高考物理二轮总复习专题过关检测光学

高考物理二轮总复习专题过关检测光学

‎2011届高考物理二轮总复习专题过关检测　光学 ‎(时间:90分钟　满分:100分)‎ 一、选择题(本题包括10小题,共40分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分)‎ ‎1.下列现象中属于光的干涉现象的是(　　)‎ A.天空出现彩虹 B.肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹 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呈现明暗相间的条纹 解析:A、C为光的色散现象，D为光的衍射.‎ 答案:B ‎2.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 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=hν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，由可知在同一种介质中红光的传播速度比紫光的大，所以B选项正确，D选项错误.‎ 答案:B ‎3.在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔.设水中无杂质，且水面平静，则下面的说法中正确的是(　　)‎ 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，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，故选项A、D对.‎ 答案:AD ‎4.现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是(　　)‎ A.一定频率的光照射到锌板上，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10－‎3 kg、速度为10－‎2 m/s的小球，其德布罗意波波长约为10－‎23 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D.人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同 解析:一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多，反映的是光电效应规律，体现光的粒子性，A错误；C项是单个物体的低速运动，也不能突出体现波动性，C错误；B、D正确.‎ 答案:BD ‎5.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(10－19 J)‎ ‎3.0‎ ‎4.3‎ ‎5.9‎ ‎6.2‎ ‎6.6‎ 现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量h=6.6×10－34 J·s，光速c=3.0×‎108 m/s)(　　)‎ A.2种　 B.3种　 C.4种　 D.5种 解析:设入射光子的能量为E、频率为ν、波长为λ，则存在E=hν和c=λν，两式联立代入数据可得E=4.95×10－19 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 ‎6.两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.如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下列哪一种现象(　　)‎ A.透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零 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，理想情况下可以认为是零.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互相垂直的.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互相垂直到互相平行再到互相垂直，所以通过两偏振片的光强由零增强到最强再减弱到零，即选项A正确.‎ 答案:A ‎7.一束激光以入射角i=30°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图14-1所示.如果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B.上升了C.下降了D.下降了 解析:由题图可知，若光斑左移‎2 cm，则液面上升 答案:B ‎8.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0，则(　　)‎ A.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子 B.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0‎ C.当照射光的频率大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大 D.