2019版高考物理一轮复习（北京卷B版）：专题十五　光学ppt课件

1、专题十五 光学高考物理高考物理 (北京市公用北京市公用);1.(2021北京理综北京理综,14,6分分)如下图如下图,一束可见光穿过平行玻璃砖后一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为变为a、b两束单色光。如两束单色光。如果光束果光束b是蓝光是蓝光,那么光束那么光束a能够是能够是()A.红光红光B.黄光黄光C.绿光绿光D.紫光紫光考点一光的折射、全反射和色散考点一光的折射、全反射和色散A A组组 自主命题自主命题北京卷题组北京卷题组五年高考答案答案D此题调查光的折射、色散。由题图可知此题调查光的折射、色散。由题图可知,可见光穿过玻璃砖后可见光穿过玻璃砖后,发生了色散发生了色散,其中其中a光的侧移间隔大

2、于光的侧移间隔大于b光的侧移间隔光的侧移间隔,阐明玻璃对阐明玻璃对a光的折射率大于对光的折射率大于对b光的折射率光的折射率,同种介质对同种介质对红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的折射率依次增大红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的折射率依次增大,由于由于b光是蓝光光是蓝光,故只需故只需D选项符合题意。选项符合题意。;知识归纳知识归纳色光中相关物理量的变化色光中相关物理量的变化;2.(2021北京理综北京理综,20,6分分,0.83)以往以往,知资料的折射率都为正值知资料的折射率都为正值(n0)。现已有针对某些电磁。现已有针对某些电磁波设计制造的人工资料波设计制造的人工资料,其折射率可以为负值其折射率可以为负值

3、(n0),称为负折射率资料。位于空气中的这类材称为负折射率资料。位于空气中的这类材料料,入射角入射角i与折射角与折射角r依然满足依然满足=n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取此时折射角取负值负值)。现空气中有一上下外表平行的负折射率资料。现空气中有一上下外表平行的负折射率资料,一束电磁波从其上外表射入一束电磁波从其上外表射入,下外表射出。下外表射出。假设该资料对此电磁波的折射率假设该资料对此电磁波的折射率n=-1,正确反映电磁波穿过该资料的传播途径的表示图是正确反映电磁波穿过该资料的传播途径的表示图是()sinsinir答案答案B折射线与入射线

4、应位于法线的同一侧折射线与入射线应位于法线的同一侧,应选项应选项A、D错误。由于资料折射率错误。由于资料折射率n=-1,电电磁波由空气进入介质时磁波由空气进入介质时,sin=-sin(-),得得=,那么那么C项错。故正确选项为项错。故正确选项为B。调查点折射率、折射定律。调查点折射率、折射定律。审题关键审题关键折射线和入射线位于法线同侧折射线和入射线位于法线同侧;折射率折射率n=-1,意味着出射角等于入射角。意味着出射角等于入射角。;3.(2021北京理综北京理综,14,6分分,0.93)如下图如下图,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O,经折射后分为经折射后分为

5、两束单色光两束单色光a和和b。以下判别正确的选项是。以下判别正确的选项是()A.玻璃对玻璃对a光的折射率小于对光的折射率小于对b光的折射率光的折射率B.a光的频率大于光的频率大于b光的频率光的频率C.在真空中在真空中a光的波长大于光的波长大于b光的波长光的波长D.a光光子能量小于光光子能量小于b光光子能量光光子能量答案答案B由光路图知由光路图知,a光比光比b光的偏折程度大光的偏折程度大,阐明玻璃对阐明玻璃对a光的折射率大于对光的折射率大于对b光的折射率光的折射率,a光的频率大于光的频率大于b光的频率光的频率,A选项错误选项错误,B选项正确选项正确;光在真空中的波长光在真空中的波长=,故频率大的

6、光波长故频率大的光波长短短,C选项错误选项错误;光子能量光子能量E=h,为光的频率为光的频率,故频率越大故频率越大,光子能量越大光子能量越大,D选项错误。选项错误。c调查点折射定律、折射率、色散、光的波长、频率和光子能量。调查点折射定律、折射率、色散、光的波长、频率和光子能量。思绪点拨由图中的折射情况先确定玻璃对思绪点拨由图中的折射情况先确定玻璃对a、b光的折射率关系光的折射率关系,再确定再确定a、b光的频率关系光的频率关系,进而由频率确定其他量的情况。进而由频率确定其他量的情况。;4.2021课标课标,34(2),10分分如图如图,某同窗在一张程度放置的白纸上画了一个小标志某同窗在一张程度放

7、置的白纸上画了一个小标志“(图中图中O点点),然后用横截面为等边三角形然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标志上的三棱镜压在这个标志上,小标志位于小标志位于AC边上。边上。D位于位于AB边上边上,过过D点做点做AC边的垂线交边的垂线交AC于于F。该同窗在。该同窗在D点正上方向下顺着直线点正上方向下顺着直线DF的方向察看的方向察看,恰恰好可以看到小标志的像好可以看到小标志的像;过过O点做点做AB边的垂线交直线边的垂线交直线DF于于E;DE=2cm,EF=1cm。求三棱镜的。求三棱镜的折射率。折射率。(不思索光线在三棱镜中的反射不思索光线在三棱镜中的反射)B B组组 一致命题、课标卷题组

8、一致命题、课标卷题组;答案答案3解析解析此题调查折射定律。此题调查折射定律。过过D点作点作AB边的法线边的法线NN,衔接衔接OD,那么那么ODN=为为O点发出的光线在点发出的光线在D点的入射角点的入射角;设该光线在设该光线在D点的折射角为点的折射角为,如下图。如下图。根据折射定律有根据折射定律有nsin=sin式中式中n为三棱镜的折射率。为三棱镜的折射率。由几何关系可知由几何关系可知=60;EOF=30OEF中有EF=OE sinEOF由式和题给条件得OE=2 cm根据题给条件可知,OED为等腰三角形,有=30由式得n=3解题关键解题关键解答此题的关键是根据题设条件解答此题的关键是根据题设条件

