高考试题光学

历届高考物理试题——几何光学物理光学1995-2005年光学高考试题1.(95)在察看光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),能够看到()A.黑白相间的直条纹;B.黑白相间的弧形条纹;C.彩色的直条纹;D.彩色的弧形条纹.(95)在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图2所示.这时()A.锌板带正电,指针带负电;B.锌板带正电,指针带正电;C.锌板带负电,指针带正电;D.锌板带负电,指针带负电.3.(95)已知介质对某单色光的临界角为θ,则()A.该介质对此单色光的折射率为sin(1/θ)；B.此单色光在该介质中的流传速度等于csinθ(c是真空中的光速);C.此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sinθ倍;D.此单色光在该介质中的频次是在真空中频次的1/sinθ。4.(95)一发光点S位于焦距为12厘米的薄凸透镜的主轴上.当S沿垂直于主轴的方向移动1.5厘米时,它的像点S′移动0.5厘米.求移动前发光点S到像点S′的距离.5.(96)一焦距为f的凸透镜，主轴和水平的x轴重合。x轴上有一光点位于透镜的左侧，光点到透镜的距离大于f而小于2f。若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离，则在此过程中，光点经透镜所成的象点将()。(A)一直向右移动(B)一直向左移动(C)先向左移动，接着向右移动(D)先向右移动，接着向左移动6.(96)在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S发出的光芒SA以角度θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如右图所示。若沿此光芒流传的光从光源到玻璃板上表面的流传时间与在玻璃板中的流传时间相等，点光源S到玻璃上表面的垂直距离ι应是多少?7．(97)在双缝干预实验中，以白光为光源，在屏幕上察看到了彩色干预条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（）A）只有红色和绿色的双缝干预条纹，其余颜色的双缝干预条纹消失B）红色和绿色的双缝干预条纹消失，其余颜色的双缝干预条纹依旧存在C）任何颜色的双缝干预条纹都不存在，但屏上仍有光明屏上无任何光明8．(97)光芒在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是（）（A）光从玻璃射到分界面上，入射角足够小（B）光从玻璃射到分界面上，入射角足够大（C）光从空气射到分界面上，入射角足够小（D）光从空气射到分界面上，入射角足大9．(97)有一个焦距为36厘米的凸透镜,在主轴上垂直放置一支蜡烛，得到一个放大率为4的虚像。如果想得到放大率为4的实像，蜡烛应向哪个方向移动?移动多少?10.(98)一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分别的三束光，分别照射到相同的第1页历届高考物理试题——几何光学物理光学金属板a、b、c上，如下图。已知金属板b有光电子放出，则可知（A）板a一定不放出光电子（B）板a一定放出光电子（C）板c一定不放出光电子（D）板c一定放出光电子11、(98)如下图，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d。当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B。当桶内油的深度等于桶高一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距d/4。由此可得油的折射率n=_____；光在油中流传的速度v=_____m/s。（结果可用根式表示）12、(98)如下图，L为薄凸透镜，点光源S位于L的主光轴上，它到L的距离为36cm；M为一与主光轴垂直的挡光圆板，其圆心在主光轴上，它到L的距离为12cm；P为光屏，到L的距离为30cm。现看到P上有一与挡光板同样大小的圆形暗区ab。求透镜的焦距。13．(98上海)下列实验中，能证实光具有粒子性的是A．光电效应实验B．光的双缝干预实验C．炮的圆孔衍射实验D．α粒子散射实验15．(98上海)半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图14所示，圆心为O。两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直。光芒1的入射点A为圆柱面的极点，光芒2的入射点B，∠AOB=60°。已知该玻璃对红光的折射率n=3。（1）求两条光芒经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d。（2）若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大仍是小?(99)假定地球表面不存在大气层，那么人们察看到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比A.将提早B.将延后C.在某些地域将提早，在另一些地域将延后D.不变17．(99)一束单色光，在真空中波长为6.00×10-7m，射人折射率为1．50的玻璃中它在此玻璃中的波长是__________m，频次是__________Hz（真空中光速是3.00×108m/s）18、(00上海)下列对于光的说法中正确的选项是A）在真空中红光波长比紫光波长短B）红光光子能量比紫光光子能量小C）红光和紫光相遇时能产生干预现象第2页历届高考物理试题——几何光学物理光学D）红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射19、(00上海)单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可察看到的图象是20．(00天津)图为X射线管的构造示意图，E为灯丝是源，要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压。（A）高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出B）高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出C）高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出（D）高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出21．