1、專題十五光學(xué),1.(2017北京理綜,14,6分)如圖所示,一束可見光穿過平行玻璃磚后,變?yōu)閍、b兩束單色光。如果光束b是藍(lán)光,則光束a可能是() A.紅光B.黃光 C.綠光D.紫光,A組自主命題北京卷題組,五年高考,答案D本題考查光的折射、色散。由題圖可知,可見光穿過玻璃磚后,發(fā)生了色散,其中a光的側(cè)移距離大于b光的側(cè)移距離,說明玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率,同種介質(zhì)對紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的折射率依次增大,由于b光是藍(lán)光,故只有D選項(xiàng)符合題意。,知識(shí)歸納色光中相關(guān)物理量的變化,2.(2017北京理綜,18,6分)2017年年初,我國研制的“大連光源”極紫外自由電子激光裝置,發(fā)出

2、了波長在100 nm(1 nm=10-9 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖。大連光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。 一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子,但又不會(huì)把分子打碎。據(jù)此判斷,能夠電離一個(gè)分子的能量約為(取普朗克常量h=6.610-34 Js,真空光速c=3108 m/s)() A.10-21 JB.10-18 JC.10-15 JD.10-12 J,答案B本題考查光子能量。由題意知,電離一個(gè)分子的能量等于照射分子的光子能量,E=h=h=210-18 J,故選項(xiàng)B正確。,審題指導(dǎo)題目信息提取 此題為新科

3、技背景下的信息題,從題中提取有用信息,成為解答此題的關(guān)鍵,從題中應(yīng)提取到如下有用信息:照射并使分子電離的激光波長為=100 nm=10-7m,照射不會(huì)把分子打碎,說明光子能量幾乎全部用來使分子電離,所以只要計(jì)算激光脈沖光子能量即可。,3.(2014北京理綜,20,6分,0.83)以往,已知材料的折射率都為正值(n0)。現(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計(jì)制作的人工材料,其折射率可以為負(fù)值(n0),稱為負(fù)折射率材料。位于空氣中的這類材料,入射角i與折射角r依然滿足=n,但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)(此時(shí)折射角取負(fù) 值)?，F(xiàn)空氣中有一上下表面平行的負(fù)折射率材料,一束電磁波從其上表面射入,下表面射出。若該

4、材料對此電磁波的折射率n=-1,正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是( ),答案B折射線與入射線應(yīng)位于法線的同一側(cè),故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤。因?yàn)椴牧险凵渎蕁=-1,電磁波由空氣進(jìn)入介質(zhì)時(shí),sin =-sin(-),得=,則C項(xiàng)錯(cuò)。故正確選項(xiàng)為B。,4.(2013北京理綜,14,6分,0.93)如圖所示,一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O,經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b。下列判斷正確的是() A.玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率 B.a光的頻率大于b光的頻率 C.在真空中a光的波長大于b光的波長 D.a光光子能量小于b光光子能量,答案B由光路圖知,a光比b光的偏折程度大,說明玻璃對a光的折射

5、率大于對b光的折射率,a光的頻率大于b光的頻率,A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;光在真空中的波長=,故頻率大的光波長短, C選項(xiàng)錯(cuò)誤;光子能量E=h,為光的頻率,故頻率越大,光子能量越大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。,考查點(diǎn)折射定律、折射率、色散、光的波長、頻率和光子能量。,思路點(diǎn)撥由圖中的折射情況先確定玻璃對a、b光的折射率關(guān)系,再確定a、b光的頻率關(guān)系,進(jìn)而由頻率確定其他量的情況。,5.(2013北京理綜,20,6分,0.53)以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí),用強(qiáng)激光照射金屬,由于其光子密度極大,一個(gè)電子在

6、極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能,從而形成多光子光電效應(yīng),這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖。用頻率為的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應(yīng)。換用同樣頻率的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負(fù)極,在K、A之間就形成了使光電子減速的電場。逐漸增大U,光電流會(huì)逐漸減小;當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí),所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電量)(),A.U=-B.U=- C.U=2h-WD.U=-,答案B同頻率的光照射陰極K,普通光不能使其發(fā)生光電效應(yīng),而強(qiáng)激光能使其發(fā)生光電效應(yīng),說明一個(gè)電子吸收了多個(gè)光子。設(shè)

7、吸收的光子個(gè)數(shù)為n,光電子逸出的最大初動(dòng)能為Ek,由光電效應(yīng)方程知:Ek=nh-W(n2);光電子逸出后克服電場力做功,由動(dòng)能定理知Ek=eU,聯(lián)立上述兩式得U=-(n2),當(dāng)n=2時(shí),即為B選項(xiàng),其他選項(xiàng)均不可能。,考查點(diǎn)光電效應(yīng)。,思路點(diǎn)撥電子一次吸收的能量只能是一個(gè)光子能量的整數(shù)倍,本題中倍數(shù)n2。,B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組 考點(diǎn)一光的折射、全反射和色散,1.(2017天津理綜,2,6分)明代學(xué)者方以智在陽燧倒影中記載:“凡寶石面凸,則光成一條,有數(shù)棱則必有一面五色”,表明白光通過多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象。如圖所示,一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b,下列說法正確的是

8、() A.若增大入射角i,則b光先消失 B.在該三棱鏡中a光波長小于b光 C.a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象,b光不能發(fā)生 D.若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng),則a光的遏止電壓低,答案D本題考查色散、全反射、偏振、光電效應(yīng)。當(dāng)增大入射角i時(shí),兩單色光在左側(cè)界面的折射角增大,但在右側(cè)界面的入射角均減小,故不會(huì)引起全反射,A錯(cuò)誤。由圖知三棱鏡對a光的折射率小于對b光的折射率,而同種介質(zhì)對頻率越大的光折射率越大,故ab,B錯(cuò)誤。偏振是橫波所特有的現(xiàn)象,故a、b兩光都能發(fā)生偏振,C錯(cuò) 誤。由eUc=Ek=h-W可知,在照射同一光電管即W相同的條件下,a光波長長、頻率低,故a光的遏止電壓Uc也低,D正

