1、 专题十四 光 学专项训练卷一分钟一、选择题(全国大纲版,分)在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间 距,该 同 学 可 以 采 用的方法有()A改用红光作为入射光B改用蓝光作为入射光C增大双缝到屏的距离D增大双缝之间的距离(北京理综,分)一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的()A速度变慢,波长变短B速度不变,波长变短C频率增高,波长变长D频率不变,波长变长(上海,分)下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则()A甲为紫光的干涉图样B乙为紫光的干涉图样C丙为红光的干涉图样D丁为红光的干涉图样(四川理综,分)a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时,其折射光束如图
2、所示用a、b两束光()A先后照射双缝干涉实验装置,在缝后屏上都能出现干涉条纹,由此确定光是横波B先后照射某金属,a光照射时恰能逸出光电子,b光照射时也能逸出光电子C从同一介质以相同方向射向空气,其界面为平面,若b光不能进入空气,则a光也不能进入空气D从同一介质以相同方向射向空气,其界面为平面,a 光的反射角比b 光的反射角大(北京理综,分)如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S 时,在光屏 P 上观察到干涉条纹要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以()A增大S 与S 的间距B减小双缝屏到光屏的距离C将绿光换为红光D将绿光换为紫光(广东,分)光 电 效 应 实 验 中,下 列 表 述 正 确
3、的 是()A光照时间越长光电流越大B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率才能产生光电子(上海,分)用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是()A改用频率更小的紫外线照射B改用 X 射线照射C改用强度更大的原紫外线照射D延长原紫外线的照射时间(四川理综,分)下列说法正确的是()A甲乙在同一明亮空间,甲从平面镜中看见乙的眼睛时,乙一定能从镜中看见甲的眼睛B我们能从某位置通过固定的任意透明的介质看见另一侧的所有景物C可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D在介质中光总是沿直线传播(安徽理综,分)实验表明,可见光通过三棱镜时
4、各色光的折射率n随着波长 的变化符合科西经验公式:nAB C,其中 A、B、C 是正的常生色散的情形如下图所示则()A屏上c处是紫光B屏上d 处是红光C屏上b处是紫光D屏上a处是红光(全国,分)某人手持边长为cm 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m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m,发现用这个镜子长度的 就能看到整棵树的像这棵树的高度约为()AmBmCmDm(北京理综,分)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(四
5、川理综,分)用波长为 m 的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是J由此可知,钨的极限频率 是(普 朗 克 常 量hJs,光速c m/s,结果取两位有效数字)()A HzB HzC HzD Hz二、非选择题(重庆理综(),分)图所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的 面不能用手直接接触在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学 绘 出 的 玻 璃 砖 和 三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图所示,计算折射率时,用 (填“d”或“e”)点得到的值较小,用 (填“d”或“e”)点得 到 的 值 误
6、差较小图 图(全国新课标(),分)一玻璃立方体中心有一点状光源今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出 立 方 体已 知 该 玻 璃的折射率 为,求 镀 膜 的 面 积 与 立 方 体 表 面 积 之 比 的 最小值(海南(),分)一玻璃三棱镜,其横截面为等腰三角形,顶角为锐角,折射率为 现 在 横 截 面 内 有 一 光 线从其左侧面上半部分射入棱镜不考虑棱镜内部的反射若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如 图),且 要 求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出,则顶角可在什么范围内取值?(江苏B()一束光从空气射向折射率为 的某种介质,若反向光
