高考光學專題

1、光 學高考專題一、單項選擇題1、（ 93 年）圖中所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平的裝置。所用單色光是用普通光源加濾光片產生的。檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個表面反射的光線疊加而成的 ?() (a)a 的上表面和b 的下表面(b)a 的上表面和b 的上表面(c)a 的下表面和b 的上表面(d)a 的下表面和b 的下表面2、（ 93 年）一物體經凸透鏡在屏上成一放大的實像。凸透鏡主軸沿水平方向。今將凸透鏡向上移動少許，則（）(a) 屏上像的位置向上移動(b) 屏上像的位置向下移動(c)屏上像的位置保持不動，但像變大(d) 屏上像的位置保持不動，但像變小3、(94 年)太陽的連

2、續(xù)光譜中有許多暗線，它們對應著某些元素的特征譜線。產生這些暗線是由于 ( )。(a) 太陽表面大氣層中缺少相應的元素(b)太陽內部缺少相應的元素(c)太陽表面大氣層中存在著相應的元素(d)太陽內部存在著相應的元素4、 (95 年)在觀察光的衍射現象的實驗中,通過緊靠眼睛的卡尺測腳形成的狹縫,觀看遠處的日光燈管或線狀白熾燈絲(燈管或燈絲都要平行于狹縫),可以看到 ( ) a、黑白相間的直條紋;b、黑白相間的弧形條紋; c、彩色的直條紋;d、彩色的弧形條紋、5、(95 年)在演示光電效應的實驗中,原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連、用弧光燈照射鋅板時,驗電器的指針就張開一個角度,如圖 2 所示

3、,這時( ) a、鋅板帶正電,指針帶負電 ;b、鋅板帶正電 ,指針帶正電 ; c、鋅板帶負電 ,指針帶正電d、鋅板帶負電,指針帶負電6、（ 96 年）紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是( )。(a) 紅光(b)橙光(c)黃光(d) 綠光7、（ 96 年）一焦距為f 的凸透鏡，主軸和水平的x 軸重合。 x 軸上有一光點位于透鏡的左側，光點到透鏡的距離大于f 而小于 2f。若將此透鏡沿x 軸向右平移2f 的距離，則在此過程中，光點經透鏡所成的像點將( )。(a) 一直向右移動(b)一直向左移動(c)先向左移動，接著向右移動(d)先向右移動，接著向左移動8、(97 年)在雙縫干涉實驗中，以

4、白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），這時（）（a）只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其它顏色的雙縫干涉條紋消失（b）紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其它顏色的雙縫干涉條紋依然存在（c）任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮（d）屏上無任何光亮9、（ 98 年）一細束平行光經玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的三束光，分別照射到相同的金屬板a、b、 c 上，如圖所示。已知金屬板b 有光電子放出，則可知( ) （a）板 a 一定不放出光電子（b）板 a一定放出光電子（c）板 c 一定不放出光電子（d）板

5、c 一定放出光電子10、 （98 年）處于基態(tài)的氫原子在某單色光束照射下，只能發(fā)出頻率為1、2、3的三種光，且 123，則該照射光的光子能量為( ) （a）h1（b）h2（c）h3（d） h( 1+2+3) 11、（ 99 年）假設地球表面不存在大氣層，那么人們觀察到的日出時刻與實際存在大氣層的情況相比（）a、將提前b、將延后c、在某些地區(qū)將提前，在另一些地區(qū)將延后d、不變12、（ 2000 年）圖為x 射線管的結構示意圖，e 為燈絲電源，要使射管發(fā)出x 射線，須在k、a 兩電極間加上幾萬伏的直流高壓，（）（a）高壓高源正極應接在p點， x 射線從 k 極發(fā)出（b）高壓電源正極應接在p 點，

6、x 射線從 a 極發(fā)出（c）高壓電源正極應接在q 點， x 射線從 k 極發(fā)出（d）高壓電源正極應接在q 點， x 射線從 a 極發(fā)出13、（ 93 年）入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，那么 () (a) 從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯增加(b) 逸出的光電子的最大初動能將減小(c)單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目將減少(d) 有可能不發(fā)生光電效應14、 (97 年 )光線在玻璃和空氣的分界面上發(fā)生全反射的條件是（）（a）光從玻璃射到分界面上，入射角足夠小（b）光從玻璃射到分界面上，入射角足夠大（c）光從空氣射到分界面上，入射