9、,画出光路图画出光路图,利用图中几何关系利用图中几何关系,列方程求解。列方程求解。;5.2021课标课标,34(2),10分分如图如图,ABC是不断角三棱镜的横截面是不断角三棱镜的横截面,A=90,B=60。一细光。一细光束从束从BC边的边的D点折射后点折射后,射到射到AC边的边的E点点,发生全反射后经发生全反射后经AB边的边的F点射出。点射出。EG垂直于垂直于AC交交BC于于G,D恰好是恰好是CG的中点。不计多次反射。的中点。不计多次反射。()求出射光相对于求出射光相对于D点的入射光的偏角点的入射光的偏角;()为实现上述光路为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围棱镜折射率的取值应在什么

10、范围?;解析此题调查光的折射和全反射、折射率。解析此题调查光的折射和全反射、折射率。()光线在光线在BC边上折射边上折射,由折射定律有由折射定律有sini1=nsinr1式中式中,n为棱镜的折射率为棱镜的折射率,i1和和r1分别是该光线在分别是该光线在BC边上的入射角和折射角。边上的入射角和折射角。光线在光线在AC边上发生全反射边上发生全反射,由反射定律有由反射定律有r2=i2式中式中i2和和r2分别是该光线在分别是该光线在AC边上的入射角和反射角。边上的入射角和反射角。光线在光线在AB边上发生折射边上发生折射,由折射定律有由折射定律有nsini3=sinr3答案答案()60()nn sin

11、i3式中C是全反射临界角,满足n sin C=1由式知,棱镜的折射率n的取值范围应为n绿绿蓝蓝,应选项应选项A、C、D正确。正确。Ld答案答案ACD解题关键熟记双缝干涉中相邻亮条纹间距公式及各色光的波长大小关系。解题关键熟记双缝干涉中相邻亮条纹间距公式及各色光的波长大小关系。;5.(2021北京理综北京理综,14,6分分)对于红、黄、绿、蓝四种单色光对于红、黄、绿、蓝四种单色光,以下表述正确的选项是以下表述正确的选项是()A.在一样介质中在一样介质中,绿光的折射率最大绿光的折射率最大B.红光的频率最高红光的频率最高C.在一样介质中在一样介质中,蓝光的波长最短蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小

12、黄光光子的能量最小答案答案C在红、黄、绿、蓝四种单色光中在红、黄、绿、蓝四种单色光中,蓝光的折射率最大蓝光的折射率最大,频率最高频率最高,波长最短波长最短,光子光子能能量最大。量最大。C组组 教师公用题组教师公用题组;1.(2021北京理综北京理综,18,6分分)2021年年初年年初,我国研制的我国研制的“大连光源大连光源极紫外自在电子激光装极紫外自在电子激光装置置,发出了波长在发出了波长在100nm(1nm=10-9m)附近延续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连附近延续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、

13、雾霾治理等领域的研讨中发扬可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研讨中发扬重要作用。重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判但又不会把分子打碎。据此判断断,可以电离一个分子的能量约为可以电离一个分子的能量约为(取普朗克常量取普朗克常量h=6.610-34Js,真空光速真空光速c=3108m/s)()A.10-21JB.10-18JC.10-15JD.10-12J考点三光的粒子性考点三光的粒子性A A组组 自主命题自主命题北京卷题组北京卷题组答案答案B此题调查光子能量。由题意知此题调查光子能量

14、。由题意知,电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量,E=h=h=210-18J,应选项应选项B正确。正确。c审题指点标题信息提取审题指点标题信息提取此题为新科技背景下的信息题此题为新科技背景下的信息题,从题中提取有用信息从题中提取有用信息,成为解答此题的关键成为解答此题的关键,从题中应提取到如从题中应提取到如下有用信息下有用信息:照射并使分子电离的激光波长为照射并使分子电离的激光波长为=100nm=10-7m,照射不会把分子打碎照射不会把分子打碎,阐明光子阐明光子能量几乎全部用来使分子电离能量几乎全部用来使分子电离,所以只需计算激光脉冲光子能量即可。所

15、以只需计算激光脉冲光子能量即可。;2.(2021北京理综北京理综,20,6分分,0.53)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属外表逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的时间内只能吸收到一个光子而从金属外表逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识认识,用强激光照射金属用强激光照射金属,由于其光子密度极大由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能能,从而构成多光子光电效应从而构成多光子光电效应,这已被实验证明。这已被实验证明。光

16、电效应实验安装表示如图。用频率为光电效应实验安装表示如图。用频率为的普通光源照射阴极的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应。换用同没有发生光电效应。换用同样频率样频率的强激光照射阴极的强激光照射阴极K,那么发生了光电效应那么发生了光电效应;此时此时,假设加上反向电压假设加上反向电压U,即将阴极即将阴极K接电源接电源正正极极,阳极阳极A接电源负极接电源负极,在在K、A之间就构成了使光电子减速的电场。逐渐增大之间就构成了使光电子减速的电场。逐渐增大U,光电流会逐渐光电流会逐渐减小减小;当光电流恰好减小到零时当光电流恰好减小到零时,所加反向电压所加反向电压U能够是以下的能够是以下的(其中其中W为逸出

