河北省衡水市高考物理专题万卷检测 专题十 光学（含解析）.doc

2014年衡水万卷物理专题十光 学一、选择题1下列关于光现象的说法中正确的是( ) a用白光做双缝干涉实验时，屏上从中央条纹向外，紫光的亮条纹偏离中央的距离最大 b白光单缝衍射时，偏离中央亮条纹远的是红光 c白光经三棱镜折射发生色散，红光偏向角最大 d涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，说明增透膜增强了对淡紫色的透射2用abcd表示4种单色光，若ab从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；用bc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bd照射某金属表面，只有b能使其发射电子则可推断abcd分别可能是( ) 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 3如图所示，水下光源s向水面a点发射一束光线，折射光线分别为ab两束。则（ ）a在水中a光的速度与b光的一样大bab两束光相比较，在真空中a光的波长较长c若保持入射点a位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，a光先消失d用同一双缝干涉实验装置分别用ab光做实验，a光干涉相邻条纹间距小于b光干涉相邻条纹间距4如图所示，截面为abc的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边ab，在三棱镜的另一侧放置一平行于ab边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫红两条光带，可能是( )a红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽b红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽c紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽d紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽5如图所示，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为r，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角从o点射入板，且射出b板后的两束单色光通过空气射在地面上mn两点，由此可知( )a若射到mn，两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到m点的光形成干涉条纹的间距小，这束光为蓝光，光子的能量大b若射到mn两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到m点的光形成干涉条纹的间距大，这束光为红光，光子的能量小c射到n点的光为蓝光，光子的能量小，较容易发生衍射现象d射到n点的光为红光，光子的能量大，较难发生衍射现象6平面mnpqst为三个相互平行的界面，为三种不同的介质，平面st的上表面涂有反射层(光线不能通过)。某种单色光线射向界面mn后，发生了一系列的反射和折射现象，光路如图所示，则( )a当人射角适当减小时，光线cd都可能会消失b当入射角适当增大时，光线d可能会消失c对于三种介质，光在介质中的传播速度最小d出射光线bcd不一定平行7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，r= 。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( )an可能为 bn可能为2ct可能为 dt可能为8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=30，ef分别为边abbc的中点，则( )a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9如图所示，pq是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体，一束单色光从p的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率npnq，射到p上表面的光线与p上表面的夹角为，下列判断正确的是( )a光线一定从q的下表面射出b光线若从q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定等于c光线若从q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定大于d光线若从q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定小于10太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这些现象分别属于（ ） a光的干涉、色散和衍射现象 b光的干涉、衍射和色散现象c光的衍射、色散和干涉现象 d光的衍射、干涉和色散现象11如图，a和b两单色光，以适当的角度向半圆形玻璃砖射入，出射光线都从圆心o沿oc方向射出，且这两种光照射同种金属，都能发生光电效应，则下列说法正确的是( )aa光照射该金属释放的光电子的最大初动能一定比b光的大ba光单位时间内照射该金属释放的光电子数一定比b光的多c分别通过同一双缝干涉装置，a光比b光的相邻亮条纹间距小d两光在同一介质中传播，a光的传播速度比b光的传播速度大12如图，直角棱镜的折射率，bc边上中点d处有4条光线a，b，c，d按图示方向射入，其中b垂直bc边，关于光线第一次射出三棱镜的说法中正确的是（ ）a光线a垂直ac边射出 b光线b垂直ab边射出c光线c垂直bc边射出 d光线d垂直ab边射出13在双缝干涉实验中，双缝到光屏上p点的距离之差为x=1.810-6m，若分别用频率为f1=5.01014hz和f2=7.51014hz的单色光一垂直照射双缝，则p点出现亮暗条纹的情况是 ( )a用频率f1的单色光照射时，出现亮条纹b用频率f2的单色光照射时，出现暗条纹c用频率f2的单色光照射时，出现亮条纹d用频率f1的单色光照射时，出现暗条纹二、实验题14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(如图所示)，并选用缝间距d=0.20mm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。 (1)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，第一次映人眼帘的干涉条纹如图(a)所示，图(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图(b)中游标尺上的读数x1=1.16mm；接着再转动手轮，第二次映入眼帘的干涉条纹如图(a)所示，此时图(b)中游标尺上的读数x2= mm；(2)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x= mm；这种色光的波长= mm。15（1）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离l1=100mm，双缝与屏的距离l2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板目镜手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1= mm对准第4条时读数x2= mm写出计算波长的表达式，= （用符号表示），= nm（2）某同学用如图甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（重力加速度g取9.8 m/s2）钩码质量m/102 g01.002.003.004.005.006.007.00标尺刻度x/10-2 m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50根据所测数据，在图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系图线（6分） 根据所测得的数据和关系图线可以判断，在_n范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规格的弹簧的劲度系数为_n/m三、大题16如图所示，一透明半圆柱体折射率为n=2，底面半径为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。求该部分柱面的面积s。17一棱镜的截面为直角三角形abc，a=30，斜边ab=a，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45的入射角从ac边的中点m射人棱镜。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。万卷物理答案专题十 光学1. b 2.a 3.b 【解析】由图可知,折射率，又由可知，选项a错;又知两束光线频率，由知:，用同一双缝干涉实验装置分别用a.b光做实验，a光干涉相邻条纹间距将大于b光干涉相邻条纹间距,所以选项b正确,d错误;由折射率关系可知发生全反射时b光束的临界角比较小,因此若保持入射点a位置不变,将入射光线顺时针旋转,从水面上方观察,应该是b光先消失,选项c错误。4.ab 【解析】由和知，作出下列两种情况的光路图(如图所示)，由图可知a.b两项正确。 5.a【解析】蓝光的频率大，相对玻璃的折射率大，故从b板射出后偏移程度大，结合题意，能判断射到m点的为蓝光，射到n点的为红光，发生双缝干涉，条纹间距与波长成正比，蓝光的波长小，频率大，故形成的干涉条纹间距小，光子的能量大，选项a项正确，b项错误.波长越长，越容易发生衍射，选项c.d两项错误.6.bc 【解析】 本题考查光在不同介质中的折射现象。根据光线在三种介质中的传播情况，可知三种介质的折射率关系是，由可知；当人射角适当增大时，在界面pq会发生全反射，光线d可能会消失，选项 b.c正确。7. ab 【解析】根据题意可画出光路图如图所示，则两次全反射时的入射角均为45，所以全反射的临界角c45，折射率，a.b均正确；光在介质中的传播速度，所以传播时间,c.d两项均错误。8.a c 【解析】由几何知识可知三角形ebf边等边三角形，故从e点入射的光线，入射角为60，折射角为30，则折射定律可知，a正确；光射在f点时，入射角为30，故不发生全反射，折射角为60，b项错误；光从空气中进入棱镜中，光速减小，而光的频率不变，所以光在棱镜中的波长变小，c项正确；光经三棱镜两次折射后向底边偏，故d项错误.9.d【解析】由于没有确定几何尺寸，所以光线可能射向q的右侧面，也可能射向q的下表面，a项错误；当光线射向q的下表面时，它的入射角与在p中的折射角相等，由于，进入空气中的折射角大于进入p上表面的入射角，那么出射光线与下表面的夹角一定小于，b.c两项错误，d项正确.10.a11.ac 12.ad 13.ab【解析】由，则有，选项a正确；同理有，选项b正确。实验题14.(1)15.02 (2)2.31 6.6102 【解析】由得，代入数据即可求得结果.15.（1）2.190，7.868， （2）， 676 （1）见下图 （2）04.9 25.0 大题16.【解析】半圆柱体的横截面如图所示，为半圆的半径。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 代入题给