第十五章 光 学
第一部分 三年高考题荟萃
2010年高考新题
1.2010·重庆·20如题20图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截而是圆心角为90o,、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面,以45o入射角射到OA上,OB不透光,若考虑首次入射到圆弧上的光,则 上有光透出的部分的弧长为
A. 1/6 R
B. 1/4R
C. .1/3 R
D. 5/12 R
【答案】B
【解析】根据折射定律,可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出,C到B之间没有光线射出;越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大,发生全反射的可能性越大,根据临界角公式得临界角为45°,如果AB界面上的临界点为D,此光线在AO界面上点E入射,在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°-(120°+45°)=15°,所以A到D之间没有光线射出。
由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-(30°+15°)=45°,为1/4R。
2.2010·全国卷Ⅰ·20某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0 m,发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像,这棵树的高度约为
A.5.5m B.5.0m C.4.5m D.4.0m
【答案】B
【解析】如图是恰好看到树时的反射光路,由图中的三角形可得
,即。人离树越远,视野越大,看到树所需镜面越小,同理有,以上两式解得L=29.6m,H=4.5m。
【命题意图与考点定位】平面镜的反射成像,能够正确转化为三角形求解
3. 2010·全国卷Ⅱ·20频率不同的两束单色光1和2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如右图所示,下列说法正确的是
A.单色光1的波长小于单色光2的波长
B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2 的传播速度
C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
4.2010·北京·14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
【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大,光从真空进入介质频率不变,B 错。由色散现象同一介质对频率大的光有大的折射率,A错。频率大的光在真空中和介质中的波长都小,蓝光的波长最短,C正确。频率大,光子能量大,D错。
5.2010·江苏物理·12(B)(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是
(A)激光是纵波[来源:学科网ZXXK]
(B)频率相同的激光在不同介质中的波长相同
(C)两束频率不同的激光能产生干涉现象
(D)利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离[来源:学科网]
(2)如图甲所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×m,屏上P点距双缝和的路程差为7.95×m.则在这里出现的应是 (选填“明条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.30×m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将
(选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。
(3)如图乙所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A点射出。已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.
答案:
6. 2010·新课标·33(1)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角ABC,为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_________.(填入正确选项前的字母)
A、 B、 C、 D、
答案:A
解析:根据折射率定义有,,,已知∠1=450∠2+∠3=900,解得:n=
7.2010·海南物理·18(1)一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃,求出射光线与入射光线之间的距离(很小时.)
【答案】
【解析】如图,设光线以很小的入射角入射到平板玻璃表面上的A点,折射角为,从平板玻璃另一表面上的B点射出。设AC为入射光线的延长线。由折射定律和几何关系可知,它与出射光线平行。过B点作,交于D点,则的长度就是出射光线与入射光线之间的距离,由折射定律得
①
由几何关系得 ②
③
出射光线与入射光线之间的距离为
④
当入射角很小时,有
由此及①②③④式得 ⑤
2009年高考题
1.(09·全国卷Ⅰ·15) 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜,两平面镜相互平行,物体距离左镜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( B )A.24m B.32m C.40m D.48m
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8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,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32cm.
2.(09·全国卷Ⅱ·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边垂直射入玻璃砖,则 ( BD )
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
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,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AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对.D正确。
3.(09·上海物理·6)光电效应的实验结论是:对于某种金属 ( AD )
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
解析:每种金属都有它的极限频率,只有入射光子的频率大于极限频率时,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,可知入射光子的频
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.(09·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,可知要使干涉条纹的间距变大,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.(09·广东物理·4)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。下列表述正确的是 ( A )
A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置
B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关
D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
解析:硅光电池是把光能转变为电能的一种装置,A正确;是利用光电效应原理制成的器件,依据光电效应方程可见只有当入射光子的频率大于极限频率时才可能发生光电效应,B错误,C错误,D错误。
6.(09·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。
答案:(1)界面,传播速度
7.(09·上海·6)英国科学家瑞利于1871年证明:一束光穿过大气距离后,其强度从下降为的公式为,其中叫做吸收系数,式中为光的频率,为光速,标准状况下,个/厘米,。定义,叫做衰减长度,它表示光经过距离后其强度降低到原来的。根据以上信息,结合所学知识可以判断 ( B )
A.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
8.(09·宁夏·36)(1)关于光电效应,下列说法正确的是_______(填入选项前的字母,有
填错的不得分) ( A )
A.极限频率越大的金属材料逸出功越大
B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应
C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小
D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
9.(09·天津·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 ( C )
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璃中,蓝光折射角较大
C.从该玻璃中射入空气发生反射时,红光临界角较大
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