17、功为逸出功,h为普朗克常为普朗克常量量,e为电子电量为电子电量)()A.U=- B.U=-C.U=2h-W D.U=- heWe2heWe52heWe;答案答案B同频率的光照射阴极同频率的光照射阴极K,普通光不能使其发生光电效应普通光不能使其发生光电效应,而强激光能使其发生光电而强激光能使其发生光电效应效应,阐明一个电子吸收了多个光子。设吸收的光子个数为阐明一个电子吸收了多个光子。设吸收的光子个数为n,光电子逸出的最大初动能为光电子逸出的最大初动能为Ek,由光电效应方程知由光电效应方程知:Ek=nh-W(n2);光电子逸出后抑制电场力做功光电子逸出后抑制电场力做功,由动能定理知由动能定理知Ek

18、=eU,联立上述两式得联立上述两式得U=-(n2),当当n=2时时,即即B选项选项,其他选项均不能够。其他选项均不能够。nheWe调查点光电效应。调查点光电效应。思绪点拨电子一次吸收的能量只能是一个光子能量的整数倍思绪点拨电子一次吸收的能量只能是一个光子能量的整数倍,此题中倍数此题中倍数n2。;3.(2021课标课标,17,6分分)用波长为用波长为300nm的光照射锌板的光照射锌板,电子逸出锌板外表的最大初动能为电子逸出锌板外表的最大初动能为1.2810-19J。知普朗克常量为。知普朗克常量为6.6310-34Js,真空中的光速为真空中的光速为3.00108ms-1。能使锌产生光电。能使锌产生

19、光电效效应的单色光的最低频率约为应的单色光的最低频率约为()A.11014HzB.81014HzC.21015HzD.81015Hz答案答案B此题调查光电效应规律。由光电效应方程得此题调查光电效应规律。由光电效应方程得Ek=-W0,而能使锌产生光电效应的而能使锌产生光电效应的单色光的最低频率单色光的最低频率0应满足应满足h0=W0,联立得联立得0=-=81014Hz,应选项应选项B正确。正确。hcckEh方法技巧方法技巧光电效应景象的判别光电效应景象的判别能使金属产生光电效应的单色光的最低频率即恰好发生光电效应的条件能使金属产生光电效应的单色光的最低频率即恰好发生光电效应的条件:照射光的能量等

20、照射光的能量等于于金属的逸出功。金属的逸出功。B组组 一致命题一致命题课标卷题组课标卷题组;4.(2021课标课标,19,6分分)(多项选择多项选择)在光电效应实验中在光电效应实验中,分别用频率为分别用频率为a、b的单色光的单色光a、b照射到同照射到同种种金属上金属上,测得相应的遏止电压分别为测得相应的遏止电压分别为Ua和和Ub、光电子的最大初动能分别为、光电子的最大初动能分别为Eka和和Ekb。h为普朗为普朗克常量。以下说法正确的选项是克常量。以下说法正确的选项是()A.假设假设ab,那么一定有那么一定有Uab,那么一定有那么一定有EkaEkbC.假设假设UaUb,那么一定有那么一定有Eka

21、b,那么一定有那么一定有ha-Ekahb-Ekb答案答案BC此题调查光电效应方程、对遏止电压的了解。光照射到同种金属上此题调查光电效应方程、对遏止电压的了解。光照射到同种金属上,同种金属的同种金属的逸出功一样。假设逸出功一样。假设ab,据据Ek=h-W0可知可知,EkaEkb,那么那么B项正确。由项正确。由Ek=eU,可知可知UaUb,那么那么A项错误。项错误。假设假设UaUb,阐明阐明Eka,临界角临界角C30,光在光在B点不会发生全反射点不会发生全反射,D错误。错误。sin60sin303DBxcn3Rcn3Rcn331n3312解题关键折射率的定义解题关键折射率的定义;光在介质中的传播速

22、度及波长光在介质中的传播速度及波长;临界角的定义。临界角的定义。;3.(2021北京朝阳二模北京朝阳二模,13)对于红、蓝两种单色光对于红、蓝两种单色光,以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是()A.在水中红光的传播速度较大在水中红光的传播速度较大B.在水中蓝光的传播速度较大在水中蓝光的传播速度较大C.在真空中红光的传播速度较大在真空中红光的传播速度较大D.在真空中蓝光的传播速度较大在真空中蓝光的传播速度较大答案答案A各种色光在真空中传播速度都一样各种色光在真空中传播速度都一样,为为c=3108m/s,由色散规律可知水对蓝光的折由色散规律可知水对蓝光的折射率大射率大,由由n=可知可知A对。对

23、。cv解题关键熟记色散景象结论解题关键熟记色散景象结论;同一种介质对不同色光折射率不同同一种介质对不同色光折射率不同,且且n红红n蓝。蓝。;4.(2021北京东城二模北京东城二模,14)一束单色光在某种介质中的传播速度是其在真空中传播速度的一一束单色光在某种介质中的传播速度是其在真空中传播速度的一半半,那么那么()A.该介质对于这束单色光的折射率为该介质对于这束单色光的折射率为0.5B.这束单色光由该介质射向真空发生全反射的临界角为这束单色光由该介质射向真空发生全反射的临界角为60C.这束单色光在该介质中的频率为其在真空中频率的一半这束单色光在该介质中的频率为其在真空中频率的一半D.这束单色光

24、在该介质中的波长为其在真空中波长的一半这束单色光在该介质中的波长为其在真空中波长的一半答案答案D该介质对于这束单色光的折射率该介质对于这束单色光的折射率n=2,故故A项错误项错误;由由sinC=,代入数据得代入数据得sinC=,那么那么C=30,故故B项错误项错误;光由一种介质进入另一种介质时光由一种介质进入另一种介质时,频率不变频率不变,C项错误项错误;由由c=0f和和v=f知知=,故故=0,D项正确。项正确。cv1n12cv012;5.(2021北京西城一模北京西城一模,20)光导纤维按沿径向折射率的变化可分为阶跃型和延续型两种。阶跃光导纤维按沿径向折射率的变化可分为阶跃型和延续型两种。阶

