高考物理復(fù)習(xí)跟蹤測試-光及光的本性

2022屆高考二輪復(fù)習(xí)跟蹤測試：光及光的本性物理試卷注意事項：1.本卷共100分，考試時間100分鐘2.將答案寫在答題卡的相應(yīng)位置一、選擇題（小題，每小題分）1關(guān)于光學(xué)器件，以下說法中正確的是：A．平面鏡不改變光束的性質(zhì)，只能改變光的傳播方向B．凸透鏡是會聚透鏡，任何光束通過它均變?yōu)闀酃饩€C．凹透鏡是發(fā)散透鏡，但光束通過它后仍可能為會聚光線D．三棱鏡對白光有色散作用2.現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，光和實物粒子都具有波粒二象性。下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是A．一定頻率的光照射到鋅板上，光的強度越大，單位時間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多B．肥皂液是無色的，吹出的肥皂泡卻是彩色的C．質(zhì)量為10-3kg、速度為10-2m/s的小球，其德布羅意波長約為10D．人們常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因為熱中子的德布羅意波長一晶體中原子間距大致相同3.關(guān)于岸上的人和水中的魚，下列說法中正確的是：A．人看到的是魚的實像，位置比實際位置淺些B．人看到的是魚的虛像，位置比實際位置淺些C．魚看到的是人的實像，位置偏低些D．魚看到的是人的虛像，位置偏高些4.下圖中各透鏡光路圖中正確的是圖5.激光器輸出功率為P瓦，它每秒發(fā)出的光子數(shù)為A．B．C．D．、b兩束平行單色光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后沿如圖方向射出，由此可以判斷：A．空氣中a的波長大于b的波長B．玻璃中a的速度等于b的速度C．空氣中a的頻率高于b的頻率D．從玻璃射向空氣，a的臨界角大于b的臨界角7.水中有一點光源，在水面上可看到一圓形亮斑，若亮斑面積在減小，則此光源：A．正在下沉B．正在上浮C．正在左、右運動D．以上都不對8.用臨界角為42°的玻璃制成的三棱鏡ABC，∠B=15°，∠C=90°，一束光線垂直AC面射入，如圖，它在棱鏡內(nèi)發(fā)生全反射的次數(shù)為A．2次B．3次C．4次D．5次9.如圖所示是兩個城市間的光纜中的一條光導(dǎo)纖維的一段，光纜總長為L，它的玻璃芯的折射率為，外層材料的折射率為。若光在空氣中傳播速度近似為，則對于光由它的一端射入經(jīng)多次全反射后從另一端射出的過程中，下列判斷中正確的是A．，光通過光纜的時間等于B．，光通過光纜的時間大于C．，光通過光纜的時間等于D．，光通過光纜的時間大于10.如圖，P是一偏振片，P的透振方向（用帶箭頭的實線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中哪種（或哪幾種）照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光A．太陽光B．沿豎直方向振動的光C．沿水平方向振動的光D．沿與豎直方向成450角振動的光二、填空題（小題，每小題分）11.介質(zhì)甲對空氣的臨界角為45°，介質(zhì)乙對空氣的臨界角為60°，則光在介質(zhì)甲、乙中的傳播速度之比為

。12.鋁的逸出功是eV，現(xiàn)在將波長200nm的光照射鋁的表面，已知普朗克常量，光電子的最大初動能是___________J，遏止電壓是__________V，鋁的截止頻率是_____________Hz。(結(jié)果保留二位有效數(shù)學(xué))13.虹霓是由空中的小水滴對日光的折射、色散、全反射的綜合效應(yīng)所形成的，通常可以看到兩道弓形彩帶，里面一道叫虹，比較明亮；外面一道叫霓，較為暗淡，如圖（a）所示。（1）虹是陽光在水滴內(nèi)經(jīng)二次折射、一次全反射形成的，如圖（b）所示從內(nèi)到外色序的排列是；（2）霓是陽光在水滴內(nèi)經(jīng)二次折射、二次全反射形成的，如圖（c）所示，從內(nèi)到外色序的排列是。14.圖所示為一攝譜儀的示意圖．來自光源的光經(jīng)過狹縫S和透鏡L后成為平行光射在三棱鏡P上．為了在照相底片MN上拍攝下清晰的光譜，在P與MN之間須放置1個________。黃、紅、綠三種顏色的光譜線在照相底片上從M端到N端的次序為__________。三、作圖題（小題，每小題分）15.（4分）下圖中各三棱鏡的折射率均為，畫出光線經(jīng)過三棱鏡折射后的出射光線，并確定出射方向與入射方向所成角度的大小。16.（6分）一個薄木板M直立于光屏前，與光屏N相距為L，薄木板上開有一個圓孔。今用平行光垂直照射木板，則在光屏上得到一個直徑為a的圓形光斑(如圖)。