解析:由可知,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可知,红光的折射率小,临界角大,C正确;用同一装置进行双缝干涉实验,由公式可知蓝光的波长短,相邻条纹间距小,D错。
10.(09·四川·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=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 ( AB )
A. n可能为 B. n可能为2
C. t可能为 D. t可能为
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C≤45°,再根据n=可知n≥;光在透明柱体中运动路程为L=4r,运动时间为t=L/V=4nr/c,则t≥4r/c,CD均错。
11.(09·重庆·21)用a、b、c、d表示四种单色光,若 ( A )
①a、b从同种玻璃射向空气,a的临界角小于b的临界角;
②用b、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
③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
12.(09·福建·13)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是 ( D )
A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象[来源:学科网ZXXK]
D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
解析:用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象,A错;用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象,B错;在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,C错;光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,D对。
13.(09·浙江·18)如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点,并偏折到F点,已知入射方向与边的夹角为,、分别为边、的中点,则( AC )
A.该棱镜的折射率为
B.光在点发生全反射
C.光从空气进入棱镜,波长变小[来源:学科网ZXXK]
D.从点出射的光束与入射到点的光束平行
解析:在E点作出法结线可知入射角为60o?,折射角为30o,折射率为;由光路的可逆性可知,在BC边上的入射角小于临界角,不会发生全反射,B错;由公式,可知C对;三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折,不会与入射到点的光束平行,故D错。
二、非选择题
14.(09·山东·37) (物理——物理3-4)(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α,光线拾好在不和空气的界面上发生全反射,已知水的折射角为,α的值。
解析: (2)当光线在水面发生全放射时有,当光线从左侧射入时,由折射定律有,联立这两式代入数据可得。
考点:光的折射和全放射
15.(09·江苏物理·12.B)(1)如图甲所示,强强乘电梯速度为0.9(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,强强向壮壮发出一束光进行联络,则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现在半径的圆型范围内,水面上的运动员手到脚的长度,若已知水的折射率为,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深,(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,运动员的实际长为折射定律
几何关系
得
取,解得(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,运动员的实际长为,光路如图:
折射定律
几何关系
得
取,解得
(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值可以不同均可)
16.(09·江苏物理·12.C)(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。[来源:学&科&网]
答案:(3)粒子的动量 ,物质波的波长,由,知,则。
解析:(3)物质波的的波长为,要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即,因为,所以,故。
17.(09·海南物理·18.(1))如图,一透明半圆柱体折射率为,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。球该部分柱面的面积S。
解析:半圆柱体的横截面如图所示,为半径。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
②
③
代入题所给条件得
④
18.(09·海南物理·19)(I)已知:功率为100W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量,光速,普朗克常量,假定所发出的可见光的波长都是560nm,计算灯泡每秒内发出的光子数。
解析:(I)一波长为光子能量为
设灯泡每秒内发出的光子数为,灯泡电功率为,则
式中,是灯泡的发光效率。联立①②式得
代入题给数据得
19.(09·宁夏·35.(2))一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30o,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)。
解析:
设入射角为i,折射角为r,由折射定律得
①
由已知条件及①式得
②
如果入射光线在法线的右侧,光路图如图1所示。设出射点为F,由几何关系可得
③
即出射点在AB边上离A点的位置。
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
④
设全发射的临界角为,则
⑤
由⑤和已知条件得
⑥
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=
⑦
⑧
联立③⑦⑧式得
⑨
即出射点在BC边上离B点的位置。
2008年高考题
一、选择题
1.(08·全国Ⅰ·21)一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入,穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2,则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中 ( B )
A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2
C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2
解析:设折射角为α,玻璃砖的厚度为h,由折射定律n= ,且n= ,在玻璃砖中的时间为t= ,联立解得t2∝,红光频率较小,θ为零时,t1<t2,θ为90°时,趋近渐近线,初步判定该函数为单调函数,通过带入θ为其它特殊值,仍然有t1<t2,故B对。
2.(08·全国Ⅱ·15)一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是 ( D )
A.红光以30°的入射角入射
B.红光以45°的入射角入射
C.紫光以30°的入射角入射
D.紫光以45°的入射角入射
解析:因为同种介质对紫光的折射率较大,故入射角相同时,紫光侧移距离较大,A、B项错;设入射角为i,折射角为r,则侧移距离,可见对于同一种色光,入射角越大,侧移距离越大,D项正确。
3.(08·北京·13)下列说法正确的是 ( A )
A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象
B.用X光机透视人体是利用光电效应
C.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象
解析:用X光机透视人体是利用X光的穿透性;光导纤维传输信号是利用光的全反射现象;门镜可以扩大视野是利用光的折射现象
4.(08·天津·16)下列有关光现象的说法正确的是 ( A )
A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大
B.以相同入射角从水中射向空气,紫光能发生全反射,红光也一定能发生全反射
C.紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
解析:根据干涉条纹的间距的公式△x=λ可知,由于紫光的波长比红光的波长短,所以改为红光后条纹间距一定增大,A正确;紫光的临界角比红光的临界角小,所以紫光发生全反射后红光不一定发生全反射,B错误;由于紫光的频率大于红光的频率,所以紫光的能量比红光的能量大,紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应,C错误,拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振镜是为了防止玻璃的反光,所以D错误。
5.(08·四川·21)如图,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°。己知光线在玻
璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为
( C )
A. B.1.5 C. D.2
解析:如图,为光线在玻璃球内的光路图.A、C为折射点,B为反射点,作OD平
行于入射光线,故,所以,玻璃的折射率
.