25、跃型的光导纤维分为内芯和外套两层型的光导纤维分为内芯和外套两层,内芯的折射率比外套的大。延续型光导纤维的折射率中内芯的折射率比外套的大。延续型光导纤维的折射率中心最高心最高,沿径向逐渐减小沿径向逐渐减小,外外表附近的折射率最低。关于光在延续型光导纤维中的传播外外表附近的折射率最低。关于光在延续型光导纤维中的传播,以下以下四个图中能正确表示传播途径的是四个图中能正确表示传播途径的是();答案答案C光由空气斜射入光导纤维时光由空气斜射入光导纤维时,根据折射定律根据折射定律,入射角大于折射角入射角大于折射角,因此光路应向下偏因此光路应向下偏折。由题可知折。由题可知,延续型光导纤维的折射率中心最高延续

26、型光导纤维的折射率中心最高,沿径向逐渐减小沿径向逐渐减小,可以将光导纤维看成多层可以将光导纤维看成多层折射率依次减小的资料。光由内芯向外外表传播过程中折射率依次减小的资料。光由内芯向外外表传播过程中,在每两层介质的分界面上发生折射在每两层介质的分界面上发生折射时时,入射角都小于折射角入射角都小于折射角,因此光路继续向下偏折因此光路继续向下偏折,如下图。当到达某分界面时如下图。当到达某分界面时,发生全反射发生全反射,之后的光路将与全反射之前对称。可知之后的光路将与全反射之前对称。可知,只需只需C选项满足要求。选项满足要求。;6.(2021北京丰台一模北京丰台一模,14)知一束可见光知一束可见光m

27、是由是由a、b、c三种单色光组成的三种单色光组成的,光束光束m经过三棱镜经过三棱镜的传播情况如下图的传播情况如下图,那么比较那么比较a、b、c三种单色光三种单色光,以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是()A.a色光的折射率最大色光的折射率最大B.c色光的频率最小色光的频率最小C.b色光在玻璃中的传播速度最大色光在玻璃中的传播速度最大D.c色光发生全反射的临界角最小色光发生全反射的临界角最小;答案答案D由白光经过玻璃三棱镜后构成色散景象可知由白光经过玻璃三棱镜后构成色散景象可知a相当于红光相当于红光,b相当于绿光相当于绿光,而而c相当于相当于紫光紫光,易知易知B项错误项错误;由折射率的定义易

28、知由折射率的定义易知A项错误项错误;由由n=可知可知C项错误项错误;由由sinC=可知可知D项正项正确。确。cv1n调查点折射率、全反射、临界角。调查点折射率、全反射、临界角。审题技巧审题技巧在对光学知识的调查中在对光学知识的调查中,常以白光经过玻璃三棱镜的色散景象为背景常以白光经过玻璃三棱镜的色散景象为背景,综合调查折综合调查折射、全反射景象射、全反射景象,有时也和干涉、衍射、光电效应景象组成光学类综合问题。有时也和干涉、衍射、光电效应景象组成光学类综合问题。;7.(2021北京西城二模北京西城二模,14)一束激光照在一个很小的圆盘上一束激光照在一个很小的圆盘上,在屏上察看到如下图的图样在屏

29、上察看到如下图的图样,在在影的中心有一个亮斑影的中心有一个亮斑,这就是著名的这就是著名的“泊松亮斑。以下说法正确的选项是泊松亮斑。以下说法正确的选项是()A.圆盘中心有个小孔圆盘中心有个小孔,这是光的衍射景象这是光的衍射景象B.圆盘中心是不透光的圆盘中心是不透光的,这是光的衍射景象这是光的衍射景象C.圆盘中心有个小孔圆盘中心有个小孔,这是光的干涉景象这是光的干涉景象D.圆盘中心是不透光的圆盘中心是不透光的,这是光的干涉景象这是光的干涉景象考点二光的干涉、衍射和偏振考点二光的干涉、衍射和偏振答案答案B小孔衍射图样正中心为较大的亮斑小孔衍射图样正中心为较大的亮斑,圆盘衍射图样的正中心为较小的亮点圆

30、盘衍射图样的正中心为较小的亮点,是光照是光照在不透光的圆盘上产生的衍射景象在不透光的圆盘上产生的衍射景象,B正确。正确。解题关键小孔衍射与圆盘衍射的特点。解题关键小孔衍射与圆盘衍射的特点。;8.(2021北京东城一模北京东城一模,14)以下属于光的衍射景象的是以下属于光的衍射景象的是()A.阳光照射到树叶上阳光照射到树叶上,在地面上构成圆形亮斑在地面上构成圆形亮斑B.光照射细金属丝光照射细金属丝,在其后构成的阴影中有亮线在其后构成的阴影中有亮线C.在阳光照射下在阳光照射下,肥皂泡呈现彩色条纹肥皂泡呈现彩色条纹D.光照射到凸透镜上光照射到凸透镜上,在其后构成圆形亮斑在其后构成圆形亮斑答案答案BA

31、项是光沿直线传播的原理。项是光沿直线传播的原理。C项是光的干涉。项是光的干涉。D项是光的折射。项是光的折射。解题关键正确了解各种光景象的原理。解题关键正确了解各种光景象的原理。;9.(2021北京丰台一模北京丰台一模,20)单缝衍射实验中所产生图样的中央亮条纹宽度的单缝衍射实验中所产生图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏间隔的关系一半与单缝宽度、光的波长、缝屏间隔的关系,和双缝干涉实验中所产生和双缝干涉实验中所产生图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏间隔的关系一样。图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏间隔的关系一样。利用单缝衍射实验可以丈量金属的线膨胀系