(00天津)A与B是两束平行的单色光，它们从空气射入水中的折射角分别为rA、rB，若rA＞rB；则A）在空气中A的波长大于B的波长B）在水中A的流传速度大于B的流传速度C）A的频次大于B的频次D）在水中A的波长小于B的波长22．(00天津)已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV，入射光的波长应为m。23．(00天津)如图，一光源位于金属圆筒内部轴线上A点，与筒B端的距离为d，d无法直接测量。还有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座，现用这些器材测量d，为此，先将圆筒、凸透镜、光屏依次放在光具座支架上，令圆筒轴线与透镜主光轴重合，屏与光源的距离足够远。使得移动透镜时，可在屏上两次出现光源的象，将圆筒及光屏位置固定，由光路的可逆性可知，第一次成象的距等于第二次成象的物距，然后进行以下的测量：用测得的物理量可得d。（应说明各符号所代表的物理量）24．(01上海)A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的（填干预或衍射）图象。由此能够判断出图A所对应的圆孔的孔径（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。25．(01上海)光电效应实验的装置如下图，则下面说第3页图A图B历届高考物理试题——几何光学物理光学法中正确的选项是A）用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转B）用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转C）锌板带的是负电荷D）使验电器指针发生偏转的是正电荷(01理综)市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低，进而宽泛地应用于博物馆、商铺等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后边放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（比如氟化镁），这种膜能除去不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为A.1B.1C.1D.842ABC，27．(01理综)如下图，两块同样的玻璃直角三棱镜两者的面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介ACO垂直于AB面入射，在图示的出射光芒中质。一单色细光束A．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能D．只能是4、6中的某一条(02理综)为了察看门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，能够看到的门外人射光芒与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为n，圆柱长为l，底面半径为，则视场角是A.arcsinnlB.nrarcsinl2r2l2r2C.arcsinrD.lr2arcsinl2nl2nr229．(02春季)一个点源S对平面镜成像，设光源不动，平面镜以速率v沿OS方向向光源平移，镜面与OS方向之间的夹角为30o，则光源的像S′将A以速率0.5v沿S′S连线向S运动以速率v沿S′S连线向S运动以速率3v沿S′S连线向S运动以速率2v沿S′S连线向S运动30.(02广东)下面说法正确的选项是光子射到金属表面时，可能有电子发出光子射到金属表面时，一定有电子发出第4页历届高考物理试题——几何光学物理光学电子轰击金属表面时，可能有光子发出电子轰击金属表面时，一定没有光子发出31.(02广东)雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中洋溢的水珠上时出现的现象。在说明这个现象时，需要剖析光芒射入水珠后的光路。一细束光芒射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光芒的垂直距离为d，水的折射率为n。1）在图上画出该束光芒射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图。RdO（2）求这束光芒从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度。32．(03上海)爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，进而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于（）A．等效替代B．控制变量C．科学假说D．数学概括33．(03上海)劈尖干预是一种薄膜干预，其装置如图1所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，进而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干预条纹如图2所示。干预条纹有如下特点：（1）随意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）随意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下察看到的干预条纹（）A．变疏B．变密C．不变D．消失34．(03上海)在右图所求的光电管的实验中，发现用一定频次的A单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频次的B单色光照射时不发生光电效应，那么（）A．A光的频次大于B光的频次。B．B光的频次大于A光的频次。C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b。D．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a。35．(03理综)一束单色光从空气射入玻璃中，则其A．频次不变，波长变长B频次变大，彼长不变C频次不变，波长变短D频次变小，波长不变(04北京理综)已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频次都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色第5页历届高考物理试题——几何光学物理光学光不能使该金属发生光电效应。那么，光束a通过三棱镜的情况是37．(04甘肃理综)图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的

