光的本性高考試題統(tǒng)計

1、光的本性高考試題統(tǒng)計上海全國江蘇2003X3(5),X8(5),T15(6),X17(6),X2(4),X10(4),2002X1(4),2001T10(4),T14(5),X3(4),T14(5),X16(6),（注：選擇題為X,填空題為T,計算題為J,X3(5)：選擇題第3題5分）華羅庚中學(xué)物理組戴秀玲200311121光的本性復(fù)習(xí)專題知識要點光的波動性一. 光的干涉1、現(xiàn)象:符合一定條件的相干光在相遇區(qū)域出現(xiàn)穩(wěn)定相間的加強區(qū)域和減弱區(qū)域2、條件:相干波源(兩束光頻率相同,振動方向一致,相差恒定)3、雙縫干涉：單色光入射(1)相干波源:狹縫S1,S2相當(dāng)于兩振動情況完全相同的波源(2)明暗

2、條紋的位置:如圖,若S1,S2的光振動情況完全相同,則符合=r2-r1=dx/l=n 亮條紋 =r2-r1=dx/l=n+/2 暗條紋(n=0,1,2,).條紋寬度(明條紋寬度,暗條紋寬度,相鄰亮條紋中央間距,相鄰暗條紋中央間距)x=l/d(3)圖案特點:中央為明條紋,兩邊等間距分布明暗相間條紋白光入射:中央明條紋外側(cè)為紅色4、 干涉(1)相干光源:薄膜前后兩表面的反射光束（2）圖象特點:同一亮(暗)條紋上所對應(yīng)的薄膜厚度相等,單色光在薄膜上(上薄下厚)形成水平狀明暗相間條紋(白光入射形成彩色條紋)5、牛頓環(huán)6、應(yīng)用:檢查工件平整度.增透膜例1、某同學(xué)自己動手利用如圖所示的裝置觀察光的干涉現(xiàn)象

3、，其中A為單縫屏，B為雙縫屏，整個裝置位于一暗箱中，當(dāng)他利用一束太陽光照到A上時，屏C上沒有出現(xiàn)干涉條紋。他移去B后，C上出現(xiàn)不等間距條紋，移去A且遮住縫S1或S2中的任一個，C上均出現(xiàn)一窄亮斑。分析實驗失敗的原因最大可能是 （ ）A、單縫S太寬； B、單縫S太窄；C、雙縫S1、S2太寬； D、雙縫S1、S2太窄。二. 光的衍射1、現(xiàn)象:光繞過障礙物偏離直線向前傳播的現(xiàn)象2、條件:障礙物或孔的尺寸與波長可比(相差不多),由于可見光波波長較小,所以光的衍射須在特定的條件下才能被觀察到3、單縫衍射 圖象特點:中央最寬最亮,兩側(cè)為明暗相間條紋(白光入射為彩色條紋) 24、應(yīng)用:用衍射光柵測定光波波長

4、例子:小孔衍射,圓盤衍射三. 光的電磁說1、光是一種電磁波,電磁波的傳播速度和它的傳播速度相同;在傳播過程中可以不需要介質(zhì);都具有波動性,如干涉,衍射;它也是橫波2、電磁波譜:種類無線電波紅外線可見光紫外線倫琴射線射線頻率低 高波長高 低產(chǎn)生機(jī)理振蕩電路中自由電子的運動原子外層電子受到激發(fā)原子內(nèi)層電子受到激發(fā)原子核受到激發(fā)特性波動性強熱作用強能使人類產(chǎn)生視覺化學(xué)作用,熒光作用,殺傷作用穿透作用強穿透作用最強用途通訊,廣播,導(dǎo)航加熱,烘干,醫(yī)療,導(dǎo)向,紅外攝影,遙測,遙感照相,照明,加熱感光技術(shù),日光燈,黑光燈,殺菌,消毒,醫(yī)療工業(yè)探傷,醫(yī)學(xué)透視,治療工業(yè)探傷,醫(yī)用治療例2、電視和微機(jī)熒光屏上畫

