高考物理试题分类汇编光学中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 2009年高考物理试题分类汇编光学（09 年全国卷）15.某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜 4m，右镜 8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是 A24m B32m C40m D48m 答案：B 解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体 8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第 3 个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为 32cm.（09 年全国卷）21.一玻璃砖横截面如图所示，其中 ABC 为直角三角形（AC 边末画出），AB 为直角边ABC=45；ADC 为一圆

2、弧，其圆心在 BC 边的中点。此玻璃的折射率为 1.5。P 为一贴近玻璃砖放置的、与 AB 垂直的光屏。若一束宽度与 AB 边长度相等的平行光从 AB 边垂直射入玻璃砖，则 A.从 BC 边折射出束宽度与 BC 边长度相等的平行光 B.屏上有一亮区，其宽度小于 AB 边的长度 C.屏上有一亮区，其宽度等于 AC 边的长度 D.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 BD 解析：本题考查光的折射和全反射.宽为 AB的平行光进入到玻璃中直接射到 BC面,入射角为 45o临界角5.11arcsin,所以在 BC面上发生全反射仍然以宽度大小为 AB长度的竖直向下的平行光射到

3、AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于 AB的长度,B对.D 正确。学习好资料 欢迎下载（09 年上海物理）6光电效应的实验结论是：对于某种金属 A无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 答案：AD 解析：每种金属都有它的极限频率0，只有入射光子的频率大于极限频率0时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程0kEhWhh，可知入射光子

4、的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以 AD 正确。（09 年上海物理）10如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更_（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离_（填增大、减小）。答案：长，增大。解析：依据双缝干涉条纹间距规律Lxd，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离 L。（09 年广东物理）4.硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。下列表述正确的是 A硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 D任意频率的光照

5、射到硅光电池上都能产生光电效应 答案：A 解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A 正确；是利用光电效应原理制成的器件，依据光电效应方程0kEhWhh可见只有当入射光子的频率大于极限频率互平行物体距离左镜右镜如图所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是答案解析本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体第二个像是物体在右镜所成像的像第个像是第一个像在圆弧其圆心在边的中点此玻璃的折射率为为一贴近玻璃砖放置的与垂直的光屏若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖则从边折射出束宽度与边长度相等的平行光屏上有一亮区其宽度小于边的长度屏上有一亮区其宽度反射

6、宽为的平行光进入到玻璃中直射到面入射角为临界角所以在面上发生全反射仍然以宽度大小为长度的竖直向下的平行光射到圆弧面上根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于的长度对正确学习好资料欢迎下载年上海物理光电学习好资料 欢迎下载 时才可能发生光电效应，B 错误，C 错误，D 错误。（09 年广东物理）14（1）（4 分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的 上，不同的单色光在同种均匀介质中不同。答案：（1）界面，传播速度 解析：（1）略；（09 年上海卷）6英国科学家瑞利于 1871 年证明：一束光穿过

7、大气x距离后，其强度从0I下降为()I x的公式为0()axI xI e，其中4242|1|3nc N叫做吸收系数，式中为光的频率，c为光速，标准状况下，192.69 10N 个/厘米3，412.78 10n。定义1A，叫做衰减长度，它表示光经过A距离后其强度降低到原来的10.368e。根据以上信息，结合所学知识可以判断 A可见光中衰减最厉害的是红光 B可见光中衰减最厉害的是紫光 C可见光中衰减最厉害的是黄绿光 D不同颜色的光衰减程序基本相同 答案：B（09 年宁夏卷）36物理选修 3-5 （1）（5 分）关于光电效应，下列说法正确的是_（填入选项前的字母，有填错的不得分）A极限频率越大的金属

8、材料逸出功越大 B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小 D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 答案：A （09 年天津卷）7.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光 A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大 C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大 互平行物体距离左镜右镜如图所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是答案解析本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体第二个像是物体在右镜

9、所成像的像第个像是第一个像在圆弧其圆心在边的中点此玻璃的折射率为为一贴近玻璃砖放置的与垂直的光屏若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖则从边折射出束宽度与边长度相等的平行光屏上有一亮区其宽度小于边的长度屏上有一亮区其宽度反射宽为的平行光进入到玻璃中直射到面入射角为临界角所以在面上发生全反射仍然以宽度大小为长度的竖直向下的平行光射到圆弧面上根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于的长度对正确学习好资料欢迎下载年上海物理光电学习好资料 欢迎下载 D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大 答案：C 解析：由nCv 可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，A错；以相同的入射

10、角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，B错。从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式nC1sin可知，红光的折射率小，临界角大，C正确；用同一装置进行双缝干涉实验，由公式dLx 可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，D错。（09 年四川卷）21.如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为 r，外圆半径为 R，R2r。现有一束单色光垂直于水平端面 A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面 B 射出。设透明柱体的折射率为 n，光在透明柱体内传播的时间为 t，若真空中的光速为 c，则 A.n 可能为3 B.n 可能为 2 C.t 可能为2