当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则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=hν－W、逸出功W=hν0知，当入射光频率为2ν0时，一定能产生光电子，其最大初动能Ekm=2hν0－hν0=hν0，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 ‎9.如图14-2所示为一块透明的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy ‎，设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小.现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部，则单色光a在该材料内部可能的传播途径是图14-3中的(　　)‎ 图14-2‎ 图14-3‎ 解析:我们可以将该光学材料分成水平的若干层，则光线每由下一层(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.本题正确选项为D.‎ 答案:D ‎10.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λ1和λ2)制成，板面积为S，间距为d.现用波长为λ(λ1＜λ＜λ2)的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电荷量Q正比于(　　)‎ A.B.C.D.‎ 解析:根据题意可知，波长为λ的单色光能够使钾发生光电效应，根据光电效应方程有(①式)，Q=CU(②式)，(③式)，由①②③式联立有 答案:D 二、填空实验题(11题6分，12题12分)‎ ‎11.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的明暗相间的图样，下列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、dD.b、d 解析:根据衍射图样特点“条纹不等间距且中央条纹最亮最宽”可知本题正确选项为D.‎ 答案:D 第十二章 光 学第一节 光的折射和全反射 ‎1．关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是( )‎ A．光发生反射时，光的传播方向一定改变 B．光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°‎ C．光发生折射时，一定伴随着反射 D．光发生折射时，光的传播方向可能偏转90°‎ ‎2．一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是( )‎ A．小于40°B．在40°与50°之间 C．大于140°D．在100°与140°与间 ‎3．光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为( )‎ A． B． C． D．‎ ‎4．一束光由空气入射入某介质，入射角为60°，其折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度为( )‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎5．如图12－1所示，一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，则( )‎ 图12－1‎ A．玻璃对a光的折射率较大 B．a光在玻璃中传播的速度较大 C．b光的频率较大 D．b光的波长较长 ‎6．光在两种介质的交界面发生全反射时( )‎ A．入射光线一定在光密介质中 B．入射角一定大于临界角 C．界面相当于一个平面镜 D．仍有一部分光线进入另一种介质中 ‎7．在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体内的胃、肠、气管等器官的内部。内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。光在光导纤维中传输利用了光的( )‎ A．直线传播 B．干涉 C．衍射 D．全反射 ‎8．光导纤维的内部结构由内芯和外套组成，它们的材料不同，光在内芯中传播，则( )‎ A．内芯的折射率比外套大，光在内芯与外套的界面上发生全反射 B．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生全反射 C．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生折射 D．内芯和外套的折射率相同，外套的材料韧性较强，起保护作用 ‎9．光线从空气射向折射率的玻璃表面，入射角为q1，求：‎ ‎(1)当q1＝45°时，折射角多大?‎ ‎(2)当q1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直?‎ ‎10．为了测定水的折射率，某同学将一个高‎32cm，底面直径‎24cm的圆筒内注满水，如图12－2所示，这时从P点恰能看到筒底的A点。把水倒掉后仍放在原处，这时再从P点观察只能看到B点，B点和C点的距离为‎18cm。由以上数据计算水的折射率应为多少?‎ 图12－2‎ 第二节 光的波动性 ‎1．在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的色光照射时，则下列叙述正确的是( )‎ A．红光的干涉条纹间距最大 B．紫光的干涉条纹间距最大 C．红光和紫光干涉条纹间距一样大 D．用白光照射会出现白色干涉条纹 ‎2．