32、数利用单缝衍射实验可以丈量金属的线膨胀系数,线膨胀系数是表征物体受线膨胀系数是表征物体受热时长度添加程度的物理量。如图是实验的表示图热时长度添加程度的物理量。如图是实验的表示图,挡光片挡光片A固定固定,挡光片挡光片B放置在待测金属放置在待测金属棒上端棒上端,A、B间构成平直的狭缝间构成平直的狭缝,激光经过狭缝激光经过狭缝,在光屏上构成衍射图样在光屏上构成衍射图样,温度升高温度升高,金属棒膨胀金属棒膨胀使得狭缝宽度发生变化使得狭缝宽度发生变化,衍射图样也随之发生变化。在激光波长知的情况下衍射图样也随之发生变化。在激光波长知的情况下,经过丈量缝屏经过丈量缝屏间隔和中央亮条纹宽度间隔和中央亮条纹宽度

33、,可算出狭缝宽度及变化可算出狭缝宽度及变化,进而计算出金属的线膨胀系数。以下说法正进而计算出金属的线膨胀系数。以下说法正确的是确的是()A.其他实验条件不变其他实验条件不变,运用激光波长越短运用激光波长越短,中央亮条纹宽度越宽中央亮条纹宽度越宽B.一样实验条件下一样实验条件下,金属的膨胀量越大金属的膨胀量越大,中央亮条纹宽度越窄中央亮条纹宽度越窄C.一样实验条件下一样实验条件下,中央亮条纹宽度变化越大中央亮条纹宽度变化越大,阐明金属膨胀量越大阐明金属膨胀量越大D.其他实验条件一样其他实验条件一样,狭缝到光屏间隔越大狭缝到光屏间隔越大,测得金属的线膨胀系数越大测得金属的线膨胀系数越大;答案答案C

34、根据题意根据题意,单缝衍射构成的中央亮条纹宽度单缝衍射构成的中央亮条纹宽度x=。其他实验条件不变时。其他实验条件不变时,运用激运用激光的波长越短光的波长越短,x越小越小,A项错误。一样实验条件下项错误。一样实验条件下,金属的膨胀量越大金属的膨胀量越大,呵斥单缝宽度呵斥单缝宽度d越小越小,x越越大大,B项错误。一样实验条件下项错误。一样实验条件下,中央亮条纹宽度变化越大中央亮条纹宽度变化越大,d变化越大变化越大,金属膨胀量越大金属膨胀量越大,C项正项正确。金属的线膨胀系数取决于金属的资料确。金属的线膨胀系数取决于金属的资料,与与d、L、x均无关均无关,D项错误。项错误。2Ld解题关键标题交代了单

35、缝衍射实验产生图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的解题关键标题交代了单缝衍射实验产生图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏间隔的关系波长、缝屏间隔的关系,和双缝干涉实验产生图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波和双缝干涉实验产生图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏间隔的关系一样。金属棒膨胀长、缝屏间隔的关系一样。金属棒膨胀,单缝宽度单缝宽度d减小。可以由条纹宽度变化判别出减小。可以由条纹宽度变化判别出d变化变化情况情况,条纹越宽条纹越宽,阐明单缝越窄阐明单缝越窄,金属膨胀量越大。金属线膨胀系数是表征金属特征的物理量金属膨胀量越大。金属线膨胀系数是表征金属特征的

36、物理量,由金属资料性质决议。由金属资料性质决议。;10.(2021北京西城一模北京西城一模,20)2021年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家,以表扬他们为发现以表扬他们为发现引力波所做的奉献。引力波被以为是时空弯曲的一种效应引力波所做的奉献。引力波被以为是时空弯曲的一种效应,物体加速运动时会给宇宙时空带物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动来扰动,这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的安装表示图这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的安装表示图,发射器发射器发出的激光发出的激光S经半透光分束镜分为相互垂直的两束经半透光分束镜分

37、为相互垂直的两束S1和和S2,然后经过然后经过4km长的两臂长的两臂,在两臂端点在两臂端点处经反射镜反射回来处经反射镜反射回来,S1和和S2相遇构成干涉相遇构成干涉,被探测器接纳。准确调理两臂被探测器接纳。准确调理两臂,使探测器在无引使探测器在无引力波作用时力波作用时,接纳到的信号强度为接纳到的信号强度为0。当有引力波作用时。当有引力波作用时,两臂长度将因此而发生改动两臂长度将因此而发生改动,那么接纳那么接纳到的信号强度不为到的信号强度不为0。以下说法正确的选项是。以下说法正确的选项是()A.引力波可以超光速传播B.引力波不能传播能量C.探测器接纳到的两束波的频率一样 D.无引力波作用时两束激

38、光到探测器的路程差为0 ;答案答案C由题意知引力波会以光速向外传播能量由题意知引力波会以光速向外传播能量,所以所以A、B错。由题中信息错。由题中信息,S1和和S2相遇形相遇形成干涉成干涉,知两束波的频率一样知两束波的频率一样,C对。无引力波作用时对。无引力波作用时,接纳信号强度为接纳信号强度为0,阐明两列波叠加减弱阐明两列波叠加减弱,路程差应为半波长的奇数倍路程差应为半波长的奇数倍,不能够为不能够为0,D错。错。解题关键仔细读取信息。对干涉的了解。解题关键仔细读取信息。对干涉的了解。;11.(2021北京朝阳一模北京朝阳一模,14)关于红、紫两束单色光关于红、紫两束单色光,以下说法正确的选项是

