2020高考物理专题12光学(讲)检测题(解析版)docx

【若缺失公式、图片现象属于系统读取不能功，文档内容齐全完满，请放心下载。】专题十二光学熟练利用反射定律、折射定律及光路可逆作光路图．加深对折射率、全反射、临界角看法的理解．并能结合实质，解决问题．同时应注意对物理规律的理解和对物理现象、物理情况和数学几何知识结合的解析能力的培养．物理光学部分应依照历史发展线索，理解干涉、衍射、偏振等现象，并能讲解生活中的相关物理现象．光的偏振、激光这些内容，与生产、生活、现代科技联系亲近，应学以致用．知识点一、几何光学的常有现象项目内容折射(1)三线共面(2)分居两侧sinθ定律(3)入射角正弦与折射角正弦之比为常数1＝n2sinθ折射率定义式:光从真空进入介质时n＝sinθ1sin2θ决定式:n＝折射率物理意义:描述透明介质对光辉的偏折作用,n越大,折射光辉偏离入射方向的夹角越大全反射

发生条件:(1)从光密介质进入光疏介质(2)入射角大于或等于临界角,即θ1≥C临界角：sinC＝光的产生原因：(1)太阳光是复色光；色散(2)不同样的色光折射率不同样1规律:光的频率越大,折射率越大红光→紫光:折射率逐渐增大,在介质中的速度逐渐减小;(3)临界角逐渐减小;波长逐渐减小平行玻璃板:(1)出射光辉与入射光辉平行;(2)出射光辉发生侧移常有光学元件棱镜:(1)光辉向底边偏折;(2)能发生色散的特点全反射棱镜:(1)垂直于直角边射入,出射光辉方向改变90°;(2)垂直于斜边射入,出射光辉方向改变180°知识点二、光的干涉、衍射和偏振现象项目内容产生条件:两光源频率相等,相位差恒定光的双缝出现明暗条纹的条件:行程差Δs＝nλ,明条纹;Δs＝(n＋)λ,暗条纹干涉干涉相邻条纹间距:Δx＝λ产生原因：同一束光分别经薄膜的前后表面反射的光叠加而成规律:经薄膜上厚度相等的地址反射的光叠加后在同一干涉条纹上,相邻条纹间距光的薄膜与波长成正比,与斜面倾角成反比干涉干涉应用:(1)光干涉法检查平面的平展度(2)在光学镜头上涂增透膜d＝λ明显衍光的阻挡物或孔的尺寸跟光的波长差不多也许比光的波长小射条件衍射衍射单缝衍射:中间条纹亮、宽;两侧条纹暗、窄;波长越长,条纹越宽,间距越大2现象圆孔衍射:明暗相间的圆形条纹圆板衍射:圆形阴影的外侧是明暗相间的圆形条纹,中间是亮斑(泊松亮斑)偏振片有特定的透振方向,光的自然光通过后成为偏振光,偏振两偏振光片平行时透过的光最强,垂直时最弱【特别提示】(1)光的干涉和衍射现象说明光拥有颠簸性,光的偏振现象说明光是横波.(2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大差异是研究条纹间距可否均匀,中央条纹和两侧条纹的亮度可否同样.知识点三、光电效应及光的波粒二象性项目内容看法金属在光(包括不能见光)的照射下发射电子的现象光电(1)每种金属都有一个极限频率,ν≥ν0时才会发生光电效应效规律(2)光电子的最大初动能与光强没关,随ν的增大而增大应(3)光电效应的产生几乎是瞬时的(4)饱和光电流与光强成正比－光子说:(1)光在流传时是一份一份的,每份叫一个光子;(2)光子能量E＝hν,h＝6.63×1034J·s光电讲解逸出功:电子走开金属时战胜原子核引力做功的最小值W＝hν效应光强:P＝nhν光电效应方程:Ek＝hν－W每个实物粒子对应一种波,叫物质波物质波物质波的波长λ＝3波粒二概率波:只能展望粒子在某地域出现的概率,概率吻合颠簸规律象性高频考点一、光的折射、全反射例1．（2019·天津卷）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。①以下哪些措施能够提高实验正确程度______。A．采用两光学表面间距大的玻璃砖B．采用两光学表面平行的玻璃砖C．采用粗的大头针完成实验D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞以以下列图所示，其中实验操作正确的选项是______。③该小组采用了操作正确的实验记录，在白纸上画出光辉的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光辉、折射光辉分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n______。（用图中线段的字母表示）【答案】①AD②D③

ACBD【解析】①采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路4图会更加清楚，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光辉的直线度，所以AD正确，光学表面可否平行不影响该实验的正确度，所以B错误，应采用细一点的大头针所以C错误。②依照光的折射定律可知入采用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因发生了折射所以出射光的出射点应付照入射光的延长线向左平移，所以D正确，ABC错误；③由折射定律可知折射率nsinAOC，sinAOCAC，sinBODBD，联立解得nAC。sinBODRRBD【变式研究】某同学经过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量岁月线在空气和玻璃砖中的流传路径．该同学测得多组入射角i和折射角r，作出sini－sinr图象如图乙所示，则()A．光由A经O到B，n＝1.5B．光由B经O到A，n＝1.5C．光由A经O到B，n＝0.67D．光由B经O到A，n＝0.67【答案】B【解析】在题图乙中任取一点，对应sinr>sini，即折射角大于入射角，可知光由B经O到A，A、Csinr1错误．由折射定律和题图乙可知，n＝sini＝k，当sinr＝0.9时，sini＝0.6，代入数据得n＝1.5，B正确，D错误．【变式研究】直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路以下列图．a、b光对照( )A．