物理五年高考、三年聯(lián)考光學(xué)

第十五章光學(xué)

第一部分五年高考題薈萃

2009年高考新題

1.（09?全國(guó)卷I75）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(gè)像與物體的距離是（B）A.24mB.32m

C.40mD.48m

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.

2.（09?全國(guó)卷n-21）一玻璃磚橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形（ACB

邊末畫出），AB為直角邊NABC=45°；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----T

度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則（BD）_J\

A.從BC邊折射出束寬度與BC邊長(zhǎng)度相等的平行光，--=

P

B.屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長(zhǎng)度

C.屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度

D.當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，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0=arcsin-L,所以在BC面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為AB長(zhǎng)度的豎直向下

1.5

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(zhǎng)度,B對(duì).D

正確。

3.（09?上海物理?6）光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬（AD）

A.無(wú)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(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)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(dòng)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(dòng)能就越大

解析：每種金屬都有它的極限頻率％,只有入射光子的頻率大于極限頻率為時(shí)，才會(huì)發(fā)生

60

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(dòng)能也越大，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，所以AD正確。

4.（09?上海物理?10）如圖為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖，若要使干涉條紋的間距變大可改

用長(zhǎng)更（填長(zhǎng)、短）的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離（填增

大、減?。?。

答案：長(zhǎng)，增大。

解析：依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律Ax=由4,可知要使干涉條紋的間距變大，需要改用波

d

長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光，應(yīng)將增大雙縫與屏之間的距離L。

5.（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(dòng)能與入射光的頻率無(wú)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)方程生=/-%=加-可見只有當(dāng)入射光子的頻率大于極限頻率時(shí)才

可能發(fā)生光電效應(yīng)，B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。

6.（09?廣東物理?14）（1）在陽(yáng)光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹。

彩虹是太陽(yáng)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

7.（09?上海?6）英國(guó)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)度從

60

下降為/(x)的公式為/(x)=/°ef,其中—1|2叫做吸收系數(shù)，式中。為光

的頻率，c為光速，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，N=2.69x10"個(gè)/厘米3,〃-1=2.78X10T。定義

〃=叫做衰減長(zhǎng)度，它表示光經(jīng)過4距離后其強(qiáng)度降低到原來的1=0.368。根據(jù)以

e

上信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)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

8.(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(xiàng)前的字母，

有

填錯(cuò)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(shí)間足夠長(zhǎng)，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(dòng)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

9.(09?天津?7)已知某玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，則兩種光

(C)

A.在該玻璃中傳播時(shí)，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(shí)，紅光臨界角較大

D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，藍(lán)光的相鄰條紋間距較大

C

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

n

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sinC=」可知，紅光的折射率小，臨界角

n

大，C正確；用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由公式a=人；I可知藍(lán)光的波長(zhǎng)短，相鄰條

d

紋間距小，D錯(cuò)。

10.(09?四川?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

r

B

內(nèi)圓半徑為外圓半徑為現(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面射入透明柱體,

r,R,R=V2roA

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3若真空中的光速為c,則（AB）

A.n可能為GB.n可能為2

C.t可能為軍&D.t可能為出

CC

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=」一可知光在透明柱體中運(yùn)動(dòng)路程為L(zhǎng)=4r,

sinC

運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=L/V=4nr/c,則t24j^r/c,CD均錯(cuò)。

11.（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(shí)驗(yàn)，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

12.（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(cuò)；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(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(duì)。

13.（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(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)，已知入射方向與邊的夾角為9=30°,E、尸分別為邊

AB、8c的中點(diǎn)，則（AC）

A.該棱鏡的折射率為百

B.光在尸點(diǎn)發(fā)生全反射

C.光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小

D.從/點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行

解析：在E點(diǎn)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(huì)發(fā)生全反射，B錯(cuò)；由公式幾力=乜，可

n

知C對(duì)；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光束平行，故D錯(cuò)。

二、非選擇題

14.（09?山東?37）（物理——物理3-4）（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a,光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已

4

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(shí)有sinC='，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律

n

本.sina曲q'殳兩I、小人物提r俎.近

有----------=〃，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得sina=——。

sin（--C）3

考點(diǎn)：光的折射和全放射

15.（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（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0.5c,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(cè)到該光束的傳播速度為。（填寫選項(xiàng)前的字母）

60

0.9c0.5c

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(yùn)會(huì)期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的??張照片，照相機(jī)的鏡頭豎

直向上。照片中，水利方運(yùn)動(dòng)館的景象呈現(xiàn)在半徑r=11。機(jī)的圓型范圍內(nèi)，水面上的運(yùn)動(dòng)

4

員手到腳的長(zhǎng)度/=10CTM,若已知水的折射率為〃=一，請(qǐng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際身高估算該游

