2022年高考物理备考专题光学综合百所名校组合卷系列.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载2022 高考物理备考之百所名校组合卷系列专题13 光学综合【试题 1】如下列图,在竖直平面 xOy上,人眼位于 x 轴上 3 坐标点,一平面镜位于 图所示位置,平面镜两端坐标为 A 1,3 与 B0,3 ,那么当一发光点 P 从坐标原点沿 x 轴 负方向运动过程中,当 P 点在以下哪个区域中运动时,人眼可以从平面镜上观看到 P 的像 A0 至 1 区间 B 1 至 3 区间 C 3 至 5 区间 D 0 至区间【试题出处】 2022 江苏质量检测【试题 2】如下列图,在x 轴的原点放一个点光源S,距点光源为a 处,放一个不

2、透光 x 轴且面对物块的长的边长为 a 的正方体物块,如在x 轴的上方距x 轴为 2a 处放一平行于平面镜, 就在 x 轴上正方体的右边有部分区域被镜面反射来的光照亮,当点光源沿x 轴向右移动的距离为多少时,正方体的右侧x 轴上被光照亮的部分将消逝 AaB.1 3aC.3 4aD.1 2a【试题出处】 2022 云南曲靖一中模拟【试题 3】以下现象中属于光的干涉现象的是 A. 天空显现彩虹 B. 肥皂泡在阳光照耀下出现彩色条纹 C.阳光通过三棱镜形成彩色光带 D.光线通过一个极窄的缝出现明暗相间的条纹【解析】 A、C为光的色散现象,D为光的衍射 . 【答案】 B 【试题出处】 2022 湖南长

3、沙一中模拟【试题 4】红光和紫光相比 A. 红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载B. 红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小【解析】 红光的频率比紫光的频率小,由 E=h 可知红光的能量比紫光小,据此可排除选项 A、C；红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小,由 v c 可知在同一种介质 n中红光的传播速

4、度比紫光的大,所以【答案】 B B 选项正确, D选项错误 . 【试题出处】 2022 河北师大附中模拟【试题 5】在没有月光的夜间, 一个池面较大的水池底部中心有一盏灯 可看做点光源 ,小鱼在水中游动,小鸟在水面上方翱翔 的是 . 设水中无杂质,且水面安静,就下面的说法中正确A. 小鱼向上方水面看去,看到的亮点的位置与鱼的位置无关 B. 小鱼向上方水面看去,看到的亮点的位置与鱼的位置有关 C.小鸟向下方水面看去,看到的亮点的位置与鸟的位置无关 D.小鸟向下方水面看去,看到的亮点的位置与鸟的位置有关【解析】 小鱼通过水面看灯是反射成像,不同位置射入鱼眼的反射光线不同,但反射光线的延长线交于一点

5、,即为“ 平面镜” 成的像. 而鸟看灯是折射成像,鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同,折射光线的延长线在不同位置交于不同点,应选项 A、D对. 【答案】 AD 【试题出处】 2022 长春一中模拟【试题6】现代物理学认为,光和实物粒子都具有波粒二象性. 以下事实中突出表达波动性的是 A. 肯定频率的光照耀到锌板上,光的强度越大, 单位时间内锌板上发射的光电子就越多B. 肥皂液是无色的,吹出的肥皂泡却是彩色的C.质量为 103 kg 、速度为102 m/s 的小球,其德布罗意波波长约为1023 m,不过我们能清楚地观测到小球运动的轨迹D.人们常利用热中子讨论晶体的结构,致相同【解析】 肯定频率的

6、光照耀到锌板上,由于热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大光的强度越大, 单位时间内锌板上发射的光电子就越多,反映的是光电效应规律,表达光的粒子性,A 错误； C项是单个物体的低速运动,也不能突出表达波动性,C错误； B、D正确 . 【答案】 BD 【试题出处】 2022 西安一中模拟【试题 7】下表给出了一些金属材料的逸出功 . 材料 铯 钙 镁 铍 钛逸出功 1019 J 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 现用波长为 400 nm的单色光照耀上述材料,能产生光电效应的材料最多有 普朗克常量h=6.6 1034 J s,光速 c=3.0 10 8 m/s A.2 种 B.3 种 C.4

7、 种 D.5 种【解析】设入射光子的能量为 E、频率为 、波长为 ,就存在 E=h 和 c= ,两式联立代入数据可得 E=4.95 1019 J. 由此可见,波长为 400 nm 的单色光可以使表中铯、钙两种金属发生光电效应 . 【答案】 A 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【试题出处】 2022 山西大同一中模拟【试题 8】两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过 . 假如将其中的一片旋转 180 ,在旋转过程中,将会产生以下哪一种现象 A. 透过偏振片的光强先增强,然后又

