第14單元光學(xué)教學(xué)課件

五年高考三年聯(lián)考絕對突破系列新課標(biāo)：選修3-4

第14單元光學(xué)

河北省藁城市第九中學(xué)高立峰整理（交流資源請給予保留）

光的波動性以及光的粒子性三部分,高考對本考點的考查一般以選項題的形式出現(xiàn)，重

點放在考查光學(xué)一些重要的規(guī)律和概念上，注重課本，加強(qiáng)理解；“考課本”、“不回避陳

題”是高考對光學(xué)命題的特點。“聯(lián)系實際、聯(lián)系生活、聯(lián)系高科技”已成為高考命題的

新趨向；也是這幾年光學(xué)命題的熱點.目前高考中幾何光學(xué)已淡化了“像”的概念，側(cè)重于

“光路”的考查（折射、全反射、棱鏡等），一般是考查光線的去向的定性分析和定量計算

問題；同時幾何光學(xué)還常與力學(xué)中的直線運動、平拋運動、圓周運動、萬有引力定律等相結(jié)

合命題，考查學(xué)生的分析綜合能力，估計以后高考試題不會有太大的變化，但會加強(qiáng)對光學(xué)

的物理規(guī)律的理解和對物理現(xiàn)象、物理情景的分析能力的考查。光的波動內(nèi)容近兩年命題頻

率較高，對光的波動性進(jìn)行考查，主要是以干涉和衍射以及電磁波譜知識為要點，考查波動

光學(xué)的一些初步理論、以及建立這些理論的實驗基礎(chǔ)和一些重要的物理現(xiàn)象；尤其是波動光

學(xué)近年新增知識點有“雙縫干涉的條紋間距與波長的關(guān)系”、“光的偏振現(xiàn)象”、“物質(zhì)

波”、“激光的特性及應(yīng)用”等也在高考中有所體現(xiàn).光的粒子性主要考查光電效應(yīng)規(guī)律理

解和愛因斯坦光電效應(yīng)方程的熟練應(yīng)用.

第一部分五年高考題薈萃

兩年高考?精選（2008?2009）

考點1光的折射和全反射

1.（09?全國卷I?15）某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平

行，物體距離左鏡4m,右鏡8m,如圖所示，物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個像

與物體的距離是（B）

C.40m

D.48m

解析：本題考查平面鏡成像.從右向左在左鏡中的第一個像是物體的像距離物體8cm,第

二個像是物體在花鏡所成像的像,第3個像是第一個像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體

為32cm.

2.（09?全國卷H?21）?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NABC=45°：ADC為?圓弧，其圓心在BC邊的中點。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邊垂直射入玻璃磚，則

A.從BC邊折射出束寬度與BC邊長度相等的平行光二\

B.屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長度二［\

C.屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長度

P

D.當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃前的方向平行移動時，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大

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45〉臨界角6=arcsin—,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

直向下的平行光射到AC圓弧面匕根據(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。

3.（09?廣東物理?14）（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。

答案：（1）界面，傳播速度

4.（09?四川?21）如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓廠---

環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r,外圓半徑為R,R=Jir。//\\

現(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A1■-1....七二--HP

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)傳播的時間為

t,若真空中的光速為c,則（AB）

A.n可能為百B.n可能為2

c.t可能為2且

D.t可能為士48竺尸

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CW45°,再根據(jù)n=1一可知光在

sinC

透明柱體中運動路程為L=4r,運動時間為t=L/V=4nr/c,則

1^4A/2r/c,CD均錯。

5.（09?浙江?18）如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面N8C的單色光從空氣射

向E點，并偏折到F點，已知入射方向與邊48的夾角為。=30",E、/分別為邊/8、

8C的中點，則（AC）,

A.該棱鏡的折射率為石，/\

B.光在廠點發(fā)生全反射力、、

C.光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小乂，

D.從尸點出射的光束與入射到E點的光束平行

解析：在E點作出法結(jié)線可知入射角為60°,折射角為30°,折射率為JJ；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：由公式％=工，

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點的光束平行，故D

錯。

6.（09?山東?37）（物理一一物理3-4）（2）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁

圓柱比，圖2為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角a,光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射,

