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1、2016年高考物理試題分類匯編:光學
[2016上海9].在雙縫干涉實驗中,屏上出現了明暗相間的條紋,則
(A)中間條紋間距較兩側更寬
(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A錯誤;不同色光干涉條紋分布位置不相同,因此選項B錯誤;據公式可知,雙縫間距d越大,干涉條紋距離越小,故選項C錯誤;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D正確。
[2016四川5].某同學通過實驗測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,AO、BO分別表示某次測量時光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學測得多組入射角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O到B,n=1.5 B.光由B經O到A,n=1.5
C.光由A經O到B,n=0.67 D.光由B經O到A,n=0.67
【答案】B
【解析】
試題分析:由圖線可知,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O到A,故選B.
考點:光的折射定律
[2016上海2].一束單色光由空氣進入水中,則該光在空氣和水中傳播時
3、
(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
【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內傳播過程中,光的頻率不會發(fā)生改變;由公式可以判斷,水的折射率大于空氣的,所以該單色光進入水中后傳播速度減小。故選項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、紫外線、可見光、紅外線
(B)γ射線、紅外線、紫外線、可見光
(C)紫外線、可見光、紅外線、γ射線
(D)紅外線、可見光、紫外線、γ射線
【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:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線,所以選項A正確。
[2016天津1]、我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星,它標志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑,米波雷達發(fā)射無線電波的波長在1~10m范圍內,則對該無線電波的判斷正確的是
A、米波的頻率比厘米波頻率高 B、和機械波一樣須靠介質傳播
C、同光波一樣會發(fā)生反射現象 D、不可能產生干涉和衍射現象
【答案】C
考點:電磁波的傳播;機械波.
[2016北京14]下列說法正確的是
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錯誤;聲波的傳播需要介質,可以在空氣,液體,和固定中傳播,C錯誤;光屬于電磁波,其傳播不需要介質,可以在真空中傳播,D錯誤
考點:考查了機械波和電磁波
[2016全國II-34].[物理選修3–4](15分)
(1)(5分)關于電磁波,下列說法正確的是_____。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣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關
B.周期性變化的電場和磁場
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,其傳播方向與電場強度、磁感應強度垂直
D.利用電磁波傳遞信號可以實現無線通信,但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸
E.電磁波可以由電磁振蕩產生,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,與頻率無關,選項A錯誤;B、根據麥克斯韋的電磁場理論,變化的電磁場產生變化的磁電場,選項B正確。C、電磁波是橫波,三者兩兩垂直,選項C正確。D、電磁波也可以通過全反射在光纜中傳播,選項D錯誤。E、波源停止振動,波會繼續(xù)傳播,直到能量為零,選項E錯誤。故選ABC。
考點:電磁波的產
7、生和傳播
[2016天津2]、右圖是a、b兩光分別經過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則
A、在同種均勻介質中,a光的傳播速度比b光的大
B、從同種介質射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大
C、照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時,a光的飽和電流大
D、若兩光均由氫原子能級躍遷產生,產生a光的能級能量差大
【答案】D
考點:雙縫干涉;全反射;光電效應;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,在注滿水的游泳池的池底有一點光源A,它到池邊的水平距離為。從點光源A射向池邊的光線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)求池內的水深;
(ii)一救生員坐在離池邊不遠處的高凳上,他的眼睛到池面的高度為。當他看到正前下方的點光源A時,他的眼睛所接受的光線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(結果保留1位有效數字)。
【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,由幾何關系可得:
所以水深。
(ii)光由A點射入救生員眼中光路圖如圖:
由折射率公式:
可知:,
設,得
帶入數據得:,
由幾何關系得,救生員到池邊水平距離為
[2016全國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;在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內,有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點,該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角。
【答案】
考點:
[2016江蘇12B].[選修3—4](12分)
(1)一艘太空飛船靜止
10、時的長度為30m,他以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛行經過地球,下列說法正確的是__△___.
(A)飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30m
(B)地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30m
(C)飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于c
(D)地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c
【答案】B
(2)楊氏干涉實驗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,兩狹縫就成了兩個廣元,它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件,則兩列光的__△___相同.如圖所示,在這兩列光波相遇的區(qū)域中,實線表示波峰,虛線表示波谷,如果放置光屏,在__△___(選填“A”、“
11、B”或“C”)點會出現暗條紋.
【答案】頻率 C
【解析】
試題分析:產生穩(wěn)定干涉圖樣的條件是兩束光的頻率相同,A、B兩點為振動加強點,出現明條紋,C點波峰與波谷相遇振動減弱,為暗條紋。
(3)在上述楊氏干涉試驗中,若單色光的波長λ=5.8910-7m,雙縫間的距離d=1mm,雙縫到屏的距離=2m.求第1個亮光條到第11個亮條紋的中心
【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,亮條紋的數目n=10
解得,代入數據得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量沿光傳播方
12、向運動。激光照射到物體上,在發(fā)生反射、折射和吸收現象的同時,也會對物體產生作用。光鑷效應就是一個實例,激光束可以像鑷子一樣抓住細胞等微小顆粒。
一束激光經S點后被分成若干細光束,若不考慮光的反射和吸收,其中光束①和②穿過介質小球的光路如圖②所示,圖中O點是介質小球的球心,入射時光束①和②與SO的夾角均為θ,出射時光束均與SO平行。請在下面兩種情況下,分析說明兩光束因折射對小球產生的合力的方向。
a.光束①和②強度相同;
b.光束①比②強度大。
【答案】(2)a、兩光束對小球的合力的方向沿SO向左b、兩光束對小球的合力的方向指向左上方
b、建立如圖所示的Oxy直角坐標系
考點:考查了動量定理的應用
[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點。一細束單色光經球心O從空氣中攝入玻璃體內(入射面即紙面),入射角為45,出射光線射在桌面上B點處。測得AN之間的距離為 .現將入射光束在紙面內向左平移,求射入玻璃體的光線在球面上恰好發(fā)生全反射時,光束在上表面的入射點到O點的距離。不考慮光線在玻璃體內的多次反射。
【答案】
設此時光線入射點為E,折射光線射到玻璃體球面的D點,由題意有:④
在內,根據正弦定理有:⑤
聯(lián)立以上各式并利用題給條件得:。