3

泳池的水深。，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

答案：（1）D；（3）設(shè)照片圓形區(qū)域的實(shí)際半徑為及，運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際長(zhǎng)為L(zhǎng)折射定律

nsina=sin90°

兒何關(guān)系sina=,R=-

V7?2+A2廠I

得h-yln2-1-yr

取￡=2.2加，解得〃=2.1（m）（1.6?2.6加都算對(duì)）

解析：（1）根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論，在任何參考系中，光速不變。

D項(xiàng)正確。

⑶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(dòng)員的實(shí)際長(zhǎng)為L(zhǎng),光路

如圖:

折射定律nsina=sin90°

幾何關(guān)系sina=/__一，物象比1="

，廢+力2r/

得〃=J/一i）

取L=2.2/M,解得。=2.1（/M）

（本題為估算題，在取運(yùn)動(dòng)員實(shí)際長(zhǎng)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?2.6%均可）

16.（09?江蘇物理?12.C）（3）試通過分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波

長(zhǎng)的大小。

答案：（3）粒子的動(dòng)量p-yl2mEk,物質(zhì)波的波長(zhǎng)4=一,由加“〈加°,知p”<Pc，

則4<刈。

h

解析：（3）物質(zhì)波的的波長(zhǎng)為幾="，要比較波長(zhǎng)需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出

P

來即P=J2加&,因?yàn)榧印?lt;叫.，所以p“<p「故4“<4。

17.（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(zhǎng)為L(zhǎng)o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。

解析：半圓柱體的橫截面如圖所示，O。'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

“sin。=1

式中，。為全反射臨界角。由幾何關(guān)系得

ZOO'B0②

S=2RL?NO'OB（§）

代入題所給條件得

rr

S=-RL④

3

18.（09?海南物理?19）⑴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0=3.0x108m/5,普朗克常量。=6.63X103J.S,假定所發(fā)出的可見

光的波長(zhǎng)都是560nm,計(jì)算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)。

60

解析：(I)一波長(zhǎng)為4光子能量為

廠he

A=—

vA

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

?=1.4X10I9S-1

19.(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"=疝。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(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：

設(shè)入射角為i,折射角為r,山折射定律得

sinr

由已知條件及①式得

r=30°②

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

3

AF=-a③

8

3

即出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)-。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D。

由幾何關(guān)系可知，在D點(diǎn)的入射角

6=60°④

設(shè)全發(fā)射的臨界角為耳，則

sinO--⑤

cn

由⑤和已知條件得圖2

60

ec=45°?

因此，光在D點(diǎn)全反射。

設(shè)此光線的出射點(diǎn)為E,山幾何關(guān)系得

ZDEB=90°

BD=a—24F⑦

BE=8。sin30°⑧

聯(lián)立③⑦⑧式得

BE=-a⑨

8

即出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)工。的位置。

8

2008—2005年高考題

題組一

一、選擇題

1.（08?全國(guó)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(duì)紅光的折射率為15設(shè)紅光與藍(lán)光穿過玻

璃磚所用的時(shí)間分別為和則在從。逐漸增大至。的過程中

flt2,e090

（B）

A.，1始終大于，2B.Z1始終小于，2

必先大于后小于先小于后大于

Ct2D&h

解析：設(shè)折射角為a,玻璃磚的厚度為力，山折射定律取鬻,且a*,在玻璃磚中的

時(shí)間為氣密,聯(lián)立解得而，紅光頻率較小，。為零時(shí)，。為。。時(shí)，

*87tM39

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

B對(duì)。

2.（08?全國(guó)n75）?束單色光斜射到厚平板玻璃的?個(gè)表面上，經(jīng)兩次折射后從玻璃板另

一個(gè)表面射出，出射光線相對(duì)于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下，出射光線側(cè)

移距離最大的是（D）

A.纖光以30。的入射角入射

B.紅光以45。的入射角入射

60

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?yàn)橥N介質(zhì)對(duì)紫光的折射率較大，故入射角相同時(shí)，紫光側(cè)移距離較大，A、B

項(xiàng)錯(cuò)；設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離Ar=%粵工2巴,可見對(duì)于同一種色光,

2

J/_sini

入射角越大，側(cè)移距離越大,D項(xiàng)正確。

3.（08?北京?13）下列說法正確的是

（A）

A.用分光鏡觀測(cè)光譜是利用光折射時(shí)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(hào)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(hào)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

4.（08?天津?16）F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(shí)驗(yàn)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(shí)有電子向外發(fā)射，紅光照射該金屬時(shí)也一定有電子向外發(fā)射

D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)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△*=）可知，由于紫光的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)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(cuò)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(cuò)誤，拍攝

玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振鏡是為了防止玻璃的反光，所以D

錯(cuò)誤。

5.（08?四川?21）如圖，一束單色光射入--玻璃球體，入射角為60°。己知光線在玻,

璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。此玻璃的折射率為

（c

60

)

解析：如圖，為光線在玻璃球內(nèi)的光路圖.A、C為折射點(diǎn)，B為反射點(diǎn)，作0D平

行于入射光線，故乙4。。=/。。。=60。，所以N04B=3O。，玻璃的折射率

n=

6.（08?重慶?19）如圖是一個(gè),圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分

成5等份，虛線EEi、FFi、GGi、HH1平行于半徑ON,ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光

線.已知該棱鏡的折射率〃=2,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線

3

A.不能從圓孤砧射出B.只能從圓孤硒射出

C.能從圓孤諭，射出D.能從圓孤斯力射出

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

3

13

可知其臨界角C滿足：sinC=±=2,可求出GGi右邊的入射光線沒有發(fā)生全反射，其左邊

n5

的光線全部發(fā)生全反射。所以光線只能從圓弧NG1射出。

7.（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

吸收（%）

輻射來探測(cè)地面物體的狀況。地球大氣中的水氣（&0）、二氧化碳

（COD能強(qiáng)烈吸收某些波長(zhǎng)范圍的紅外輻射，即地面物體發(fā)出的某131，"5'7'Vn13

吸收（%）

些波長(zhǎng)的電磁波，只有一部分能夠通過大氣層被遙感衛(wèi)星接收。右loo--『-不.......-........a

圖為水和二氧化碳對(duì)某??波段不同波長(zhǎng)電磁波的吸收情況，由圖可。!”卜!，亍，？174A'm）

知，在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長(zhǎng)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(xiàng)D正

確。

8.（08?上海物理?12）在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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

60

（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(shí)驗(yàn)，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯(cuò)；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(duì)；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C

錯(cuò)；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(duì)、

9.（08?廣東物理?6）有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是

（BC）

A.氯原子的發(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(jí)是分立的

D.氫原子光譜的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無(wú)關(guān)

10.（08?上海物理?16）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。圖（a）

是點(diǎn)燃酒精燈（在燈芯上灑些鹽），圖（b）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(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°

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

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

（D）干涉條紋保持原來狀態(tài)不變

解析：金屬絲圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)無(wú)關(guān)，仍然是水平的干涉條紋，D對(duì)。

二、非選擇題

11.（08?寧夏?32）一半徑為R的1A球體放置在水平面上，球體山折射率

為百的透明材料制成?，F(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匕折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出，如圖所

示。已知入射光線與桌面的距離為百火/2。求出射角。

解析：設(shè)入射光線與皿球體的交點(diǎn)為C,連接。C,OC即為入射點(diǎn)的法

線。因此，圖中的角a為入射角。過C點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為8。依題意,

NCOB=Qo

又由Z^OBC知sina=-①

2

設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為￡,由折射定律得

②

由①②式得

￡=30°③

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

sin/_1

⑤

sin。V3

因此sin6=且，解得8=60°

2

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

12.（08?山東?37）麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場(chǎng)的動(dòng)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）一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時(shí)刻電場(chǎng)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

60

答案見解析

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

v=~~~②

n

聯(lián)立①?式得/③

n人

從波形圖上讀出波長(zhǎng)A=4X10-7m,代人數(shù)據(jù)解得

/=5X1014HZ④

（2）光路如圖所示

,使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的。

（2）光纖通信中，光導(dǎo)纖維遞光信號(hào)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

14.（08?上海理綜?44）生活中經(jīng)常用“呼嘯而來”形容正在駛近的

中

車輛，

這是聲波在傳播過程中對(duì)接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn)，無(wú)線電

具有這種效應(yīng)。圖中的測(cè)速雷達(dá)正在向一輛接近的車輛發(fā)出無(wú)線電波，

并接收被車輛反射的無(wú)線電波。由于車輛的運(yùn)動(dòng)，接收的無(wú)線電波頻率

與發(fā)出時(shí)不同。利用頻率差幾收一%出就能計(jì)算出車輛的速度。已知發(fā)出和接

收的頻率間關(guān)系為4=卜+出］/式中。為真空中的光速，若

"C

60

/發(fā)出=2X1（）9Hz,/接收-/發(fā)出=400Hz,可知被測(cè)車輛的速度大小為

30m/So

解析:解得v=30m/so

題組二

一、選擇題

1.（07?北京理綜73）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)芯中傳播。

以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是

（A）

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

內(nèi)芯

B.內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時(shí)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(shí)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(guó)理綜I?17）從桌面上有倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)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(yáng)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(hào)來變換頻道的