6.(08·重庆·19)如图是一个圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线EE1、FF1、 GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线 ( B )
A.不能从圆孤射出 B.只能从圆孤射出
C.能从圆孤射出 D.能从圆孤射出
解析:本题考查光的折射有关的知识,本题为中等难度题目。由该棱镜的折射率为 可知其临界角C满足:,可求出GG1右边的入射光线没有发生全反射,其左边的光线全部发生全反射。所以光线只能从圆弧NG1射出。
7.(08·上海理综·9)红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外
辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水气(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射,即地面物体发出的某些波长的电磁波,只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。右图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况,由图可知,在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为(D)
A.2.5~3.5um B.4~4.5um C. 5~7um D. 8~13um
解析:由图可知,8~13um的波段被水和二氧化碳吸收的较少,能够接收到,选项D正确。
8.(08·上海物理·12)在杨氏双缝干涉实验中,如果 ( BD )
(A)用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹
(B)用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹
(C)用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹
(D)用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹
解析:白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹,A错;用红光作光源,屏上将呈现红色两条纹
与暗条纹(即黑条纹)相间,B对;红光和紫光频率不同,不能产生干涉条纹,C错;紫光作光源,遮
住一条狭缝,屏上出现单缝衍射条纹,即间距不等的条纹,D对。
9.(08·广东物理·6)有关氢原子光谱的说法正确的是 ( BC )
A.氢原子的发射光谱是连续谱
B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D.氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关
10.(08·上海物理·16)用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)
是点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜
的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象
是 ( D )
(A)当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°
(B)当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°
(C)当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°
(D)干涉条纹保持原来状态不变
解析:金属丝圈的转动,改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状,由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关,仍然是水平的干涉条纹,D对。
二、非选择题
11.(08·宁夏·32)一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为。求出射角。
解析:设入射光线与1/4球体的交点为C,连接OC,OC即为入射点的法线。因此,图中的角α为入射角。过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B。依题意,∠COB=α。
又由△OBC知sinα= ①
设光线在C点的折射角为β,由折射定律得
②
由①②式得
③
由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图)为30°。由折射定律得
⑤
因此,解得.