7、线与折射光 线 垂 直,则 入 射 角 为 真空中的光速为c,则光在该介质中的传播速度为 (上海,分)如图,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑这是光的 (填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象,这 一 实 验 支 持 了 光 的 (填“波 动 说”“微粒说”或“光子说”)(福建理综(),分)爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而 获 得 年 的 诺 贝 尔 物 理 学奖某种金 属 逸 出 光 电 子 的 最 大 初 动 能Ekm与入射光频率的关系如图所示,其中 为极限频率从图中可以确定的是 (填选项前的字母)A逸出功与有关BEkm与入射
8、光强度成正比C 时,会逸出光电子D图中直线的斜率与普朗克常量有关专题十四 光 学专项训练卷一A、C 命题立意:本题借助双缝干涉实验考查了影响干涉条纹间距的因素,属于考纲中识记、应用层次难度较小解析:由干涉条纹间距的公式 x ld 可知,要增大干涉条纹的间距,可以增大双缝到屏的距离l、减小双缝之间的距离d,选项 C正确、D 错误;还可以换用波长大的单色光,红光的波长比黄光大,蓝光的波长比黄光小,选项 A 正确,B错误题眼:本题突破口有两点:()双缝干涉实验的干涉条纹间距公式()色光的频率的大小关系A 命题立意:本题考查了折射率及折射率与光速的关系难度较小解析:处理此类题目的关键是把握光从一种介质
9、到另一种介质波速的变化,可以由vnc来分析,真空中折射率为n,所以光在真空中的波速为c单色光从一介质进入另一种介质,光的频率不变,由vcn 可知,波速变小,由vf可知,波长变小,选项 A 正确B 命题立意:本题考查对光的干涉和衍射现象的理解和识记能力难度较小解析:干涉图样条纹是等距的,衍射条 纹 是 不 等 距 且 中 央 亮纹宽;波长越长,条纹间距越大,选项 B正确C 命题立意:本题考查了光的折射定律、反射定律、全反射等知识难度中等解析:由图可知,a光的折射率大于b 光,a光的频率大于b 光的频率,两单色光 的 频 率 不 同,不 是 相 干 光,选 项 A 错 误;a光能发生光电效应,b
10、光的频率小,不一定能发生光电效应,选项 B错误;a光的临界角小于b 光的临界角,b光能发生全反射,a光也能发生全反射,选项 C正确;根据光的反射定律,反射角等于入射角,与光的频率无关,选项 D 错误C 解析:本题考查影响条纹间距的因素根 据 x Ld 可知波长大间距大C、D 解析:光电流的大小只与到达阳极的光电子个数有关,A 错由hW Ek 和UqEk 知,C、D 正确选 C、DB 解析:使金属产生光电效应的条件是照射光频率大于该金属极限频率,所以改用比紫外线频率高的 X 射线可能产生光电效应A 解析:根据光路可逆,甲从平面镜中看见乙的眼睛时,乙一定能从镜中看见甲的眼睛;日常生活 中,我 们
11、通 过 窗 户 的玻璃并不能看到另一侧的所有景物;光 就 是 电 磁 波,真 空 中速度一样的;在均匀介质中光总是沿直线传播D 解析:本题考查光的色散结合课本三棱镜色散光路图可知,偏折程度从小到大的颜色顺序为红 橙 黄 绿 蓝 靛 磁根 据本题光路可知a光偏折最小,所以屏上a处是红光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树高镜高cm 树到镜的距离眼睛距镜的距离m眼睛距镜的距离m,即HmLmm人离树越远,视野越大,看到树所需镜面越小,同理有HmLmmm,以 上 两 式 解 得 Lm,HmC 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
12、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B 解析:EkmhW,恰好发生光电效应时出动能为,有hW,且cv,综合化简得 v hc Ekmhc Ekmh Hz光学 d e命题立意:本题以插针法测定玻璃砖折射率的实验为载体考查了折射定律,属于考纲中识记、理解应用层次难度中等如图,考虑从玻璃立方体中心O 点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射根据折射定律有nsinsin式中,n是玻璃的折射率,入射角等于,是折射角现假设 A 点是 上 表 面 面 积 最 小 的 不 透 明
13、薄 膜 边 缘 上 的 一点由题意,在 A 点刚好发生全反射,故A 设线段 OA 在立方体上表面的投影长为RA,由几何关系有sinARARAa()式中a为玻璃立方体的边长,有式得RAa n由题给数据得RAa 由题意,上表面所镀的面积最小的不 透 明 薄 膜 应 是 半 径 为RA 的圆所求的镀膜面积S与玻璃立方体的表面积S 之比为SS RAa 由式得SS 命题立意:本题考查的是折射定律,主要考查考生的物理规律、数学知识的应用能力难度中等 命题立意:本题考查了折射定律及全反射难度中等解析:设入射光线经玻璃折射时,入射角为i,折射角为r,射至棱镜右侧的入射角为根据折射定律有sininsinr由几何关系得r当i时,由式知r,有最大值m(如图),由式得m同时m 应小于玻璃对空气的全反射临界角,即sinm n 由式和题目所给条件可得,棱镜顶角的取值范围为 c 解析:若反射光线与折射光线垂直,则入射角和折射角 和,则 sincos,已 知 nsinsinsincostan,n,所以;ncv,所以vcn c 衍射 波动说 解析:本题考查光的衍射和干涉光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象叫做光的衍射,这是典型的圆孔衍射光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性D 解析:根据光电效应方程EkmhW,结合图线可知图中直线的斜率与普朗克常量有关
