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1、2010 年高考物理试题分类汇编光学 （全国卷 1）20某人手持边长为 6cm 的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时 保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为 0.4m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵 树的像；然后他向前走了 6.0 m，发现用这个镜子长度的 5/6 就能看到整棵树的像，这棵树的 高度约为 A5.5m B5.0m C4.5m D4.0m 【答案】B 【解析】如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形 可得 ，即 0.4m 0.4m 6cm 眼睛距镜的距离 眼睛距镜的距离 树到镜的距离 镜高 树高 。人离树越远，视野越大，看到树所需镜面 0.4m 0.4m .06m
2、0 L H 越小，同理有 ，以上两式解得 L=29.6m，H=4.5m。 0.4m 6m 0.4m .05m 0 L H 【命题意图与考点定位】平面镜的反射成像，能够正确转化为三角形求解。 （全国卷2）20.频率不同的两束单色光1和2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃 板后，其光路如图所示，下列说法正确的是 A单色光1的波长小于单色光 2的波长 B在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2 的传播速度 C单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间 D单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 答案：AD 解析：由折射光路知，1光线的折射率大，频率大
3、，波长小，在介质中的传播速度小， 产生全反射的临界角小，AD对，B错。 ，在玻璃种传播的距离为 ，传播速 sin sin i n r cos d l r 度为 ，所以光的传播事件为 ，1光线的折射角小，所经 c v n sin 2 sin sin cos sin2 l d i d i t v c r r c r 历的时间长，C错误。 【命题意图与考点定位】平行玻璃砖的折射综合。 （新课标卷）33.物理选修3-4 (1)(5分)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角 ABC， 为直角.此截面所在平面内的 A 光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射. 眼睛 树
4、的像 树该棱镜材料的折射率为_.(填入正确选项前的字母)A、 B、 C、 D、 6 2 2 3 2 3 答案：A 解析：根据折射率定义有， ， ，已知 2 sin 1 sin n 1 3 sin n 1=45 0 2+3=90 0 ，解得：n= 。 6 2 （北京卷）14对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是 在相同介质中，绿光的折射率最大 红光的频率最高 在相同介质中，蓝光的波长最短 黄光光子的能量最小 答案：C 【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质频率不变，B 错。由色散现象同一介质对频率大的光有大的折射率，A 错。频率大的光在真空中和介质中 的波长都小
5、，蓝光的波长最短，C 正确。频率大，光子能量大，D 错。 （上海理综）9使用照相机拍摄清晰满意的照片，必须选择合适的曝光量。曝光量 P 可以表示为： P= ，式中 为常数， 为照相机镜头“通光孔径”的直径， 为照相机镜头的焦 2 ( ) d k f t k d f 距， 为曝光时间，将 的倒数 称为照相机的光圈数。一摄影爱好者在某次拍摄时，选择 t d f f d 的光圈数是 8，曝光时间是 s。 若他想把曝光时间减少一半，但不改变曝光量，那么光圈 1 30 数应选择（ ） 。 A4 B5.6 C8 D11 答案：B （上海物理）6. 根据爱因斯坦光子说，光子能量 等于（ 为普朗克常量， 为真
6、空中 E h c 、 的光速和波长） （A） （B） （C） （D） c h h c h h 答案：A解析： 。 c E hv h 本题考查光子能量公式和光速公式。 难度：易。 （天津卷）8.用同一光管研究 a、b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流 I 与光电管 两极间所加电压 U 的关系如图。则这两种光 A 照射该光电管时 a 光使其逸出的光电子最大初动能大 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角大 C.通过同一装置发生双缝干涉，a 光的相邻条纹间距大 D.通过同一玻璃三棱镜时，a 光的偏折程度大 答案：BC （重庆卷）20.如题20图所示，空气中在一折射率为 的玻璃柱体，其
7、横截面是圆心 2 角为90、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到OA上， OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧 上的光，则 上有光透出部分的弧长为 AB AB A B C D 1 6 R 1 4 R 1 3 R 5 12 R 答案：B 【解析】根据折射定律， 可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为 30。 r sin 45 sin 2 过 O 的光线垂直入射到 AB 界面上点 C 射出，C 到 B 之间没有光线射出；越接近 A 的光线入 射到 AB 界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大，根据临界角公式 得 2 1 sin C临界角为 45，如果 AB 界面上的
