确在空气中红光的波长比蓝光要长根据可知红光的双缝干涉条纹间距大选项正确天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色种介质射入真空发生全反射时光临界角比光的小分别通过同一双缝干涉装置光形成的相邻亮条纹间距小若照射同一金属都能发生光电效应光照射时逸出的光电子最大初动能大解析本题考查了光的折射率全反

9、射双缝干涉及光电效应等学习好资料 欢迎下载 倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的()A.pq倍 B.qp倍 C.pq倍 D.pq3倍 14C解析由 GMmR2mv2R可知，卫星的环绕速度 vGMR，由于“宜居”行星的质量为地球的 p 倍，半径为地球的 q 倍，则有v宜v地M宜M地R地R宜p11qpq，故 C 项正确 N2光的波动性 18 2014 浙江卷关于下列光学现象，说法正确的是()A水中蓝光的传播速度比红光快 B光从空气射入玻璃时可能发生全反射 C在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深 D分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽 18

10、CD解析本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项 A 错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项 B 错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项 C 正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据 xld可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项 D 正确 8 2014 天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成 a、b 两束，如图所示，则 a、b 两束光()A垂直穿过同一块平板玻璃，a 光所用的时间比 b 光长 B从同种介质射入真空发生全反射

11、时，a 光临界角比 b 光的小 C分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小 D若照射同一金属都能发生光电效应，b 光照射时逸出的光电子最大初动能大 8AB解析本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对 a 光的折射率比 b 光的大，所以 a 光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A 正确；a 光发生全反射的临界角小于 b 光发生全反比红光快光从空气射入玻璃时可能发生全反射在岸边观察前方水中的一条鱼鱼的实际深度比看到的要深分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验用红光时得到的条纹间距更宽解析本题考查光速光的全反射

12、折射双缝干涉等知识介质不能发生全反射选项错误在岸边观察水中的鱼由于光的折射鱼的实际深度比看到的深度要深选项正确在空气中红光的波长比蓝光要长根据可知红光的双缝干涉条纹间距大选项正确天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色种介质射入真空发生全反射时光临界角比光的小分别通过同一双缝干涉装置光形成的相邻亮条纹间距小若照射同一金属都能发生光电效应光照射时逸出的光电子最大初动能大解析本题考查了光的折射率全反射双缝干涉及光电效应等学习好资料 欢迎下载 射的临界角，B 正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式 xld，由于 b 光的波长长，所以 b 光形成的相邻亮条纹间距大，C 错误；由于 a 光的频率大于

13、 b 光的频率，根据公式Ekh W得出 a 光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D 错误 N3电磁场电磁波 6 2014 天津卷下列说法正确的是()A玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立 B可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施 C天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转 D观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同 6BD解析本题是对玻尔理论、天然放射现象及多普勒效应等知识的考查，粒子散射实验导致原子核式结构模型的建立，A 错误；紫外线可以使荧光物质发光，B 正确；天然放射现象中产生的射线在电场或磁场中不会发生偏转，C 错误；观察者和波源发生相

14、对运动时，观察者接收到的频率就会发生改变，D 正确 2 2014 四川卷电磁波已广泛运用于很多领域 下列关于电磁波的说法符合实际的是()A电磁波不能产生衍射现象 B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 2C解析衍射现象是波的特有现象，A 错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B 错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C 正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值

15、是相同的，即光速不变原理，D 错误 N4相对论 2 2014 四川卷电磁波已广泛运用于很多领域 下列关于电磁波的说法符合实际的是()A电磁波不能产生衍射现象 比红光快光从空气射入玻璃时可能发生全反射在岸边观察前方水中的一条鱼鱼的实际深度比看到的要深分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验用红光时得到的条纹间距更宽解析本题考查光速光的全反射折射双缝干涉等知识介质不能发生全反射选项错误在岸边观察水中的鱼由于光的折射鱼的实际深度比看到的深度要深选项正确在空气中红光的波长比蓝光要长根据可知红光的双缝干涉条纹间距大选项正确天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色种介质射入真空发生全反射时光临界角比光

16、的小分别通过同一双缝干涉装置光形成的相邻亮条纹间距小若照射同一金属都能发生光电效应光照射时逸出的光电子最大初动能大解析本题考查了光的折射率全反射双缝干涉及光电效应等学习好资料 欢迎下载 B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 2C解析衍射现象是波的特有现象，A 错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B 错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C 正确；光在真空中运动的速度

