高考物理5年高考真题与模拟专题11光学

【备战2013】高考物理5年高考真题精选与最新模拟专题n光学

[2012高考真题精选】

（2012•大纲版全国卷）15.经过m次a衰变和n次B衰变aPb,则

A.m=7,n=3B.m=7,n=4C.m=14,n=9D.m=14,n=18

【答案】3

【解析】经过a衰变次数为U3Z0经过p衰变无数为4枚选项3万涌

【考点定位】此题考查原子核衰变次数的计算。

（2012•大纲版全国卷）16.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

【答案】AC

【解析】根据双缝干涉实验条纹间隔公式，为了噌大干涉条纹的间距，该同学可以采用

的方法有，改用波长较长的红光作为入射光，噌大双缝到屏的距离1,减小双缝之间的距离

d,选项AC正确.

【考点定位】此题考查双缝干涉实验.

（2）（2012•海南）一玻璃三棱镜，其截面为等腰三角形，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？

9

【答案】0<^<45:

【解析】设入射光线经玻璃折射时，入射角为m折射角为r，射至棱镜右侧面的入射

由几何关系得：”公£，②③④

当沪口时,由①式知r=5,立有最大值标（如图），

由②式得,+=怒.③

同时应小于玻璃对空气的全反射临界角，

即s:na54n④

由①②③④式和题给条件可得，棱镜顶角9的取值范围为其”£：.

【考点定位】此题考查折射定律、全反射及其相关知识.

（2012•天津）6.半圆形玻璃砖横截面如图，四为直径,。点为圆心。在该截面内有a、

b两束单色可见光从空气垂直于4?射入玻璃砖，两入射点到。的距离相等。两束光在半圆

边界上反射和折射的情况如图所示，则a、6两束光

A.在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大

B.以相同的入射角从空气斜射入水中，6光的折射角大

C.若a光照射某金属表面能发生光电效应，。光也定能

D.分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大

【答案】ACD

【解析】由图可知口赫糕全反射，虫光已发生全反射，$光的临界角小，由延=

:,方光的折射率大，根据”=亍，可知在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大，

A正确.由"等，可知以相同的入射角：从空气斜射入水中，5光的折射角），小，3错误.

SIH/w*

9光的折射率”大，频率1,高，a光照射某金属表面能发生光电效应，则;光也一定能，C

正确.根据.可知，a光的频率】•低，波长;.长，亮条纹间距大，D正确.

【考点定位】本题考查光的反射、折射、全反射，波长、频率、波速的关系，光电效应,

光的双缝干涉，综合性强，有一定难度.

（2012•四川）18.a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。

用a、6两束光

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，6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。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6光的反射角大

【答案】C

【解析】光的干涉现象不能说明光是横波，光的偏振现象说明光是横波，所以A错误.

由;:=鬻及图可知好划则频率陵＞氐a光照射某金属时恰能逸出光电子，可见5光

频率小于金属极限频率，则；光照射金属时不能逸出光电子，3错误.由加VWWCx*=二ri，可知a

光的临界角小于5光的临界角，当从同一介质以相同方向射向空气，a光先发生全反射.

若J光不能进入空气，即亍光发生全反射，则金光早已经发生全反射了，所以也不能进入空

气，C正确.根据光的反射定律，反射角等于入射角，a光的反射角等于9光的反射角，D

错误.

【考点定位】本题考查光的反射，光的折射，全反射，光的干涉，光电效应，光是横波.

（2012•北京）14.一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

【答案】A

【解析】光在不同介质中传播时频率了不变，光在真空中的速度最大，在空气中的忙1

速度接近真空中的速度，大于在其他介质（玻璃）中的传播速度，因此光的+"=三＞二

由丫=.；.:可知，在Y变小了不变时，波长:.变短.

【考点定位】本题考查了光在不同介质中的传播时速度，波长，频可的变化押律；光的

折射定律；波长，频率，波速的关系.属于洵单题，是对基本知识的考查.

（2012•江苏）B.[选修3-4]（12分）

（1）如题12BT图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B

点位于Q右侧.旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是.