玻璃对a光的折射率较大B．玻璃对a光的临界角较小5C．b光在玻璃中的流传速度较小D．b光在玻璃中的流传时间较短【答案】C【解析】从题图中看出，b光辉进入玻璃后偏折程度较大，所以玻璃对b光折射率大，A错误．根据sinC＝1n知，折射率大的临界角小，B错误．依照v＝cn知，折射率大的流传速度小，C正确．由几何关系知，b在玻璃中运动行程长，结合b的流传速度小，可知b在玻璃中的流传时间较长，D错误．高频考点二、光的折射、全反射的计算例2.（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光辉平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，尔后垂直于AC边射出。（1）求棱镜的折射率；（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光辉射出。求此时AB边上入射角的正弦。【答案】（1）3（2）322【解析】（1）光路图及相关量以下列图。光束在AB边上折射，由折射定律得sinin①sin式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知α+β=60°②由几何关系和反射定律得=B③联立①②③式，并代入i=60°得n=3④（2）设改变后的入射角为i，折射角为，由折射定律得6sinisin

=n⑤依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角c，且1sinc=n⑥由几何关系得=α'+30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为sini=32⑧2【贯穿交融】(2018·高考全国卷Ⅱ)如图，△ABC是素来角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．(1)求出射光相关于D点的入射光的偏角；(2)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？【解析】(1)光辉在BC面上折射，由折射定律有sini1＝nsinr1①式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光辉在BC面上的入射角和折射角．光辉在AC面上发生全反射，由反射定律有i2＝r2②式中i2和r2分别是该光辉在AC面上的入射角和反射角光辉在AB面上发生折射，由折射定律有nsini3＝sinr3③式中i3和r3分别是该光辉在AB面上的入射角和折射角由几何关系得i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30°④7F点的出射光相关于D点的入射光的偏角为δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)⑤由①②③④⑤式得δ＝60°.⑥(2)光辉在AC面上发生全反射，光辉在AB面上不发生全反射，有nsini2≥nsinC>nsini3⑦式中C是全反射临界角，满足nsinC＝1⑧由④⑦⑧式知，棱镜的折射率n的取值范围应为233≤n<2.⑨【变式研究】以下列图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°一.束平行于AC边的光辉自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出．若光辉在P点的入射角和在M点的折射角相等．(1)求三棱镜的折射率；(2)在三棱镜的AC边可否有光辉显出，写出解析过程．(不考虑多次反射)【解析】(1)光路图以下列图，图中N点为光辉在AC边发生反射的入射点．设光辉在P点的入射角为i，折射角为r，在M点的入射角为r′，依题意知折射角也为i，有i＝60°①由折射定律有sini＝nsinr②nsinr＝′sinI③由②③式得r＝r′④OO′为过M点的法线，∠C为直角，OO′∥AC，由几何关系有∠MNC＝r⑤′由反射定律可知∠PNA＝∠MNC⑥联立④⑤⑥式得∠PNA＝r⑦由几何关系得r＝30°⑧联立①②⑧式得n＝3⑨(2)设在N点的入射角为i″，由几何关系得i″＝60°⑩8此三棱镜的全反射临界角满足nsincθ?＝1由⑨⑩?3，有i″>cθ式得θc＝arcsin3?此光辉在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光辉显出．【答案】(1)3(2)没有；原因见解析【变式研究】一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝2.一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光辉到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？(2)一细束光辉在O点左侧与O相距23R处垂直于AB从下方入射，求此光辉从玻璃砖射出点的地址．【解析】(1)在O点左侧，设从E点射入的光辉进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE地域的入射光辉经上表面折射后都能从玻璃砖射出，以下列图．由全反射条件有sinθ＝1n＝22，即θ＝45°①由几何关系有OE＝Rsinθ②由对称性可知，若光辉都能从上表面射出，光束的宽度最大为l＝2OE③联立①②③式，代入已知数据得l＝2R④33(2)设光辉在距O点2R的C点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系知sin＝α2，即α＝60°＞θ⑤光辉在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点射出，考虑整体几何关系，得出光路以下列图．由反射定律和对称性可得OG＝OC＝32R⑥射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出．