8、减弱到零B. 透过的光强先增强,然后减弱到非零的最小值C.透过的光强在整个过程中都增强D.透过的光强先增强,再减弱,然后又增强【解析】 当两偏振片的偏振方向相同时,透过两偏振片的光强最强,当两偏振片的偏振方向垂直时,通过两偏振片的光强最弱,抱负情形下可以认为是零. 现在通过两偏振片的光强为零,说明两偏振片的偏振方向是相互垂直的. 当其中一个偏振片转过180 的过程中,两偏振片的偏振方向由相互垂直到相互平行再到相互垂直,强到最强再减弱到零,即选项 A正确 . 【答案】 A 【试题出处】 2022 北京通州一中模拟所以通过两偏振片的光强由零增【试题 9】一束激光以入射角 i =30 照耀液面, 其

9、反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图 14-1 所示 . 假如反射光斑位置向左移动了 2 cm ,说明液面高度 图 14-1 A. 上升了6cmB.上升了3 cmC.下降了2cmD.下降了3 cm3 cm.【解析】由题图可知,如光斑左移2 cm,就液面上升h1 cmtan30【答案】 B 【试题出处】 2022 重庆一中模拟【试题 10】已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 0,就 A. 当用频率为 2 0 的单色光照耀该金属时,肯定能产生光电子B. 当用频率为 2 0 的单色光照耀该金属时,所产生的光电子的最大初动能为 h 0C.当照耀光的频率大于 0 时,如 增大,就逸出功增大D.当

10、照耀光的频率 大于 0 时,如 增大一倍,就光电子的最大初动能也增大一倍【解析】 由爱因斯坦光电效应方程 Ekm=h W、逸出功 W=h 0知,当入射光频率为 2 0时,肯定能产生光电子,其最大初动能 Ekm=2h 0 h 0=h 0,故 A、B 正确, D 错误；逸出功与金属材料有关,与入射光频率无关,故 C错. 【答案】 AB 【试题出处】 2022 秦皇岛一中模拟名师归纳总结 【试题 11】如图 14-2 所示为一块透亮的光学材料的剖面图,在其上建立直角坐标系xOy,第 3 页,共 10 页设该光学材料的折射率沿y 轴正方向匀称减小. 现有一束单色光a 从原点 O以某一入射角由空气射入该

11、材料内部,就单色光a 在该材料内部可能的传播途径是图14-3 中的 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 14-2 图 14-3 【解析】 我们可以将该光学材料分成水平的如干层,就光线每由下一层 光密介质 射入上一层 光疏介质 其折射角都会大于入射角,从而最终造成全反射,就如大气中的一种全反射 形成蜃景 一样,所以该单色光 a 在该材料内部可能的传播途径为 D选项所示路线 . 此题正确选项为 D. 【答案】 D 【试题出处】 2022 江苏启东中学模拟【试题 12】真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾 其极限波长分别为 1 和

12、 2制成,板面积为 S,间距为 d. 现用波长为 1 2 的单色光连续照耀两板内表面,就电容器的最终带电荷量 Q正比于 A. d 1 B. d 2 C. S 1 D. S 2 S 1 S 2 d 1 d 2【解析】依据题意可知,波长为 的单色光能够使钾发生光电效应,依据光电效应方程有 h ch c eU 式 , Q=CU 式 ,C S 式 , 由式 联立有2 4 k dhc S 2Q .4 k ed 2【答案】 D 【试题出处】 2022 武汉一中模拟【试题 13】在光的单缝衍射试验中可观看到清楚的明暗相间的图样,以下四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是 14-4 A. a、cB. b、cC.a

13、、dD.b、d【解析】依据衍射图样特点“ 条纹不等间距且中心条纹最亮最宽” 可知此题正确选项为名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载D. 【答案】 D 【试题出处】 2022 河北省衡水中学模拟【试题 14】现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D和透红光的滤光片 E 等光学元件,要把它们放在图 14-5 所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长 . 图 14-5 1 将白光光源 C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左到右,表示各光学元件的字母排列次序应为 C、_、A.

14、 2 本试验的步骤有 : 取下遮光筒左侧的元件,调剂光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理次序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头 其读数方法同螺旋测微器 测量数条亮纹间的距离 . 在操作步骤时仍应留意 _和 _. 3 将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第 1 条亮纹,此时手轮上的示数如图 14-6 甲所示 . 然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐,登记此时图 14-6 乙中手轮上的示数 _mm,求得相邻亮纹的间距 x 为_mm. 图 14-6 名师归纳总结 4 已知双缝间距d

15、 为 2.0 104 m,测得双缝到屏的距离l为 0.700 m ,由运算式第 5 页,共 10 页 =_,求得所测红光波长为_nm. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【试题出处】 2022 山东临沂模拟【试题 15】如图 14-7 所示,置于空气中的一个不透亮容器内盛满某种透亮液体 . 容器底部靠近器壁处有一竖直放置的 6.0 cm 长的线光源 . 靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观看线光源. 开头时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分 . 将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时