9、確。,2.(2016四川理綜,5,6分)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲所示,O是圓心,MN是法線,AO、BO分別表示某次測量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測得多組入射角i和折射角r,作出sin i-sin r圖像如圖乙所示。則() A.光由A經(jīng)O到B,n=1.5 B.光由B經(jīng)O到A,n=1.5 C.光由A經(jīng)O到B,n=0.67 D.光由B經(jīng)O到A,n=0.67,答案B圖像斜率k=1,故光從光密介質(zhì)射入,從光疏介質(zhì)射出,其折射率n= =1.5,故B選項(xiàng)正確。,3.(2015安徽理綜,18,6分)如圖所示,一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上,經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折射后從

10、AC面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角i和入射角i相等時(shí),出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。已知棱鏡頂角為,則計(jì)算棱鏡對該色光的折射率表達(dá)式為(),A.B. C.D.,答案A由圖可知,當(dāng)出射角與入射角相等時(shí),AB面上的折射角與AC面上的入射角相等,設(shè)為r, 由幾何關(guān)系可知+=180,2r+=180,得=2r,而=2(i-r),得i=,由折射定律得n= ,選項(xiàng)A正確。,4.(2015四川理綜,3,6分)直線P1P2過均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱,由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比() A.玻璃對a光的折射率較大 B.玻璃對a光的臨界角較小 C.b光在玻璃中的傳播速度較小 D.b

11、光在玻璃中的傳播時(shí)間較短,答案C從光路圖可以看出,a、b兩束光的入射角相等,b光的折射角更小一些,由此可知nbna,A錯(cuò)誤;由sin C=可知,玻璃對a光的臨界角較大,B錯(cuò)誤;由n=可知,b光在玻璃中的傳播速度較 小,C正確;b光在玻璃中的傳播速度較小,且它在玻璃中傳播的距離較長,所以在玻璃中的傳播時(shí)間較長,D錯(cuò)誤。,5.(2014福建理綜,13,6分)如圖,一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚,O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心,下圖能正確描述其光路的是(),答案A光束沿玻璃磚半徑射向O點(diǎn),在界面處入射角大于或等于臨界角時(shí),發(fā)生全反射,小于臨界角時(shí),在空氣中的折射角大于入射角,A正確,C錯(cuò)誤;當(dāng)光束由空氣射

12、向玻璃磚時(shí),由發(fā)生全反射的條件可知B錯(cuò)誤;在玻璃中的折射角應(yīng)小于入射角,D錯(cuò)誤。,6.(2013福建理綜,14,6分)一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光,從空氣斜射向玻璃三棱鏡。下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是(),答案B光線通過玻璃三棱鏡后應(yīng)向底邊偏折,可知C、D錯(cuò)誤。光的頻率越大,折射率越大,向底邊偏折程度越大,光線在進(jìn)入與射出兩處都會(huì)發(fā)生不同程度的偏折,所以A錯(cuò)誤、B正確。,7.2017課標(biāo),34(2),10分一直桶狀容器的高為2l,底面是邊長為l的正方形;容器內(nèi)裝滿某種透明液體,過容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料,其他

13、內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源,已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直,求該液體的折射率。,答案1.55,解析設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點(diǎn)的光線的入射角為i1,折射角為r1。在剖面內(nèi)作光源相對于反光壁的鏡像對稱點(diǎn)C,連接C、D,交反光壁于E點(diǎn),由光源射向E點(diǎn)的光線,反射后沿ED射向D點(diǎn)。光線在D點(diǎn)的入射角為i2,折射角為r2,如圖所示。設(shè)液體的折射率為n,由折射定律有 n sin i1=sin r1 n sin i2=sin r2 由題意知r1+r2=90 聯(lián)立式得n2= 由幾何關(guān)系可知sin i1=,sin i2= 聯(lián)立式得n=1.55,解題關(guān)鍵正確畫出光路圖,由數(shù)學(xué)知識(shí)找出

14、相關(guān)角的關(guān)系。,8.2017課標(biāo),34(2),10分如圖,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點(diǎn)為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為0.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。,答案1.43,解析本題考查幾何光學(xué)折射與反射。 如圖,根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性,與入射光線相對于OC軸對稱的出射光線一定與入射光線平行。這樣,從半球面射入的折射光線,將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射。 設(shè)光線在半球面的入射角為i,折射角為r。由折射定律有 sin i=n sin

15、 r 由正弦定理有 = 由幾何關(guān)系,入射點(diǎn)的法線與OC的夾角為i。由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有 sin i= 式中L是入射光線與OC的距離。由式和題給數(shù)據(jù)得 sin r=,由式和題給數(shù)據(jù)得 n=1.43,9.2017課標(biāo),34(2),10分如圖,一半徑為R的玻璃半球,O點(diǎn)是半球的球心,虛線OO表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為1.5?，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)。求 ()從球面射出的光線對應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值; ()距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。,答案()R()R(或2.74