用包含红、绿、紫三种色光的复色光做光的干涉实验，在所产生的干涉条纹中离中心条纹最近的干涉条纹是( )‎ A．紫色条纹 B．绿色条纹 C．红色条纹 D．都一样近 ‎3．薄膜干涉条纹产生的原因是( )‎ A．薄膜内的反射光线和折射光线相互叠加 B．同一束光线经薄膜前后两表面反射后相互叠加 C．入射光线和从薄膜反射回来的光线叠加 D．明条纹是波峰和波峰叠加而成，暗条纹是波谷与波谷叠加而成 ‎4．下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是( )‎ A．在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽 B．白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹 C．在光的双缝干涉实验中，若缝S1射入的是绿光，S2射入的是紫光，则条纹是彩色的 D．光的干涉现象说明光具有波动性 ‎5．在双缝干涉中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若把双缝分别用红色滤光片(只能通过红光)和蓝色滤光片(只能通过蓝光)挡住，则在光屏上可以观察到( )‎ A．红色和蓝色两套干涉条纹的叠加 B．紫色干涉条纹(红色和蓝色叠加为紫色)‎ C．屏上两种色光叠加，但不会出现干涉条纹 D．屏上的上半部分为红色光，下半部分为蓝色光，不发生光的叠加 ‎6．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心有一个亮斑，阴影外面有一圈一圈明暗相间的条纹，这是光的( )‎ A．干涉现象 B．衍射现象 C．色散现象 D．反射现象 ‎7．用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄)，如果用不透光的纸遮住一个缝，则屏上出现( )‎ A．一片黑暗 B．一片红光 C．原干涉条纹形状不变，但亮度减弱 D．红、黑相间的条纹 ‎8．在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到( )‎ A．黑白相间的直条纹 B．黑白相间的弧形条纹 C．彩色的直条纹 D．彩色弧形条纹 ‎9．下列哪些波能发生偏振现象( )‎ A．声波 B．绳波 C．横波 D．纵波 ‎10．关于自然光和偏振光，下列说法正确的是( )‎ A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿各个方向振动的光，但沿各个方向振动的光的强度可以不同 B．偏振光是垂直于传播方向上，只沿某一方向振动的光 C．自然光经过一偏振片后成为偏振光，偏振光再经过一偏振片后又成为自然光 D．太阳、白炽灯等普通光源发出的光都是自然光 第三节 光的粒子性 ‎1．下列说法正确的是( )‎ A．光波是一种概率波 B．光波是一种电磁波 C．单色光从光密介质进入光疏介质时，光子的能量改变 D．单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变．‎ ‎2．用波长为l 1和l 2的单色光1和2分别照射金属1和2的表面．色光1照射金属1和2的表面时都有电子射出，色光2照射金属1时有电子射出，照射金属2时没有电子射出．设金属1和2的逸出功分别为W1和W2，则有( )‎ A．l 1＞l 2，W1＞W2 B．l 1＞l 2，W1＜W2‎ C．l 1＜l 2，W1＞W2 D．l 1＜l 2，W1＜W2‎ ‎3．利用激光束来切割各种物质，这是利用了激光的( )‎ A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高 ‎4．某种金属材料在绿光照射下恰能产生光电效应，则下列说法中错误的是( )‎ A．改用黄光照射，不能产生光电效应 B．增加绿光强度，光电子最大初动能增加 C．减弱绿光强度，光电管中的光电流减小 D．改用紫光照射，光电子最大初动能增加 ‎5．下列关于光的波粒二象性的论述中，正确的是( )‎ A．光子说完全否定了光的电磁说 B．光的波粒二象性说的是光与机械波和物质波粒子很相似 C．大量光子的行为显示波动性，个别光子的行为显示粒子性 D．随着电磁波频率的增大其波动性越不显著，粒子性越显著 ‎6．某激光源的发光功率为P，发射激光的波长为l 。当该激光照射到折射率为n的介质中时，由于反射其能量减小了10％，介质中激光束的直径为d，那么在介质中单位时间内通过与激光束垂直的截面上单位面积的光子数 ( )‎ A．3.6Pl /pd2hc B．3.6Pl /pd2nhc C．0.9Pl /hcD．3.6Pl /hc ‎7．关于光电效应，下列几种叙述正确的是( )‎ A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 B．光电流的强度与入射光的强度无关 C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应 ‎8．如图12－3所示，与锌板相连的验电器的铝箔原来是张开的，现在让弧光灯发出的光经一狭缝后照射到锌板，发现在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器的铝箔张角变大，以上实验事实说明：( )‎ 图12－3‎ A．光具有波粒二象性 B．验电器的铝箔原来带负电 C．锌板上亮条纹是平行等宽度的 D．若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大 光学 单元练习 一、选择题 ‎1．