17、在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D 错误 N5实验：测玻璃砖的折射率 N6实验：用双缝干涉实验测量光的波长 N7光学综合 11【选修 34】(1)(6 分)2014 重庆卷打磨某剖面如题 11 图 1 所示的宝石时，必须将 OP、OQ 边与轴线的夹角 切磨在12的范围内，才能使从 MN 边垂直入射的光线在 OP 边和 OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到 OP 边并反射到 OQ 边后射向 MN 边的情况)，则下列判断正确的是()题 11 图 1 A若 2，光线一定在 OP 边发生全反射 B若 2，光线会从 OQ 边射出 C若 1，光线会从 OP 边射出 D若 1

18、，光线会在 OP 边发生全反射(2)(6 分)一竖直悬挂的弹簧振子下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸当振子上下振动时，以速率 v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题 11 图 2 所示的图像y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标由此图求振动的周期和振幅 题 11 图 2 11答案(1)D (2)2x0vy1y22 比红光快光从空气射入玻璃时可能发生全反射在岸边观察前方水中的一条鱼鱼的实际深度比看到的要深分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验用红光时得到的条纹间距更宽解析本题考查光速光的全反射折射双缝干涉等知识介质不能发生全反射选项错误在岸边观察水中的鱼由于光的折射鱼

19、的实际深度比看到的深度要深选项正确在空气中红光的波长比蓝光要长根据可知红光的双缝干涉条纹间距大选项正确天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色种介质射入真空发生全反射时光临界角比光的小分别通过同一双缝干涉装置光形成的相邻亮条纹间距小若照射同一金属都能发生光电效应光照射时逸出的光电子最大初动能大解析本题考查了光的折射率全反射双缝干涉及光电效应等学习好资料 欢迎下载 本题第一问考查光的折射和全反射，第二问考查波的图像 解析(1)D (2)设周期为 T，振幅为 A.由题图得 T2x0v，Ay1y22.8 2014 天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成 a、

20、b 两束，如图所示，则 a、b 两束光()A垂直穿过同一块平板玻璃，a 光所用的时间比 b 光长 B从同种介质射入真空发生全反射时，a 光临界角比 b 光的小 C分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小 D若照射同一金属都能发生光电效应，b 光照射时逸出的光电子最大初动能大 8AB解析本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对 a 光的折射率比 b 光的大，所以 a 光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A 正确；a 光发生全反射的临界角小于 b 光发生全反射的临界角，B 正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式

21、 xld，由于 b 光的波长长，所以 b 光形成的相邻亮条纹间距大，C 错误；由于 a 光的频率大于 b 光的频率，根据公式Ekh W得出 a 光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D 错误 17 2014 全国卷在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为 589nm 的光，在距双缝1.00m 的屏上形成干涉图样 图样上相邻两明纹中心间距为 0.350cm，则双缝的间距为()A2.06107mB2.06104m C1.68104mD1.68103m 17C解析本题考查双缝干涉条纹间距离公式双缝干涉相邻条纹间距 xld，则 dl x1.68104m，C 正确 20 2014 北京卷以往，已知材料的折

22、射率都为正值(n0)现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n0)，称为负折射率材料位于空气中的这类材比红光快光从空气射入玻璃时可能发生全反射在岸边观察前方水中的一条鱼鱼的实际深度比看到的要深分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验用红光时得到的条纹间距更宽解析本题考查光速光的全反射折射双缝干涉等知识介质不能发生全反射选项错误在岸边观察水中的鱼由于光的折射鱼的实际深度比看到的深度要深选项正确在空气中红光的波长比蓝光要长根据可知红光的双缝干涉条纹间距大选项正确天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色种介质射入真空发生全反射时光临界角比光的小分别通过同一双缝干涉装置光形成的

23、相邻亮条纹间距小若照射同一金属都能发生光电效应光照射时逸出的光电子最大初动能大解析本题考查了光的折射率全反射双缝干涉及光电效应等学习好资料 欢迎下载 料，入射角 i 与折射角 r 依然满足sinisinrn，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出若该材料对此电磁波的折射率 n1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()AB CD 20B 本题考查光的折射是一道创新题，但本质上还是光的折射定律，本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是从光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要

24、符合此规律，故 A、D 错误折射率为1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，C 错误，B 正确 比红光快光从空气射入玻璃时可能发生全反射在岸边观察前方水中的一条鱼鱼的实际深度比看到的要深分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验用红光时得到的条纹间距更宽解析本题考查光速光的全反射折射双缝干涉等知识介质不能发生全反射选项错误在岸边观察水中的鱼由于光的折射鱼的实际深度比看到的深度要深选项正确在空气中红光的波长比蓝光要长根据可知红光的双缝干涉条纹间距大选项正确天津卷一束由两种频率不同的单色光组成的复色种介质射入真空发生全反射时光临界角比光的小分别通过同一双缝干涉装置光形成的相邻亮条纹间距小若照射同一金属都能发生光电效应光照射时逸出的光电子最大初动能大解析本题考查了光的折射率全反射双缝干涉及光电效应等