16、R),解析本題考查全反射、折射、折射率、折射定律。 ()如圖,從底面上A處射入的光線,在球面上發(fā)生折射時(shí)的入射角為i,當(dāng)i等于全反射臨界角iC時(shí),對應(yīng)入射光線到光軸的距離最大,設(shè)最大距離為l。 i=iC 設(shè)n是玻璃的折射率,由全反射臨界角的定義有 n sin iC=1 由幾何關(guān)系有 sin i= 聯(lián)立式并利用題給條件,得 l=R,()設(shè)與光軸相距的光線在球面B點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)的入射角和折射角分別為i1和r1,由折射定律 有 n sin i1=sin r1 設(shè)折射光線與光軸的交點(diǎn)為C,在OBC中,由正弦定理有 = 由幾何關(guān)系有 C=r1-i1 sin i1= 聯(lián)立式及題給條件得 OC=R2.74R,

17、10.2017江蘇單科,12B(3)人的眼球可簡化為如圖所示的模型。折射率相同、半徑不同的兩個(gè)球體共軸。平行光束寬度為D,對稱地沿軸線方向射入半徑為R的小球,會(huì)聚在軸線上的P點(diǎn)。取球體的折射率為,且D=R。求光線的會(huì)聚角。(示意圖未按比例畫出),答案30,解析由幾何關(guān)系sin i=,解得i=45,則由折射定律=n,解得=30 且i=+,解得=30,友情提醒對折射率的理解 注意:折射率n=中,入射角i是光在真空或空氣中的入射角度。,11.2016課標(biāo),34(2),10分物理選修3-4 如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A,它到池邊的水平距離為3.0 m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向

18、的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為。 ()求池內(nèi)的水深; ()一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上,他的眼睛到池面的高度為2.0 m。當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí),他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。,答案()2.6 m()0.7 m,解析()如圖,設(shè)到達(dá)池邊的光線的入射角為i。依題意,水的折射率n=,光線的折射角=90 。由折射定律有 n sin i=sin 由幾何關(guān)系有 sin i= 式中,l=3 m,h是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 h= m2.6 m ()設(shè)此時(shí)救生員的眼睛到池邊的水平距離為x。依題意,救生

19、員的視線與豎直方向的夾角為=45。由折射定律有,n sin i=sin 式中,i是光線在水面的入射角。設(shè)池底點(diǎn)光源A到水面入射點(diǎn)的水平距離為a。由幾何關(guān)系有 sin i= x+l=a+h 式中h=2 m。聯(lián)立式得 x= m0.7 m,解題關(guān)鍵幾何光學(xué)一定要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用,關(guān)鍵是要根據(jù)題意,畫出正確的光路圖,根據(jù)光路圖找出需要的各種幾何關(guān)系,比如本題中的sin i=、sin i=、x+l=a+h等。,12.2014課標(biāo),34(2),9分,0.571物理選修3-4 一個(gè)半圓柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示。玻璃的折射率為n=。 ()一束平行光垂直射向玻

20、璃磚的下表面,若光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少? ()一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距 R處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的 位置。,答案()R()見解析,解析()在O點(diǎn)左側(cè),設(shè)從E點(diǎn)射入的光線進(jìn)入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角,則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出,如圖。由全反射條件有sin = 由幾何關(guān)系有OE=R sin 由對稱性可知,若光線都能從上表面射出,光束的寬度最大為 l=2OE 聯(lián)立式,代入已知數(shù)據(jù)得l=R ()設(shè)光線在距O點(diǎn)R的C點(diǎn)射入后,在上表面的入射角為,由幾何關(guān)系及式和已知條件得 =60,光

21、線在玻璃磚內(nèi)會(huì)發(fā)生三次全反射,最后由G點(diǎn)射出,如圖。由反射定律和幾何關(guān)系得,OG=OC=R 射到G點(diǎn)的光有一部分被反射,沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出。,13.(2017上海單科,4,3分)用單色光照射位于豎直平面內(nèi)的肥皂液薄膜,所觀察到的干涉條紋為(),考點(diǎn)二光的干涉、衍射和偏振,答案B本題考查薄膜干涉。由于在光的干涉中亮、暗條紋的位置取決于兩列光波相遇時(shí)通過的路程之差,則在薄膜干涉中取決于入射點(diǎn)處薄膜的厚度。因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一個(gè)上薄下厚的楔形膜,厚度相等的位置在同一條水平線上,故同一條干涉條紋必然是水平的,由此可知只有選項(xiàng)B正確。,解題指導(dǎo)干涉條紋位置與形狀的判定 同一條干涉條紋上各

22、點(diǎn)的位置決定了干涉條紋的形狀。在雙縫干涉及薄膜干涉中,某點(diǎn)處于哪一級亮條紋或暗條紋上,取決于兩光波相遇時(shí)通過的路程差。在兩波源相位相同的情況下,當(dāng)r=n時(shí)處于亮條紋上,當(dāng)r=(2n+1)時(shí)處于暗條紋上。,14.(2014大綱全國,17,6分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,一鈉燈發(fā)出的波長為589 nm的光,在距雙縫1.00 m的屏上形成干涉圖樣。圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350 cm,則雙縫的間距為() A.2.0610-7 mB.2.0610-4 m C.1.6810-4 mD.1.6810-3 m,答案C由x=可得雙縫間距d= m=1.6810-4 m,選項(xiàng)C正確。,15.(2014浙江理綜,18

23、,6分)(多選)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象,說法正確的是() A.水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快 B.光從空氣射入玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射 C.在岸邊觀察前方水中的一條魚,魚的實(shí)際深度比看到的要深 D.分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬,答案CD因?yàn)轭l率f藍(lán)f紅,則n藍(lán)n紅,又因?yàn)樵谒衯=,得到v藍(lán)藍(lán),同一裝置L/d相同,所以用紅光時(shí)條紋間距更寬,D項(xiàng)正確。,16.2017課標(biāo),34(1),5分在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用綠色激光照射在雙縫上,在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距,可選用的方法是。 A.改用紅色激光 B.改用藍(lán)色激光 C.減小雙縫間距

