高考物理试题分类汇编光学

1、高考物理试题分类汇编 光学1、（ 全国卷） 15某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两4m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2、（ 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。此玻璃的折射率为1.5。 P 为

2、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8m8cm,第二个像是物体在32cm.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arcsin 1 ，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AC1.5圆弧面上。根据几何关系可得到

3、在屏上的亮区宽度小于AB 的长度， B 对。 D 正确。3、（ 上海物理） 6光电效应的实验结论是：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0 ，只有入射光子的频率大于极限频率0 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Ekh W h h 0 ，可知入射光子

4、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、（ 上海物理） 10 如图为双缝干涉的实验示意图，若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L，可知要使干涉条纹的间xd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、（ 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。

5、答案：（ 1）界面；的传播速度6、（ 上海综合） 6英国科学家瑞利于1871 年证明： 一束光穿过大气x 距离后，其强度从 I 0 下降为 I ( x) 的公式为 I (x)I 0e ax ，其中24| n1| 2叫做吸收系数，式中为光的频率，c为光速，标准状3c4 N况下， N2.691019 个 /厘米 3 ， n 12.7810 4。定义 A1 ，叫做衰减长度，它表示光经过A10.368 。根据以上信息，结合所学只是可以判断距离后其强度降低到原来的eA 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

6、】由I ( x) I 0eaxII-x ，又2 42可知光的衰减量为0）3 c4 N | n 1|，可见光中只有紫（1- e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、（ 宁夏卷） 35（2）一棱镜的截面为直角三角形ABC ， A=30 o，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（不考虑光线沿原来路返回的情况） 。答案：1 a8【解析】（ 2）设入射角为i ，折射角为 r ，由折射定律得sin insin r由已知条件及式得r300如果入射光线在法线的右侧， 光路图如图1 所

7、示。设出射点为 F，由几何关系可得AF3 a8即出射点在 AB边上离 A 点 3 a 的位置。8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60 0设全发射的临界角为c ，则 sin1cn由和已知条件得c450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=900BDa2AFBEBD sin30 0联立式得BE1 a8即出射点在BC 边上离 B 点 1 a 的位置。88、（ 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气斜射入该玻

8、璃中，蓝光折射角较大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C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vn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sin C1C 正确；用同一装置进行双缝干涉实验，可知，红光的折射率小，临界角大，Ln由公式 xD 错可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，d9、（ 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， R 2 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

9、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3B.n 可能为 222rC.t 可能为c4.8rD.t 可能为c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 n1可知 n 2；光在透明柱sin C体中运动路程为 L 4r，运动时间为 t L/V 4nr/c ，则 t 42r/c，CD 均错。10、（ 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、

10、 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n1，由可知na nb，根据色散规律可知a 的频率大于 b；根据双sin C缝干涉条纹间距 X L ，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d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

11、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、（ 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 点，并偏折到 F点。已知入射方向与边AB 的夹角为 =30 0， E、 F 分别为边 BC 的中点，则A 该棱镜的折射率为3AB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E答案 AC【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BC为3 ；由光路的可逆性可知，在BC 边上的入射角小于临界角，不会F发生全反射， B 错；由公式 介空气，可

12、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n到 E 点的光束平行，故 D 错12、（ 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4生全反射，已知水的折射角为， 的值。3【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，sin图 2由折射定律有n ，联立这两式代入数据可得 sin7。sin(C)3213、（ 江苏物理） 12B（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9 c （ c 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 c ，强强向壮壮发出一束光进行联络，则

13、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 r11cm 的圆型范围内， 水面上的运动员手到脚的长度 l 10 cm ，若已知水的折射率为 n4h ，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深3（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R ,运动员的实际长为L折射定律 nsinsin900RRL几何关系 sin,lR2h2 r得 hn2 1 L rl取 L2.2m ，解

14、得 h2.1(m) （ 1.6 2.6m 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 R ,运动员的实际长为 L ，光路如图：折射定律nsinsin900几何关系sinR,物象比 RLR2h2rl得 hn21L rl取 L2.2m，解得 h2.1(m)（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 1.6 2.6m均可）14、（ 海南物理） 18（ I ）（ 5 分）如图，一透明半圆柱体折射率为n2，半径为 R、长为 L 。

15、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。球该部分柱面的面积S。答案：RL3OO ' 为半径。设从【解析】半圆柱体的横截面如图所示，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n s i n1式中，为全反射临界角。由几何关系得OO'BS 2RLO 'OB带入题给条件得SRL315、（ 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=700 mm。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