39、以下说法正确的选项是()A.在空气中红光的波长较长在空气中红光的波长较长B.在同一玻璃中红光的速度较小在同一玻璃中红光的速度较小C.红光的光子能量较大红光的光子能量较大D.用同一安装做双缝干涉实验时用同一安装做双缝干涉实验时,红光的干涉条纹间距较小红光的干涉条纹间距较小答案答案A红光的波长比紫光的长红光的波长比紫光的长,故故A正确正确;红光的频率比紫光的小红光的频率比紫光的小,故红光的光子能量较小故红光的光子能量较小,故故C错误错误;由由n=和和n红红紫紫,B错。波长长的色光错。波长长的色光,更容易更容易发生衍射景象发生衍射景象,可可,C错。太阳光谱是吸收光谱错。太阳光谱是吸收光谱,太阳光谱中

40、有一些明晰的暗线太阳光谱中有一些明晰的暗线,阐明太阳中阐明太阳中具有与这些暗线对应的元素具有与这些暗线对应的元素,D错。错。;14.(2021北京海淀一模北京海淀一模,20)1924年年,德布罗意提出了物质波实际德布罗意提出了物质波实际,他假设实物粒子也具有动摇他假设实物粒子也具有动摇性性,大胆地把光的波粒二象性推行到实物粒子大胆地把光的波粒二象性推行到实物粒子(如电子、质子等如电子、质子等),他以为粒子的动量他以为粒子的动量p与波的波与波的波长长之间服从关系之间服从关系:=(h为普朗克常量为普朗克常量),这一假说后来在一系列实验中得到了证明。如图甲这一假说后来在一系列实验中得到了证明。如图甲

41、所示所示,在电子双缝干涉实验中在电子双缝干涉实验中,将电子垂直射向两个紧靠的平行狭缝将电子垂直射向两个紧靠的平行狭缝(电子发射端到两狭缝距电子发射端到两狭缝距离相等离相等),在缝后放上一个安装有电子侦测器的屏幕在缝后放上一个安装有电子侦测器的屏幕(屏幕上的屏幕上的O点位于两狭缝中心对称轴的正点位于两狭缝中心对称轴的正后方后方,图中未画出图中未画出),电子打到探测器上会在屏幕上出现亮点。在实验中电子打到探测器上会在屏幕上出现亮点。在实验中,以速率以速率v0发射电子发射电子,开开始时始时,屏幕上出现没有规律的亮点屏幕上出现没有规律的亮点,但是当大量的电子到达屏幕之后但是当大量的电子到达屏幕之后,发

42、现屏幕上不同位置出现发现屏幕上不同位置出现亮点的概率并不一样亮点的概率并不一样,且沿垂直双缝方向呈现出间隔分布且沿垂直双缝方向呈现出间隔分布,如图乙所示。这种间隔分布类似于如图乙所示。这种间隔分布类似于光的干涉中出现的明暗相间的条纹。那么以下说法中正确的选项是光的干涉中出现的明暗相间的条纹。那么以下说法中正确的选项是()hp乙甲;A.以速率2v0发射电子,反复实验,O点能够处在暗条纹上B.以速率2v0发射电子,反复实验,所构成的条纹间距会变小C.假设将两个狭缝沿垂直缝的方向挪动一段很小的间隔(不改动狭缝和屏幕间的间隔),反复实验,假设屏幕上仍有间隔的条纹分布,那么O点一定处在暗条纹上D.假设将

43、两个狭缝沿垂直缝的方向挪动一段很小的间隔(不改动狭缝和屏幕间的间隔),反复实验,假设屏幕上仍有间隔的条纹分布,那么O点一定处在明条纹上答案答案B=,当以速率当以速率2v0发射电子时发射电子时,减小减小,由由x=知知B项正确。改动发射电子的项正确。改动发射电子的速率速率,但但O点到两狭缝的间隔差为点到两狭缝的间隔差为0,那么那么O点仍处在明条纹上点仍处在明条纹上,A错。假设将两个狭缝沿垂直缝的方错。假设将两个狭缝沿垂直缝的方向挪动一小段间隔向挪动一小段间隔,屏幕上仍有干涉条纹屏幕上仍有干涉条纹,但但O点处于明条纹上还是暗条纹上取决于点处于明条纹上还是暗条纹上取决于O点到两点到两狭缝的间隔差狭缝的

44、间隔差,C、D项错。项错。hp0hm v Ld调查点物质波、干涉。调查点物质波、干涉。解题指点根据解题指点根据=,p=mv,得得=,v越大越大,波长越短波长越短,由相邻干涉条纹间距由相邻干涉条纹间距x=知知,越小越小,x越小。根据波程差越小。根据波程差s=n时为明条纹判别时为明条纹判别O处明暗情况。处明暗情况。hphmvLd;15.(2021北京西城一模北京西城一模,18)2021年年9月月25日日,被誉为被誉为“中国天眼的世界最大单口径射电望远中国天眼的世界最大单口径射电望远镜镜(简称简称FAST)在贵州省平塘县落成启用在贵州省平塘县落成启用,开场接纳来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在开场

45、接纳来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在,使得深空通讯才干延伸至太阳系外缘行星使得深空通讯才干延伸至太阳系外缘行星,对探求宇宙的来源和地外文明具有重要意义。对探求宇宙的来源和地外文明具有重要意义。假设为天眼配备一部发射功率为百万瓦级假设为天眼配备一部发射功率为百万瓦级(106W)的发射机的发射机,其发射的无线电波波长为其发射的无线电波波长为126厘厘米。那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为米。那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为(取真空光速取真空光速c=31m/s,普朗克常普朗克常量量h=6.610-34Js)()A.1023B.1027C.1031D.103580考点三光的粒

46、子在考点三光的粒子在答案答案C设每秒发射的光子数为设每秒发射的光子数为n,发射机每秒发射的总能量为发射机每秒发射的总能量为:Pt=nh,将题中数据代入得将题中数据代入得:n=6.361030,数量级更接近选项数量级更接近选项C。c解题关键正确建立光子能量和发射功率的关系。解题关键正确建立光子能量和发射功率的关系。;16.(2021北京房山一模北京房山一模,14)如下图如下图,一束复色光经过三棱镜后分解成两束单色光一束复色光经过三棱镜后分解成两束单色光a、b,以下说以下说法正确的选项是法正确的选项是()A.真空中真空中,a光的波长小于光的波长小于b光的波长光的波长B.在三棱镜中在三棱镜中a光传播