11、 2rc D.t 可能为4.8rc 答案：AB 解析：只经过两次全反射可知第一次入射角为 45，反射光路图如右图所示。根据全反射可知临界角 C45，再根据 n1sinC可知 n2；光在透明柱体中运动路程为 L4r，运动时间为 t L/V4nr/c，则 t 42r/c，CD均错。（09 年重庆卷）21.用 a、b、c、d 表示四种单色光，若 a、b 从同种玻璃射向空气，a 的临界角小于 b 的临界角；用 b、c 和 d 在相同条件下分别做双缝干涉实验，c 的条纹间距最大 用 b、d 照射某金属表面，只有 b 能使其发射电子。则可推断 a、b、c、d 可能分别是 A紫光、蓝光、红光、橙光 B蓝光、

12、紫光、红光、橙光 C紫光、蓝光、橙光、红光 D紫光、橙光、红光、蓝光 互平行物体距离左镜右镜如图所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是答案解析本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体第二个像是物体在右镜所成像的像第个像是第一个像在圆弧其圆心在边的中点此玻璃的折射率为为一贴近玻璃砖放置的与垂直的光屏若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖则从边折射出束宽度与边长度相等的平行光屏上有一亮区其宽度小于边的长度屏上有一亮区其宽度反射宽为的平行光进入到玻璃中直射到面入射角为临界角所以在面上发生全反射仍然以宽度大小为长度的竖直向下的平行光射到圆弧面上根据几

13、何关系可得到在屏上的亮区宽度小于的长度对正确学习好资料欢迎下载年上海物理光电学习好资料 欢迎下载 答案：A（09 年福建卷）13.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 答案：D 解析：用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，A错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象，B错；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，C错

14、；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，D对。（09 年浙江卷）18如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到 F 点，已知入射方向与边AB的夹角为o30，E、F分别为边AB、BC的中点，则 A该棱镜的折射率为3 B光在F点发生全反射 C光从空气进入棱镜，波长变小 D从F点出射的光束与入射到E点的光束平行 答案：AC 解析：在 E 点作出法结线可知入射角为 60o，折射角为 30o，折射率为3；由光路的可逆性可知，在 BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B 错；由公式n空气介，可知 C 对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行

15、，故 D错。（09 年山东卷）37(4 分)（物理物理 3-）（2）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图 2 为过轴线的截面图，调整入射角，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为34，的值。图 2 互平行物体距离左镜右镜如图所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是答案解析本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体第二个像是物体在右镜所成像的像第个像是第一个像在圆弧其圆心在边的中点此玻璃的折射率为为一贴近玻璃砖放置的与垂直的光屏若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖则从边折射出束宽度与边长度相等的平行光屏上有一亮区其宽度小于边的

16、长度屏上有一亮区其宽度反射宽为的平行光进入到玻璃中直射到面入射角为临界角所以在面上发生全反射仍然以宽度大小为长度的竖直向下的平行光射到圆弧面上根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于的长度对正确学习好资料欢迎下载年上海物理光电学习好资料 欢迎下载 解析：（2）当光线在水面发生全放射时有1sinCn，当光线从左侧射入时，由折射定律有sinsin()2nC，联立这两式代入数据可得7sin3。考点：光的折射和全放射 （09 年江苏物理）12 选做题 B（选修模块 34）（8 分）（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为 0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为 0.5c，强强向壮壮发

17、出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为。（填写选项前的字母）（A）0.4c （B）0.5c（C）0.9c（D）1.0c（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈现在半径11rcm的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度10lcm，若已知水的折射率为43n，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h，（结果保留两位有效数字）互平行物体距离左镜右镜如图所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是答案解析本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体第二个像是物体在右镜所成像的像第个像是

18、第一个像在圆弧其圆心在边的中点此玻璃的折射率为为一贴近玻璃砖放置的与垂直的光屏若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖则从边折射出束宽度与边长度相等的平行光屏上有一亮区其宽度小于边的长度屏上有一亮区其宽度反射宽为的平行光进入到玻璃中直射到面入射角为临界角所以在面上发生全反射仍然以宽度大小为长度的竖直向下的平行光射到圆弧面上根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于的长度对正确学习好资料欢迎下载年上海物理光电学习好资料 欢迎下载 答案：（1）D；（3）设照片圆形区域的实际半径为R,运动员的实际长为L 折射定律 sin90nsin 几何关系lLrRhRR,sin22 得rlLnh12 取mL2

19、.2，解得)(1.2mh（m6.26.1都算对）解析：（1）根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变。D 项正确。(3)根据题意能画出光路图，正确使用物象比解决本题的关键。设照片圆形区域的实际半径为R,运动员的实际长为L，光路如图：折射定律 sin90nsin 几何关系 lLrRhRR物象比,sin22 得rlLnh12 取mL2.2，解得)(1.2mh （本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得 h值可以不同m6.26.1均可）（09 年江苏物理）12 选做题 C（选修模块 35）（4 分）（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。答

