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1、2016年高考物理試題分類(lèi)匯編:光學(xué)
[2016上海9].在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,屏上出現(xiàn)了明暗相間的條紋,則
(A)中間條紋間距較兩側(cè)更寬
(B)不同色光形成的條紋完全重合
(C)雙縫間距離越大條紋間距離也越大
(D)遮住一條縫后屏上仍有明暗相間的條紋
【答案】D
【解析】據(jù)干涉圖樣的特征可知,干涉條紋特征是等間距、彼此平行,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;不同色光干涉條紋分布位置不相同,因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤;據(jù)公式可知,雙縫間距d越大,干涉條紋距離越小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;遮住一條縫后,變成了單縫衍射,光的衍射也有衍射條紋,故選項(xiàng)D正確。
[2016四川5].某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲
2、所示,O是圓心,MN是法線(xiàn),AO、BO分別表示某次測(cè)量時(shí)光線(xiàn)在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測(cè)得多組入射角i和折射角r,做出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
【解析】
試題分析:由圖線(xiàn)可知,可得n=1.5;因i是入射角,r是折射角,折射角大于入射角,故光由B經(jīng)O到A,故選B.
考點(diǎn):光的折射定律
[2016上海2].一束單色光由空氣進(jìn)入水中,則該光在空氣和水中傳播時(shí)
3、
(A)速度相同,波長(zhǎng)相同 (B)速度不同,波長(zhǎng)相同
(C)速度相同,頻率相同 (D)速度不同,頻率相同
【答案】D
【解析】不同的單色光頻率不相同,同一單色光在不同的介質(zhì)內(nèi)傳播過(guò)程中,光的頻率不會(huì)發(fā)生改變;由公式可以判斷,水的折射率大于空氣的,所以該單色光進(jìn)入水中后傳播速度減小。故選項(xiàng)D正確。
[2016上海3].各種不同頻率范圍的電磁波按頻率由大到小的排列順序是
(A)γ射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)
(B)γ射線(xiàn)、紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光
(C)紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、γ射線(xiàn)
(D)紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、γ射線(xiàn)
【答案】A
【解析】在電磁波譜中,各電磁波按照頻率從小
4、到大的排列順序是:無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、x射線(xiàn)、γ射線(xiàn),所以選項(xiàng)A正確。
[2016天津1]、我國(guó)成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱(chēng)隱身飛機(jī)的克星,它標(biāo)志著我國(guó)雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑,米波雷達(dá)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)在1~10m范圍內(nèi),則對(duì)該無(wú)線(xiàn)電波的判斷正確的是
A、米波的頻率比厘米波頻率高 B、和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播
C、同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象 D、不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
【答案】C
考點(diǎn):電磁波的傳播;機(jī)械波.
[2016北京14]下列說(shuō)法正確的是
A.電磁波在真空中以光速c傳播
B.在空氣中傳播的聲波是橫波
C.聲波只能
5、在空氣中傳播
D.光需要介質(zhì)才能傳播
【答案】A
【解析】
試題分析:電磁波在真空中的傳播速度等于光速,A正確;在空氣中傳播的聲波是縱波,B錯(cuò)誤;聲波的傳播需要介質(zhì),可以在空氣,液體,和固定中傳播,C錯(cuò)誤;光屬于電磁波,其傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播,D錯(cuò)誤
考點(diǎn):考查了機(jī)械波和電磁波
[2016全國(guó)II-34].[物理選修3–4](15分)
(1)(5分)關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是_____。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān)
B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)
6、可以相互激發(fā),形成電磁波
C.電磁波在真空中自由傳播時(shí),其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直
D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信,但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸
E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失
【答案】ABC
【解析】
試題分析:A、電磁波的傳播速度均為光速,與頻率無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,變化的電磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁電場(chǎng),選項(xiàng)B正確。C、電磁波是橫波,三者兩兩垂直,選項(xiàng)C正確。D、電磁波也可以通過(guò)全反射在光纜中傳播,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。E、波源停止振動(dòng),波會(huì)繼續(xù)傳播,直到能量為零,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。故選ABC。
考點(diǎn):電磁波的產(chǎn)
7、生和傳播
[2016天津2]、右圖是a、b兩光分別經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則
A、在同種均勻介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的大
B、從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)a光臨界角大
C、照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),a光的飽和電流大
D、若兩光均由氫原子能級(jí)躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光的能級(jí)能量差大
【答案】D
考點(diǎn):雙縫干涉;全反射;光電效應(yīng);玻爾理論.