5、面的形成原理是：電子經(jīng)高壓加速由電子槍射出，形成電子束，電子束在熒光屏上掃描形成畫面。長時間看電視和操作微機(jī)，如果不加注意會受到一些射線的傷害，這些射線是指 （ ）A、電子束穿透玻璃屏后的電子束； B、電子束射在玻璃屏上發(fā)出亮度很強的光；C、電子束射在玻璃屏上使玻璃屏放出倫琴射線 D、玻璃屏被電子束激發(fā)放出射線。四. 光的偏振1、光是橫波,所以光有偏振現(xiàn)象2、自然光3、偏振光34、應(yīng)用:利用偏振濾光片攝影,觀看立體電影五. 激光:1、由來:人工產(chǎn)生的相干光2、特點:頻率單一,相干性好,平行度好(方向性好),亮度高(能在很小空間,很短時間內(nèi)集中很大的能量)3、應(yīng)用（1）產(chǎn)生明顯的干涉圖像(頻率單

6、一,相干性好)（2）利用激光通過光導(dǎo)纖維實現(xiàn)通訊(利用相干性好,進(jìn)行調(diào)制)（3）激光雷達(dá)測距測速(平行度好,結(jié)合多普勒效應(yīng))（4）VCD,CD唱機(jī),電腦光驅(qū)(平行度好)（5）醫(yī)學(xué)上”激光刀”(光強度大)（6）受控核聚變(光強度大,能量集中)光的粒子性1、光電效應(yīng)現(xiàn)象：在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象，叫光電效應(yīng)（1887年德國物理學(xué)家 赫茲）2、光子說：愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，在普朗克量子說的啟發(fā)下，提出了光子說：光是一份一份不連續(xù)的，每一份叫一個光子，每個光子的能量為E=hv。3、光電效應(yīng)實驗解釋（1）任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)（極限頻

7、率）。（2）光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增加而增加，與入射光的強度無關(guān)（最大初動能）。（3）光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬間完成的（不超過109秒）。（4）當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，逸出的光電子數(shù)與光的強度成正比。其中1，2，3三個實驗結(jié)論都不能用光的波動說來解釋，只能用光子說才能解釋。4、愛因斯坦光電效應(yīng)方程： EK=hv-W W：逸出功。使電子脫離金屬所要做功的最小值，對不同金屬，各不相同。 EK：光電子的最大初動能。 hv：入射光子的能量。三個量單位可均用eV，也可均用J，但必須統(tǒng)一。例3、如圖所示，在演示光電效應(yīng)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（含紫外線）照射

8、鋅板時，驗電器的指針張開一定角度，這時 （ ）A、 鋅板帶正電，指針帶負(fù)電； 4B、鋅板帶負(fù)電，指針帶正電； C、用一帶正電的金屬球靠近鋅板，驗電器指針的張角變大；D、用一帶正電的金屬球靠近鋅板，驗電器指針的張角變小。光的波粒二象性1、光的波粒二象性：光是一種波，同時也是一種粒子。2、理解為：大量光子運動的規(guī)律表現(xiàn)出它的波動性（幾率波），單個光子的運動表現(xiàn)出光的粒子性，光在傳播過程中側(cè)重于波動性，光與物質(zhì)相互作用過程中側(cè)重表現(xiàn)出粒子性，光波波長越長，波動性越明顯，光波頻率越高（波長越短），粒子性越明顯。3、物質(zhì)波：實物粒子動量為p，則對應(yīng)的物質(zhì)波的波長為h/p（德布羅意波）例4、關(guān)于物質(zhì)的波粒

9、二象性，下列說法中正確的是 （ ）A、不僅光子具有波粒二象性，一切運動的微粒也具有波粒二象性；B、運動的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個小孔時，都沒有特定的運動軌道；C、波粒二象性中的波動性，是大量光子和高速運動的微觀粒子的行為，這種波動性與機(jī)械波在本質(zhì)上是不同的；D、波動性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對立的，但在微觀高速運動的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的。5輔助練習(xí)幾何光學(xué)練習(xí)1、太陽光照射在平坦的大沙漠上，我們在沙漠中向前看，發(fā)現(xiàn)前方某處射來亮光，好像太陽光從遠(yuǎn)處水面反射來的一樣，我們認(rèn)為前方有水，但走到該處仍是干燥的沙漠，這種現(xiàn)象在夏天城市中太陽光照射瀝青路面時也能觀察到。對這種現(xiàn)象正確的解釋是

