精品练习：光学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，如以下图，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．24mB．32mC．40mD．48m解析：此题考察平面镜成像.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）一玻璃砖横截面如以下图，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。假设一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，那么（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：此题考察光的折射和全反射.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）18/18\nA．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那么产生的光子数越多，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）如图为双缝干预的实验示意图，假设要使干预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：依据双缝干预条纹间距规律，可知要使干预条纹的间距变大，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。以下表述正确的选项是（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18/18\n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根本相同8.（09·宁夏·36）（1）关于光电效应，以下说法正确的选项是_______（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．从金属外表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18/18\n9.（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，那么两种光（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.用同一装置进展双缝干预实验，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；用同一装置进展双缝干预实验，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）如以下图，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，假设真空中的光速为c，那么（AB）A.n可能为B.n可能为2C.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，那么t≥4r/c，CD均错。18/18\n11.（09·重庆·21）用a、b、c、d表示四种单色光，假设（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预实验，c的条纹间距最大③用b、d照射某金属外表，只有b能使其发射电子。那么可推断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，以下说法正确的选项是（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D.光学镜头上的增透膜是利用光的干预现象解析：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预现象，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预现象，D对。13.（09·浙江·18）如以下图，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，那么（AC）A．该棱镜的折射率为B．光在点发生全反射18/18\nC．光从空气进入棱镜，波长变小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展联络，那么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，水面上的运发动手到脚的长度，假设已知水的折射率为18/18\n，请根据运发动的实际身高估算该游泳池的水深，（结果保存两位有效数字）
答案：（1）D；（3）设照片圆形区域的实际半径为,运发动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此题的关键。设照片圆形区域的实际半径为,运发动的实际长为，光路如图：折射定律几何关系得取，解得（此题为估算题，在取运发动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。答案：（3）粒子的动量，物质波的波长，由，知，那么。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外表垂直射入，从局部柱面有光线射出。球该局部柱面的面积S。解析：半圆柱体的横截面如以下图，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18/18\n式中，为全反射临界角。由几何关系得②③代入题所给条件得④18.（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，那么式中，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。18/18\n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，那么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=⑦⑧联立③⑦⑧式得⑨即出射点在BC边上离B点的位置。2022年联考题一、选择题1.(09·茂名模拟)以下表述正确的选项是（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构造学说。如右图所示的平面示意图中①、③两条线18/18\n表示α粒子运动的轨迹，那么沿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aB.轨迹bC.轨迹cD.轨迹d3.(09·茂名模拟)氢原子从一种定态跃迁到另一种定态（BC）Ａ.假设氢原子吸收一个光子，那么其电子的动能增大，轨道半径变小Ｂ.假设氢原子吸收一个光子，那么其电子的动能减小，轨道半径变大09Ｃ.假设氢原子放出一个光子，那么其电子的动能增大，轨道半径变小Ｄ.假设氢原子放出一个光子，那么其电子的动能减小，轨道半径变大4.(09·湛江模拟)关于天然放射现象，以下说法正确的选项是(B)A．β衰变说明原子核里有电子B．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C．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)太阳里的热核反响方程为:以下说法正确的选项是（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.这个反响既是核反响,也是化学反响D.这个反响过程中反响前核的总质量小于反响后核的总质量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，以下说法中正确的是(BD)A.氢原子的能量增加B.氢原子的能量减少18/18\nC.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)在以下四个核反响方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子①②③④以下判断中正确的选项是（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）和氘进展的聚变平安无污染，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和一个中子的核反响方程是：2H→He＋n＋3.26MeV，假设有2g氘全部发生聚变，那么释放的能量是（NA为阿伏加德罗常数）（C）A.0.5×3.26MeVB.3.26MeVC.0.5NA×3.26MeVD.NA×3.26MeV9.(09·湛师附中模拟)以下有关物理学史或物理理论的说法中，正确的选项是：（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18/18\n10.(09·汕头模拟)可见光光子的能量在1.61eV~3.10eV范围内.假设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)以下说法符合物理史实的是（BC）A．牛顿最早论证了重物体不会比轻物体下落得快B．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C．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小D．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.热核反响放出的能量13.(09·肇庆一模)太阳的能量来自下面的反响：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，那么太阳上2kg的氢核聚变成α粒子时所放出的能量为（C）18/18\nA.125(4mp－mα－2me)NAc2B.250(4mp－mα－2me)NAc2C.500(4mp－mα－2me)NAc2D.1000(4mp－mα－2me)NAc214.(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.原子的核式构造模型.B.原子核内有中子存在.C.电子是原子的组成局部.D.原子核是由质子和中子组成的.15.(09·汕头模拟)在物理学开展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.以下说法正确的是（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)在物理学开展的过程中，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奉献的表达中，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根底17.(09·六校联考)氦原子被电离一个核外电子，形成类氢构造的氦离子.已知基态的氦离子能量为18/18\nE1=-54.4eV，氦离子的能级示意图如以下图.在具有以下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________________。18/18\n答案(1)1s25mm/s75次/分(2）内能光的干预20.(09·湛江模拟)如以下图，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，那么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0.42521.(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，假设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；假设波的周期大于(t2-t1),且向右传播,那么该波的波速是m/s;；假设波的周期小于(t2-t1)，并且波速为6000m/s,那么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"干预"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。18/18\n答案（1）8400右（由于Δt＞T,故假设波向左传,那么;假设向右传,那么,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，假设波自右向左传播的，那么处于平衡位置的P点此时的运动方向是。假设经过时间t=0.03s后，P点刚好第一次到达波峰，那么波的传播速度是。答案（1）粒子性（2）向下10m/s24.(09·深圳高中模拟)（1）以下说法中正确的选项是（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，释放摆球的同时开场计时D.在波的干预中，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，形成不可别离的统一体，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局部光都是偏振光。（2）某单色光在真空中的光速为c，波长为，那么它在折射率为n的介质中传播时的速度为，波长为.答案（2）；18/18\n25.(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）干预；音叉的两个叉股；相干26.(09·汕头模拟)（1）以下说法正确的选项是______________（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，是为了防止桥梁发生共振现象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）如以下图，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，那么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,那么两峭壁间距离为_________18/18\n（3）如以下图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，那么该波的传播方向为，波速为m/s。答案（1）2.3Χ108m/s(2)425m（3）向左20028.(09·六校联考)⑴如以下图，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18/18