93【答案】(1)2R(2)O点左右侧与O相距2R处高频考点三、光的干涉例3.（2018年北京卷）用双缝干涉实验装置获取白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后A.干涉条纹消失B.彩色条纹中的红色条纹消失C.中央条纹变成暗条纹D.中央条纹变成红色【答案】D【解析】当用白光做干涉实验时，频率同样的色光，相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只有红光能经过单缝，尔后经过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，D正确，ABC错误。【变式研究】以下列图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则( )A．在同种均匀介质中，a光的流传速度比b光的大B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大【答案】D【解析】由干涉条纹间距λΔx＝·L可知，λa<λb，νa>νb同种均匀介质，对频率大的波折射率更大即dabc，故vab，A错误．发生全反射的临界角满足1，故Cabn>n，光在介质中的流传速度v＝n<vsinC＝n<C，B错误．饱和电流只与入射光强度相关，与频率没关，C错误．光子能量E＝hν，所以Ea>Eb，D正确．【变式研究】以下说法正确的选项是()10A．真空中蓝光的波长比红光的波长长B．天空中的彩虹是由光的干涉形成的C．光纤通信利用了光的全反射原理D．机械波在不同样介质中流传，波长保持不变【答案】C【解析】真空中蓝光的波长比红光的波长短，A错误．天空中的彩虹是由光的折射形成的，B错误．光纤通信利用了光的全反射传达信息，C正确．机械波在不同样的介质中流传时频率不变，速度变化，所以波长会变化，D错误．高频考点四光的衍射及偏振现象例4、（2019·江苏卷）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，经过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的“”“”“”“（选填折射干涉或衍射）．当缝的宽度（选填远”“”大于或凑近）光波的波长时，这种现象十分明显。【答案】衍射凑近【解析】经过两支铅笔中间的缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长凑近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象。【贯穿交融】抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，以下列图，激光束高出细丝时产生的条纹和它经过遮光板的同样宽度的窄缝规律同样．观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，以下表达中正确的选项是()A．这里应用的是光的衍射现象B．这里应用的是光的干涉现象C．若是屏上条纹变宽，表示抽制的丝变粗D．若是屏上条纹变宽，表示抽制的丝变细【答案】AD【解析】由于是激光束高出细丝即绕过阻挡物，所以是光的衍射现象，当抽制的丝变细的时候，丝的直径较凑近激光的波长，条纹间距就大，A、D对．【变式研究】以下列图，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光明，则( )11A．图中a光为偏振光B．图中b光为偏振光C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光明D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光明【答案】BD【解析】自然光沿各个方向发散是均匀分布的，经过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光．从电灯直接发出的光为自然光，则A错；它经过A偏振片后，即变成偏振光，则B对；设通过A偏振片的光沿竖直方向振动，P点无光明，则B偏振片只能经过沿水平方向振动的偏振光，将B转过180°后，P处仍无光明，C错；若将B转过90°，则该偏振片将变成能经过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能经过B，即在P处有光明，D对．1．（2019·北京卷）利用图1所示的装置（表示图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上获取如图2中甲和乙两种图样。以下关于P处放置的光学元件说法正确的选项是A．甲对应单缝，乙对应双缝B．甲对应双缝，乙对应单缝C．都是单缝，甲对应的缝宽较大D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大【答案】A【解析】依照单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断。单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确，BCD错误。122．（2019·北京卷）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。入射光子相对光电流大小逸出光电子组次的能量/eV的最大动能/eV光强/mA第14.0弱290.9一24.0中430.9组34.0强600.9第46.0弱272.9二56.0中402.9组66.0强552.9由表中数据得出的论断中不正确的选项是A．两组实验采用了不同样频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质不同样C．若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eVD．