①在板上圓孔內(nèi)鑲?cè)胍粋€與孔等大的凹透鏡后，在光屏上得到的光斑直徑變?yōu)閎(b＞a)。畫出相應(yīng)的光路圖，并在圖上標(biāo)明凹透鏡焦距。②在板上圓孔內(nèi)鑲上一個與孔等大的凸透鏡后，在光屏上得到的光斑直徑變?yōu)閏(c＜a)。畫出相應(yīng)的光路圖，并在圖上標(biāo)明凸透鏡焦距。四、實驗題（小題，每小題分）17.（12分）用三棱鏡測定玻璃折射率的實驗中，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2.然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像.在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示。(1)在本題的圖上畫出所需的光路；(2)為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是__________和__________，在圖上標(biāo)出它們；(3)計算折射率的公式是n=__________。18.（10分）如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②___________、③___________、④___________、⑤遮光筒、⑥光屏。對于某種單色光，為增加相鄰亮紋(暗紋)間的距離，可采取___________或___________的方法。五、簡答題（小題，每小題分）19.（6分）試根據(jù)相關(guān)實驗解釋為什么光是一種概率波？六、計算題（小題，每小題分）20.（4分）光子波長為λ，其動量、質(zhì)量分別是多少?21.（5分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy中放有透明光學(xué)材料制成的三棱鏡，棱鏡的截面為直角三角形，期中OB=a，=30°?，F(xiàn)在坐標(biāo)為（-a，a）的P點放置一個激光器（圖中未畫出），發(fā)出的一束激光束垂直照射到棱鏡的AO邊，已知激光在棱鏡中的折射率為，試求激光束射出棱鏡后與x軸交點的坐標(biāo)。22.（8分）要使某透鏡能對在空氣中波長為μm的黃綠光增透，至少要在鏡面上涂厚度為多大的增透膜?（假定做這種膜的材料的折射率為）23.（8分）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為n=，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點．激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑．求兩個光斑之間的距離L．24.（9分）用波長λ=μm的綠光做雙縫干涉實驗，測得相鄰兩條亮紋間的距離Δx=0.55mm。若將整個裝置放入折射率n=的水中，那么相鄰兩條亮紋間的距離是多大?25.（12分）如圖所示，等腰直角三棱鏡放在真空中，斜邊BC＝d，一束單色光以60°的入射角從AB側(cè)面中點入射，折射后再從AC側(cè)面折射出，已知三棱鏡的折射率n＝，單色光在真空中的光速為c，求此單色光通過三棱鏡的時間．參考答案一、選擇題（小題，每小題分）二、填空題（小題，每小題分）11.12.3.2×10-19，2，101513.（1）紫到紅；（2）紅到紫14.凸透鏡；紅、黃、綠三、作圖題（小題，每小題分）15.如圖所示：A．30°，B．180°，C．90°，D．0°，(相互平行).16.四、實驗題（小題，每小題分）17.(1)略；(2)入射角θ1，折射角θ2；(3)解析：(1)如圖所示，畫出通過P1和P2、P3和P4的光線，分別與AC、AB邊交于O、O′點，連結(jié)OO′。(2)過O點作AC的法線，標(biāo)明入射角θ1和折射角θ2，并畫出虛線部分，測出入射角θ1和折射角θ2(或線段EF、OE、GH、OG的長度)。(3)n=(或n==/=·，若作圖時取OG=OE，則n=，可以簡化計算)。18.濾光片，單縫，雙縫，增大雙縫與光屏間的距離，減小雙縫間的距離解析：由實驗原理知公式Δx=λ可得。五、簡答題（小題，每小題分）19.在弱光的干涉實驗中，控制光的強度，使前一個光子到達(dá)屏幕后才發(fā)出第二個光子，從而排除光子之間相互作用的可能性。在這種情況下，如果時間較短，則在光屏上出現(xiàn)的是無規(guī)則分布的曝光點，若經(jīng)過比較長的時間，則在屏上可以看到明顯的干涉條紋。這說明光子到達(dá)亮條紋處的概率較大，到達(dá)暗條紋處的概率較小，所以我們可以說光是一種概率波。六、計算題（小題，每小題分）20.解析：由德布羅意公式所以動量又因為p＝mv光＝mc所以，21.解析：22.解析：本題考查光的薄膜干涉。光波在膜中的波長為=m=×m增透膜的厚度為d=m=×m23.解析：畫出如圖光路圖，設(shè)折射角為r，根據(jù)折射定律 （2分）解得 （2分