2倍，如下图。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以

l

表示镜的长度，

h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l

的最小值为

（）A．1h

B．1h3

2C．

3h4

D．h38．(04

吉林理综

)下面是四种与光相关的事实：①用光导纤维流传信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干预相关的是A．①④B．②④C．①③

D．②③39．(04山东理综)下表给出了一些金属材料的逸出功。（材料铯钙镁铍钛）逸出功-193.04.35.96.26.6(10J)现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？（）(普朗克常量h=6.6×10-34J·s，光速c=3.00×108m/s)A．2种B．3种C．4种D．5种40．(04山东理综)发出白光的细线光源，长度为l0，竖直放置，上端a恰幸亏水面以ab下，如图。现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图a第6页水b历届高考物理试题——几何光学物理光学中的虚线)的细光速经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示紫光成的像的长度，则（）A．l<l<l0B．l>l>l0C．l>l>l0D．l<l<l01212212141．(04天津)激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干预原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干预实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔t的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔t、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距x。若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是（）A．vxB．lltvtxlxD．ltC．vtvx42．(04天津)人眼对绿光最为敏感。正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只需每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能觉察。普朗克常量为6.631034Js，光速为3.0108m/s，则人眼能觉察到绿光时所接收到的最小功率是（）A．2.31018WB．3.81019WC．7.01048WD．1.21048W43．(04全国理综)如下图，S为一在xy平面内的点光源。一平面镜垂直于xy平面放置，它与xy平面的交线为MN，MN与x轴的夹角θ=30°。现保持S不动，令平面镜以速率v沿x轴正方向运动，则S经平面镜所成的像（）A．以速率v沿x轴正方向运动B．以速率v沿y轴正方向运动C．以速率1v沿像与S连线方向向S运动2D．以速率v沿像与S连线方向向S运动44．(04广东)分别用波长为λ和3的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最4大初动能之比为1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为（）A．1hcB.2hcC．3hc234D．4hAy5c45.(04广东)如图，画有直角坐标系Oxy的白纸·P1·第7页αMβ·PO历届高考物理试题——几何光学物理光学位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线OA与y轴正方向的夹角，是直线OP3与轴负方向的夹角，只需直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角和，便可求得玻璃得折射率。某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线OA上竖直插上了PP两1、2枚大头针，但在y<0的地区内，不论眼睛放在哪处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应该采取的举措是______________________________________________________________________________________________________________________________.若他已透过玻璃砖看到了P、P的像，确定P位置的方法是123_____________________________________________________________________________.若他已正确地测得了的、的值，则玻璃的折射率n=_____________________________.46.(04江苏)下列说法正确的选项是（）光波是—种概率波光波是一种电磁波单色光从光密介质进入光疏介质时．光子的能量改变单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变47．(04江苏)如下图，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分红两光束OA和OB沿如下图方向射出．则OA为黄光，OB为紫光OA为紫光，OB为黄光OA为黄光，OB为复色光Oa为紫光，OB为复色光48．(04上海)下列说法正确的选项是（）A．光的干预和衍射现象说明光具有波动性。B．光的频次越大，波长越长。C．光的波长越大，光子的能量越大。D．光在真空中的流传速度为3.00×108m/s(05河北)图示为一直角棱镜的横截面，∠bac=90o，∠abc=60o。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=2，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光芒Ａ．从ab面射出Ｂ．从ac面射出Ｃ．从bc面射出，且与bc面斜交D．从bc面射出，且与bc面垂直