在两种介质的界面处发生全反射，由此可判定( )‎ ‎①光由光密介质射向光疏介质②光由光疏介质射向光密介质 ‎③入射角大于临界角④入射角小于临界角 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③‎ ‎2．一束白光通过三棱镜折射后，在屏上形成了彩色光带，可知：( )‎ A．红光最先穿过棱镜B．偏折最大的是紫光 C．在玻璃中速度最大的是紫光 D．在玻璃中速度最大的是红光 ‎3．下面哪些属于光的干涉现象( )‎ A．雨后美丽的彩虹 B．对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹 C．光通过三棱镜产生的彩色条纹 D．阳光下肥皂膜上的彩色条纹 ‎4．如图12－5所示，以半圆形玻璃砖上O点为圆心，c为顶点，一细束白光沿cO方向射入玻璃砖。保持入射光线的方向不变，将玻璃砖以O点为轴沿顺时针方向缓缓转动，首先在ab界面上发生全反射的应是白光中的( )‎ 图12－5‎ A．红色光，因为玻璃对红光的折射率较大 B．紫色光，因为玻璃对紫光的折射率较大 C．红色光，因为玻璃对红光的折射率较小 D．紫色光，因为玻璃对紫光的折射率较小 ‎5．已知一束单色光在水中的传播速度是真空中的3/4，则( )‎ A．这束光在水中传播时的波长是真空中的3/4‎ B．这束光在水中传播时的频率是真空中的3/4‎ C．对于该单色光，水的折射率为3/4‎ D．从水中射向水面的光线，一定能进入空气中 ‎6．在白炽灯照射下，从两块被捏紧的表面不太平的玻璃板的表面能看到彩色条纹，通过两根并紧在一起的直铅笔杆的夹缝去观察白炽灯，也能看到彩色条纹。则这两种现象( )‎ A．均是光的干涉现象 B．均是光的衍射现象 C．前者是光的色散现象，后者是光的干涉现象 D．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 ‎7．对下列光学现象的认识，正确的是( )‎ A．阳光下，水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的全反射现象 B．雨后天空中出现的彩虹是光的干涉现象 C．用白光照射不透明的小圆板，在圆板阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象 D．在压紧的两块平板玻璃表面上看到的彩色花纹是光的干涉现象 ‎8．如图12－6所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱内，被分成两光束OA和OB，若OA和OB分别沿如图所示的方向射出，则( )‎ 图12－6‎ A．OA为黄色，OB为紫色 B．OA为紫色，OB为黄色 C．OA为黄色，OB为复色 D．OA为紫色，OB为复色 ‎9．如图12－7所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明( )‎ 图12－7‎ A．光是电磁波 B．光是一种横波 C．光是一种纵波 D．光是概率波 ‎10．关于光学装置上的增透膜，下列说法中错误的是：( )‎ A．照相机的镜头上涂增透膜后，可提高成像质量 B．光学镜头上涂增透膜，是为了使入射光的各种色光都不发生反射 C．增透膜的厚度应是入射光在介质中波长的四分之一 D．涂有增透膜的镜头，看上去呈淡紫色，说明增透膜增加了镜头对紫光的透射程度 ‎11．如图12－8(甲)所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图12－8(乙)所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是( )‎ 图12－8‎ A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的 ‎12．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Dx。下列说法中正确的有( )‎ A．如果增大单缝到双缝间的距离，Dx将增大 B．如果增大双缝之间的距离，Dx将增大 C．如果增大双缝到光屏之间的距离，Dx将增大 D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Dx将增大 ‎13．如图12－9所示，一束白光以较大的入射角到三棱镜的一个侧面，从另一个侧面射出，在屏上形成从红到紫的彩色光带．当入射角逐渐减小时( )‎ 图12－9‎ A．红光最先消失 B．红光紫光同时消失 C．紫光最先消失 D．红光紫光都不消失 ‎14．如图12－10所示，是一竖直的肥皂薄膜的截面，一束单色平行光射向薄膜，在薄膜上产生干涉条纹，则以下说法不正确的是( )‎ 图12－10‎ A．干涉条纹的产生是由于入射光分别在薄膜前后两表面反射后，形成的两列反射光波叠加的结果 B．观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，且观察到的薄膜上的干涉条纹是水平排列的 C．观察干涉条纹时，应在入射光的另一侧，且观察到的薄膜上的干涉条纹是竖直排列的 D．用绿光照射薄膜产生的于涉条纹的间距要比用红光照射时的小 参考答案 第十二章光 学 第一节 光的折射和全反射 ‎1．ABC2．D3．B4．B5．AD6．ABC7．D8．A ‎9．(1)30°；(2)arctan ‎10．‎ 第二节 光的波动 ‎1．A2．A3．B4．BD5．C6．B7．D8．C9．BC10．BD 第三节 光的粒子性 ‎1．AB2．D3．C4．B5．CD6．A7．D8．A9．3.5×10－19J，7.5×1014Hz 10．