4

已知水的折射角為一，a的值。

3

解析：（2）當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時有sinC='，當(dāng)光線從左側(cè)射入時，由折射

n

定律有sma=口,聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得sina=—.

sin（y-C）3

考點：光的折射和全放射

7.（09?江蘇物理?12.B）（1）如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為0.9c（。為光速）的

宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c,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。（填寫選項前的字母）

強(qiáng)強(qiáng)光束壯壯

（第12B題圖甲）

（A）0.4c（B）0.5c（C）0.9c（D）1.0c

（3）圖丙是北京奧運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，水利方運動館的景象呈現(xiàn)在半徑r=11cm的圓型范圍內(nèi)，水面上的

4

運動員手到腳的長度/=10c?w,若已知水的折射率為〃=一，請根據(jù)運動員的實際身高估算

3

該游泳池的水深〃，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（第12B題雙丙）

答案：（1）D；（3）設(shè)照片圓形區(qū)域的實際半徑為運動員的實際長為L折射定律

nsincr=sin90°

幾何關(guān)系sina=,R=-

我+。2「I

得〃=一

取￡=2.2加,解得〃=2.1（加）（1.6?2.6加都算對）1

解析：（1）根據(jù)愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速

不變。D項正確。..:\p

（3）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)域的實際半徑為R,運動員的實際長為L,光路如圖:

折射定律nsina=sin90°

幾何關(guān)系sina=r="，物象比

得〃=J”2一】4r

取L=2.2m,解得h-2.1(/??)

(本題為估算題，在取運動員實際長度時可以有一個范圍，但要符合實際，故求得h

值可以不同L6?2.6加均可)

8.(09?海南物理?18.(1))如圖，一透明半圓柱體

折射率為〃=2,半徑為R、長為Lo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So

解析：半圓柱體的橫截面如圖所示，。。‘為半徑。設(shè)

從A點入射的光線在B點處恰好滿足全反射條件，山折射定律有

〃sin3=1

式中，。為全反射臨界角。由幾何關(guān)系得

AOO'BO②

S=2RL?4O'OB③

代入題所給條件得

S^-RL④

3

9.(09?寧夏?35.(2))一棱鏡的截面為

直角三角形ABC,ZA=30°,斜邊AB=a。棱鏡材料

的折射率為"5。在此截面所在的平面內(nèi)，一條

光線以45"的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡射

出的點的位置(不考慮光線沿原來路返回的情

況)。

解析:

設(shè)入射角為i,折射角為r,由折射定律得

sinz

-----=n①

sinr

由已知條件及①式得

"30°

如果入射光線在法線的右側(cè)，光路圖如圖1所示。設(shè)出射點為F,由幾何關(guān)系可得

AF^-a③

8

即出射點在AB邊上離A點士3。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的交點為D。

由幾何關(guān)系可知，在D點的入射角

0=60°④

設(shè)全發(fā)射的臨界角為Q,則

sin0--⑤

cn

山⑤和已知條件得

Q=45°⑥

因此，光在D點全反射。

設(shè)此光線的出射點為E,由幾何關(guān)系得

ZDEB-9O0

BD=a-2AF⑦

BE=BDsm30°⑧

聯(lián)立③⑦⑧式得

BE^-a⑨

8

即出射點在BC邊上離B點的位置。

8

10.（08?全國I?21）一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以

入射角，射入，穿過玻璃磚自下表射出.已知該玻璃對紅光的折射率為1.5.設(shè)紅光與藍(lán)光

穿過玻璃磚所用的時間分別為我和t2,則在e從0°逐漸增大至90°的過程中

(B)

A.右始終大于tzB.力始終小于ti

C.右先大于后小于tzD.力先小于后大于t2

sin0c

解析：設(shè)折射角為。，玻璃磚的厚度為力，由折射定律下，且k,在玻璃磚

sinav

i4

中的時間為t=_'―,聯(lián)立解得2JZ紅光頻率較小，0為零時，t,<t2,0

vcosan-sm（>

為90。時，趨近漸近線，初步判定該函數(shù)為單調(diào)函數(shù)，通過帶入，為其它特殊值，仍然有

tt<t2,故B對。

11.（08?全國n?15）?束單色光斜射到厚平板玻璃的?個表面上，經(jīng)兩次折射后從玻

璃板另一個表面射出，出射光線相對于入射光線側(cè)移了?段距離。在下列情況下，出射光線

側(cè)移距離最大的是（D）

A.紅光以30°的入射角入射

B.紅光以45°的入射角入射

C.紫光以30°的入射角入射

D.紫光以45°的入射角入射

解析：因為同種介質(zhì)對紫光的折射率較大，故入射角相同時，紫光側(cè)移距離較大，A、B

項錯；設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離Ax="syU—cos/）,可見對于同一種色光,

