河北省衡水市高考物理專題萬卷檢測 專題十 光學(xué)（含解析）.doc

2014年衡水萬卷物理專題十光 學(xué)一、選擇題1下列關(guān)于光現(xiàn)象的說法中正確的是( ) a用白光做雙縫干涉實驗時，屏上從中央條紋向外，紫光的亮條紋偏離中央的距離最大 b白光單縫衍射時，偏離中央亮條紋遠(yuǎn)的是紅光 c白光經(jīng)三棱鏡折射發(fā)生色散，紅光偏向角最大 d涂有增透膜的照相機鏡頭看上去呈淡紫色，說明增透膜增強了對淡紫色的透射2用abcd表示4種單色光，若ab從同種玻璃射向空氣，a的臨界角小于b的臨界角；用bc和d在相同條件下分別做雙縫干涉實驗，c的條紋間距最大；用bd照射某金屬表面，只有b能使其發(fā)射電子則可推斷abcd分別可能是( ) a紫光藍光紅光橙光 b藍光紫光紅光橙光 c紫光藍光橙光紅光 d紫光橙光紅光藍光 3如圖所示，水下光源s向水面a點發(fā)射一束光線，折射光線分別為ab兩束。則（ ）a在水中a光的速度與b光的一樣大bab兩束光相比較，在真空中a光的波長較長c若保持入射點a位置不變，將入射光線順時針旋轉(zhuǎn)，從水面上方觀察，a光先消失d用同一雙縫干涉實驗裝置分別用ab光做實驗，a光干涉相鄰條紋間距小于b光干涉相鄰條紋間距4如圖所示，截面為abc的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中，寬度均為d的紫紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個直角邊ab，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于ab邊的光屏，屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫紅兩條光帶，可能是( )a紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬b紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬c紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬d紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬5如圖所示，a和b都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為r，一細(xì)光束由紅光和藍光組成，以入射角從o點射入板，且射出b板后的兩束單色光通過空氣射在地面上mn兩點，由此可知( )a若射到mn，兩點的光分別通過同一雙縫發(fā)生干涉現(xiàn)象，則射到m點的光形成干涉條紋的間距小，這束光為藍光，光子的能量大b若射到mn兩點的光分別通過同一雙縫發(fā)生干涉現(xiàn)象，則射到m點的光形成干涉條紋的間距大，這束光為紅光，光子的能量小c射到n點的光為藍光，光子的能量小，較容易發(fā)生衍射現(xiàn)象d射到n點的光為紅光，光子的能量大，較難發(fā)生衍射現(xiàn)象6平面mnpqst為三個相互平行的界面，為三種不同的介質(zhì)，平面st的上表面涂有反射層(光線不能通過)。某種單色光線射向界面mn后，發(fā)生了一系列的反射和折射現(xiàn)象，光路如圖所示，則( )a當(dāng)人射角適當(dāng)減小時，光線cd都可能會消失b當(dāng)入射角適當(dāng)增大時，光線d可能會消失c對于三種介質(zhì)，光在介質(zhì)中的傳播速度最小d出射光線bcd不一定平行7如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為r，r= ?，F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面a射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面b射出。設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時間為t，若真空中的光速為c，則( )an可能為 bn可能為2ct可能為 dt可能為8如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面abc的單色光從空氣射向e點，并偏折到f點。已知入射方向與邊ab的夾角為=30，ef分別為邊abbc的中點，則( )a該棱鏡的折射率為b光在f點發(fā)生全反射c光從空氣進入棱鏡，波長變小d從f點出射的光束與入射到e點的光束平行9如圖所示，pq是兩種透明材料制成的兩塊相同的直角梯形棱鏡，疊合在一起組成一個長方體，一束單色光從p的上表面射入，折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面，已知材料的折射率npnq，射到p上表面的光線與p上表面的夾角為，下列判斷正確的是( )a光線一定從q的下表面射出b光線若從q的下表面射出，出射光線與下表面的夾角一定等于c光線若從q的下表面射出，出射光線與下表面的夾角一定大于d光線若從q的下表面射出，出射光線與下表面的夾角一定小于10太陽光照射下肥皂膜呈現(xiàn)的彩色，瀑布在陽光下呈現(xiàn)的彩虹以及通過狹縫觀察發(fā)光的日光燈時看到的彩色條紋，這些現(xiàn)象分別屬于（ ） a光的干涉、色散和衍射現(xiàn)象 b光的干涉、衍射和色散現(xiàn)象c光的衍射、色散和干涉現(xiàn)象 d光的衍射、干涉和色散現(xiàn)象11如圖，a和b兩單色光，以適當(dāng)?shù)慕嵌认虬雸A形玻璃磚射入，出射光線都從圓心o沿oc方向射出，且這兩種光照射同種金屬，都能發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是( )aa光照射該金屬釋放的光電子的最大初動能一定比b光的大ba光單位時間內(nèi)照射該金屬釋放的光電子數(shù)一定比b光的多c分別通過同一雙縫干涉裝置，a光比b光的相鄰亮條紋間距小d兩光在同一介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度比b光的傳播速度大12如圖，直角棱鏡的折射率，bc邊上中點d處有4條光線a，b，c，d按圖示方向射入，其中b垂直bc邊，關(guān)于光線第一次射出三棱鏡的說法中正確的是（ ）a光線a垂直ac邊射出 b光線b垂直ab邊射出c光線c垂直bc邊射出 d光線d垂直ab邊射出13在雙縫干涉實驗中，雙縫到光屏上p點的距離之差為x=1.810-6m，若分別用頻率為f1=5.01014hz和f2=7.51014hz的單色光一垂直照射雙縫，則p點出現(xiàn)亮暗條紋的情況是 ( )a用頻率f1的單色光照射時，出現(xiàn)亮條紋b用頻率f2的單色光照射時，出現(xiàn)暗條紋c用頻率f2的單色光照射時，出現(xiàn)亮條紋d用頻率f1的單色光照射時，出現(xiàn)暗條紋二、實驗題14在用雙縫干涉測光的波長實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖所示)，并選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏,從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離l=700mm，然后，接通電源使光源正常工作。 (1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第一次映人眼簾的干涉條紋如圖(a)所示，圖(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時圖(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=1.16mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，第二次映入眼簾的干涉條紋如圖(a)所示，此時圖(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2= mm；(2)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離x= mm；這種色光的波長= mm。15（1）用雙縫干涉測光的波長。實驗裝置如圖甲所示，已知單縫與雙縫間的距離l1=100mm，雙縫與屏的距離l2=700mm，雙縫間距d=0.25mm。用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板目鏡手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準(zhǔn)亮紋的中心（如圖乙所示），記下此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)。分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖丙所示，則對準(zhǔn)第1條時讀數(shù)x1= mm對準(zhǔn)第4條時讀數(shù)x2= mm寫出計算波長的表達式，= （用符號表示），= nm（2）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究彈力和彈簧伸長關(guān)系”的實驗他先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個增加鉤碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：（重力加速度g取9.8 m/s2）鉤碼質(zhì)量m/102 g01.002.003.004.005.006.007.00標(biāo)尺刻度x/10-2 m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系圖線（6分） 根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系圖線可以判斷，在_n范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律，這種規(guī)格的彈簧的勁度系數(shù)為_n/m三、大題16如圖所示，一透明半圓柱體折射率為n=2，底面半徑為r長為l。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。求該部分柱面的面積s。17一棱鏡的截面為直角三角形abc，a=30，斜邊ab=a，棱鏡材料的折射率為n=在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45的入射角從ac邊的中點m射人棱鏡。畫出光路圖，并求光線從棱鏡射出的點的位置(不考慮光線沿原路返回的情況)。萬卷物理答案專題十 光學(xué)1. b 2.a 3.b 【解析】由圖可知,折射率，又由可知，選項a錯;又知兩束光線頻率，由知:，用同一雙縫干涉實驗裝置分別用a.b光做實驗，a光干涉相鄰條紋間距將大于b光干涉相鄰條紋間距,所以選項b正確,d錯誤;由折射率關(guān)系可知發(fā)生全反射時b光束的臨界角比較小,因此若保持入射點a位置不變,將入射光線順時針旋轉(zhuǎn),從水面上方觀察,應(yīng)該是b光先消失,選項c錯誤。4.ab 【解析】由和知，作出下列兩種情況的光路圖(如圖所示)，由圖可知a.b兩項正確。 5.a【解析】藍光的頻率大，相對玻璃的折射率大，故從b板射出后偏移程度大，結(jié)合題意，能判斷射到m點的為藍光，射到n點的為紅光，發(fā)生雙縫干涉，條紋間距與波長成正比，藍光的波長小，頻率大，故形成的干涉條紋間距小，光子的能量大，選項a項正確，b項錯誤.波長越長，越容易發(fā)生衍射，選項c.d兩項錯誤.6.bc 【解析】 本題考查光在不同介質(zhì)中的折射現(xiàn)象。根據(jù)光線在三種介質(zhì)中的傳播情況，可知三種介質(zhì)的折射率關(guān)系是，由可知；當(dāng)人射角適當(dāng)增大時，在界面pq會發(fā)生全反射，光線d可能會消失，選項 b.c正確。7. ab 【解析】根據(jù)題意可畫出光路圖如圖所示，則兩次全反射時的入射角均為45，所以全反射的臨界角c45，折射率，a.b均正確；光在介質(zhì)中的傳播速度，所以傳播時間,c.d兩項均錯誤。8.a c 【解析】由幾何知識可知三角形ebf邊等邊三角形，故從e點入射的光線，入射角為60，折射角為30，則折射定律可知，a正確；光射在f點時，入射角為30，故不發(fā)生全反射，折射角為60，b項錯誤；光從空氣中進入棱鏡中，光速減小，而光的頻率不變，所以光在棱鏡中的波長變小，c項正確；光經(jīng)三棱鏡兩次折射后向底邊偏，故d項錯誤.9.d【解析】由于沒有確定幾何尺寸，所以光線可能射向q的右側(cè)面，也可能射向q的下表面，a項錯誤；當(dāng)光線射向q的下表面時，它的入射角與在p中的折射角相等，由于，進入空氣中的折射角大于進入p上表面的入射角，那么出射光線與下表面的夾角一定小于，b.c兩項錯誤，d項正確.10.a11.ac 12.ad 13.ab【解析】由，則有，選項a正確；同理有，選項b正確。實驗題14.(1)15.02 (2)2.31 6.6102 【解析】由得，代入數(shù)據(jù)即可求得結(jié)果.15.（1）2.190，7.868， （2）， 676 （1）見下圖 （2）04.9 25.0 大題16.【解析】半圓柱體的橫截面如圖所示，為半圓的半徑。設(shè)從a點入射的光線在b點處恰好滿足全反射條件，由折射定律有。 式中，為全反射臨界角。由幾何關(guān)系得 代入題給