10、 （ ）A、越靠近地面空氣的折射率越大； B、這是光的干涉形成的；C、越靠近地面空氣的折射率越??； D、這是光的衍射形成的。2、科學(xué)家們公認(rèn)，太陽能是未來人類最適合、最安全、最綠色、最理想的代替能源。太陽能利用的一種方案是在距地球表面約36000公里的同步軌道上建立太陽能發(fā)電廠，然后利用微波將電能傳回地面，距推算，到2020年全世界能源消耗量大約需要25萬億立方升原油，如果用太陽能替代，只需要一塊面積約1.5萬平方公里，半徑約70公里的圓形轉(zhuǎn)化太陽能的“光板”就可實現(xiàn)。已知太陽距地球1.5×1011m，地球半徑為6400km，太陽半徑是地球半徑的109倍。關(guān)于該方案，下面說法中正確的

11、是 （ ）A、該圓形吸太陽能的“光板”在地球上會形成日全食；B、該圓形吸太陽能的“光板”在地球上會形成日全食和日偏食；C、該圓形吸太陽能的“光板”在地球上會形成日環(huán)食和日偏食；D、該圓形吸太陽能的“光板”可以不自轉(zhuǎn)。3、為了把海市蜃樓現(xiàn)象搬進(jìn)教室，李老師自制一特殊的黑色導(dǎo)體材料，在其左端豎直固定一硬幣，給導(dǎo)體通電加熱，在導(dǎo)體右端觀察，可同時看到硬幣及整個硬幣的倒影。 （ ）A、通電后，離導(dǎo)體越遠(yuǎn)的空氣密度越??；B、倒影的位置比硬幣的實際位置高；C、倒影形成的原因是光的折射；D、倒影形成的原因是光的衍射。4、如圖所示，在房間內(nèi)靠近墻角的天花板上有一面平面鏡，在房間底板上的點放一光源S，通過平面鏡

12、的反射在豎直墻壁上出現(xiàn)一個光斑，若要使墻壁上光斑的面積增大一些，下面的方法中可行的是 （ ）A、保持光源的位置不變，將平面鏡繞過平面鏡O點且垂直紙面的軸，沿逆時針方向轉(zhuǎn)動一個小角度；B、將光源沿地面向左移動一小段距離；C、將光源在豎直方向上移動一小段距離；D、在B點的位置放一盆清水，將光源放在水底（忽略盆底的厚度）。5、下列說法正確的是 （ ）光導(dǎo)纖維傳遞信號的物理原理是光的全反射；晚上，人們看到天上的星體位置總比它的實際位置高；6在夜晚人們仰望天空時會覺得星光閃爍不定，主要是因為眼睛的視覺暫留引起的；人們看到早晨太陽是紅色的，是光的偏振現(xiàn)象。A、 B、 C、 D、6、如圖所示a、b、c三條光

13、線會聚于S點，若在S點前任意位置放一平面鏡，則 （ ）A、三條反射光線可能交于一點，也可能不交于一點；B、三條反射光線肯定不交于一點；C、三條反射光線一定交于鏡前一點；D、三條反射光線的反向延長線一定交于一點。7、古希臘某地理學(xué)家通過長期光測，發(fā)現(xiàn)6月21日正午時刻，在北半球A城陽光與鉛直方向成7.50角下射，而在A正南方，與A城地面相距為L的B城，陽光恰好沿鉛直方向下射，射到地球的太陽光可視為平行光，如圖所示。據(jù)此估算出了地球的半徑，試寫出估算地球半徑的表達(dá)式R 。8、如圖所示，一束細(xì)光垂直射到平面鏡的O點，平面鏡距離墻為d，平面鏡繞O以角速度順時針轉(zhuǎn)動，則轉(zhuǎn)過角時墻上光斑P的運動速度為 。

14、9、點光源S通過帶有圓孔的擋板PQ照射到屏ST上，形成直徑為d的亮圓，如果在擋板靠近光屏一側(cè)放上一塊厚平行透明板，如圖所示，這時點光源通過圓孔和透明板在屏上形成直徑為D的亮圓，則直徑D和d的大小關(guān)系是d_D（填“大于”、“小于”或“等于”）。在圖中畫出入射光線SM、SN經(jīng)透明板折射后射到光屏的光路圖。10、如圖所示，ABC為等腰直角玻璃棱鏡的主截面，令一細(xì)束單色光DE從平行于AB面向AC面入射，經(jīng)AB面反射后從BC面射出，出射光線為FG，光線DE和FG的走向均可用插針法確定，試用幾何作圖法在圖中準(zhǔn)確畫出光在棱鏡內(nèi)的光路走向（含輔助線），寫出作圖步驟。光的本性練習(xí)1、若激光器能發(fā)射波長為的激光，