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大【答案】B【解析】由爱因斯坦质能方程EkhW0比较两次实验时的逸出功和光电流与光强的关系解题。由题表格中数据可知，两组实验所用的入射光的能量不同样，由公式Eh可知，两组实验中所用的入射光的频率不同样，故A正确；由爱因斯坦质能方程EkhW0可得：第一组实验：0.94.0W01，第二组实验：2.96.0W02，解得：W01W023.1eV，即两种资料的逸出功同样也即资料同样，故B错误；由爱因斯坦质能方程EkhW0可得：Ek(5.03.1)eV=1.9eV，故C正确；由题表格中数据可知，入射光能量同样时，相对光越强，光电流越大，故D正确。3．（2019·天津卷）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。①以下哪些措施能够提高实验正确程度______。A．采用两光学表面间距大的玻璃砖B．采用两光学表面平行的玻璃砖C．采用粗的大头针完成实验13D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞以以下列图所示，其中实验操作正确的选项是______。③该小组采用了操作正确的实验记录，在白纸上画出光辉的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光辉、折射光辉分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n______。（用图中线段的字母表示）【答案】①AD②D③

ACBD【解析】①采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清楚，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光辉的直线度，所以AD正确，光学表面可否平行不影响该实验的正确度，所以B错误，应采用细一点的大头针所以C错误。②依照光的折射定律可知入采用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因发生了折射因此出射光的出射点应付照入射光的延长线向左平移，所以D正确，ABC错误；③由折射定律可知折射率nsinAOC，sinAOCAC，sinBODBD，联立解得sinBODRRnAC。BD4．（2019·江苏卷）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，经过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度（选填“远大于”或“凑近”）光波的波长时，这种现象十分明显。14【答案】衍射凑近【解析】经过两支铅笔中间的缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长凑近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象。5．（2019·新课标全国Ⅱ卷）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中能够观察到干涉条纹。回答以下问题：（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；．将单缝向双缝凑近．将屏向凑近双缝的方向搬动C．将屏向远离双缝的方向搬动．使用间距更小的双缝（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x，则单色光的波长λ=_________；（3）某次测量时，采用的双缝的间距为0．300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。【答案】（1）B（2）xd（3）630（n1）l【解析】（1）由Δx=l，因Δx越小，目镜中观察得条纹数越多，故B吻合题意；dxldx；（2）由，λ=1)ln1d(n3λ=dx0.3103m7.56103m6.3103m630nm。(n(41)1.2m1)l62019·3m．（新课标全国Ⅰ卷）如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面。距水面4m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取15sin53=0°.8）。已知水的折射率为4。3（1）求桅杆到P点的水平距离；（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后依旧照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。【答案】（1）7m（2）5.5m【解析】（1）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x2；桅杆高度为h1，P点处水深为h2：激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有x1tan53①h1x2tan②h2由折射定律有sin53=nsin°θ③设桅杆到P点的水平距离为x，则x=x1+x2④联立①②③④式并代入题给数据得x=7m⑤（2）设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为i，由折射定律有sini=nsin45⑥°设船向左行驶的距离为x'，此岁月束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1，到P点的水平距离为x'2，则x1x2xx⑦x1tani⑧h1x2tan45⑨h2联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得16（623）m=5.5m⑩x'=7．（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光辉平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，尔后垂直于AC边射出。（1）求棱镜的折射率；（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光辉射出。求此时AB边上入射角的正弦。【答案】（1）3（2）322【解析】（1）光路图及相关量以下列图。光束在AB边上折射，由折射定律得sinin①sin式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知α+β=60°②由几何关系和反射定律得=B③联立①②③式，并代入i=60°得n=3④（2）设改变后的入射角为i，折射角为，由折射定律得sinisin

