高考物理一轮复习北京卷B课件专题十五光学.pptx

专题十五光学,高考物理(北京市专用),1.(2017北京理综,14,6分)如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光,则光束a可能是()A.红光B.黄光C.绿光D.紫光,考点一光的折射、全反射和色散A组自主命题北京卷题组,五年高考,答案D本题考查光的折射、色散。由题图可知,可见光穿过玻璃砖后,发生了色散,其中a光的侧移距离大于b光的侧移距离,说明玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率,同种介质对红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的折射率依次增大,由于b光是蓝光,故只有D选项符合题意。,知识归纳色光中相关物理量的变化,2.(2014北京理综,20,6分,0.83)以往,已知材料的折射率都为正值(n0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n蓝,故选项A、C、D正确。,答案ACD,解题关键熟记双缝干涉中相邻亮条纹间距公式及各色光的波长大小关系。,5.(2010北京理综,14,6分)对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是()A.在相同介质中,绿光的折射率最大B.红光的频率最高C.在相同介质中,蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小,答案C在红、黄、绿、蓝四种单色光中,蓝光的折射率最大,频率最高,波长最短,光子能量最大。,C组教师专用题组,1.(2017北京理综,18,6分)2017年年初,我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100nm(1nm=10-9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h=6.610-34Js,真空光速c=3108m/s)()A.10-21JB.10-18JC.10-15JD.10-12J,考点三光的粒子性A组自主命题北京卷题组,答案B本题考查光子能量。由题意知,电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量,E=h=h=210-18J,故选项B正确。,审题指导题目信息提取此题为新科技背景下的信息题,从题中提取有用信息,成为解答此题的关键,从题中应提取到如下有用信息:照射并使分子电离的激光波长为=100nm=10-7m,照射不会把分子打碎,说明光子能量几乎全部用来使分子电离,所以只要计算激光脉冲光子能量即可。,2.(2013北京理综,20,6分,0.53)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应。换用同样频率的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在K、A之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)(),A.U=-B.U=-C.U=2h-WD.U=-,答案B同频率的光照射阴极K,普通光不能使其发生光电效应,而强激光能使其发生光电效应,说明一个电子吸收了多个光子。设吸收的光子个数为n,光电子逸出的最大初动能为Ek,由光电效应方程知:Ek=nh-W(n2);光电子逸出后克服电场力做功,由动能定理知Ek=eU,联立上述两式得U=-(n2),当n=2时,即B选项,其他选项均不可能。,考查点光电效应。,思路点拨电子一次吸收的能量只能是一个光子能量的整数倍,本题中倍数n2。,3.(2018课标,17,6分)用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.2810-19J。已知普朗克常量为6.6310-34Js,真空中的光速为3.00108ms-1。能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A.11014HzB.81014HzC.21015HzD.81015Hz,答案B本题考查光电效应规律。由光电效应方程得Ek=-W0,而能使锌产生光电效应的单色光的最低频率0应满足h0=W0,联立得0=-=81014Hz,故选项B正确。,方法技巧光电效应现象的判断能使金属产生光电效应的单色光的最低频率即恰好发生光电效应的条件:照射光的能量等于金属的逸出功。,B组统一命题课标卷题组,4.(2017课标,19,6分)(多选)在光电效应实验中,分别用频率为a、b的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是()A.若ab,则一定有Uab,则一定有EkaEkbC.若Uab,则一定有ha-Ekahb-Ekb,答案BC本题考查光电效应方程、对遏止电压的理解。光照射到同种金属上,同种金属的逸出功相同。若ab,据Ek=h-W0可知,EkaEkb,则B项正确。由Ek=eU,可知UaUb,则A项错误。若Ua30,光在B点不会发生全反射,D错误。,解题关键折射率的定义;光在介质中的传播速度及波长;临界角的定义。,3.