4.9×1044个，1.8×1011(kW)‎ 光学 单元练习 ‎1．A2．ABD3．D4．B5．A6．D7．D8．C9．B10．BD11．AC12．C 13．C14．C ‎15．4.00×10－7，5.00×101416．不变，变密 17．‎ ‎18．(1)120°；(2)2.019．(1)(2)变小 ‎2011高考物理一轮复习单元质量检测第十四 章光学 一、本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.‎ ‎1.发生下列有关光现象的各种说法中正确的是（）‎ ‎①雨后空中出现的虹和霓、日食现象，游乐园的“哈哈镜”使人成像变形，这些光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚 ‎②水面上的油膜呈现出彩色条纹，小孔成像，光的色散这些光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚 ‎③仅仅从光的干涉和光的衍射现象无法说明光具有波粒二象性 ‎④泊松亮斑和光电效应分别反映出光的波动性和光的粒子性 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④‎ 解析：由题述各种现象的成因知C对.‎ 答案：C ‎2.某单色光照射某金属时没有产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是（）‎ A.延长光照时间 B.增大光的强度 C.换用频率较低的光照射 D.换用波长较短的光照射 解析：由光电效应的规律可知D对.‎ 答案：D ‎3.对下列自然现象的描述正确的是（）‎ A.在海面上，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中，同样，在沙漠中也能观察到同样的现象 B.在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方的景物的倒影.同样，在海面也能观察到同样的现象 C.在海面上，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中.在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方的景物的倒影 D.在海面上，向远方望去，有时能看到远方的景物的倒影.在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中 解析：海面上的下层空气，折射率比上层大，远处的实物发出的光线射向空中时，由于不断被折射，进入上层空气时，发生了全反射.光线反射回地面，人逆着光线看去，景物悬在空中.沙漠里的下层空气折射率小，从远处物体射向地面的光线，也可能发生全反射，人们就会看到远处物体的倒影.答案：C ‎4.如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的.现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出.则（）‎ A.∠a=30°，∠b=75°‎ B.∠a=32°，∠b=74°‎ C.∠a=34°，∠b=73°‎ D.∠a=36°，∠b=72°‎ 答案：D ‎5.光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个部位就会产生压力，宇宙飞船可以采用光压作为动力.给飞船安上面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生压力推动宇宙飞船前进.第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，那么（）‎ A.安装反射率极高的薄膜，飞船的加速度大 B.安装吸收率极高的薄膜，飞船的加速度大 C.两种情况下，由于飞船的质量一样，飞船的加速度大小都一样 D.两种情况下，飞船的加速度不能比较 解析：光子照射到反射率极高的薄膜上比照射到吸收率极高的薄膜上动量的改变量大，光子受到的冲力大.由牛顿第三定律，飞船受到的压力大，加速度大，A对.‎ 答案：A ‎6.右图中，平面镜M绕垂直于纸面的轴O以角速度ω=π（rad/s）匀速转动，AB为一段圆心在O点的圆弧形屏幕，张角∠AOB=π.有一束来自频闪光源的平行光束通过狭缝S射向平面镜M上的O点.已知光源每秒闪动24次，圆弧屏幕光斑数为（）‎ A.4 B‎.6 C.7 D.13‎ 解析：当光线射向平面镜时，若入射光线不发生变化，而平面镜转过θ角，则反射光线将转过2θ，光源闪光的频率为24Hz，即每两次闪光之间的时间间隔为Δt=s，在这段时间内，平面镜的反射光线转过角度为Δα=2ωΔt=，在∠AOB=π内，有 ‎=6个时间间隔，即6个光斑，加上计时开始A点的光斑，故共有7个光斑.‎ 答案：C ‎7.两个独立的点光源S1和S2都发出同频率的红色光，照亮一个原是白色的光屏，则光屏上呈现的情况是()‎ A.明暗相间的干涉条纹 B.一片红光 C.仍呈白色 D.黑色 解析：红光经光屏反射后进入人眼，故看到光屏应为红色，CD不正确.另外光的干涉发生的必要条件是需要两束频率相等，相差恒定的光，需要纯度很高的单色光，比如激光.本题中所述“独立”的点光源能发出频率相同的红光，满足干涉的基本要求，但是干涉条纹间距Δx=λ一般非常小，需要用特殊仪器观测，目测只能看到一片红光，由于题目并未设置d（光源距离）、l（光源到光屏距离）等数值，无从判断，所以选择B最好.‎ 答案：B ‎8.