aboc50.(05吉林)一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，第8页空气玻璃a

b历届高考物理试题——几何光学物理光学其流传方向如下图。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的流传速度分别为va和vb，则Ａ．n>nabＢ．na<nbＣ．va>vbＤ．v<vba51.(05吉林)图中画出了氢原子的4个能级，并注了然相应的能量。处在4En=的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频次的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总合有Ａ．二种Ｂ．三种Ｃ．四种Ｄ．五种(05四川)氢原子的能级图如下图。欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量起码是Ａ．13.6eVＢ．10.20eVＣ．0.54eVＤ．27.20eV(05四川)两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1>θ2。用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，色光在水中的流传速度，则

nE/eV4-0.853-1.512-3.401-13.60nE/eV∞05-0.544-0.853-1.512-3.401-13.60v1、v2分别表示两单A．n1<n2，v1<v2B．n1<n2，v1>v2C．n1>n2，v1<v2D．n1>n2，v1>v254.(05北京)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是Ａ．光的折射现象、色散现象Ｂ．光的反射现象、干预现象Ｃ．光的衍射现象、偏振现象Ｄ．光的直线流传现象、光电效应现象55.(05北京)一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为8330m/s~340m/s，光速为3×10m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km。根据你所学的物理知识能够判断Ａ．这种估算方法是错误的，不可采用Ｂ．这种估算方法能够比较正确地估算出闪电发生位置与察看者间的距离Ｃ．这种估算方法没有考虑光的流传时间，结果误差很大Ｄ．即使声速增大2倍以上，此题的估算结果依旧正确56.(05天津)某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电第9页历届高考物理试题——几何光学物理光学荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34Js，求得钾的极限频次和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是Ａ．5.3×101414-19JH，2.2JＢ．5.3×10H，4.4×10ZZＣ．3.3×1033HZ，2.2JＤ．3.3×1033HZ，4.4×10-19J(05广东)如图2所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的选项是Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大Ｄ．玻璃中紫光的流传速度比红光大(05广东)光纤通信是一种现代通信手段，它能够提供大容量、高速度、高质量的通服气务。当前，我国正在鼎力建设高质量的宽带光纤通信网络。下列说法正确的选项是Ａ．光纤通信利用光作为载体来流传信息Ｂ．光导纤维传达光信号是利用光的衍射原理Ｃ．光导纤维传达光信号是利用光的色散原理Ｄ．当前宽泛应用的光导纤维是一种特别细的特制玻璃丝59.(05广东)如图9所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图9中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。

图2nE/eV∞05-0.544-0.853-1.512-3.401-13.60图9第10页历届高考物理试题——几何光学物理光学【参照答案】1.(C)2.(B)3.(A、B、C)4.解:用h和h′分别表示S和S′移动的距离,用l表示S和S′未移动时的距离,则有l=u+v根据透镜成像公式1/f=1/u+1/v由①②③式并代入数据可解得l=64厘米5.设光芒在玻璃中的折射角为r，则光芒从S到玻璃板上表面的流传距离＝ι／cosθ；光芒从S到玻璃板上表面的流传时间＝ι／ccosθ，其中c表示空气中的光速。光芒在玻璃板中的流传距离＝d／cosr；光芒在玻璃板中的流传时间＝nd／ccosr；据题意有nd／cosr＝ι／cosθ由折射定律sinθ＝nsinr，解得。6.C7．C8．B9．解:先求蜡烛的原位置由放大率公式得v1＝-4u1①由透镜成像公式1/u1+1/v1＝1/f②解得u1＝3/4f再求蜡烛移动后的位置，由放大率公式得v2＝4u2③由透镜成像公式1/u+1/v12＝1/f④解得u＝5/4f22所以蜡烛应向远离透镜的方向移动，移动的距离为u－u＝5/4－3/4f＝1/2f＝18厘米2110.D11、/26×10712、解：光屏上的暗区是由于挡光圆板挡住部分光芒而形成的。因而从点光源S经挡光圆板边缘（譬如图中的c点）射到透镜上H点的光芒ScH，经透镜折射后，出射光芒应经过暗区的边缘的某点。这点能够是暗区的边缘点a，也能够是暗区的另一边缘点b。也就是说切合要求的像点有两点：S1'、S2'。第11页历届高考物理试题——几