7、角足夠?。╠）光從空氣射到分界面上，入射角足大答案：一、單項選擇題1、c 2、a 3、c 4、c 5、b 6、a 7、c 8、c 9、d 10、c 11、b 12、 d 13、c 14、b 二、不定項選擇題1、（ 92 年）紅光與紫光相比（）(a) 在真空中傳播時，紫光的速度比較大(b)在玻璃中傳播時，紅光的速度比較大(c)玻璃對紅光的折射率較紫光的大(d)從玻璃到空氣的界面上，紅光的臨界角較紫光的大2、(95 年)已知介質對某單色光的臨界角為,則( ) a、該介質對此單色光的折射率為sin(1/ )；b、此單色光在該介質中的傳播速度等于csin (c 是真空中的光速); c、此單色光在該介質

8、中的波長是在真空中波長的sin 倍; d、此單色光在該介質中的頻率是在真空中頻率的1/sin 。3、（ 2000 年） a 與b 是兩束平行的單色光，它們從空氣射入水中的折射角分別為，則（）（a）在空氣中a 波長大于b 的波長（b）在水中a 的傳播速度大于b 的傳播速度（c） a 的頻率大于b 的頻率（d）在水中 a 的波長小于b 的波長答案：1、bd 2、abc 3、ab 三、填空題1、（ 92 年）已知銫的極限頻率為4.545 1014赫，鈉的為6.000 1014赫，銀的為1.153 1015赫，鉑的為1.529 1015赫。當用波長為0.375 微米的光照射它們時，可發(fā)生光電效應的是_

9、。2、（ 93 年）用電磁波照射某原子，使它從能量為e1的基態(tài)躍遷到能量為e2的激發(fā)態(tài)，該電磁波的頻率等于_。3、（ 93 年）某人透過焦距為10 厘米，直徑為4、0 厘米的薄凸透鏡觀看方格紙，每個方格的邊長均為0、30 厘米。他使透鏡的主軸與方格紙垂直，透鏡與紙面相距10 厘米，眼睛位于透鏡主軸上離透鏡5.0 厘米處。問他至多能看到同一行上幾個完整的方格?_ 4、(95 年)圖 9 中 ab 表示一直立的平面鏡,p1p2是水平放置的米尺(有刻度的一面朝著平面鏡),mn 是屏 ,三者互相平行、屏mn 上的 ab 表示一條豎直的縫 (即 a、 b之間是透光的、 )某人眼睛緊貼米尺上的小孔s(其位

10、置見圖),可通過平面鏡看到米尺的一部分刻度。試在本題的圖上用三角板作圖求出可看到的部位 ,并在 p1p2上把這部分涂以標志_。5、（98 年）如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d。當桶內無油時，從某點 a 恰能看到桶底邊緣上的某點b。當桶內油的深度等于桶高一半時，在 a 點沿 ab 方向看去，看到桶底上的c 點， c、 b 相距 d/4。由此可得油的折射率 n=_；光在油中傳播的速度v=_m/s。（結果可用根式表示）6、（ 99 年）一束單色光，在真空中波長為6.00 10-7m，射人折射率為1.50的玻璃中它在此玻璃中的波長是_m ，頻率是_hz （真空中光速是3.00 108m/s）

11、答案：1、銫、鈉(3 分 )只答一個或有錯者均0 分 2、 (e2-e1)/h 3、 26 4、5、/2 6 1076、4.00 10-7 5.00 1014 四、計算題1、（ 92 年） (5 分)一物體經焦距為24 厘米的凸透鏡成一個放大率為1.5 的實像。求物到透鏡的距離。2、(94 年) (7 分)蠟燭距光屏90 厘米，要使光屏上呈現出放大到2 倍的蠟燭像，應選焦距是多大的凸透鏡 ? 3、(95 年) (6 分)一發(fā)光點s 位于焦距為12 厘米的薄凸透鏡的主軸上、當s沿垂直于主軸的方向移動1、5 厘米時 ,它的像點s 移動 0、 5厘米、求移動前發(fā)光點s 到像點 s 的距離4、（96