=n⑤依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角c，且1sinc=n⑥由几何关系得=α'+30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为17sini=32⑧28．（2019·江苏卷）以下列图，某L形透明资料的折射率n=2。现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为θ。为使水平方向的光辉射到AB面时不会射入空气，求θ的最大值．【答案】60【解析】要使光辉不会射入空气，即发生全反射，设临界角为C，即有：sinC

1n由几何关系得：C90联立解得：601．（2019·北京卷）利用图1所示的装置（表示图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上获取如图2中甲和乙两种图样。以下关于P处放置的光学元件说法正确的选项是A．甲对应单缝，乙对应双缝B．甲对应双缝，乙对应单缝C．都是单缝，甲对应的缝宽较大D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大【答案】A【解析】依照单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断。单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确，BCD错误。182．（2019·北京卷）光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。入射光子相对光电流大小逸出光电子组次的能量/eV的最大动能/eV光强/mA第14.0弱290.9一24.0中430.9组34.0强600.9第46.0弱272.9二56.0中402.9组66.0强552.9由表中数据得出的论断中不正确的选项是A．两组实验采用了不同样频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质不同样C．若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eVD．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大【答案】B【解析】由爱因斯坦质能方程EkhW0比较两次实验时的逸出功和光电流与光强的关系解题。由题表格中数据可知，两组实验所用的入射光的能量不同样，由公式Eh可知，两组实验中所用的入射光的频率不同样，故A正确；由爱因斯坦质能方程EkhW0可得：第一组实验：0.94.0W01，第二组实验：2.96.0W02，解得：W01W023.1eV，即两种资料的逸出功同样也即资料同样，故B错误；由爱因斯坦质能方程EkhW0可得：Ek(5.03.1)eV=1.9eV，故C正确；由题表格中数据可知，入射光能量同样时，相对光越强，光电流越大，故D正确。3．（2019·天津卷）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。①以下哪些措施能够提高实验正确程度______。A．采用两光学表面间距大的玻璃砖B．采用两光学表面平行的玻璃砖C．采用粗的大头针完成实验19D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞以以下列图所示，其中实验操作正确的选项是______。③该小组采用了操作正确的实验记录，在白纸上画出光辉的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光辉、折射光辉分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n______。（用图中线段的字母表示）【答案】①AD②D③

ACBD【解析】①采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清楚，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光辉的直线度，所以AD正确，光学表面可否平行不影响该实验的正确度，所以B错误，应采用细一点的大头针所以C错误。②依照光的折射定律可知入采用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因发生了折射因此出射光的出射点应付照入射光的延长线向左平移，所以D正确，ABC错误；③由折射定律可知折射率nsinAOC，sinAOCAC，sinBODBD，联立解得sinBODRRnAC。BD4．（2019·江苏卷）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，经过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度（选填“远大于”或“凑近”）光波的波长时，这种现象十分明显。