7?2-sin2z

入射角越大，側(cè)移距離越大,D項正確。

12.（08?四川?21）如圖，-束單色光射入一玻璃球體，入

射角為60°。己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)詼反射后，再次折射回到空

氣中時與入射光線平行。此玻璃的折射率為

sin60°

n=-=---5-

sin30°

13.（08?重慶?19）如圖是一個,圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、

4

H將半徑OM分成5等份，虛線EE-FR、GGi、HI1平行于半徑ON,ON邊可吸III!!!

收到達(dá)其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率小2,若平行光束垂直入射并覆

3

蓋0M,則光線（B）

A.不能從圓孤硒射出B.只能從圓孤布射出

c.能從圓孤物,射出D.能從圓孤硒射出

解析：本題考查光的折射有關(guān)的知識，本題為中等難度題H。由該棱鏡的折射率為

513

〃=—可知其臨界角C滿足：sinC=—=—,可求出GGi右邊的入射光線沒有發(fā)生全反射，

3n5

其左邊的光線全部發(fā)生全反射。所以光線只能從圓弧NGr射出。

14.（08-寧夏?32）一半徑為"的1/4球體放置在水平面上，球體由折射率為百的

透明材料制成。現(xiàn)有一束位于過球心。的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上,

折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示。已知入射光_

線與桌面的距離為超R/2.求出射角。___________\R

解析：設(shè)入射光線與1/4球體的交點為C,連接0C,%即為入射點的法線。因此，圖

中的角a為入射角。過U點作球體水平表面的垂線，垂足為及依題意，/C沖a。

又由△胸知sina

①

設(shè)光線在C點的折射角為￡,由折射定律得

②

由①②式得

￡=30°

由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角￥（見圖）為30°。由折射定律得

sin/_1

⑤

sin。y/3

因此sin6=解得。=60°

2

本題考查幾何光學(xué)知識，通過畫光路圖，根據(jù)折射定律，由幾何關(guān)系列式求解。

15.(08?山東?37)麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(xué)理論》一文中揭示了

電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波。

(1)-單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時刻電場橫波圖象如圖1所示.求該

光波的頻率。

(2)圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖，一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上,

a、b是其中的兩條

平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖.

并標(biāo)出出射光線與

界面法線夾角的度數(shù)。

圖1圖2

答案見解析

解析：(1)設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為%波長為人頻率為￡則

聯(lián)立①?式得戶耳③

nA

從波形圖上讀出波長1=4X107m,代人數(shù)據(jù)解得

f^5X10"Hz④

(2)光路如圖所示

16.（08?廣東物理?14）（1）大海中航行的輪船，受到大風(fēng)大浪沖擊時，為了防止

傾覆，應(yīng)當(dāng)改變航行方向和

，使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的o

（2）光纖通信中,光導(dǎo)纖維遞光信號的物理原理是利用光的現(xiàn)象，要發(fā)生這種

現(xiàn)象，必須滿足的條件是：光從光密介質(zhì)射向，且入射角等于或大于。

答案（1）速度頻率（2）全反射光疏介質(zhì)臨界角

考點2光的波動性

17.（09?上海物理?10）如圖為雙縫干涉的實驗示意圖，若要使干涉條紋的間距變大

可改用長更（填長、短）的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離—

（填增大、減?。?/p>

答案：長，增大。

解析：依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律Ar=白力，可知要使干涉條紋的間距變大，需要改

d

用波長更長的單色光，應(yīng)將增大雙縫與屏之間的距離L.