24、D.將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng) E.將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng),答案ACD,解析本題考查雙縫干涉。由相鄰兩亮條紋間距x=可知,若要增大兩相鄰亮條紋的間距,應(yīng) 增大雙縫與光屏間距離L、減小雙縫間距d或增大照射光波長,而紅綠藍(lán),故選項(xiàng)A、C、D正確。,解題關(guān)鍵熟記雙縫干涉中相鄰亮條紋間距公式及各色光的波長大小關(guān)系。,17.(2017上海單科,2,3分)光子的能量與其() A.頻率成正比B.波長成正比 C.速度成正比D.速度平方成正比,考點(diǎn)三光電效應(yīng),答案A由E=h、c=得E=h=h,可見光子的能量與其頻率成正比、與其波長成反比,A正 確,B錯(cuò)誤。由于任意能量的光子在真空中傳播的速度都是相同的,故C

25、、D皆錯(cuò)誤。,易錯(cuò)點(diǎn)撥關(guān)于光子的能量 光子的能量不能理解為動(dòng)能,不能由動(dòng)能的定義式Ek=mv2來處理光子能量的問題,謹(jǐn)記愛因斯 坦的光子說、質(zhì)能方程是關(guān)鍵。,18.(2015天津理綜,2,6分)中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識(shí),唐人張志和在玄真子濤之靈中寫道:“雨色映日而為虹”。從物理學(xué)角度看,虹是太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的。如圖是彩虹成因的簡化示意圖,其中a、b是兩種不同頻率的單色光,則兩光() A.在同種玻璃中傳播,a光的傳播速度一定大于b光 B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,b光側(cè)移量大 C.分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應(yīng),a光也一定能 D.以相同的入

26、射角從水中射入空氣,在空氣中只能看到一種光時(shí),一定是a光,答案C根據(jù)光路圖可知,a光的折射率大于b光的折射率。由n=可知,在同種玻璃中,a光的 傳播速度應(yīng)小于b光,A項(xiàng)錯(cuò)誤;以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,由于a光的折射率大,偏折程度大,a光側(cè)移量大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;折射率大的a光頻率也高,所以分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應(yīng),a光也一定能,C項(xiàng)正確;由于b光的折射率小,b光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)發(fā)生全反射的臨界角大,當(dāng)a、b光以相同的入射角從水中射入空氣時(shí),若在空氣中只能看到一種光,說明該光未發(fā)生全反射,所以一定是b光,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,19.(2014廣東理綜,18,6分)(多選)在

27、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用頻率為的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應(yīng),下列說法正確的是() A.增大入射光的強(qiáng)度,光電流增大 B.減小入射光的強(qiáng)度,光電效應(yīng)現(xiàn)象消失 C.改用頻率小于的光照射,一定不發(fā)生光電效應(yīng) D.改用頻率大于的光照射,光電子的最大初動(dòng)能變大,答案AD增大入射光強(qiáng)度,使單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加,因此光電流增大,選項(xiàng)A正確;能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的頻率有關(guān),與強(qiáng)度無關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)入射光的頻率小于,但仍大于極限頻率時(shí)發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由Ekm=h-W0知,增大入射光的頻率,光電子的最大初動(dòng)能變大,選項(xiàng)D正確。,20.2016課標(biāo),35(1),5分現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)

28、實(shí)驗(yàn),當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí),有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是。 A.保持入射光的頻率不變,入射光的光強(qiáng)變大,飽和光電流變大 B.入射光的頻率變高,飽和光電流變大 C.入射光的頻率變高,光電子的最大初動(dòng)能變大 D.保持入射光的光強(qiáng)不變,不斷減小入射光的頻率,始終有光電流產(chǎn)生 E.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與入射光的光強(qiáng)無關(guān),答案ACE,解析保持入射光的頻率不變,入射光的光強(qiáng)變大,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子個(gè)數(shù)增加,則飽和光電流變大,故A正確。飽和光電流的大小與入射光的頻率無直接關(guān)系,故B錯(cuò)。由Ek=h-W,可知C正確。當(dāng)入射光的頻率小于金屬的極限頻率時(shí),光電效應(yīng)不能發(fā)生,故D錯(cuò)。由eU=mv

29、2=h -W得eU=h-W,可見,遏止電壓U隨的增大而增大,與入射光的光強(qiáng)無關(guān),故E正確。,知識(shí)歸納關(guān)于光電效應(yīng)的問題,熟練掌握以下關(guān)系式很重要:h=W+mv2;h0=W;eU= mv2。,評析本題考查了光電效應(yīng)的基本規(guī)律,屬于容易題。,C組教師專用題組,1.(2015福建理綜,13,6分)如圖,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,波長分別為a、b,該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb,則() A.anb B.ab,nab,nanb,答案B由圖可知b光偏折程度大,則nab,B項(xiàng)正確。,2.(2014四川理綜,3,6分)如圖所示,口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小

30、球。則() A.小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球 B.小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出 C.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大 D.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大,答案D設(shè)發(fā)光小球在P點(diǎn),如圖甲,當(dāng)發(fā)光小球不在缸底中心O時(shí),仍有光線從側(cè)面射出,所以A錯(cuò)誤。光從水面射入空氣時(shí),當(dāng)入射角大于或等于臨界角時(shí),會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象,如圖乙,只有在入射角小于臨界角C的范圍內(nèi)光才能從水面射出,B錯(cuò)誤。光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),頻率保持不變,C錯(cuò)誤。光在水中的傳播速度v=,光在空氣中的傳播速度近似等于真空中的傳 播速度c,所以D正確。,3.(2013四川理綜,3,6分)光射到兩種不同介質(zhì)的

