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1、2009年高考物理试题分类汇编光学8m4m1、（2009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 24m 32m 40m 48m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.2、（2009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为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率
2、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，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答案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，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。 3、（2009年上海物理）6光电效应的
3、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，只有入射光子的频率大于极限频率时，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，可知入射光子的频率越大，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。4、（2009年上海物理）10如图为双缝干涉的实验示意图，若
4、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，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。5、（2009年广东物理）14（1）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；的传播速度6、（2009年上海综合）6英国科学家瑞利于1871年证明：一束光穿过大气距离后，其强度从下降为的公式为，其中叫做吸收系
5、数，式中为光的频率，为光速，标准状况下，个/厘米，。定义，叫做衰减长度，它表示光经过距离后其强度降低到原来的。根据以上信息，结合所学只是可以判断 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。【解析】由可知光的衰减量为，又，可见光中只有紫光的频率最大，则最大，代入上式可知紫光是衰减量最大。B正确。7、（2009年宁夏卷）35（2）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
6、来路返回的情况）。答案： 【解析】（2）设入射角为i，折射角为r，由折射定律得 由已知条件及式得 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 即出射点在AB边上离A点的位置。 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图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 设全发射的临界角为，则 由和已知条件得 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= 联立式得 即出射点在BC边上离B点的位置。8、（2009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
7、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 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，由公式可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，D错9、（2009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，Rr。现有一束单色光垂直于水平端面A射入
8、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B.n可能为2C.t可能为D.t可能为答案：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n可知n；光在透明柱体中运动路程为L4r，运动时间为tL/V4nr/c，则t4r/c，CD均错。10、（2009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
9、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、紫光、红光、橙光C.紫光、蓝光、橙光、红光 D. 紫光、橙光、红光、蓝光答案：A解析：根据临界角C、折射率n，由可知nanb，根据色散规律可知a的频率大于b；根据双缝干涉条纹间距X，由可知b、c和d中c的波长最长，再根据色散规律可知bcd中c的频率最小；每种金属都有对应的最小入射光频率，入射光频率越大、光电效应越容易发生，由可知b和d中b的频率大，综合上述可知a、b、c、d的频率从大到小依次为abdc,只有A选项中满足。11、（2009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
10、点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为=300，E、F分别为边BC的中点，则ABCEFA该棱镜的折射率为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图2【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；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，可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到点的光束平行，故D错12、（2009年山东卷）37（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
11、为，的值。【解析】当光线在水面发生全放射时有sinC=1/n，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。13、（2009年江苏物理）12B（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，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限在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动
12、员的实际身高估算该游泳池的水深，（结果保留两位有效数字）答案：（1）D （3）设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为 折射定律 几何关系 得取，解得（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,运动员的实际长为，光路如图：折射定律 几何关系 得取，解得（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值可以不同均可）14、（2009年海南物理）18（I）（5分）如图，一透明半圆柱体折射率为，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
13、入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。答案：【解析】半圆柱体的横截面如图所示，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 式中，为全反射临界角。由几何关系得 带入题给条件得 15、（2009年北京卷）21（1）在用双缝干涉测光的波长实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。 已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该
14、同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数x1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x2= ； 利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离= mm；这种色光的波长= nm。答案 15.02 2.31；6.6102【解析】由游标卡尺的读数规则可知x2=15.0mm+10.02mm=15.02mm；图2（a）中暗纹与图3（a）中暗纹间的间隔为6个，故x=（x2x1）/6=(15.021.16)/6=2.31mm；由x=L/d可知=dx/L=0.20mm2.31mm/700mm=6.6102nm。5.86.06.26.46.66.87.000.10.20.30.40.50.60.70.80.916、（2009年上海物理）19光强传感器对接收到的光信号会产生衰减，且对于不同波长