12、年） (8 分)在折射率為n、厚度為 d 的玻璃平板上方的空氣中有一點光源s，從 s 發(fā)出的光線sa 以角度 入射到玻璃板上表面，經過玻璃板后從下表面射出， 如右圖所示。 若沿此光線傳播的光從光源到玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中的傳播時間相等，點光源 s到玻璃上表面的垂直距離 應是多少 ? 5、(97 年)（9 分）有一個焦距為36 厘米的凸透鏡,在主軸上垂直放置一支蠟燭，得到一個放大率為 4 的虛像。 如果想得到放大率為4 的實像，蠟燭應向哪個方向移動?移動多少 ? 6、（ 98 年）（ 12 分）如圖所示，l 為薄凸透鏡，點光源s 位于 l 的主光軸上，它到l 的距離為 36cm； m

13、 為一與主光軸垂直的擋光圓板，其圓心在主光軸上， 它到 l 的距離為12cm；p為光屏，到l 的距離為30cm。現看到 p 上有一與擋光板同樣大小的圓形暗區(qū)ab。求透鏡的焦距。7、（2000 年）（13 分）一輛實驗小車可沿水平地面（圖中紙面）上的長直軌道勻速向右運動。有一臺發(fā)出細光束的激光器在小轉臺m 上，到軌道的距離mn 為 d=10m，如圖所示。轉臺勻速轉動，使激光束在水平面內掃描，掃描一周的時間為t=60s。光束轉動方向如圖中箭頭所示。當光束與mn 的夾角為45 時，光束正好射到小車上。如果再經過t=2.5s 光束又射到小車上，則小車的速度是多少？（結果保留二位數字）答案：1、28、解

14、 :由題給數據根據透鏡成像和放大率公式可得1/u 1/v1/f 1/24mv/u解之得u40(厘米 )評分標準 :本題 5 分得到式給2 分，得到式給2 分，求得最后結果，再給1 分。2、 由放大率公式和本題要求,有 v2u,以題給條件u+v90 厘米代入 ,凸透鏡的焦距f20 厘米。3、解 :用 h 和 h分別表示s 和 s 移動的距離 ,用 l 表示 s和 s 未移動時的距離,則有v/u=h/hl=u+v1/u+1/v=1/f 根據透鏡成像公式由式并代入數據可解得l=64 厘米評分標準 :全題 6 分,寫出式給2 分,寫出式給2 分,寫出式給1 分、得出正確結果再給1分4、設光線在玻璃中的

15、折射角為r，則光線從s 到玻璃板上表面的傳播距離 cos ；光線從 s 到玻璃板上表面的傳播時間 c cos ，其中 c 表示空氣中的光速。光線在玻璃板中的傳播距離d cosr；光線在玻璃板中的傳播時間ndc cosr；據題意有ndcosr cos由折射定律sin nsinr，解得。5、解 :先求蠟燭的原位置由放大率公式得 v1-4u1由透鏡成像公式1/u1+ 1/v11/f解得u13/4f 再求蠟燭移動后的位置，由放大率公式得v24u2由透鏡成像公式1/u2+1/v12 1/f解得u25/4f 所以蠟燭應向遠離透鏡的方向移動，移動的距離為u2u15/43/4f1/2f18 厘米評分標準 :本題 9 分。式 2 分， 式 1 分，式 2 分，式 1 分，式 2 分。物體移動方向正確的給 1 分。6、解：光屏上的暗區(qū)是由于擋光圓板擋住部分光線而形成的。因而從點光源s 經擋光圓板邊緣（譬如圖中的c 點）射到透鏡上h 點的光線sch，經透鏡折射后，出射光線應經過暗區(qū)的邊緣的某點。這點可以是暗區(qū)的邊緣點a，也可以是暗區(qū)的另一邊緣點b。也就是說符合要求的像點有兩點：s1、s2。先求與像點s1相應的焦距f1。設 r 表示圓板與暗區(qū)的半徑，以u 表示物距， v1表示像距，/r=u/(u-l1) /r=v1/(v1-l2) 由成像公式，得1/u+1/v1=1/f1