20【答案】衍射凑近【解析】经过两支铅笔中间的缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长凑近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象。5．（2019·新课标全国Ⅱ卷）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中能够观察到干涉条纹。回答以下问题：（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；．将单缝向双缝凑近．将屏向凑近双缝的方向搬动C．将屏向远离双缝的方向搬动．使用间距更小的双缝（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x，则单色光的波长λ=_________；（3）某次测量时，采用的双缝的间距为0．300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。【答案】（1）B（2）xd（3）630（n1）l【解析】（1）由Δx=l，因Δx越小，目镜中观察得条纹数越多，故B吻合题意；dxldx；（2）由，λ=1)ln1d(n3λ=dx0.3103m7.56103m6.3103m630nm。(n(41)1.2m1)l62019·3m．（新课标全国Ⅰ卷）如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面。距水面4m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取21sin53=0°.8）。已知水的折射率为4。3（1）求桅杆到P点的水平距离；（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后依旧照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。【答案】（1）7m（2）5.5m【解析】（1）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x2；桅杆高度为h1，P点处水深为h2：激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有x1tan53①h1x2tan②h2由折射定律有sin53=nsin°θ③设桅杆到P点的水平距离为x，则x=x1+x2④联立①②③④式并代入题给数据得x=7m⑤（2）设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为i，由折射定律有sini=nsin45⑥°设船向左行驶的距离为x'，此岁月束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1，到P点的水平距离为x'2，则x1x2xx⑦x1tani⑧h1x2tan45⑨h2联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得22（623）m=5.5m⑩x'=7．（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光辉平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，尔后垂直于AC边射出。（1）求棱镜的折射率；（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光辉射出。求此时AB边上入射角的正弦。【答案】（1）3（2）322【解析】（1）光路图及相关量以下列图。光束在AB边上折射，由折射定律得sinin①sin式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知α+β=60°②由几何关系和反射定律得=B③联立①②③式，并代入i=60°得n=3④（2）设改变后的入射角为i，折射角为，由折射定律得sinisin

=n⑤依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角c，且1sinc=n⑥由几何关系得=α'+30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为23sini=32⑧28．（2019·江苏卷）以下列图，某L形透明资料的折射率n=2。现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为θ。为使水平方向的光辉射到AB面时不会射入空气，求θ的最大值．【答案】60【解析】要使光辉不会射入空气，即发生全反射，设临界角为C，即有：sinC

1n由几何关系得：C90联立解得：601.（2018年北京卷）用双缝干涉实验装置获取白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后干涉条纹消失彩色条纹中的红色条纹消失中央条纹变成暗条纹中央条纹变成红色【答案】D【解析】当用白光做干涉实验时，频率同样的色光，相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只有红光能经过单缝，尔后经过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，D正确，ABC错误。2（.2018年江苏卷）两束单色光A、B的波长分别为、，且>，则______（选填“A”或“B）”在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，能够观察到______（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大．24【答案】AA【解析】波长越长，频率越小，折射率越小，依照临界角，可知波长越大临界角越大，所以A光的临界角大；双缝干涉条纹的间距，由于A光的波长较长，所以A光产生的条纹间距较大。