31、分界面,分析其后的傳播情形可知() A.折射現(xiàn)象的出現(xiàn)說明光是縱波 B.光總會(huì)分為反射光和折射光 C.折射光與入射光的傳播方向總是不同的 D.發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同,答案D折射是橫波、縱波共有的現(xiàn)象,光是一種電磁波,而電磁波是橫波,A錯(cuò)誤;當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)而且入射角不小于臨界角時(shí),就只有反射光而無折射光,B錯(cuò)誤;當(dāng)入射角等于0時(shí)折射光與入射光傳播方向相同,C錯(cuò)誤;由惠更斯原理對折射的解釋可知D正確。,4.(2013天津理綜,8,6分)(多選)固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖,O點(diǎn)為圓心,OO為直徑MN的垂線。足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN。由A、B兩種單

32、色光組成的一束光沿半徑方向射向O點(diǎn),入射光線與OO夾角較小時(shí),光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑,逐漸增大角,當(dāng)=時(shí),光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失,繼續(xù)增大角,當(dāng)=時(shí),光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失,則() A.玻璃磚對A光的折射率比對B光的大 B.A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大 C.時(shí),光屏上只有1個(gè)光斑 D.時(shí),光屏上只有1個(gè)光斑,答案AD因A光先消失,說明A光先發(fā)生全反射,所以玻璃對A光的折射率大于B光,A項(xiàng)正確。由v=可知折射率越大則速度v越小,B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)時(shí),A光發(fā)生全反射,只有反射光斑與B 光的折射光斑,共2個(gè),C項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)時(shí),A、B光均發(fā)生全反射,光屏上只剩下1個(gè)反射光斑, D項(xiàng)正確。,5.(

33、2012北京理綜,14,6分,0.77)一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃,這束光的() A.速度變慢,波長變短B.速度不變,波長變短 C.頻率增高,波長變長D.頻率不變,波長變長,答案A單色光從空氣射入玻璃,光的頻率f不變;波長=,其中0為光在空氣中的波長,n為玻 璃對空氣的折射率,n1,故波長變短;光速v=f,故光的速度變慢,所以選項(xiàng)A正確。,6.2015課標(biāo),35(1),5分,0.445實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是。 A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣 B.射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡 C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu) D.人們利用電子顯微鏡觀測

34、物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu) E.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān),答案ACD,解析電子束通過雙縫產(chǎn)生干涉圖樣,體現(xiàn)的是波動(dòng)性,A正確;射線在云室中留下清晰的徑跡,不能體現(xiàn)波動(dòng)性,B錯(cuò)誤;衍射體現(xiàn)的是波動(dòng)性,C正確;電子顯微鏡利用了電子束波長短的特性,D正確;光電效應(yīng)體現(xiàn)的是光的粒子性,E錯(cuò)誤。,7.2016課標(biāo),34(2),10分物理選修3-4,如圖,玻璃球冠的折射率為,其底面鍍銀,底面的半徑是球半徑的倍;在過球心O且垂直于底 面的平面(紙面)內(nèi),有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn),該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射

35、方向的偏角。,答案150,解析設(shè)球半徑為R,球冠底面中心為O,連接O、O,則OOAB。令OAO=,有 cos = 即=30 由題意MAAB 所以O(shè)AM=60 設(shè)圖中N點(diǎn)為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點(diǎn),所考慮的光線的光路圖如圖所示。設(shè)光線在M點(diǎn)的入射角為i、折射角為r,在N點(diǎn)的入射角為i,反射角為i,玻璃折射率為n。由于OAM為等邊三角形,有 i=60 由折射定律有sin i=n sin r,代入題給條件n=得r=30 作底面在N點(diǎn)的法線NE,由于NEAM,有i=30 根據(jù)反射定律,有i=30 連接ON,由幾何關(guān)系知MANMON,故有MNO=60 由式得ENO=30 于是ENO為反射角,NO為反射

36、光線。這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所以,經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角為 =180-ENO=150,9.2014山東理綜,38(2),8分【物理物理3-4】 如圖,三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面,O為BC邊的中點(diǎn),位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射,第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。已知=15,BC邊長為2L,該介質(zhì)的折射率為。 求: ()入射角i; ()從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為c,可能用到:sin 75=或tan 15=2-)。,答案()45()L,解析()根據(jù)全反射規(guī)律可知,光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C,由折

37、射定律得 sin C= 代入數(shù)據(jù)得 C=45 設(shè)光線在BC面上的折射角為r,由幾何關(guān)系得 r=30 由折射定律得 n= 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得 i=45,()在OPB中,根據(jù)正弦定理得 = 設(shè)所用時(shí)間為t,光線在介質(zhì)中的速度為v,得 =vt v= 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得 t=L,A組20152017年高考模擬基礎(chǔ)題組 （時(shí)間:40分鐘分值:70分） 選擇題(每題5分,共70分) 1.(2017北京昌平二模,13)一束單色光由空氣進(jìn)入水中,該光先后在空氣和水中傳播時(shí)() A.速度相同,波長相同 B.速度不同,波長相同 C.速度相同,頻率相同 D.速度不同,頻率相同,三年模擬,答案D光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種