本题考查几何光学知识,通过画光路图,根据折射定律,由几何关系列式求解。
12.(08·山东·37)麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性,即光是电磁波。[来源:学科网ZXXK]
(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播,某时刻电场横波图象如图1所示.求该光波的频率。
(2)图2表示两面平行玻璃砖的截面图,一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上,a、b是其中的两条
平行光线。光线a在玻璃砖中的光路已给出。画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图.并标出出射光线与
界面法线夹角的度数。
答案 见解析
解析:(l)设光在介质中的传播速度为v,波长为λ.频率为f,则
f= ①
v= ②
联立①②式得f= ③
从波形图上读出波长λ=4×10-7m,代人数据解得
f =5×1014Hz ④
(2)光路如图所示
13.(08 ·广东物理·14)(1)大海中航行的轮船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和
,使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的 。
(2)光纤通信中,光导纤维递光信号的物理原理是利用光的 现象,要发生这种现象,必须满足的条件是:光从光密介质射向 ,且入射角等于或大于 。
答案 (1)速度 频率 (2)全反射 光疏介质 临界角
14.(08·上海理综·44)生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆,
这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现,无线电波也
具有这种效应。图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波,
并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动,接收的无线电波频率
与发出时不同。利用频率差就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为,式中c为真空中的光速,若,,可知被测车辆的速度大小为___30____m/s。
解析:根据题意有,解得v=30m/s。
第二部分 两年联考题汇编
2010届高三联考题 光 学
题组一
一、选择题
1.北京西城区2010年高三理科综合练习如图所示,a、b两束不同频率的单色光以45°的入射角射到玻璃砖的上表面上,入射点分别为A、B。直线OO?垂直玻璃砖与玻璃砖上表面相交于E点。A、B到E的距离相等。a、b两束光与直线OO?在同一平面内(图中纸面内)。经过玻璃砖后,a、b两束光相交于图中的P点。则下列判断中正确的是 ( B )
A.在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度
B.在玻璃中,a光的传播速度大于b光的传播速度
C.玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
D.a光的频率大于b光的频率
2. 陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟下列说法中正确的是( AC )A 可见光是由原子外层电子受到激发后产生的B 海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的衍射而产生的C 光的色散是光的折射现象D 爱因斯坦的光子说认为光是高速粒子流
3.海南省海师附中2010届高三第1次月考物理试题红、橙、黄、绿四种单色光子,光子能量最小的是( A )
A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光
4. 江苏省南师大附属扬子中学2010届高三周练下列说法中不正确的有( B )
A.自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时,反射光和折射光都是偏振光
B.玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象
C.立体电影是应用了光的偏振现象
D.可以通过迈克尔孙—莫雷实验得出:不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的
5. 河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人,现有井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底都各有一只青蛙,则:( C )
A、枯井中青蛙觉得天比较小,水井中青蛙看到井外的范围比较大
B、枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较小
C、枯井中青蛙觉得天比较大,水井中青蛙看到井外的范围比较大
D、两只青蛙觉得井口一样大,水井中青蛙看到井外的范围比较大
6.河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟在空气中水平放置着一个长方体玻璃砖。在竖直平面内有两束单色光,如图所示,其中a为紫光、b为红光,两束光相互平行且相距为d,斜射到长方体玻璃砖的上表面,折射后直接射到下表面,然后射出。则下列说法中可能发生的是( AB )
A.两束光射出玻璃砖后仍然平行,距离小于d
B.两束光射出玻璃砖后仍然平行,距离等于d
C.两束光射出玻璃砖后不会沿同一路径传播
D.两束光射出玻璃砖后将不再平行
7.北京市第八十中学2009——2010学年度第一学期月考一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射到相同的金属板a、b、c上,如题图所示,已知金属板b有光电子放出,则可知:( D )
A.板a一定不放出光电子;
B.板a一定放出光电子;
C.板c一定不放出光电子;
D.板c一定放出光电子。
8. 江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试下列说法正确的是 ( AC )
A.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小
B.光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
D.α射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波,且γ射线的波长最短
9.海南省海师附中2010届高三第1次月考物理试题光子能量为E的一束单色光, 照射容器中的氢气(氢原子处于基态), 氢原子吸收光子后, 能发出频率分别为(1、(2、(3的三种光, 已知(1 < (2 < (3 , 则入射光束的光子能量为 ( C )
A. h(1 B. h(2 C.h(3 D.h( (1+ (2+ (3)
10.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试关于光的以下说法中正确的是 ( B )
A.麦克斯韦预言光具有波粒二象性
B.光的干涉和衍射现象证明了光具有波动性
C.光电效应现象证明了光是一种电磁波
D.光的偏振现象说明光波是纵波
11.河南省开封高中2010届高三上学期1月月考如右图一个半圆形的玻璃砖放在真空中,入射光AO正对玻璃砖圆心方向入射,OB、OC分别为反射光和折射光,下列说法中不正确的是 ( B )
A.保持入射光强度不变,而使入射角逐渐增大,则OB光强度增加,OC光强度减弱
B.若入射光为白光,则在反射和折射时都会发生色散现象
C.若入射光为白光,且已经在半圆形玻璃砖上的表面发生了全反射现象,然后逐渐减小入射角到一定程度,红光首先射出
D.折射角大于入射角,且反射光线与折射光线的夹角一定等于90°