18.（09?天津?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

（C）

A.在該玻璃中傳播時，藍(lán)光的速度較大

B.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

C.從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時，紅光臨界角較大

D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗，藍(lán)光的相鄰條紋間距較大

c

解析：由y=—可知，藍(lán)光在玻璃中的折射率大，藍(lán)光的速度較小，A錯；以相同的入

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。

從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時的臨界角由公式sinC=，可知，紅光的折射率小，臨界角大,

n

C正確；用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗，由公式4=上/可知藍(lán)光的波長短，相鄰條紋間

d

距小，D錯。

19.（09?福建?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（D）

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

B.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

C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象

D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

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;

用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的折射形成的色散現(xiàn)象，B錯；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；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，D對。

20.（08?天津?16）下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法正確的是（A）

A.在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由紫光改為紅光，則條紋間距一定變大

B.以相同入射角從水中射向空氣，紫光能發(fā)生全反射，紅光也一定能發(fā)生全反射

C.紫光照射某金屬時有電子向外發(fā)射，紅光照射該金屬時也一定有電子向外發(fā)射

D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度

解析：根據(jù)干涉條紋的間距的公式△產(chǎn)（4可知，由于紫光的波長比紅光的波長短，所

以改為紅光后條紋間距一定增大，A正確；紫光的臨界角比紅光的臨界角小，所以紫光發(fā)生

全反射后紅光不一定發(fā)生全反射，B錯誤：由于紫光的頻率大于紅光的頻率，所以紫光的能

量比紅光的能量大，紫光發(fā)生光電效應(yīng)紅光不一定發(fā)生光電效應(yīng)，C錯誤，拍攝玻璃櫥窗內(nèi)

的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振鏡是為了防止玻璃的反光，所以D錯誤。

21.（08?上海理綜?9）紅外遙感衛(wèi)星通過接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來探測地面

物體的狀況。地球大氣中的水氣（H2）、二氧化碳（COz）能強(qiáng)烈吸收某些波長范圍的紅外

輻射，即地面物體發(fā)出的某些波長的電磁波，只有一部分能夠通過大氣層被遙感衛(wèi)星接收。

吸收情況，由圖可知，在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長范圍為（D）

A.2.5~3.5umB.4~4.5umC.5?7umD.8?13um

解析：由圖可知，8?13um的波段被水和二氧化碳吸收的較少，能夠接收到，選項D正

確。

22.（08?上海物理?12）在楊氏雙縫干涉實驗中，如果

（BD）

（A）用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋

（B）用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋

（C）用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋

（D）用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋

解析：白光作楊氏雙縫干涉實驗，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯；用紅光作光源，屏上將

呈現(xiàn)紅色兩條紋與暗條紋（即黑條紋）相間，B對；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條

紋，C錯；紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋，即間距不等的條紋，D對。

23.（08?上海理綜?44）生活中經(jīng)常用“呼嘯

A,

而來”形容正在駛近的車輛，一

這是聲波在傳播過程中對接收者而言頻率發(fā)生變

化的表現(xiàn)，無線電波也具有這種效應(yīng)。圖中的測速雷“N白白

達(dá)正在向一輛接近的車輛發(fā)出無線電波，并接收被車

輛反射的無線電波。由于車輛的運動，接收的無線電波頻率與發(fā)出時不同。利用頻率差

?4收一加出就能計算出車輛的速度。已知發(fā)出和接收的頻率間關(guān)系為

京收=11+也■發(fā)出，，式中c為真空中的光速，若外出=2xl09Hz，

\Cj

京收一fa出=400Hz,可知被測車輛的速度大小為―30—m/s.

解析：根據(jù)題意有1+Ea出一/發(fā)出=400，解得v=30m/s。

考點3光電效應(yīng)、光的波粒二象性

24.（09?上海物理?6）光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是：對于某種金屬

(AD)

A.無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)

B.無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)

C.超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小

D.超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大

解析：每種金屬都有它的極限頻率乙，只有入射光子的頻率大于極限頻率％時，才會

發(fā)生光電效應(yīng)，且入射光的強(qiáng)度越大則產(chǎn)生的光子數(shù)越多，光電流越強(qiáng)；由光電效應(yīng)方程

Ek=hv-W=hv-hv0,可知入射光子的頻率越大，產(chǎn)生的光電子的最大初動能也越大，

與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，所以AI）正確。

25.（09?廣東物理?4）硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件。下列表述正確的

是（A）

A.硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置

B.硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出

C.逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率無關(guān)