38、介質(zhì),頻率不變,水的折射率大于空氣的,v=,光在水中的 傳播速度小于在空氣中的,波長=,因此光在水中的波長小于在空氣中的。,2.(2017北京東城一模,14)如圖所示,將一個(gè)半圓形玻璃磚置于空氣中,當(dāng)一束單色光入射到玻璃磚的圓心O時(shí),下列情況不可能發(fā)生的是(),答案B光由空氣斜射入玻璃時(shí)折射角小于入射角,A正確,B錯(cuò)誤,C、D選項(xiàng)中,光由空氣進(jìn)入玻璃入射角為零,折射角為零,再由玻璃斜射入空氣,折射角大于入射角,也可能發(fā)生全反射,C、D正確。,3.(2017北京海淀一模,15)如圖所示,兩束單色光a、b同時(shí)從空氣中斜射入平行玻璃磚的上表面,進(jìn)入玻璃磚中形成復(fù)合光束c,則下列說法中正確的是() A

39、.若用a光照射某金屬的表面能發(fā)生光電效應(yīng),則用b光照射也能發(fā)生 B.在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距較小 C.在玻璃磚中a光的速度較小 D.從水中射向空氣發(fā)生全反射時(shí),a光的臨界角較小,答案A由圖可知nab,由條紋間距公式x=,可知在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),a光的干涉條紋間距較大,B錯(cuò)。又n=,則vavb,C 錯(cuò)。由n=知,CaCb,D錯(cuò)。,4.(2017北京朝陽一模,14)關(guān)于紅、紫兩束單色光,下列說法正確的是() A.在空氣中紅光的波長較長 B.在同一玻璃中紅光的速度較小 C.紅光的光子能量較大 D.用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),紅光的干涉條紋間距較小,答案A紅光的波長

40、比紫光的長,故A正確;紅光的頻率比紫光的小,故紅光的光子能量較小,故C錯(cuò)誤;由n=和n紅n紫,可知在同一玻璃中紅光的速度大,故B錯(cuò)誤;由x=,可知用同一裝置做 雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),紅光的干涉條紋間距較大,故D錯(cuò)誤。,5.(2017北京順義二模,15)下列說法正確的是() A.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象 B.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象 C.電視機(jī)遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來換頻道的 D.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象,答案B用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的折射現(xiàn)象;電視機(jī)遙控器發(fā)出的是紅外線脈沖;用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度利用的是光的干涉現(xiàn)象。

41、,6.(2017北京順義二模,20)二氧化碳對波長較長的電磁輻射(如紅外線)有較強(qiáng)的吸收作用,而對波長較短的電磁輻射(如可見光)的吸收作用較弱。陽光中多種波長的電磁輻射透過大氣照到地球表面,使地面升溫,而地面的熱輻射是波長較長的電磁輻射,它不容易透過大氣中的二氧化碳,于是大氣溫度上升。大氣中二氧化碳的作用像暖房的玻璃一樣:太陽的熱輻射容易進(jìn)來,地面的熱輻射卻不易出去。這種效應(yīng)叫“溫室效應(yīng)”。二氧化碳是一種重要的“溫室氣體”。溫室效應(yīng)使得大氣的溫度不致太低,晝夜溫差不致太大,各種生物能夠繁衍生息。然而,近年來由于人類的活動(dòng),大氣中的二氧化碳增加,溫室效應(yīng)加劇,這是全球變暖的重要原因。根據(jù)上述觀點(diǎn)

42、及你所掌握的其他信息,判斷下列說法正確的是() A.紅外線具有明顯的熱效應(yīng)是因?yàn)槠涔庾幽芰看笥诳梢姽獾墓庾幽芰?B.溫室效應(yīng)是指二氧化碳對可見光吸收較弱,大量的可見光照射到地面,導(dǎo)致地球溫度升高 C.在地球形成的早期,火山活動(dòng)頻繁,排出大量的二氧化碳,溫室效應(yīng)顯著,當(dāng)時(shí)地球的氣溫很高 D.由于現(xiàn)代工業(yè)大量燃燒煤炭、石油等燃料,燃燒過程放出大量的熱,導(dǎo)致地球溫度升高,氣候變暖,答案C光子能量E=h=h,紅外線的波長比可見光的長,光子能量小,A項(xiàng)錯(cuò)。B項(xiàng)對溫室效 應(yīng)的原因解釋不完整。現(xiàn)代工業(yè)大量燃燒煤炭、石油等燃料,產(chǎn)生大量二氧化碳,使溫室效應(yīng)加劇,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,7.(2017北京海淀二模,14)下

43、列說法中正確的是() A.水面漂浮的無色薄油膜在陽光照射下出現(xiàn)彩色條紋,這是光的干涉現(xiàn)象 B.若用X射線照射某金屬板能發(fā)生光電效應(yīng),則用紫外線照射該金屬板也一定能發(fā)生 C.在相同條件下,射線與可見光相比更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象 D.太陽光譜中有一些清晰的暗線,這說明太陽中缺少與這些暗線對應(yīng)的元素,答案A頻率大的色光光子能量大,更容易發(fā)生光電效應(yīng),X紫,B錯(cuò)。波長長的色光,更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,可,C錯(cuò)。太陽光譜是吸收光譜,太陽光譜中有一些清晰的暗線,說明太陽中具有與這些暗線對應(yīng)的元素,D錯(cuò)。,8.(2017北京朝陽二模,14)如圖所示,ABC是一個(gè)用折射率n的透明介質(zhì)做成的棱鏡,其截面為 等腰直