12.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试如图所示,一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上,已知棱镜材料的折射率为1.4,则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的 ( D )
13. 浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考如图所示,一条红色光线和另一条紫色光线,以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖,其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出.则可知( BC )
A.AO是红光
B.AO是紫光
C.AO穿过玻璃砖所需时间较长
D.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光变为红光,则干涉亮条纹间距变小
14.北京市第八十中学2009——2010学年度第一学期月考我们经常可以看到,凡路边施工处总挂着红色的电灯,这除了红色光容易引起人的视觉注意以外,还有一个重要的原因,这一原因是红色光:( A )
A.比其它色光更容易发生衍射;
B.比其它可见光的光子能量大;
C.比其它可见光更容易发生干涉;
D.比其它可见光更容易发生光电效应。
15.北京市第八十中学2009——2010学年度第一学期月考右图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是:( D )
A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的
C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应
16.北京市第八十中学2009——2010学年度第一学期月考2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”,排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨双缝干涉实验”装置进行电子干涉的实验.从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹,该实验说明:( C )
A.光具有波动性
B.光具有波、粒二象性
C.微观粒子也具有波动性
D.微观粒子也是一种电磁波
17.浙江省温州市十校联合体2010届高三期中联考用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是 ( D )
A.当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°
B.当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°
C.当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°
D.干涉条纹保持不变
18.天津市2010届高三上学期六校联考△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,由此可知 ( D )
A.棱镜内a光的传播速度比b光的小
B.b光比a光更容易发生明显衍射现象
C.a光的频率比b光的高
D.a光的波长比b光的长
19. 河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度,从而测定含糖量。其原理是:偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度θ,这一角度称为“旋光角”,θ的值与糖溶液的浓度有关。将θ的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了。如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间,则下列说法中正确的是:( ACD )
A、到达O处光的强度会明显减弱.
B、到达O处光的强度不会明显减弱.
C、将偏振片B转动一个角度,使得O处光的强度最大,偏振片B转过的角度等于θ.
D、将偏振片A转动一个角度,使得O处光的强度最大,偏振片A转过的角度等于θ.
二、非选择题
20.江苏省南师大附属扬子中学2010届高三周练如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,再射向另一侧面后射出。则出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了的角度为
答案:600
21.海南省海师附中2010届高三第1次月考物理试题已知金属铯的极限频率是4.545×1014Hz,金属钠的极限频率是6.000×1014Hz,金属银的极限频率是1.153×1015Hz,金属铂的极限频率是1.529×1015Hz。当用波长为375nm的单色光照射它们时,可发生光电效应的金属是 。钠金属的逸出功W= eV。(普朗克常量为 6.63×10-34Js,光在真空是传播速度为c=3.0×108m/s)
答案: 铯和钠(2分),2.49 (3分)
22. 海南省海口市2010届高三调研测试(1)一频率为5×1014Hz光波在某介质中传播, 某时刻电场横波图象如图12(a)所示.光波在该介质中的传播速度v= m/s,在该介质中的折射率n 。
(2)一束的光波以450的入射角,从AB面射入图12(b)所示的透明三棱镜中,棱镜折射率n=。试求光进入AB面的折射角,并在图12(b)上画出该光束在棱镜中的光路。
答案:(1)2×108 (2分) n=1.5 (2分)
(2) (3分)
画图:共5分
其中由几何关系,画出光线在AC面上的入射角i’=450 得2分
由 C=450
光在AC面发生全反射(2分),并垂直BC面射出 (1分)
23. 吉林省长白县2010届高三质量检测如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30o.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.
(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少?
(2)为了使红光能从AC面射出棱镜,n1应满足什么条件?
(3)若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离.
解:(1)v红=C/n1
v紫=C/n2
∴ v红/ v紫=n2/n1
(3分. 方程2分,结果1分)
(2)C>30o sinC=
∴n1<2………………(3分)
(3)
Δx=d(tanr2-tanr1)=d
(方程每个1分,结果1分)
24.山东省费县一中2010届高三第一次调研测试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,可知要使干涉条纹的间距变大,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。
25.北京市第八十中学2009——2010学年度第一学期月考光子具有能量,也具有动量。光照射到物体表面时,会对物体产生压强,这就是“光压”。光压的产生机理如同气体压强:大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。设太阳光每个光子的平均能量为E,太阳光垂直照射地球表面时,在单位面积上的辐射功率为P0。已知光速为c,则光子的动量为E/c。求:
(1)若太阳光垂直照射在地球表面,则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的总能量及光子个数分别是多少?
(2)若太阳光垂直照射到地球表面,在半径为r的某圆形区域内被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量变化可忽略不计),则太阳光在该区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少?