D.任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng)

解析：硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，A正確；是利用光電效應(yīng)原理制成的

器件，依據(jù)光電效應(yīng)方程4=加-％=碗-〃%可見只有當(dāng)入射光子的頻率大于極限頻率

時才可能發(fā)生光電效應(yīng)，B錯誤，C錯誤，D錯誤。

26.（09?上海?6）英國科學(xué)家瑞利于1871年證明：一束光穿過大氣x距離后，其強(qiáng)

r\4

度從4下降為/（X）的公式為I（x）=,其中。4—I”—1『叫做吸收系數(shù)，式中0

3兀cN

為光的頻率，c為光速，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，N=2.69xl0'9個/厘米③，〃-1=2.78x107。定

義/=a",叫做衰減長度，它表示光經(jīng)過Z距離后其強(qiáng)度降低到原來的1=0.368。根據(jù)

e

以上信息，結(jié)合所學(xué)知識可以判斷（B）

A.可見光中衰減最厲害的是紅光B.可見光中衰減最厲害的是紫光

C.可見光中衰減最厲害的是黃綠光D.不同顏色的光衰減程序基本相同

27.（09?寧夏?36）（1）關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是___（填入選項前的

字母，有填錯的不得分）A)

A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大

B.只要光照射的時間足夠長，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，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多

28.（09?重慶?21）用a、b、c、d表示四種單色光，若

（A）

①a、b從同種玻璃射向空氣，a的臨界角小于b的臨界角；

②用b、c和d在相同條件下分別做雙縫干涉實驗，c的條紋間距最大

③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

29.（09?江蘇物理?12.C）（3）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物

質(zhì)波波長的大小。

答案：（3）粒子的動量p=12〃叫,物質(zhì)波的波長4=2,山加“<mc,知p“<Pc，

則4,<4。

h

解析：（3）物質(zhì)波的的波長為要比較波長需要將中子利電子的動量用動能表

P

示出來即p-12mEk,因為加“<mc,所以<pc,故<,

30.（09?海南物理?19）（I）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c=3.0xl0y/s,普朗克常量〃=6.63x10-34j.s,假定所發(fā)出的

可見光的波長都是560nm,計算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)。

解析：（D一波長為力光子能量為

「he

Ev=—

設(shè)燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為〃，燈泡電功率為尸，則

式中，左=5%是燈泡的發(fā)光效率。聯(lián)立①②式得

kPA

n=-----

he

代入題給數(shù)據(jù)得?=1.4X10,9S-'

31.（08?北京?13）下列說法正確的是(A)

A.用分光鏡觀測光譜是利用光折射時的色散現(xiàn)象

B.用X光機(jī)透視人體是利用光電效應(yīng)

C.光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象

D.門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的衍射現(xiàn)象

解析：用X光機(jī)透視人體是利用X光的穿透性；光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)

象；門鏡可以擴(kuò)大視野是利用光的折射現(xiàn)象

32.（08?廣東物理?6）有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是

(BC)

A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)譜

B.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光

C.氫原子光譜說明氫原子能級是分立的

D.氫原子光譜的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)

33.（08-上海物理-16）用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄

膜干涉現(xiàn)象。圖（a）是點燃酒精燈（在燈芯上灑些鹽），圖（6）

是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈。將金屬絲圈在其所在

的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是

(D)

(A)當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°圖a圖b

(B)當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45。時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°

(C)當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°

(D)F涉條紋保持原來狀態(tài)不變

解析：金屬絲圈的轉(zhuǎn)動，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀,由干涉原理可知干涉條

紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動無關(guān)，仍然是水平的干涉條紋，D對。

三年高考?集訓(xùn)（2005?2007）

一、選擇題

1.（07?北京理綜?13）光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯

內(nèi)芯

中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是

（A）

外套

A.內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射

B.內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射

C.內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射

D.內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護(hù)作

2.（07?全國理綜I?17）從桌面上有一倒立的玻璃圓，

錐，其頂點恰好與桌面接觸，]

圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三KAASS

角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射\/

到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃_________、/桌面

的折射率為1.5,則光束在桌面上形成的光斑半徑為（C）

A.rB.1.5r

C.2rD.2.5r

3.（07?天津理綜?14）下列說法正確的是

（B）

A.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象

B.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象

C.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

D.電視機(jī)遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號來變換頻道的

4.（07?全國理綜II-.17）如圖，〃是?偏振片，P的透振方向（用帶有箭頭的實線

表示）為豎直方向。下列四種入射光束中，哪幾種照射？時能在〃的另一側(cè)觀察到透射光？

（ABD）

A.太陽光—三—nJ......