[2016浙江自考模塊13]1.(4分)如圖1所示的半圓形玻璃磚,圓心為O,半徑為R,折射率為。光由空氣從A點(diǎn)垂直射入玻璃磚,OA=。則(單選)
A.該玻璃的臨街角為45
B.光在玻璃磚中的傳播速率為υ=
8、
C.光第一次射出玻璃磚的折射角為60
D.玻璃的臨界角隨入射光線(xiàn)位置變化而變化
[答案] C
[2016理綜I-34] [物理選修3-4](2)(10分)如圖,在注滿(mǎn)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。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線(xiàn)AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為。
(i)求池內(nèi)的水深;
(ii)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。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(xiàn)與豎直方向的夾角恰好為。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)。
【解析】 (i)光由A射向B發(fā)生全反射,光路如圖:
由
9、反射公式可知:
得:;
由,由幾何關(guān)系可得:
所以水深。
(ii)光由A點(diǎn)射入救生員眼中光路圖如圖:
由折射率公式:
可知:,
設(shè),得
帶入數(shù)據(jù)得:,
由幾何關(guān)系得,救生員到池邊水平距離為
[2016全國(guó)III-34](2)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(guò)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(xiàn)射到玻璃球冠上的M點(diǎn),該光線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)恰好過(guò)底面邊緣上的A點(diǎn)。求該光線(xiàn)從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏角。
【答案】
考點(diǎn):
[2016江蘇12B].[選修3—4](12分)
(1)一艘太空飛船靜止
10、時(shí)的長(zhǎng)度為30m,他以0.6c(c為光速)的速度沿長(zhǎng)度方向飛行經(jīng)過(guò)地球,下列說(shuō)法正確的是__△___.
(A)飛船上的觀(guān)測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30m
(B)地球上的觀(guān)測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30m
(C)飛船上的觀(guān)測(cè)者測(cè)得地球上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于c
(D)地球上的觀(guān)測(cè)者測(cè)得飛船上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于c
【答案】B
(2)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波,一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上,兩狹縫就成了兩個(gè)廣元,它們發(fā)出的光波滿(mǎn)足干涉的必要條件,則兩列光的__△___相同.如圖所示,在這兩列光波相遇的區(qū)域中,實(shí)線(xiàn)表示波峰,虛線(xiàn)表示波谷,如果放置光屏,在__△___(選填“A”、“
11、B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋.
【答案】頻率 C
【解析】
試題分析:產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件是兩束光的頻率相同,A、B兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),出現(xiàn)明條紋,C點(diǎn)波峰與波谷相遇振動(dòng)減弱,為暗條紋。
(3)在上述楊氏干涉試驗(yàn)中,若單色光的波長(zhǎng)λ=5.8910-7m,雙縫間的距離d=1mm,雙縫到屏的距離=2m.求第1個(gè)亮光條到第11個(gè)亮條紋的中心
【答案】1.17810–2 m
【解析】
試題分析:相鄰亮條紋的中心間距
由題意知,亮條紋的數(shù)目n=10
解得,代入數(shù)據(jù)得L=1.17810–2 m。
[2016北京24(2)]激光束可以看作是粒子流,其中的粒子以相同的動(dòng)量沿光傳播方
12、向運(yùn)動(dòng)。激光照射到物體上,在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時(shí),也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)例,激光束可以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒。
一束激光經(jīng)S點(diǎn)后被分成若干細(xì)光束,若不考慮光的反射和吸收,其中光束①和②穿過(guò)介質(zhì)小球的光路如圖②所示,圖中O點(diǎn)是介質(zhì)小球的球心,入射時(shí)光束①和②與SO的夾角均為θ,出射時(shí)光束均與SO平行。請(qǐng)?jiān)谙旅鎯煞N情況下,分析說(shuō)明兩光束因折射對(duì)小球產(chǎn)生的合力的方向。
a.光束①和②強(qiáng)度相同;
b.光束①比②強(qiáng)度大。
【答案】(2)a、兩光束對(duì)小球的合力的方向沿SO向左b、兩光束對(duì)小球的合力的方向指向左上方
b、建立如圖所示的Oxy直角坐標(biāo)系
考點(diǎn):考查了動(dòng)量定理的應(yīng)用
[2016海南16(2)] (8分)如圖,半徑為R的半球形玻璃體置于水平桌面上,半球的上表面水平,球面與桌面相切于A(yíng)點(diǎn)。一細(xì)束單色光經(jīng)球心O從空氣中攝入玻璃體內(nèi)(入射面即紙面),入射角為45,出射光線(xiàn)射在桌面上B點(diǎn)處。測(cè)得AN之間的距離為 .現(xiàn)將入射光束在紙面內(nèi)向左平移,求射入玻璃體的光線(xiàn)在球面上恰好發(fā)生全反射時(shí),光束在上表面的入射點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。不考慮光線(xiàn)在玻璃體內(nèi)的多次反射。
【答案】
設(shè)此時(shí)光線(xiàn)入射點(diǎn)為E,折射光線(xiàn)射到玻璃體球面的D點(diǎn),由題意有:④
在內(nèi),根據(jù)正弦定理有:⑤
聯(lián)立以上各式并利用題給條件得:。