(3)有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。一般情况下,太阳光照射到物体表面时,一部分会被反射,还有一部分被吸收。若物体表面的反射系数为ρ,则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的倍。设太阳帆的反射系数ρ=0.8,太阳帆为圆盘形,其半径r=15m,飞船的总质量m=100kg,太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P0=1.4kW,已知光速c=3.0×108m/s。利用上述数据并结合第(2)问中的结论,求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下,能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化。(保留2位有效数字)
解:(1)时间t内太阳光照射到面积为S的圆形区域上的总能量E总= P0St………..
解得E总=πr2 P0t………………………..…...................................................................
照射到此圆形区域的光子数n=……………………………….……….…….…
解得n=………………………..…...................................................................
(2)因光子的动量p=[来源:学科网]
则到达地球表面半径为r的圆形区域的光子总动量p总=np……….….….………
因太阳光被完全反射,所以时间t内光子总动量的改变量
Δp=2p…………………………………….….….…………………….…………
设太阳光对此圆形区域表面的压力为F,依据动量定理Ft =Δp……………. …
太阳光在圆形区域表面产生的光压I=F/S……………………………………………
解得I=……………………………………………………………………....…….
(3)在太阳帆表面产生的光压I′=I…………………………..........................
对太阳帆产生的压力F′= I′S ……………….........................................................
设飞船的加速度为a,依据牛顿第二定律F′=ma......................................................
解得a=5.9×10-5m/s2…............................................................................................ ...
2009年联考题
题组一
一、选择题
1.(09·茂名模拟) 下列表述正确的是 ( AD )
A.伽利略通过实验和合理的外推提出质量并不是影响落体运动快慢的原因
B.牛顿最早成功利用实验方法测出了万有引力常量
C.爱因斯坦提出了量子理论,后来普朗克用光电效应实验提出了光子说
D.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在,由赫兹用实验证实了电磁波的存在
2.(09·肇庆一模) 卢瑟福通过α粒子散射实验,判断出原子中心有一个很小的核, 并由此提出了原子的核式结构学说。如右图所示的平面示意图中①、③两条线
表示α粒子运动的轨迹,则沿②所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹是 ( A )
A.轨迹a B. 轨迹b C. 轨迹c D. 轨迹d
3.(09·茂名模拟) 氢原子从一种定态跃迁到另一种定态 ( BC )
A.若氢原子吸收一个光子,则其电子的动能增大,轨道半径变小
B.若氢原子吸收一个光子,则其电子的动能减小,轨道半径变大
09C.若氢原子放出一个光子,则其电子的动能增大,轨道半径变小
D.若氢原子放出一个光子,则其电子的动能减小,轨道半径变大
4.(09· 湛江模拟) 关于天然放射现象,下列说法正确的是 ( B )
β衰变说明原子核里有电子
某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后,核内中子数减少4个
放射性物质的温度升高,其半衰期将缩短
D.γ射线的电离作用很强,可用来消除有害静电
5.(09·六校联考) 太阳里的热核反应方程为:下列说法正确的是 ( B )
A.和是两种不同元素的原子核
B. 和是氢的两种同位素的原子核
C.这个反应既是核反应,也是化学反应
D.这个反应过程中反应前核的总质量小于反应后核的总质量[来源:Z§xx§k.Com]
6.(09·深圳一模) 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的
是 ( BD )
A.氢原子的能量增加
B.氢原子的能量减少
C.氢原子要吸收一定频率的光子
D.氢原子要放出一定频率的光子
7. (09·汕头模拟) 在下列四个核反应方程中,x1、x2、x3和x4各代表某种粒子
① ②
③ ④
以下判断中正确的是 ( CD )
A.x1 是质子 B.x2是中子 C.x3是中子 D.x4是质子
8.(09·茂名模拟) 利用氦-3(He)和氘进行的聚变安全无污染,容易控制。月球上有大量的氦-3,每个航天大国都将获取氦-3作为开发月球的重要目标之一。“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦-3的分布和储量。已知两个氘核聚变生成一个氦-3和一个中子的核反应方程是:2H→He+n+3.26 MeV,若有2g氘全部发生聚变,则释放的能量是(NA为阿伏加德罗常数) ( C )
A.0.5×3.26 MeV B.3.26 MeV
C.0.5NA×3.26 MeV D.NA×3.26 MeV
9.(09·湛师附中模拟) 下列有关物理学史或物理理论的说法中,正确的是: ( BD )