(2018北京朝阳二模,13)对于红、蓝两种单色光,下列说法正确的是()A.在水中红光的传播速度较大B.在水中蓝光的传播速度较大C.在真空中红光的传播速度较大D.在真空中蓝光的传播速度较大,答案A各种色光在真空中传播速度都相同,为c=3108m/s,由色散规律可知水对蓝光的折射率大,由n=可知A对。,解题关键熟记色散现象结论;同一种介质对不同色光折射率不同,且n红,C错。太阳光谱是吸收光谱,太阳光谱中有一些清晰的暗线,说明太阳中具有与这些暗线对应的元素,D错。,14.(2016北京海淀一模,20)1924年,德布罗意提出了物质波理论,他假设实物粒子也具有波动性,大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子(如电子、质子等),他认为粒子的动量p与波的波长之间遵从关系:=(h为普朗克常量),这一假说后来在一系列实验中得到了证实。如图甲所示,在电子双缝干涉实验中,将电子垂直射向两个紧靠的平行狭缝(电子发射端到两狭缝距离相等),在缝后放上一个安装有电子侦测器的屏幕(屏幕上的O点位于两狭缝中心对称轴的正后方,图中未画出),电子打到探测器上会在屏幕上出现亮点。在实验中,以速率v0发射电子,开始时,屏幕上出现没有规律的亮点,但是当大量的电子到达屏幕之后,发现屏幕上不同位置出现亮点的概率并不相同,且沿垂直双缝方向呈现出间隔分布,如图乙所示。这种间隔分布类似于光的干涉中出现的明暗相间的条纹。则下列说法中正确的是(),乙,甲,A.以速率2v0发射电子,重复实验,O点可能处在暗条纹上B.以速率2v0发射电子,重复实验,所形成的条纹间距会变小C.若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离(不改变狭缝和屏幕间的距离),重复实验,如果屏幕上仍有间隔的条纹分布,则O点一定处在暗条纹上D.若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离(不改变狭缝和屏幕间的距离),重复实验,如果屏幕上仍有间隔的条纹分布,则O点一定处在明条纹上,答案B=,当以速率2v0发射电子时,减小,由x=知B项正确。改变发射电子的速率,但O点到两狭缝的距离差为0,则O点仍处在明条纹上,A错。若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一小段距离,屏幕上仍有干涉条纹,但O点处于明条纹上还是暗条纹上取决于O点到两狭缝的距离差,C、D项错。,考查点物质波、干涉。,解题指导根据=,p=mv,得=,v越大,波长越短,由相邻干涉条纹间距x=知,越小,x越小。根据波程差s=n时为明条纹判断O处明暗情况。,15.(2018北京西城一模,18)2016年9月25日,被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简称FAST)在贵州省平塘县落成启用,开始接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在,使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星,对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级(106W)的发射机,其发射的无线电波波长为126厘米。那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为(取真空光速c=31m/s,普朗克常量h=6.610-34Js)()A.1023B.1027C.1031D.1035,考点三光的粒子在,答案C设每秒发射的光子数为n,发射机每秒发射的总能量为:Pt=nh,将题中数据代入得:n=6.361030,数量级更接近选项C。,解题关键正确建立光子能量和发射功率的关系。,16.(2018北京房山一模,14)如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是()A.真空中,a光的波长小于b光的波长B.在三棱镜中a光传播速度小于b光传播速度C.在三棱镜中a光的折射率大于b光的折射率D.a光的光子能量小于b光的光子能量,答案D由图可知nab。因n=,则vavb。,思路分析从图中可见b光偏折更明显,即可得navb,C错。由n=知,CaCb,D错。,4.(2017北京朝阳二模,14)如图所示,ABC是一个用折射率n的透明介质做成的棱镜,其截面为等腰直角三角形。现有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的AB面上,则该光束()A.能从AC面射出B.能从BC面射出C.进入棱镜后速度不变D.进入棱镜后波长变长,答案B因n,故光从介质射入空气时发生全反射时的临界角Cb。因为ab,故用单色光a、b分别做双缝干涉实验,在其他条件一定的情况下,xaxb。由上述分析可知C正确,A、B、D均错误。,9.(2016北京朝阳一模,14)a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气,其光路如图所示。下列说法正确的是()A.a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B.该玻璃对a光的折射率较小C.b光的光子能量较小