20、案：（3）粒子的动量 kmEp2，物质波的波长ph，由cnmm，知cnpp，则cn。解析：（3）物质波的的波长为ph，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即kmEp2，因为cnmm，所以cnpp，故cn。（09 年海南物理）18模块 3-4试题（I）（5 分）如互平行物体距离左镜右镜如图所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是答案解析本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体第二个像是物体在右镜所成像的像第个像是第一个像在圆弧其圆心在边的中点此玻璃的折射率为为一贴近玻璃砖放置的与垂直的光屏若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖则从边折射

21、出束宽度与边长度相等的平行光屏上有一亮区其宽度小于边的长度屏上有一亮区其宽度反射宽为的平行光进入到玻璃中直射到面入射角为临界角所以在面上发生全反射仍然以宽度大小为长度的竖直向下的平行光射到圆弧面上根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于的长度对正确学习好资料欢迎下载年上海物理光电学习好资料 欢迎下载 图，一透明半圆柱体折射率为2n，半径为 R、长为 L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积 S。解析：半圆柱体的横截面如图所示，OO为半径。设从 A 点入射的光线在 B 点处恰好满足全反射条件，由折射定律有 sin1n 式中，为全反射临界角。由几何关系得

22、OO B 2SRLO OB 代入题所给条件得 3SRL 评分参考：本题 5 分。式 2 分，式各 1 分。（09 年海南物理）19模块 3-5试题（I）（5 分）已知：功率为 100W 灯泡消耗的电能的 5%转化为所发出的可见光的能量，光速83.0 10/cm s，普朗克常量346.63 10J sh，假定所发出的可见光的波长都是560nm，计算灯泡每秒内发出的光子数。解析：（I）一波长为光子能量为 yhcE 设灯泡每秒内发出的光子数为n，灯泡电功率为P，则 kPnE 式中，5%k 是灯泡的发光效率。联立式得 kPnhc 代入题给数据得 1911.4 10 sn 评分参考：本题 5 分。式各

23、2 分：式 1 分，没写1s的，同样给这 1 分。互平行物体距离左镜右镜如图所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是答案解析本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体第二个像是物体在右镜所成像的像第个像是第一个像在圆弧其圆心在边的中点此玻璃的折射率为为一贴近玻璃砖放置的与垂直的光屏若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖则从边折射出束宽度与边长度相等的平行光屏上有一亮区其宽度小于边的长度屏上有一亮区其宽度反射宽为的平行光进入到玻璃中直射到面入射角为临界角所以在面上发生全反射仍然以宽度大小为长度的竖直向下的平行光射到圆弧面上根据几何关系可得到在屏上的

24、亮区宽度小于的长度对正确学习好资料欢迎下载年上海物理光电学习好资料 欢迎下载（09 年宁夏卷）35物理选修 3-4（2）（10分）一棱镜的截面为直角三角形 ABC，A=30o，斜边 ABa。棱镜材料的折射率为 n=。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC 边的中点M 射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。解析：设入射角为 i，折射角为 r，由折射定律得 sinsininr 由已知条件及式得 030r 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图 1 所示。设出射点为 F，由几何关系可得 38AFa 即出射点在 AB边上离 A点38a的位置。如果入射光线在法线的左侧，光路

25、图如图 2 所示。设折射光线与 AB的交点为 D。由几何关系可知，在 D点的入射角 060 设全发射的临界角为c，则 1sincn 由和已知条件得 045c 因此，光在 D点全反射。设此光线的出射点为 E，由几何关系得 DEB=090 a2BDAF 0sin30BEBD 联立式得 互平行物体距离左镜右镜如图所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是答案解析本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体第二个像是物体在右镜所成像的像第个像是第一个像在圆弧其圆心在边的中点此玻璃的折射率为为一贴近玻璃砖放置的与垂直的光屏若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖

26、则从边折射出束宽度与边长度相等的平行光屏上有一亮区其宽度小于边的长度屏上有一亮区其宽度反射宽为的平行光进入到玻璃中直射到面入射角为临界角所以在面上发生全反射仍然以宽度大小为长度的竖直向下的平行光射到圆弧面上根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于的长度对正确学习好资料欢迎下载年上海物理光电学习好资料 欢迎下载 18BEa 即出射点在 BC 边上离 B 点18a的位置。互平行物体距离左镜右镜如图所示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是答案解析本题考查平面镜成像从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体第二个像是物体在右镜所成像的像第个像是第一个像在圆弧其圆心在边的中点此玻璃的折射率为为一贴近玻璃砖放置的与垂直的光屏若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖则从边折射出束宽度与边长度相等的平行光屏上有一亮区其宽度小于边的长度屏上有一亮区其宽度反射宽为的平行光进入到玻璃中直射到面入射角为临界角所以在面上发生全反射仍然以宽度大小为长度的竖直向下的平行光射到圆弧面上根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于的长度对正确学习好资料欢迎下载年上海物理光电