15、發(fā)射功率為P，已知光速為c，普朗克常量為h，則該激光器每秒發(fā)射的光子數(shù)為 （ ）A、hP/c B、h/Pc C、Pc/h D、P/hc2、在天文學(xué)中發(fā)現(xiàn)過這樣一種現(xiàn)象：在太空的某個地方有時會突然發(fā)出非常明亮的光，這就是超新星。光要從這樣一顆超新星出發(fā)到達(dá)地球需要幾百萬年，7相比之下超新星從發(fā)光到熄滅的之間就顯得大短了，在光到達(dá)地球以前，超新星早已燒光，就這一現(xiàn)象，以下說法中正確的是 （ ）A、超新星“犧牲了自己”卻發(fā)出了光，創(chuàng)造了能量，說明在太空的某地方能量守恒定律可以不成立；B、由于光子有動量，靜止的超新星“犧牲”后，其向任一相反的兩方向放出的光子動量大小相等；C、當(dāng)光從超新星到達(dá)地球時就一

16、份一份的光子而言，其能量減??；D、牛頓運動定律在這種微觀高速條件下同樣適用。3、如圖是產(chǎn)生X射線的裝置，叫X射線管。圖中的K是陰極，A是陽極，通電后，由陰極發(fā)出電子，打在陽極上，從陽極上激發(fā)出X射線（也叫X光），設(shè)其中光子能量的最大值等于電子到達(dá)陽極時的動能。已知陰極與陽極之間的電勢差U、普朗克常量h，電子電荷量e和光速c，則（設(shè)電子初速為零） （ ）高壓電源的a端為正極； 高壓電源的a端為負(fù)極；X射線管發(fā)出的X光的最長波長為hc/eU； X射線管發(fā)出的X光的最短波長為hc/eU。A、 B、 C、 D、4、如圖所示，兩束不同的單色光A和B分別沿半徑射入半圓形玻璃磚中后，都由圓心O沿OP射出，則

17、 （ ）A、玻璃中B的傳播速度較大； B、A光的光子能量較?。籆、對同一雙縫做干涉實驗，用A光和B光分別作光源時，A光在光屏上呈現(xiàn)的亮紋窄些；D、若B光照射某金屬板M上能發(fā)生光電效應(yīng)，則A光照射到金屬板M上也一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)。5、在生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中，下列哪些過程應(yīng)用了光的干涉原理 （ ）光通過照相機(jī)鏡頭上的增透鏡； 用分光鏡進(jìn)行光譜分析；在磨制各種鏡面時，檢查加工表面的平整性； 體檢時，用X射線透視胸部。A、 B、只有 C、 D、6、如圖所示是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器的示意圖，當(dāng)用綠光照射陰極金屬面K時，可以發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是 （ ）A、改用紫光照射時電路中

18、仍有光電流；B、放大器的作用是將光電效應(yīng)時產(chǎn)生的光電流放大后，使M上的線圈中產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將銜鐵N吸住。C、若增大綠光的照射強度，光電子最大初動能增大；D、改用紅光折射陰極K時，電路中仍然有光電流。7、下列說法中正確的是 （ ）對燒紅的鐵塊發(fā)出的光做光譜分析，會發(fā)現(xiàn)其光譜只分布在連續(xù)光譜中紅光所在部分； 8人工控制核聚變的一個可能實現(xiàn)途徑是利用強激光產(chǎn)生的高溫高壓引起核聚變發(fā)生沙塵暴，天空變黃變暗是因為只有波長較長的一部分可見光才能到達(dá)地面的原故；如果地球表面沒有大氣層，太陽照亮地球的范圍要比有大氣層時略大些。A、 B、 C、 D、8、電視和微機(jī)熒光屏上畫面的形成原理是：電子經(jīng)高壓加速由電子槍射出，形成電子束，電子束在熒光屏上掃描形成畫面。長時間看電視和操作微機(jī)，如果不加注意會受到一些射線的傷害，這些射線是指 （