8、临界点为 D，此光线在 AO 界面上点 E 入射，在三角形 ODE 中可求得 OD 与水平方向的夹角为 180-（120+45）=15，所以 A 到 D 之间没有 光线射出。由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为 90-（30+15）=45，为 。 1 4 R （江苏卷）12.【选做题】B （选修模块3-4） （12分） （1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广 泛。下面关于激光的叙述正确的是 （A）激光是纵波 （B）频率相同的激光在不同介质中的波长相同 （C）两束频率不同的激光能产生干涉现象 （D）利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 （2）如图
9、甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30 m,屏上P点距双 7 10 缝 和 的路程差为7.95 m.则在这里出现的应是 （选填“明条纹”或“暗条 1 s 2 s 7 10 纹” ） 。现改用波长为6.30 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹 7 10 间距将 （选填“变宽” 、 “变窄” 、或“不变” 。（3）如图乙所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从 上面的A点射出。已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d. 答案：（1）D；（2）暗条纹；变宽。解析： ，波程差是半波长的奇数倍，是暗条纹。 7.95 1.5
10、 5.30 ， 变大， 变大，变宽。 I x d x （3）设折射角为r，折射定律 ；几何关系 sin sin i n r 2 tan l d r 解得 2 2 sin 2sin n i d I i （江苏卷）12.【选做题】C.（选修模块3-5） （12分） (1)研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠 极板（阴极K） ，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I 与AK之间的电压 的关系图象中，正确的是 . ak U（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金 属表面逸出的过程中，其动量的大小_(选填
11、“增大、 “减小”或“不变”)， 原因是 _。 （3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV 和-1.51eV， 金属钠的截止 频率为 Hz, 普朗克常量 h= J s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态 14 5.53 10 34 6.63 10 g 跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板， 能否发生光电效应。 【解析】 （1）选 C 本题考查光电效应规律 （2）减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功） （3）氢原子放出的光子能量 ,带入数据的 3 2 E E E 1.89e E V 金属钠的逸出功 ，带入数据得 0 0 W hv 3.2e E V 因
12、为 ，所以不能发生光电效应。 0 E W （福建卷）19.(1)(6分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面 平行，正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，此玻璃的折射率计算式为 n=_(用图中的 1 、 2表示)；如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择， 为了减小误差，应选用宽度_(填“大”或“小”)的玻璃砖采测量。 解析： （1） （或 ） 大 1 2 cos cos n 1 2 sin(90 ) sin(90 ) n （山东卷）37物理物理3-4 （4分） （2）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒， 中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的
13、中点垂直射入，恰好能在弧面 EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。 求该玻璃棒的折射率。 若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_（填“能” “不能”或“无 法确定能否” ）发生全反射。 解析：（2）如图，临界角C=45， 1 sin , 2 2 C n 入射角大于临界角，能。 （浙江卷）16. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三 条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光） ，如图所示。则可判断出 A. 甲光的频率大于乙光的频率 B. 乙光的波长大于丙光的波长 C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率 D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电
14、子最大初动能 答案：B （四川卷）18.用波长为 的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大 7 2.0 10 m 的动能是 4.7 。由此可知，钨的极限频率是（普朗克常量 h=6.63 s） ，光速 19 10 J 34 10 J c=3.0 /s，结果取两位有效数字） 8 10 m A5.5 Hz .7.9 Hz C . 9.8 Hz D .1.2 Hz 14 10 14 10 14 10 15 10 答案：B 【解析】根据光电效应方程 W h E km ，在恰好发生光电效应时最大出动能为 0 有 W h 0 ，且 c ，综合化简得14 34 19 7 8 0 10 8 10 63 . 6 10 7 . 4 10 2 10 3 h E c h E c h km km Hz 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
