全國各地物理試題分章匯編(光學(xué))

1、2009 年全國各地物理試題分章匯編（光學(xué)部分）幾何 光 學(xué)（ 09 全國卷） 15. 某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡， 兩平面鏡相對平行，物體距離左鏡 4m，右鏡 8m，如圖所示，物體在左鏡縮成的像中從右向左數(shù)的第三個(gè)與物體的距離是A.24mB.32mC.40mD.48m答案 B【解析】 本題考查平面鏡成像 . 從右向左在左鏡中的第一個(gè)像是物體的像距離物體 8cm,第二個(gè)像是物體在右鏡所成像的像 , 第 3 個(gè)像是第一個(gè)像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體為32cm.（ 09 全國卷）21、一玻璃磚橫截面如圖所示，其中ABC 為直角三角形（ AC 邊末畫出）， AB 為直角邊，ABC=4

2、5 ， ADC 為一圓弧，其圓心在 BC 邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射率為 1.5。P 為一貼近玻璃磚放置的與AB 垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從 AB 邊垂直射入玻璃，則A 、從 BC 邊折射出束寬度與BC 邊長度相等的平行光B、屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB 邊的長度C、屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC 邊的長度D、當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大答案 BD【解析】本題考查光的折射和全反射. 寬為 AB 的平行光進(jìn)入到玻璃中直接射到BC面 , 入射角為 45o臨界角arcsin 1, 所以在 BC 面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為AB 長度的豎直1.5向

3、下的平行光射到AC 圓弧面上 . 根據(jù)幾何關(guān)系可得到在屏上的亮區(qū)寬度小于AB 的長度 ,B對.D正確 .（09重慶卷） 21.用 a、 b、 c、 d 表示四種單色光，若 a、b 從同種玻璃射向空氣， a 的臨界角小于b 的臨界角；用 b、 c 和 d 在相同條件下分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，c 的條紋間距最大用 b、 d 照射某金屬表面，只有b 能使其發(fā)射電子。則可推斷 a、b、 c、 d 可能分別是A. 紫光、藍(lán)光、紅光、橙光B. 藍(lán)光、紫光、紅光、橙光C. 紫光、藍(lán)光、橙光、紅光D. 紫光、橙光、紅光、藍(lán)光答案：A解析 ：根據(jù)臨界角C、折射率n1，由可知 na nb，根據(jù)色散規(guī)律可知a 的頻率大

4、sin C于 b；根據(jù)雙縫干涉條紋間距X L ，由可知 b、c 和 d 中 c 的波長最長，再根據(jù)色散d規(guī)律可知bcd 中 c 的頻率最小； 每種金屬都有對應(yīng)的最小入射光頻率，入射光頻率越大、光電效應(yīng)越容易發(fā)生，由可知b 和 d 中 b 的頻率大，綜合上述可知a、 b、c、 d 的頻率從大到小依次為abdc, 只有 A 選項(xiàng)中滿足。09 四川卷） 21.如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R， R2 r?，F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A 射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面 B 射出。設(shè)透明柱體的折射率為 n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為 t，若真

5、空中的光速為 c，則A. n 可能為 3Bn 可能為 222r4.8rC t 可能為cD。 t 可能為c答案：AB解析 ：只經(jīng)過兩次全反射可知第一次入射角為45，反射光路圖如右圖所示。根據(jù)全反射可知臨界角C 45，再根據(jù)n1可知 n2 ；光在透明柱體中運(yùn)動路程為L 4r，運(yùn)動sin C時(shí)間為 t L/V 4nr/c ，則 t 42 r/c ， CD均錯(cuò)。09 天津卷） 7.已知某玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大，則兩種光在該玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度較大以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光折射角較大從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時(shí)，紅光臨界角較大用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，藍(lán)光的相鄰條紋間距

6、較大C【解析】由 vCA錯(cuò)；以相同的入可知，藍(lán)光在玻璃中的折射率大，藍(lán)光的速度較小，n射角從空氣中斜射入玻璃中， 藍(lán)光的折射率大， 向法線靠攏偏折得多，折射角應(yīng)較小， B 錯(cuò)。從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)的臨界角由公式sin C1可知，紅光的折射率小， 臨界角大，nC正確；用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由公式xL可知藍(lán)光的波長短，相鄰條紋間d距小， D錯(cuò)（ 09江 蘇 理 綜 卷 ） 18如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC 的單色光從空氣射向E 點(diǎn)，并偏折到F 點(diǎn)，已知入射方向與邊AB 的夾角為30o ， E 、 F 分別為邊 AB 、 BC 的中點(diǎn)，則A 該棱鏡的折射率為3B光在 F 點(diǎn)

7、發(fā)生全反射C光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小D從F點(diǎn)出射的光束與入射到E 點(diǎn)的光束平行答案AC【解析】在E 點(diǎn)作出法結(jié)線可知入射角為60o ，折射角為30o，折射率為3 ；由光路的可逆性可知，在BC 邊上的入射角小于臨界角，不會發(fā)生全反射，B 錯(cuò)；由公式空氣，介n可知 C 對；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會與入射到E 點(diǎn)的光束平行，故D錯(cuò)09 廣東物理卷） （1）在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、 內(nèi)反射， 再折射后形成的。 光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中不同?！敬鸢浮浚?1）界面，傳播速度；（2）相等，等于