47、速度小于光传播速度小于b光传播速度光传播速度C.在三棱镜中在三棱镜中a光的折射率大于光的折射率大于b光的折射率光的折射率D.a光的光子能量小于光的光子能量小于b光的光子能量光的光子能量答案答案D由图可知由图可知nanb,那么由色散规律可知那么由色散规律可知ab。因。因E光光=h,那么那么E光光ab。因。因n=,那么那么vavb。cv思绪分析从图中可见思绪分析从图中可见b光偏折更明显光偏折更明显,即可得即可得nanb。分析时可假设。分析时可假设b为紫光为紫光,a为红光。为红光。;17.(2021北京海淀一模北京海淀一模,17)用图甲所示的电路研讨光电效应中电子发射的情况与照射光的强用图甲所示的电

48、路研讨光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的频率等物理量间的关系。电流计弱、光的频率等物理量间的关系。电流计G测得的光电流测得的光电流I随光电管两端电压随光电管两端电压U的变化如图乙的变化如图乙所示所示,那么那么()A.经过电流计经过电流计G的电流方向由的电流方向由d到到cB.电压电压U增大增大,光电流光电流I一定增大一定增大C.用同频率的光照射用同频率的光照射K极极,光电子的最大初动能与光的强弱无关光电子的最大初动能与光的强弱无关D.光电管两端电压光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应为零时一定不发生光电效应;答案答案C光电子从光电子从K极逸出向极逸出向A极运动极运动,所以经过电流计

49、所以经过电流计G的电流方向由的电流方向由cd,A错误。由乙错误。由乙图可知图可知U增大到某一数值后增大到某一数值后,I不再变大不再变大,B错误。由光电效应方程及遏止电压可知错误。由光电效应方程及遏止电压可知,h=W+eUc,同频率的光遏止电压同频率的光遏止电压Uc一样一样,光电子最大初动能一样光电子最大初动能一样,C正确。由图乙可知正确。由图乙可知U=0时时,I0,光电效光电效应照样发生应照样发生,D错误。错误。解题关键熟知光电效应方程及遏止电压解题关键熟知光电效应方程及遏止电压Uc的含义。的含义。;18.(2021北京房山二模北京房山二模,13)用电子做双缝干涉实验用电子做双缝干涉实验,下面

50、三幅图分别为下面三幅图分别为100个、个、3000个、个、7000个左右的电子经过双缝后个左右的电子经过双缝后,在胶片上出现的干涉图样。该实验阐明在胶片上出现的干涉图样。该实验阐明()A.电子具有动摇性电子具有动摇性,不具有粒子性不具有粒子性B.电子具有粒子性电子具有粒子性,不具有动摇性不具有动摇性C.电子既有动摇性电子既有动摇性,又有粒子性又有粒子性D.电子到达胶片上不同位置的概率一样电子到达胶片上不同位置的概率一样答案答案C这个实验阐明这个实验阐明,电子到达胶片上不同位置的概率不同电子到达胶片上不同位置的概率不同,个别电子呈现出粒子性个别电子呈现出粒子性,大量大量的电子呈现出动摇性的电子呈

51、现出动摇性,所以电子既有动摇性所以电子既有动摇性,又有粒子性。又有粒子性。;19.(2021北京东城二模北京东城二模,19)如下图如下图,把一块不带电的锌板衔接在验电器上。当用紫外线照射把一块不带电的锌板衔接在验电器上。当用紫外线照射锌板时锌板时,发现验电器指针偏转一定角度发现验电器指针偏转一定角度,那么那么()A.锌板带正电锌板带正电,验电器带负电验电器带负电B.假设改用强度更小的紫外线照射锌板假设改用强度更小的紫外线照射锌板,验电器的指针也会偏转验电器的指针也会偏转C.假设改用红外线照射锌板假设改用红外线照射锌板,验电器的指针依然会发生偏转验电器的指针依然会发生偏转D.这个景象可以阐明光具

52、有动摇性这个景象可以阐明光具有动摇性;答案答案B紫外线使锌板发生光电效应紫外线使锌板发生光电效应,锌板失去电子而带正电锌板失去电子而带正电,那么与之衔接的验电器也带正那么与之衔接的验电器也带正电。红外线的频率小于锌的截止频率电。红外线的频率小于锌的截止频率,不发生光电效应不发生光电效应,验电器的指针不偏转。该景象阐明光验电器的指针不偏转。该景象阐明光具有粒子性。具有粒子性。调查点光电效应。调查点光电效应。易错提示易错提示锌板中电子飞出锌板中电子飞出,但不是转移到验电器上。留意与静电感应景象的区别。但不是转移到验电器上。留意与静电感应景象的区别。;20.(2021北京朝阳一模北京朝阳一模,19)

53、从从1907年起年起,密立根就开场丈量金属的遏止电压密立根就开场丈量金属的遏止电压Uc(即图甲所示的电即图甲所示的电路中电流表路中电流表G的读数减小到零时加在电极的读数减小到零时加在电极K、A之间的反向电压之间的反向电压)与入射光的频率与入射光的频率,由此算出由此算出普朗克常量普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射得出的并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程的正确以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法我们利用图示安装进展实验性。按照密立根的方法我们利用图示安装进展实验,得到了某金属的得到了某金属的Uc-图像如图乙所示。图像如图乙所示。以下说法正确的选