4.（07?全國(guó)理綜II?.17）如圖，P是?偏振片，P的透振方向（用帶有箭頭的實(shí)線表示）

60

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

（ABD）

A.太陽(yáng)光

B.沿豎直方向振動(dòng)的光

P

C.沿水平方向振動(dòng)的光

D.沿與豎直方向成45。角振動(dòng)的光

5.（07?上海物理?8）光通過各種不同的障礙物后會(huì)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(duì)應(yīng)，這一現(xiàn)象說明

（BC）

A.光是電磁波B.光具有波動(dòng)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.?束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)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(shí)，反射光是偏振光

C.日落時(shí)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日光燈，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(dòng)性

C.光在同種介質(zhì)種沿直線傳播

D.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(shí)物粒子都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)

波動(dòng)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(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多

B.肥皂液是無(wú)色的，吹出的肥皂泡卻是彩色的

C.質(zhì)量為103kg,速度為lO^m/s的小球，其德布羅意波長(zhǎng)約為10~3m,不過我們能清

60

晰地觀測(cè)到小球運(yùn)動(dòng)的軌跡

D.人們常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距大

致相同

9.（06.全國(guó)n.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(shí)，一定能產(chǎn)生光電子

B.當(dāng)用頻率為20的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為M

C.當(dāng)照射光的頻率丫大于乙時(shí)，若丫增大，則逸出功增大

D.當(dāng)照射光的頻率U大于為時(shí)，若1/增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍

10.（06.全國(guó)I.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(shí)紅光的速度較大

B.紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)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(shí)紅光的速度較小

D.紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)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(zhǎng)關(guān)系為4>%>々.用b光束照射某種

金屬時(shí)，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(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)

B.c光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)

C.a光束照射時(shí)，釋放出的光電子數(shù)目最多

D.c光束照射時(shí)，釋放出的光電子的最大初動(dòng)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?yàn)闊嶂凶?/p>

的德布羅意波長(zhǎng)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=6.63xl0T4j.s,可以估算德布羅意波長(zhǎng)入=1.82xlC）T°m的熱中子動(dòng)能的數(shù)量級(jí)為

（C）

A.10-17JB.10-19JC.10-21JD.10-24J

13.（05.遼寧.33）?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。、

60

bo已知a光的頻率小于b光的頻率。下列哪個(gè)光路圖可能是正確的？

（B）

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

光束從。點(diǎn)沿垂直于be面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率n=V2,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

D.從be面射出,且與be面垂直

15.（05.全國(guó)II.15）-束復(fù)色光由空氣射向玻璃,發(fā)生折射而分為。、

單色光，

其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對(duì)。、b的折射率分別為"。和外,a、

璃中的傳播速度分別為Va和Vb，則

D)

/\.na>nbB.na<nbC.va>vbD.va<vb

16.（05.全國(guó)HL18）兩種單色光山水中射向空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角分別為，八夕2。

用“1、C2分別表

示水對(duì)兩單色光的折射率，為、V2分別表示兩單色光在水中的傳播速度

（B）

A.D/<n2>Vi<v2B.r）i<n2>v2>v2C.ni>n2>Vi<v2D.nt>n2^

Vi>V2

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

(C)

60

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(zhǎng)/I紅<“B.在水中的光速v紅<v&

C.在同一介質(zhì)中的折射率nif>nD.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(duì)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(guó)正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)。卜列說法正確

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(hào)是利用光的衍射原理

C.光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)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N

個(gè)頻率為v的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為（h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?入射角從空氣射人折射率為百的玻璃中，已知折射角

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(duì)當(dāng)今社會(huì)的重要作用并紀(jì)念愛因斯坦，2004年

聯(lián)合國(guó)第58次大會(huì)把2005年定為國(guó)際物理年.愛因斯坦在100年前發(fā)表了5篇重要論文,

60

內(nèi)容涉及狹義相對(duì)論、量子論和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)，對(duì)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(shí)后，有如下理解，其中正確的是（BD）

A.所謂布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性

C.在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，入射光強(qiáng)度增大，光電子的最大初動(dòng)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(jiǎn)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(zhǎng)為

2.5Xl（y7m的紫外線照射陰極，已知真空中光速為3.0XlC）8m/s,元電荷為1.6X

普朗克常量為6.63X10-34J-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(dòng)能應(yīng)

分別是（B）

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

3319

C.3.3X1033Hz，2.2JD.3.3X10H2,4.4X10-J

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

求，將顯微鏡工作時(shí)電子的德布羅意波長(zhǎng)設(shè)定為d/",其中已知普朗克常量田電

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

（D）

md2h2d2h2

2men'

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

液口的安全情況。已知池寬為3照明燈到池底的距離為也若保持照明光束方向

變，向貯液池中注入某種液體，當(dāng)液面高為以時(shí)，池底的光斑距離出液口工。

,2

⑴試求當(dāng)液面高為一”時(shí)，池底的光斑到出液口的距離X。