如图所示为光谱分析的实验装置，利用图中装置可以看到气体的（）‎ A.明线光谱 B.吸收光谱 C.连续光谱 D.干涉光谱 解析：分光镜中观察到的火花放电是稀薄气体发光，是明线光谱 答案：A ‎9.如图所示为一光控电路，当电磁铁中的电流大到一定程度，就能将衔铁吸下，接通触头，使被控交流电路工作，电动机转动，判断下列说法正确的是（）‎ A.用任何频率、任何强度的光照射光电管，都能使电动机转动 B.若用某一频率的光照射时，能使电动机转动，则如果将该光强度减弱，有可能使电动机停止转动 C.若用某一频率的光照光电管，毫安表读数为零，则只要加大这种光的强度，就能使电动机转动 D.若用绿光照射光电管，无论其强度多大，都不能使电动机转动，则改用黄光并将其强度增大到某一定程度，就能使电动机转动 答案：B ‎10.对于光的波粒二象性的说法中，正确的是（）‎ A.一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子 B.光子与电子是同样一种粒子，光波与机械波同样是一种波 C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的 D.光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量E=hν中，仍表示的是波的特性 解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后的落点无法预测，但大量光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性，粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说.‎ 答案：D 答案：0.630（0.629、0.6‎31都正确）360‎ 三‎、本题共5‎题，共67分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.‎ ‎13.如图所示，足够大的方格纸PQ水平放置，每个方格边长为l，在其正下方水平放置一 ‎ (本栏目内容，学生用书中以活页形式单独装订成册！)‎ 一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分)．‎ ‎1．下列实际的例子中，应用的物理原理表明光是波动的是()‎ A．在磨制各种镜面或其他光学平面时应用干涉法检查平面的平整程度 B．拍摄水面下的物体时，在照相机镜头前装一片偏振滤光片，可以使景像清晰 C．一窄束白光通过三棱镜色散得到彩色的光带 D．利用光照射到光电管上产生光电流，进行自动控制 ‎【答案】AB ‎2．如右图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板上表面是否平的装置，a为标准样板，b为待测厚玻璃板，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成()‎ A．a的上表面和b的下表面B．a的上、下表面 C．a的下表面和b的上表面D．b的上、下表面 ‎【解析】本题是薄膜干涉的应用．错误的选项是理解为检查的样品是b，干涉是发生在b的上下表面．实际上干涉发生在a与b之间的空气膜上下表面的反射光相遇的区域．‎ ‎【答案】C ‎3．如下图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象．这个实验表明()‎ A．光是电磁波B．光是一种横波 C．光是一种纵波D．光是概率波 ‎【答案】B ‎4．如右图所示，在暗室中从单色点光源S直接射到屏PP′上的一束光在Sa和Sd之间；从S射到平面镜MN再反射到屏PP′上的另一束光在Mb和Nc之间(S′是S在平面镜MN中的像)．这时屏PP′上是否可能出现明暗相间的条纹？若可能，在哪个区域内？()‎ A．不可能B．可能，出现在a、b之间 C．可能，出现在b、c之间D．可能，出现在c、d之间 ‎【答案】C ‎5．在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差Δx＝0.6μm；若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是()‎ A．用频率为f1的单色光照射时，出现明条纹 B．用频率为f2的单色光照射时，出现明条纹 C．用频率为f1的单色光照射时，出现暗条纹 D．用频率为f2的单色光照射时，出现暗条纹 ‎【解析】根据c＝λf，可得两种单色光的波长分别为 λ1＝＝m＝0.6μm λ2＝＝m＝0.4μm 与题给的条件(Δx＝0.6μm)比较可知 Δx＝λ1，Δx＝λ2‎ 故用频率为f1的单色光照射双缝时，P点出现明条纹；用频率为f2的单色光照射双缝时，P点出现暗条纹，该题的正确答案是A、D.‎ ‎【答案】AD ‎6．2010年我国“嫦娥奔月”工程将完成载人登月计划．假设月球上的两名宇航员之间利用光导纤维进行通讯联系．如右图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c，若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为t，这时全反射的临界角C满足sinC＝，则下列说法中正确的是()‎ A．n1>n2，t＝B．n1n2，t＝D．n1sin30°，即C>30°，所以在F点，不会发生全反射，B选项错误；光从空气进入棱镜，频率f不变，波速v减小，所以λ＝减小，C选项正确；由上述计算结果，作出光路图，可知D选项错误．‎ ‎【答案】AC ‎10．