44、角三角形?，F(xiàn)有一束光從圖示位置垂直入射到棱鏡的AB 面上,則該光束() A.能從AC面射出 B.能從BC面射出 C.進(jìn)入棱鏡后速度不變 D.進(jìn)入棱鏡后波長變長,答案B因n,故光從介質(zhì)射入空氣時(shí)發(fā)生全反射時(shí)的臨界角45。由題知光從AC面射 向空氣時(shí)入射角為45,將在AC面上發(fā)生全反射,而垂直BC面射出,故A錯(cuò)而B對。光從空氣射入介質(zhì)時(shí),頻率不變而速度變小,由v=f可知,波長變短,故C、D錯(cuò)誤。,9.(2017北京豐臺(tái)二模,14)用某種頻率的光照射鋅板時(shí),鋅板能發(fā)射出光電子。為了增大光電子的最大初動(dòng)能,下列辦法可行的是() A.增大入射光的強(qiáng)度 B.增加入射光的照射時(shí)間 C.用波長更長的入射光照射

45、鋅板 D.用頻率更高的入射光照射鋅板,答案D由光電效應(yīng)方程h=W+Ekm知,用頻率更高的入射光照射鋅板,產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能增大。,10.(2016北京東城一模,14)已知單色光a的頻率低于單色光b的頻率,則() A.通過同一玻璃三棱鏡時(shí),單色光a的偏折程度小 B.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí),單色光a的臨界角小 C.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉,用單色光a照射時(shí)相鄰亮紋間距小 D.照射同一金屬發(fā)生光電效應(yīng),用單色光a照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能大,答案A單色光頻率越小,折射率越小,發(fā)生折射時(shí)偏折程度越小,故A正確;折射率越小,全反射臨界角越大,故B錯(cuò)誤;頻率越小,波長越長,通過同一裝置發(fā)生雙縫

46、干涉時(shí),由x=知,相鄰亮 紋間距越大,故C錯(cuò)誤;發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),光電子的最大初動(dòng)能Ekm=h-W0,光的頻率越小,光電子的最大初動(dòng)能越小,故D錯(cuò)誤。,11.(2016北京東城零模,16)兩束不同頻率的單色光a、b從空氣彼此平行射入水中,發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象()。下列結(jié)論中正確的是() A.光束a在水中的傳播速度比光束b在水中的傳播速度小 B.若光束從水中射向空氣,則光束b的臨界角比光束a的臨界角大 C.若單色光a照射某金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng),那么單色光b照射該金屬時(shí)也一定能發(fā)生光電效應(yīng) D.用單色光a和單色光b分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),在其他條件一定的情況下,單色光a的條紋間距比單色光b的條紋間距

47、小,答案C由圖可知navb。由sin C=可知兩束光發(fā) 生全反射的臨界角CaCb。因?yàn)閍b,故用單色光a、b分別做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),在其他條件一定的情況下,xaxb。由上述分析可知C正確,A、B、D均錯(cuò)誤。,12.(2016北京西城二模,14)下列幾個(gè)光現(xiàn)象中,屬于衍射現(xiàn)象的是() A.水中的氣泡看起來特別明亮 B.白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色光帶 C.在陽光照射下肥皂泡上出現(xiàn)彩色花紋 D.通過兩支鉛筆夾成的狹縫看點(diǎn)亮的日光燈出現(xiàn)彩色條紋,答案D水中的氣泡看起來特別明亮是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀荼砻鏁r(shí)發(fā)生了全反射。白光通過三棱鏡后出現(xiàn)彩色光帶為色散現(xiàn)象。在陽光照射下的肥皂泡上出現(xiàn)彩色條紋是發(fā)生了干涉。只

48、有D項(xiàng)描述現(xiàn)象屬于衍射現(xiàn)象。,13.(2016北京東城二模,14)一束單色光在某種介質(zhì)中的傳播速度是其在真空中傳播速度的一半,則() A.該介質(zhì)對于這束單色光的折射率為0.5 B.這束單色光由該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為60 C.這束單色光在該介質(zhì)中的頻率為其在真空中頻率的一半 D.這束單色光在該介質(zhì)中的波長為其在真空中波長的一半,答案D該介質(zhì)對于這束單色光的折射率n=2,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由sin C=,代入數(shù)據(jù)得sin C=, 則C=30,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),頻率不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由c=0f和v=f知= ,故=0,D項(xiàng)正確。,14.(2015北京東城二模,15)用單色光

49、照射某種金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)。已知單色光的頻率為,金屬的逸出功為W,普朗克常量為h,光電子的最大初動(dòng)能為Ek,下列關(guān)于它們之間關(guān)系的表達(dá)式正確的是() A.Ek=h-WB.Ek=h+W C.W=Ek-hD.W=Ek+h,答案A由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知,A正確。,B組20152017年高考模擬綜合題組 （時(shí)間:25分鐘分值:50分） 選擇題(每題5分,共50分) 1.(2017北京豐臺(tái)一模,14)已知一束可見光m是由a、b、c三種單色光組成的,光束m通過三棱鏡的傳播情況如圖所示,則比較a、b、c三種單色光,下列說法正確的是() A.a色光的折射率最大 B.c色光的頻率最小 C.b色光在玻璃中的

50、傳播速度最大 D.c色光發(fā)生全反射的臨界角最小,答案D由白光通過玻璃三棱鏡后形成色散現(xiàn)象可知a相當(dāng)于紅光,b相當(dāng)于綠光,而c相當(dāng)于紫光,易知B項(xiàng)錯(cuò)誤;由折射率的定義易知A項(xiàng)錯(cuò)誤;由n=可知C項(xiàng)錯(cuò)誤;由sin C=可知D項(xiàng)正 確。,2.(2017北京石景山一模,13)下列說法正確的是() A.光電效應(yīng)表明光具有波動(dòng)性 B.光的衍射現(xiàn)象表明光具有粒子性 C.光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大 D.光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大,答案C光電效應(yīng)表明光具有粒子性,A錯(cuò)。干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性,B錯(cuò)。光從水中進(jìn)入空氣后頻率不變,速度變大,C正確,D錯(cuò)誤。,3.(2017北京東城二模,19)如圖所示,把一