54、项是以下说法正确的选项是()甲乙A.该金属的截止频率约为4.271014 HzB.该金属的截止频率约为5.501014 HzC.该图线的斜率为普朗克常量D.该图线的斜率为这种金属的逸出功;答案答案A设金属的逸出功为设金属的逸出功为W0,截止频率为截止频率为c,那么那么W0=hc,光电子的最大初动能光电子的最大初动能Ek与遏止电压与遏止电压Uc的关系是的关系是Ek=eUc,由光电效应方程有由光电效应方程有Ek=h-W0。联立两式可得。联立两式可得:Uc=-c,故故Uc-图线的斜图线的斜率率为为,C、D错误。当错误。当Uc=0时时,可解得可解得=c,此时读图可知此时读图可知,4.31014Hz,即

55、金属的截止频率约为即金属的截止频率约为4.31014Hz,在误差允许范围内在误差允许范围内,可以以为可以以为A正确正确,B错误。错误。hehehe调查点光电效应、图像。调查点光电效应、图像。思绪分析由光电效应方程思绪分析由光电效应方程h=W0+Ek,当当Ek=0时时,金属的逸出功金属的逸出功W0=hc,结合结合Ek=eUc,得图像的得图像的表表达式达式Uc=-c。hehe;21.(2021北京顺义二模北京顺义二模,20)二氧化碳对波长较长的电磁辐射二氧化碳对波长较长的电磁辐射(如红外线如红外线)有较强的吸收作用有较强的吸收作用,而而对波长较短的电磁辐射对波长较短的电磁辐射(如可见光如可见光)的

56、吸收作用较弱。阳光中多种波长的电磁辐射透过大气照的吸收作用较弱。阳光中多种波长的电磁辐射透过大气照到地球外表到地球外表,使地面升温使地面升温,而地面的热辐射是波长较长的电磁辐射而地面的热辐射是波长较长的电磁辐射,它不容易透过大气中的二氧它不容易透过大气中的二氧化碳化碳,于是大气温度上升。大气中二氧化碳的作用像暖房的玻璃一样于是大气温度上升。大气中二氧化碳的作用像暖房的玻璃一样:太阳的热辐射容易进来太阳的热辐射容易进来,地面的热辐射却不易出去。这种效应叫地面的热辐射却不易出去。这种效应叫“温室效应。二氧化碳是一种重要的温室效应。二氧化碳是一种重要的“温室气温室气体。温室效应使得大气的温度不致太低

57、体。温室效应使得大气的温度不致太低,昼夜温差不致太大昼夜温差不致太大,各种生物可以繁衍生息。然而各种生物可以繁衍生息。然而,近年来由于人类的活动近年来由于人类的活动,大气中的二氧化碳添加大气中的二氧化碳添加,温室效应加剧温室效应加剧,这是全球变暖的重要缘由。根这是全球变暖的重要缘由。根据上述观念及他所掌握的其他信息据上述观念及他所掌握的其他信息,判别以下说法正确的选项是判别以下说法正确的选项是()A.红外线具有明显的热效应是由于其光子能量大于可见光的光子能量红外线具有明显的热效应是由于其光子能量大于可见光的光子能量B.温室效应是指二氧化碳对可见光吸收较弱温室效应是指二氧化碳对可见光吸收较弱,大

58、量的可见光照射到地面大量的可见光照射到地面,导致地球温度升高导致地球温度升高C.在地球构成的早期在地球构成的早期,火山活动频繁火山活动频繁,排出大量的二氧化碳排出大量的二氧化碳,温室效应显著温室效应显著,当时地球的气温很高当时地球的气温很高D.由于现代工业大量熄灭煤炭、石油等燃料由于现代工业大量熄灭煤炭、石油等燃料,熄灭过程放出大量的热熄灭过程放出大量的热,导致地球温度升高导致地球温度升高,气候气候变暖变暖答案答案C光子能量光子能量E=h=h,红外线的波长比可见光的长红外线的波长比可见光的长,光子能量小光子能量小,A项错。项错。B项对温室效项对温室效应的缘由解释不完好。现代工业大量熄灭煤炭、石

59、油等燃料应的缘由解释不完好。现代工业大量熄灭煤炭、石油等燃料,产生大量二氧化碳产生大量二氧化碳,使温室效应使温室效应加剧加剧,D项错误。项错误。c;1.(2021北京西城二模北京西城二模,14)以下几个光景象中以下几个光景象中,属于衍射景象的是属于衍射景象的是()A.水中的气泡看起来特别亮堂水中的气泡看起来特别亮堂B.白光经过三棱镜在屏上出现彩色光带白光经过三棱镜在屏上出现彩色光带C.在阳光照射下肥皂泡上出现彩色花纹在阳光照射下肥皂泡上出现彩色花纹D.经过两支铅笔夹成的狭缝看点亮的日光灯出现彩色条纹经过两支铅笔夹成的狭缝看点亮的日光灯出现彩色条纹答案答案D水中的气泡看起来特别亮堂是由于光从水射

60、向气泡外表时发生了全反射。白光通水中的气泡看起来特别亮堂是由于光从水射向气泡外表时发生了全反射。白光通过三棱镜后出现彩色光带为色散景象。在阳光照射下的肥皂泡上出现彩色条纹是发生了干过三棱镜后出现彩色光带为色散景象。在阳光照射下的肥皂泡上出现彩色条纹是发生了干涉。只需涉。只需D项描画景象属于衍射景象。项描画景象属于衍射景象。B B组组 2021202120212021年高考模拟年高考模拟综合题组综合题组 时间时间:45:45分钟分值分钟分值:70:70分分一、选择题(每题6分,共48分);2.(2021北京东城一模北京东城一模,14)如下图如下图,将一个半圆形玻璃砖置于空气中将一个半圆形玻璃砖置