A.经典力学对处理高速运动的微观粒子具有相当高的正确性
B.伽利略认为物体的运动不需要力来维持
C.爱因斯坦的相对论认为长度、质量、时间都是绝对不变的
D.最早发现中子的物理学家是查德威克
D.是天然放射性元素,它的半衰期约为7亿年,随着地球环境的不断变化,半衰期可能变短也可能变长
10.(09·汕头模拟) 可见光光子的能量在1.61eV~3.10eV范围内.若氢原子从高能级跃迁到低能级,根据氢原子能级图(如图)可判断 ( B )
A.从n = 4能级跃迁到n = 3能级时发出可见光
B.从n = 3能级跃迁到n = 2能级时发出可见光
C.从n = 2能级跃迁到n = 1能级时发出可见光
D.从n = 4能级跃迁到n = 1能级时发出可见光
11.(09·湛江模拟) 下列说法符合物理史实的是 ( BC )
牛顿最早论证了重物体不会比轻物体下落得快
卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出万有引力的引力常量
卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
法拉第首先发现电流可以使周围磁针偏转的效应,称为电流的磁效应
12.( 09·深圳一模) 已建成的广东大亚湾核电站利用的是 ( C )
A.放射性元素发生α衰变放出的能量 B.放射性元素发生β衰变放出的能量
C.重核裂变放出的能量 D.热核反应放出的能量
13.(09·肇庆一模) 太阳的能量来自下面的反应:四个质子(氢核)聚变成一个α粒子,同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。已知α粒子的质量为mα,质子的质量为mp,电子的质量为me,用NA表示阿佛加德罗常数,用c表示光速,则太阳上2 kg的氢核聚变成α粒子时所放出的能量为 ( C )
A.125(4mp-mα-2me) NAc2
B.250(4mp-mα-2me) NA c2
C.500(4mp-mα-2me) NA c2
D.1000(4mp-mα-2me) NA c2
14.(09·湛师附中模拟) 卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析,提出了: ( A )
A.原子的核式结构模型. B.原子核内有中子存在.
C.电子是原子的组成部分. D.原子核是由质子和中子组成的.[来源:Z§xx§k.Com]
15. (09·汕头模拟) 在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.下列说法正确
的是 ( AD )
A.欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系 B.库仑发现了电流的磁效应
C.麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在 D.法拉第发现了电磁感应规律
16.(09·湛江二中模拟) 在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,不正确的说法是 ( A )
A.库伦发现了电流的磁效应 B.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
C.法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律 D.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
17.(09·六校联考) 氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为
E1=-54.4eV,氦离子的能级示意图如图所示.在具有下列能量的光子或者电子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 ( A )
A.42.8eV (光子) B.43.2eV(电子)
C.41.0eV(电子) D.54.4eV (光子)
18.(09·陈经纶中学模拟) 某研究性学习小组在探究光的折射过程中,研究折射角与入射角之间的关系,当光由空气斜射入玻璃中时,测得实验数据如下表
由此实验数据可以初步得到的结论是 ( B )
A.在误差允许范围内,入射角与折射角之比总是定值
B.在误差允许范围内,入射角正弦与折射角正弦之比总是定值
C.在误差允许范围内,入射角与折射角之差总是定值
D.在误差允许范围内,入射角正弦与折射角正弦之差总是定值
二、非选择题
19.(09·茂名模拟 ) (1)心电图仪是用来记录心脏生物电的变化规律的装置,下面是甲、乙两人在同一台心电图机上作出的心电图分别如图11甲、乙所示,医生通过测量后记下甲的心率是60次/分.试分析:甲的心动周期为________________,该心电图机图纸移动的速度为________________,乙的心率为________________。
(2)光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程,太阳能热水器就是一种光热转换装置,它的主要转换器件是真空玻璃管,这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光,使尽可能多的太阳光能转化为________________,这种镀膜技术的物理学依据是________________。
答案 (1)1 s 25mm/s 75次/分 ( 2)内能 光的干涉
20.(09·湛江模拟) 如图所示,是一列简谐横波在t=0时的波形,波沿x轴正方向
传播,已知从t=0至t=1.1s时间内,P质点第三次出现在波峰位置,则此简谐横波的振动周期T= s,该波的波长= m,该波的波速v= m/s.
答案 0.4 2 5
21.(09·深圳一模) (1)根据麦克斯韦电磁场理论,如果在空间某区域有周期性变化的电场,这个变化的电场就会在周围产生 .不同波段的电磁波具有不同的特性,如红外线具有明显的 效应,紫外线具有较强的 效应.