3.（2018年全国Ⅰ卷）如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____。若改用蓝光沿同一路径入射，则光辉在D点射出时的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。【答案】大于【解析】本题观察折射定律、光的色散及其相关的知识点。依照题述和图示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃对红光的折射率n==。若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光辉在D点射出时的折射角大于60°。4.(2018高·考全国卷Ⅱ)如图，△ABC是素来角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．(1)求出射光相关于D点的入射光的偏角；(2)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？【解析】(1)光辉在BC面上折射，由折射定律有sini1＝nsinr1①式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光辉在BC面上的入射角和折射角．光辉在AC面上发生全25反射，由反射定律有i2＝r2②式中i2和r2分别是该光辉在AC面上的入射角和反射角光辉在AB面上发生折射，由折射定律有nsini3＝sinr3③式中i3和r3分别是该光辉在AB面上的入射角和折射角由几何关系得i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30°④F点的出射光相关于D点的入射光的偏角为δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)⑤由①②③④⑤式得δ＝60°.⑥(2)光辉在AC面上发生全反射，光辉在AB面上不发生全反射，有nsini2≥nsinC>nsini3⑦式中C是全反射临界角，满足nsinC＝1⑧由④⑦⑧式知，棱镜的折射率n的取值范围应为233≤n<2.⑨1．【2017·北京卷】以下列图，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变成a、b两束单色光。若是光束b是蓝光，则光束a可能是A．红光B．黄光C．绿光D．紫光【答案】D【解析】依照题意作出完满光路图，以下列图，a光进入玻璃砖岁月线偏折角较大，依照光的折射定律可知玻璃砖对a光的折射率较大，所以a光的频率应高于b光，应选D。262．【2017·天津卷】明朝学者方以智在《阳燧倒影》中记录：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表示白光经过多棱晶体折射会发生色散现象。以下列图，一束复色光经过三棱镜后分解成两束单色光a、b，以下说法正确的选项是A．若增大入射角i，则b光先消失B．在该三棱镜中a光波长小于b光C．a光能发生偏振现象，b光不能够发生D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低【答案】D【解析】设折射角为α，在右界面的入射角为β，依照几何关系有：A，依照折射定律：sini，增大入射角i，折射角α增大，β减小，而β增大才能使b光发生全反射，故A错误；由光路sin图可知，a光的折射率小于b光的折射率（nanb），则a光的波长大于b光的波长（ab），故B错误；依照光电效应方程和遏止电压的看法可知：最大初动能EkhW0，再依照动能定理：eUc0Ek，即遏止电压UchW0，可知入射光的频率越大，需要的遏止电压越大，nanb，则a光的频率小于eeb光的频率（ab），a光的遏止电压小于b光的遏止电压，故D正确；光是一种横波，横波有偏振现象，纵波没有，有无偏振现象与光的频率没关，故C错误。273．【2017·北京卷】物理学原理在现代科技中有好多重要应用。比方，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。以下列图，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们近似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为λ12和λ的无线电波。飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表示飞机已对准跑道。以下说法正确的选项是A．天线发出的两种无线电波必定同样强B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C．两种无线电波在空间的强弱分布牢固D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完满重合【答案】C【解析】由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧，两种波长的无线电波各自觉生干涉，在跑道处干涉均加强，两种无线电波各自在空间的强弱分布牢固，但不重合，当接收到的λ2和λ的信号都保持最强时，表示飞机已对准跑道。由题意，天线发出的两种无线电波不用同样强，A错误；导航利用了两种波长的无线电波各自的牢固干涉，B错误；若两种无线电波各自在空间的强弱分布完满重合，则接收到λ12和λ的信号都保持最强的地址，不用然在跑道上，D错误；应选C。5．【2017·新课标Ⅱ卷】在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可采用的方法是________（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A．改用红色激光B．改用蓝色激光C．减小双缝间距D．将屏幕向远离双缝的地址搬动E．将光源向远离双缝的地址搬动【答