如右图所示，有一光束与界面成45°入射角射到半径为R的半玻璃球的球心O点处，折射光束与界面夹角为60°.现让光线向界面方向偏转，同时旋转半玻璃球且保持半玻璃球上表面始终水平，则出射光线照亮玻璃球的最大截面积是()‎ A.B. C.D. ‎【解析】当光束以45°角入射时，折射角为30°，n＝＝.当光线向界面靠近时，当入射角等于90°时，折射光线照亮玻璃球的截面积最大，此时折射角γ＝45°，被照亮的截面半径r＝Rsin45°＝R，被照亮的最大截面积S＝πr2＝，故B选项正确．‎ ‎【答案】B ‎2011届高三物理一轮复习同步优化测控试题 第72讲　单 元 小 结 ‎1.下列说法正确的是[2008年高考·北京理综卷](　　)‎ A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象 B.用X光机透视人体是利用光电效应 C.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象 答案：A ‎2.光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法正确的是[2007年高考·北京理综卷Ⅱ](　　)‎ A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射 D.内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用 答案：A ‎3.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表面射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中[2008年高考·全国理综卷Ⅰ](　　)‎ A.t1始终大于t2　　　　B.t1始终小于t2‎ C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2‎ 解析：如图所示，n＝＝ t＝，s＝ 联立解得：t＝ 由题意可知，红光、蓝光的入射角θ相同，但折射角r红＞r蓝，sin 2r红＞sin 2r蓝，所以t1＜t2，故选项B正确，选项A、C、D错误.‎ 答案：B ‎4.如图所示，P是一偏振片，P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光[2007年高考·全国理综卷Ⅱ](　　)‎ A.太阳光 B.沿竖直方向振动的光 C.沿水平方向振动的光源: K D.沿与竖直方向成45°角振动的光 解析：光束照射在偏振片上，与透振方向相同或在透振方向上有振动分量的光可以全部或部分透过，与透振方向垂直的光不能透过.故选项A、B、D正确.‎ 答案：ABD ‎5.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图甲中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图甲所示.有一半径为r的圆柱形的平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为[2007年高考·全国理综卷Ⅰ](　　)‎ A.r　　　B.1.5r　　　C.2r　　　D.2.5r ‎　　解析：‎ 乙 光从玻璃射向空气的临界角θ＝arcsin ＝arcsin ，而入射角i＞θ，将发生全反射，光路图如图乙所示.由几何关系得OB＝r·tan 60°·cot 30°－r＝2r.‎ 答案：C ‎6.图甲所示是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n＝，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线[2008年高考·重庆理综卷](　　)‎ A.不能从圆弧NF1射出 B.只能从圆弧NG1射出 C.能从圆弧G1H1射出 D.能从圆弧H‎1M射出 解析：‎ 乙 设全反射临界角为C，有：‎ sin C＝ C＝arcsin ，由图乙可知，沿GG1射入的光线，入射角恰为全反射的临界角，GG1右侧光线的入射角均大于C，光线只能从圆弧NG1射出，只有选项B正确.‎ 答案：B ‎7.如图甲所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°.已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行.此玻璃的折射率为[2008年高考·四川理综卷](　　)‎ A.　　　B.‎1.5　‎　　C.　　　D.2‎ ‎　　解析：作出光路图如图乙所示.由圆的对称性可以知道△O1O2O3为等边三角形.可以求出光线射入玻璃球时的折射角为30°，由折射率的公式可以求出玻璃的折射率为 .‎ 答案：C ‎8.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离.在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是[2008年高考·全国理综卷Ⅱ](　　)‎ A.红光以30°的入射角入射　B.红光以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：因为同种介质对紫光的折射率较大，故入射角相同时，紫光侧移距离较大，选项A、B错误；设入射角为i，折射角为r，对于n＝，当n一定时，i越大，即sin i越大，则sin i与sin r的差值必越大，由正弦函数图象知i与r的差值就更大，由侧移距离Δx＝可知，i越大，则Δx越大，故选项D正确.‎ 答案：D