(2)如图是一个单摆的共振曲线.此单摆的固有周期
T是 s,若将此单摆的摆长增大,共振曲线的最
大值将 (填“向左”或“向右”)移动.
答案 (1)周期性变化的磁场 热 荧光
(2)2.5 左
22.(09·肇庆一模) (1)一列横波在x轴上传播,在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如右图所示。由图中读出波的波长是 m;若波的周期大于(t2-t1),且向右传播,则该波的波速是 m/s;;若波的周期小于(t2-t1), 并且波速为6000m/s,则波的传播方向是向 传。
(2)如右图所示,(a)、(b)两幅图是由单色光分别入射到两圆孔形成的图像,由图判断(a)是 光的 (选填“干涉”或“衍射”)图像.图(a)所对应的圆孔孔径___ _(选填“大 于”或“小于”)图(b)所对应的圆孔孔径。
答案 (1)8 400 右 (由于Δt>T,故若波向左传,则;若向右传,则,且n>1,由v=λ/T可得n值,计算结果向右传时n为非整数,向左传时n为整数,故该情况为左传)
(2)衍射 ,小于
23.(09·湛师附中模拟) (1)光电效应现象,说明光具有 。(选填“波动性”、“粒子性”)
(2)一列简谐横波在时的波形图如下,若波自右向左传播的,则处于 平衡位置的P点此时的运动方向是 。若经过时间t=0.03s后,P 点刚好第一次到达波峰,则波的传播速度是 。
答案(1)粒子性 (2)向下 10m/s
24.(09·深圳高中模拟) (1)下列说法中正确的是 ( AFG )
A.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等[来源:学#科#网]
B.机械波和电磁波一样从空气进入水中波长变短
C.某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验,释放摆球的同时开始计时
D.在波的干涉中,振动加强的点一定处在波峰或波谷的叠加处
E.天边的彩虹是光的衍射现象
F.振荡电场和振荡磁场交替产生,相互依存,形成不可分离的统一体,即电磁场。
G.除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光。
(2)某单色光在真空中的光速为c,波长为,则它在折射率为n的介质中传播时的速度为 ,波长为 .
答案(2);
25.(09·潮州模拟) (1)在简谐运动的图像如右图中,振子的振幅是_______cm,周期是 _______ s, (2)围绕正在发声的音叉运动一周,就会发现声音忽强忽弱,这是声波的 现象,产生这一现象的两个波源是 ,它们符合 波源的条件。
答案(1) 3; 4, (2)干涉;音叉的两个叉股;相干
26.(09·汕头模拟) (1)以下说法正确的是______________ (填入选项前面的英文代号).
A.部队过桥不能齐步走而要便步走,是为了避免桥梁发生共振现象
B.物理学家惠更斯认为,单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关
C.“闻其声而不见其人”是因为声波比光波更容易发生衍射现象
D.在光的折射现象中,入射角与折射角成正比
E.雷达所用的无线电波是波长很短的微波
F.光的偏振现象说明光是纵波,电磁波也是纵波
(2)如图所示,一列简谐横波在某一时刻的波的图象,A、B是介质中的二个质点.已知波是向x轴正方向传播的,由此可以判断:质点A的振幅为 cm,质点B此刻向 运动.
答案(1)ACE.(2)0.4 ;y轴正方向.
27.(09·湛江二中模拟) (1)已知水的折射率是n=1.33,则光在水中的传播速度为
(2)是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过1.00s第一次听到回声,又经过0.50s再次听到回声,已知声速为340m/s,则两峭壁间距离为_________
(3)如图所示是一列简谐波的一段图象,已知d点到达波峰的时间比c早1s/200,a、
c两点间水平距离为3m,则该波的传播方向为 ,波速为 m/s。
答案(1)2.3Χ108m/s (2) 425m (3)向左 200
28.(09·六校联考) ⑴ 如图所示,实线是一列简谐横波在t1 = 0时的波形图,虚线为t2=0.5s时的波形图,已知0<t2- t1<T,t1 = 0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。
①质点A的振动周期为 s;
②波的传播方向是 ;
③波速大小为 m/s。
(2)麦克斯韦是集电磁学大成的伟大科学家,建立第一个完整的电磁理论体系,并预言电磁波的存在;麦克斯韦电磁场理论内容:
① ;
② 。
答案(1) 2.0 沿+x方向(或水平向右) 2.0
(2)变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场