16、,通过望远镜刚好可以看到线光源底端,再将线光源沿同一方向移动 8.0 cm,刚好可以看到其顶端 . 求此液体的折射率 n. 图 14-7 【试题出处】 2022 山东东营一中模拟【试题16】为从军事工事内部观看外面的目标, 在工事壁上开一长方形孔, 设工事壁厚d=34.64 cm, 孔的宽度 L=20 cm, 孔内嵌入折射率n=3 的玻璃砖 , 如图 148 所示 . 试问 : 图 14-8 1 嵌入玻璃砖后 , 工事内部人员观看到外界的视野的最大张角为多少 . 2 要想使外界 180 范畴内的景物全被观看到 , 就应嵌入折射率多大的玻璃砖 . 【解析】工事内部的人从内壁左侧能最大范畴观看右边

17、的目标. 光路如下列图 . 名师归纳总结 已知 d=34.64 cm, L=20 cm,tan201, 所以 =30 .第 6 页,共 10 页34.643- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 由折射定律有sin学习好资料欢迎下载3,得 =60sin即视野的张角最大为120 .=902 要使视野的张角为180 , 即 由折射定律有sin90n所以 n=2. sin【答案】 1120 22 【试题出处】 2022 云南曲靖一中模拟【试题 17】用金属钠作阴极的光电管,如图14-9 所示连入电路,已知能使电路中有光电流的最大波长为540 nm,如用波长为4

18、.34 10 7 m 的紫外线照耀阴极,求: 图 14-9 1 阴极所释放光电子的最大初速度为多少？2 将滑片 C向左移动,使K 的电势高于A的电势时,电流表中仍有无光电流？当O、C间的电压 U1为多大时,电流表中的电流为零？【试题出处】 2022 天津南开模拟【试题 18】一辆试验小车可沿水平地面 图中纸面 上的长直轨道匀速向右运动 . 有一台 发出细光束的激光器装在小转台 M上,到轨道的距离 MN为 d=10 m,如图 14-10 所示,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T=60 s ,光束转动方向如图中箭名师归纳总结 头所示,当光束与MN的夹角为 45 时,光束正好射

19、到小车上,假如再经过 t =2.5 s 光束第 7 页,共 10 页又射到小车上,就小车的速度为多少？结果保留两位有效数字 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 14-10 【试题出处】 2022 杭州学军中学模拟【试题 19】一般认为激光器发出的是频率为 的“ 单色光” 实际上它的频率并不是真正单一的 激光频率 是它的中心频率, 它所包含的频率范畴是 也称频率宽度 如图所示,让单色光照耀到薄膜表面 a,一部分光从前表面反射回来 这部分光称为甲光 ,其余的光进入薄膜内部,其中的一小部分光从薄膜后表面 b 反射回来,再从前表面折射出

20、这部分光称为乙光 ,当甲、乙两部分光相遇叠加而发生干涉,称为薄膜干涉,乙光与甲光相比,要在薄膜中多传播一小段时间 的条件是： t 的最大值 t m与 t . 理论和实践都证明,能观看到明显稳固的干涉现象 的乘积近似等于 1,即只有满意 t m 1 才会观察到明显稳固的干涉现象 4.32 1014Hz,它的频率宽度 已知某红宝石激光器发出的激光频率8.0 109Hz. 让这束激光由空气斜射到折射率n2的液膜表面,入射时与液膜表面成45角,如下图所示1 求从 O点射入薄膜中的光的传播方向及速率2 估算在如下列图的情形下,能观看到明显稳固干涉现象的液膜的最大厚度dm. 名师归纳总结 【解析】1 设从

21、 O点射入薄膜中的光线的折射角为r ,依据折射定律有： nsin45 ,第 8 页,共 10 页sin r- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载即 sin r sin45 n12所以 r 30 .光在薄膜中的传播速度 vc/ n2.12 10 8m/s. 2 乙光在薄膜中经受的路程 s2d/cos r乙光通过薄膜所用时间 t s/ v2d/ vcosr当 t 取最大值 t m时,对应的薄膜厚度最大,2dm 1又因 tm 1,所以 vcos r . 解得： dm1.15 102m 【答案】1 折射角为 30 ,速度大小为 2.12 10

22、8m/s 21.15 102m 【试题出处】 2022 苏州一中模拟【试题 20】图所示为伦琴射线管的示意图,K 为阴极钨丝,发射的电子的初速度为零,A 为对阴极 阳极 ,当 AK之间加直流电压U30kV 时,电子被加速打在对阴极A 上,使之发出伦琴射线,设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量,试求：1 电子到达对阴极的速度是多大？名师归纳总结 2 由对阴极发出的伦琴射线的最短波长是多大？第 9 页,共 10 页3 如 AK间的电流为10mA,那么每秒钟从对阴极最多能辐射出多少个伦琴射线光子？ 电子电荷量 e1.6 106.63 1034J s19C,质量 m0.91 1030kg,普朗克常量h- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习好资料欢迎下载第 10 页,共 10 页- - - - - - -