光束

B.沿豎直方向振動的光P

C.沿水平方向振動的光

D.沿與豎直方向成45°角振動的光

5.（07?上海物理?8）光通過各種不同的障礙物后會產(chǎn)生各種不同的衍射條紋，衍射

條紋的圖樣與障礙物的形狀相對應(yīng)，這一現(xiàn)象說明

（BC）

A.光是電磁波B.光具有波動性

C.光可以攜帶信息D.光具有波粒二象性

6.（07.江蘇.3）光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是

（D）

A.一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)

生變化

B.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光與折射光線之間的夾角恰好是

90°時，反射光是偏振光

C.日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片可以使景象更清晰

D.通過手指間的縫隙觀察「I光燈，可以看到彩色條紋

7.（07.廣東物理.11）關(guān)于光的性質(zhì)，下列說法正確的是

（BC）

A.光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度

B.雙縫干涉說明光具有波動性

C.光在同種介質(zhì)種沿直線傳播

1）.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波

8.（07.江蘇.7）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（BD）

A.一定頻率的光照射到鋅板上，光的強(qiáng)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10-4g、速度為10-m/s的小球，其德布羅意波長約為10^3m,不過我們能

清晰地觀測到小球運動的軌跡

D.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與晶體中原子間距大

致相同

9.（06.全國H.19）已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為％，則

(AB)

A.當(dāng)用頻率為2%的單色光照射該金屬時，一定能產(chǎn)生光電子

B.當(dāng)用頻率為2%的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為"為

C.當(dāng)照射光的頻率u大于%時，若1/增大，則逸出功增大

D.當(dāng)照射光的頻率u大于％時，若U增大一倍，則光電子的最大初動能也增大一倍

10.（06.全國1.15）紅光和紫光相比（B）

A.紅光光子的能量較大；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大

B.紅光光子的能量較??；在同?種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大

C.紅光光子的能量較大；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小

D.紅光光子的能量較小；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小

11.（06.四川.15）現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為兒〉4〉4.用6光束照

射某種金屬時，恰能發(fā)生光電效應(yīng).若分別用a光束和c光束照射該金屬，則可以斷定

（A）

A.a光束照射時，不能發(fā)生光電效應(yīng)

B.c光束照射時，不能發(fā)生光電效應(yīng)

C.a光束照射時，釋放出的光電子數(shù)目最多

D.c光束照射時，釋放出的光電子的最大初動能最小

12.（05?江蘇物理?6）在中子衍射技術(shù)中，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與晶體中原子間距相近.已知中子質(zhì)量m=1.67xl0-27kg,普朗克常量

h=6.63xlO-'j?s,可以估算德布羅意波長入=1.82x10,的熱中子動能的數(shù)量級為

（C）

A.10^l7JB.10-19JC.10^21JD.10一加J

13.（05.遼寧.33）一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色

光a、bo已知a光的頻率小于b光的頻率。下列哪個光路圖可能是正確的？

（B）

14.（05.全國1.17）圖示為一直角棱鏡的橫截面，Abac=90。,/。歷=60°。一平行

細(xì)光束從0點沿垂直于be面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率『及，若不考慮原

入射光在be面上的反射光，則有光線

（BD）

A.從ab面射出

B.從ac面射出

C.從be面射出，且與be面斜交

A.na>ribB.〃"血C.ra>n,D.ra<n,

16.（05.全國m.18）兩種單色光由水中射向空氣時發(fā)生全反射的臨界角分別為外、

%。用n,、n2分別表

示水對兩單色光的折射率，力、吆分別表示兩單色光在水中的傳播速度

（B）

A.n】Vri2、Vi<V2B.〃/<〃2、Vi>V2C.Vi<V2D.