51、塊不帶電的鋅板連接在驗(yàn)電器上。當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí),發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針偏轉(zhuǎn)一定角度,則() A.鋅板帶正電,驗(yàn)電器帶負(fù)電 B.若改用強(qiáng)度更小的紫外線照射鋅板,驗(yàn)電器的指針也會(huì)偏轉(zhuǎn) C.若改用紅外線照射鋅板,驗(yàn)電器的指針仍然會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) D.這個(gè)現(xiàn)象可以說明光具有波動(dòng)性,答案B紫外線使鋅板發(fā)生光電效應(yīng),鋅板失去電子而帶正電,則與之連接的驗(yàn)電器也帶正電。紅外線的頻率小于鋅的截止頻率,不發(fā)生光電效應(yīng),驗(yàn)電器的指針不偏轉(zhuǎn)。該現(xiàn)象說明光具有粒子性。,考查點(diǎn)光電效應(yīng)。,易錯(cuò)提示鋅板中電子飛出,但不是轉(zhuǎn)移到驗(yàn)電器上。注意與靜電感應(yīng)現(xiàn)象的區(qū)別。,4.(2017北京海淀一模,20)實(shí)驗(yàn)表明:光子與速度不太大的電子碰撞

52、發(fā)生散射時(shí),光的波長會(huì)變長或者不變,這種現(xiàn)象叫康普頓散射,該過程遵循能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律。如果電子具有足夠大的初速度,以至于在散射過程中有能量從電子轉(zhuǎn)移到光子,則該散射被稱為逆康普頓散射,這一現(xiàn)象已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。關(guān)于上述逆康普頓散射,下列說法中正確的是() A.該過程不遵循能量守恒定律 B.該過程不遵循動(dòng)量守恒定律 C.散射光中存在波長變長的成分 D.散射光中存在頻率變大的成分,答案D光子獲得能量,由E光=h可知,散射光中存在頻率變大的成分。該過程仍遵循動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律。,5.(2017北京西城二模,19)研究光電效應(yīng)的電路如圖甲所示,用藍(lán)光、較強(qiáng)的黃光和較弱的黃光分別照射密封真

53、空管中的金屬極板K,極板發(fā)射出的光電子在電路中形成的光電流I與A、K之間的電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示。關(guān)于1、2、3三條曲線,下列說法正確的是() A.2、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線,曲線2對應(yīng)的黃光較強(qiáng) B.2、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線,曲線3對應(yīng)的黃光較強(qiáng),C.1、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線,曲線1對應(yīng)的黃光較強(qiáng) D.1、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線,曲線3對應(yīng)的黃光較強(qiáng),答案C由愛因斯坦光電效應(yīng)方程h=W+m及遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系qUc=m 知,因?yàn)樗{(lán)光h大,同一金屬逸出功相同,光電子最大初動(dòng)能大,對應(yīng)的遏止電壓大,即2對應(yīng)藍(lán)光,1、3為黃光照射時(shí)得到的曲線,當(dāng)電壓為零時(shí),1對應(yīng)的

54、電流更大,說明光電子數(shù)目更多,即光強(qiáng)較大,C正確。,6.(2016北京朝陽一模,14)a、b兩種單色光以相同的入射角從半圓形玻璃磚的圓心O射向空氣,其光路如圖所示。下列說法正確的是() A.a光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)的臨界角較小 B.該玻璃對a光的折射率較小 C.b光的光子能量較小 D.b光在該玻璃中傳播的速度較大,答案Ba、b光入射角相同,在分界面上a光發(fā)生反射及折射,而b光發(fā)生全反射,因此a光的折射率小于b光的折射率,故B正確;a光折射率小,因此a光發(fā)生全反射的臨界角大,故A錯(cuò)誤;b光折射率大,則b光在該玻璃中的傳播速度小,b光的波長小,b光的光子能量大,故C、D均錯(cuò)誤。,7.(201

55、6北京西城一模,20)光導(dǎo)纖維按沿徑向折射率的變化可分為階躍型和連續(xù)型兩種。階躍型的光導(dǎo)纖維分為內(nèi)芯和外套兩層,內(nèi)芯的折射率比外套的大。連續(xù)型光導(dǎo)纖維的折射率中心最高,沿徑向逐漸減小,外表面附近的折射率最低。關(guān)于光在連續(xù)型光導(dǎo)纖維中的傳播,下列四個(gè)圖中能正確表示傳播路徑的是(),答案C光由空氣斜射入光導(dǎo)纖維時(shí),根據(jù)折射定律,入射角大于折射角,因此光路應(yīng)向下偏折。由題可知,連續(xù)型光導(dǎo)纖維的折射率中心最高,沿徑向逐漸減小,可以將光導(dǎo)纖維看成多層折射率依次減小的材料。光由內(nèi)芯向外表面?zhèn)鞑ミ^程中,在每兩層介質(zhì)的分界面上發(fā)生折射時(shí),入射角都小于折射角,因此光路繼續(xù)向下偏折,如圖所示。當(dāng)達(dá)到某分界面時(shí),發(fā)生全反射,之后的光路將與全反射之前對稱?？芍?只有C選項(xiàng)滿足要求。,8.(2016北京朝陽一模,19)從1907年起,密立根就開始測量金屬的遏止電壓Uc(即圖甲所示的電路中電流表G的讀數(shù)減小到零時(shí)加在電極K、A之間的反向電壓)與入射光的頻率,由此算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較,以檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。按照密立根的方法我們利用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到了某金屬的Uc-圖像如圖乙所示。下列說法正確的是(),甲,A.該金屬的截止頻率約為4.271014 Hz B.該金