8、零，等于原振幅的二倍。09 寧夏卷） （ 2）（ 10 分）一棱鏡的截面為直角三角形 ABC ， A=30 o，斜邊 AB a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45o 的入射角從AC 邊的中點(diǎn) M 射入棱鏡射出的點(diǎn)的位置（不考慮光線沿原來路返回的情況）。【解析】（ 2）設(shè)入射角為 i ，折射角為 r ，由折射定律得 sin insin r由已知條件及式得r300如果入射光線在法線的右側(cè)，光路圖如圖1 所示。設(shè)出射點(diǎn)為 F，由幾何關(guān)系可得AF3 a8即出射點(diǎn)在 AB 邊上離 A 點(diǎn) 3 a 的位置。8如果入射光線在法線的左側(cè)，光路圖如圖2 所示。設(shè)折射光線與AB的交點(diǎn)為

9、D。由幾何關(guān)系可知，在D 點(diǎn)的入射角6001設(shè)全發(fā)射的臨界角為c ，則 sin cn由和已知條件得c450因此，光在D 點(diǎn)全反射。設(shè)此光線的出射點(diǎn)為E，由幾何關(guān)系得DEB=900BDa 2 AFBEBD sin30 0聯(lián)立式得 BE1 a8即出射點(diǎn)在 BC 邊上離 B 點(diǎn) 1a 的位置。8（ 09 山東卷） （ 2）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖2 為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角 ，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為4，3 的值。（ 2）當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有sin C1，當(dāng)光線從左側(cè)nsin射入時(shí)，由折射定律有n ，聯(lián)立這兩式代入sin(C)2數(shù)據(jù)可得 sin

10、7。圖 23【考點(diǎn)】光的折射和全放射（ 09 海 南 卷 ）（ I）（ 5 分）如圖，一透明半圓柱體折射率為 n 2 ，半徑為 R、長為 L 。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入， 從部分柱面有光線射出。 球該部分柱面的面積 S。半圓柱體的橫截面如圖所示，OO 為半徑。設(shè)從 A點(diǎn)入射的光線在B 點(diǎn)處恰好滿足全反射條件，由折射定律有n si n1式中，為全反射臨界角。由幾何關(guān)系得OOBS2RLO OB帶入題給條件得SRL3評分參考：本題5 分。式2 分，式各1 分。（ 09 海 南 卷 ） （ I）（ 5 分）已知：功率為100W 燈泡消耗的電能的5%轉(zhuǎn)化為所發(fā)出的可見光的能量，光速c3.0

11、108 m / s ，普朗克常量h6.6310 34 J s ，假定所發(fā)出的可見光的波長都是560nm，計(jì)算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)。（I ）一波長為光子能量為Eyhc設(shè)燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為n ，燈泡電功率為P ，則kPnE式中， k5% 是燈泡的發(fā)光效率。聯(lián)立式得kPnhc代入題給數(shù)據(jù)得n 1. 41 911 0s評分參考：本題5 分。式各2 分：式1 分，沒寫 s 1 的，同樣給這1 分。（ 09 江蘇物理卷） (2)在 t0 時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn) A 開始做簡諧運(yùn)動， 其振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)A 振動的周期是租s； t8s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) A 的運(yùn)動沿 y 軸的方向（填“正”或“負(fù)”）；質(zhì)點(diǎn) B 在

12、波動的傳播方向上與A 相距 16m，已知波的傳播速度為 2m/s，在 t9s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn) B 偏離平衡位置的位移是cm2）4 正 1009 江蘇物理卷） （ 3）圖丙是北京奧運(yùn)會期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片，照相機(jī)的鏡頭豎直向上。照片中，水利方運(yùn)動館的景象呈現(xiàn)在半徑11cm 的圓型范圍內(nèi)， 水面上的運(yùn)動員手到腳的長度4l10cm ，若已知水的折射率為n，請根據(jù)運(yùn)動員3的實(shí)際身高估算該游泳池的水深h ，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）根據(jù)題意能畫出光路圖，正確使用物象比解決本題的關(guān)鍵。設(shè)照片圓形區(qū)域的實(shí)際半徑為R ,運(yùn)動員的實(shí)際長為，光路如圖：折射定律nsinsin90幾何關(guān)系sinRh2,

13、物象比 RLR2rl得 hn2L1 rl取 L 2.2m ，解得 h 2.1(m)（本題為估算題，在取運(yùn)動員實(shí)際長度時(shí)可以有一個(gè)范圍，但要符合實(shí)際， 故求得 h 值可以不同 1.6 2.6m 均可）光的本性09 福建卷） 13. 光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是 A. 用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象答案 D【解析】用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象，A 錯(cuò)；用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣

14、是利用光的折射形成的色散現(xiàn)象，B 錯(cuò)；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，C錯(cuò)；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，D 對。（ 09 寧夏卷） （ 1）（ 5 分）關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是_（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B只要光照射的時(shí)間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小D入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多（ 09 江蘇物理卷） （ 1）如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為0.9 c （ c 為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5 c ，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為。（填寫選項(xiàng)前的字母）（A ） 0.4c（09 廣東物理卷）（ B） 0