nDm、Vi>V2

17.（05.春季）在下列各組的兩個現(xiàn)象中都表現(xiàn)出光具有波動性的是

（C）

A.光的折射現(xiàn)象、色散現(xiàn)象B.光的反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象

C.光的衍射現(xiàn)象、偏振現(xiàn)象D.光的直線傳播現(xiàn)象、光電效應(yīng)現(xiàn)象

18.（05.春季）有關(guān)紅、藍(lán)兩束單色光，下述說法正確的是（D）

A.在空氣中的波長乙＜2藍(lán)B.在水中的光速v紅＜v藍(lán)

C.在同一介質(zhì)中的折射率〃Q〃板D.藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量

19.（05.廣東物理.5）如圖2所示，一束白光通過玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說法

正確的是（B）

A.紅光的偏折最大，紫光的偏折最小

B.紅光的偏折最小，紫光的偏折最大

C.玻璃對紅光的折射率比紫光大

D.玻璃中紫光的傳播速度比紅光大

20.（05.廣東物理.7）光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、

高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)。下列說法正確的

是（AD）

A.光纖通信利用光作為載體來傳播信息

B.光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的衍射原理

C.光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的色散原理

D.目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲

21.（05.廣東大綜合.29）硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能。若有

川個頻率為K的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為（力為普朗克常數(shù)）

（C）

A.hvB.-NhvC.NhvD.2Nhv

2

22.（05.江蘇理綜.24）光線以某一入射角從空氣射人折射率為百的玻璃中，己知折射

角為30°,則

入射角等于

（C）

A.30°B,45°C,60°D.75°

23.（05?江蘇物理?2）為了強(qiáng)調(diào)物理學(xué)對當(dāng)今社會的重要作用并紀(jì)念愛因斯坦，2004

年聯(lián)合國第58次大會把2005年定為國際物理年.愛因斯坦在100年前發(fā)表了5篇重要論文,

內(nèi)容涉及狹義相對論、量子論和統(tǒng)計物理學(xué)，對現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn).某人學(xué)

了有關(guān)的知識后，有如下理解，其中正確的是（BD）

A.所謂布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動

B.光既具有波動性，又具有粒子性

C.在光電效應(yīng)的實驗中，入射光強(qiáng)度增大，光電子的最大初動能隨之增大

D.質(zhì)能方程表明：物體具有的能量與它的質(zhì)量有簡單的正比關(guān)系

24.（05?天津?17）某光電管的陰極是用金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21eV,用波

長為2.5X10m的紫外線照射陰極，已知真空中光速為3.OX10m/s,元電荷為1.6X1019C,

普朗克常量為6.63X10MJ-s,求得鉀的極限頻率和該光電管發(fā)射的光電子的最大動能應(yīng)分

別是（B）

A.5.3X10"HZ,2.2JB.5.3X1014HZ,4.4X10-19J

19

C.3.3X1033Hz,2.2JD.3.3X10%,4.4X10J

25.（05?天津?20）現(xiàn)用電子顯微鏡觀測線度為d的某生物大分子的結(jié)構(gòu)。為滿足測

量要求，將顯微鏡工作時電子的德布羅意波長設(shè)定為d/n,其中〃〉1。已知普朗克常量h、

電子質(zhì)量力和電子電荷量e,電子的初速度不計，則顯微鏡工作時電子的加速電壓應(yīng)為

（D）

A?一（「d，2〃2h2

med2In2e3\2men~2med-

二、非選擇題

26.（07?江蘇?14）如圖所示，巡查員站立于一空的貯液

池邊，檢查池角處出1

液口的安全情況。已知池寬為L,照明燈到池底的距離為"

若保持照明光束方向不

--J——上----?

變，向貯液池中注入某種液體，當(dāng)液面高為2時，池底

2

的光斑距離出液口1.

4

2

⑴試求當(dāng)液面高為一”時，池底的光斑到出液口的距離X。

3

⑵控制出液口緩慢地排出液體，使液面以”的速率勻速下降,試求池底的光斑移動的

速率匕。

X4-JT

答案：⑴解法一：由幾何關(guān)系知：—