（题12B-1图）

（A）A、B均不变

(B)A、B均有变化

(0A不变,B有变化

(D)A有变化,B不变

(2)“测定玻璃的折射率冶实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一侧再

竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时,要使它.题12B-2图是

在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、。是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得

玻璃的折射率n.(计算结果保留两位有效数字)

(JS12B-2图)

(3)地震时，震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为3.5km/s的S波,另一种是

传播速度约为7.0km/s的P波.一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的P波比

首次到达的S波早3min.假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2s,求震源与监测

点之间的距离x和S波的波长/L

【解析】

12B,(1)C(2)挡住C及A、B的像；1.8(1.6、1.9都算对)

(3)设P波的传波时间为t,则》=丫/，x=vv(/+A/)

VV

解得x=_s—加，代入数据得到x=1260km

力一匕

由X=vsT,解得X=4.2km

[2011高考真题精选】

1.(安徽)实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长丸的变化符合科

西经验公式：〃=A+^+提，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散

的情形如下图所示。则

屏

A.屏上c处是紫光

B.屏上d处是红光

C.屏上6处是紫光

D.屏上a处是红光

答案：D

解析：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下Q、入口d）依次为红、

橙、黄、绿、蓝、靛、紫.屏上a处为红光，屏上"处是紫光，。正确.

2.（全国）雨后太阳光入射到水中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水

滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、6、c、d代表四条不同颜色的出射光

线，则它们可能依次是

A.紫光、黄光、蓝光和红光

B.紫光、蓝光、黄光和红光

C.红光、蓝光、黄光和紫光

D.红光、黄光、蓝光和紫光

【答案】B

【解析】由于太阳光经过小水滴时，受到两次折射，一次反射，在进入小水滴后就被分

解成七色光，这七色光再经过水滴内表面反射进入我们的视角，形成七彩的虹，通过比较第

一次折射可以看出，入射角均相同，a光的折射角r最小而d光的折射角r最大，根据其折

射率"也意戏a光的折射率最大，而对d光的折射率最小，再由在同种介质中，紫光

sinr

折射率最大而红光折射率最小可判断只有3选项正确.

3.（北京）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏尸上观察到干涉条纹。

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

单一＞

B.减小双缝屏到光屏的距离色一»SP

光二广

C.将绿光换为红光5

单缝屏双缝屏光屏

D.将绿光换为紫光

答案：C

解析：由于双缝干涉中，相邻条纹间距离hx=-A,噌大&与S：的间距d,相邻条纹

d

间距离3减小，A错误；减小或维星到走屏的距离3相邻条纹间距离*减小，B错误；

将绿光换为红光，使波长，噌大，相邻条纹间距离*增大，C正确；格绿光换为紫光，庾

波长，减小，相领条纹间距离Ax减小，D错误.

4.（福建）如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻

璃砖，在0点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移

动，并保持白光沿半径方向入射到。点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消

失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是

A.减弱，紫光B.减弱，红光

C.增强，紫光D.增强，，红光

答案：c

解析：此题蓿查光的反射、光的折射、全反射等知识点.入射点由A向3缓慢移动，

入射角噌大，折射角噌大，反射光强度噌强，光屏上最先消失的光是折射率较大的紫光，选

项C正确.

5.（重庆）在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单

色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深“c照亮水面的面积比

a的大。关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：

①c光的频率最大②a光的传播速度最小

③b光的折射率最大④a光的波长比b光的短

根据老师的假定，以上回答正确的是

A.①@B.①③

C.②④D.③④

【答案】C.

【解析】折射率越大，在水中的像看起来就越浅，b在水下的像最深，说明b光的折射

率最小；二照亮水面的面积比a的大，说明c光的临界角大于a光的临界角，则。光的折射

率小于a光的折射率,这样就能判断出三种光的折射率大小关系是&>%>%,所以a、b、

c相当于紫、绿、红三种色光，这样，就能十分简单断定答案C正确.

6.（浙江）“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是超声波从肝脏表面入射，经

折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光

的折射规律类似，可表述为"处=立（式中,是入射角，巴是折射角，!、女为别是

sin02v2

超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规

律相同，已知％=09%入射点与出射点之间的距离是d,入射角为i,肿瘤的反射面恰好

与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为

肝脏

9dsini-lOOsir^i

s/100-81sin2i100sini

川81-1003岛dJlOO-81sii?i

20sini18sini

【答案】D

J

【解析】已知入射角为i,设折射角为r,根据题意有tanr=2、"1=工，而

hsinrv2

v2=0.9V],解得/?="19081sinj

2118sinz

7.（天津）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两

个亮条纹的中心距离为Ax,若以w＞一乙，则下列说法正确的是

A.甲光能发生偏振现象，则乙光不能B.真空中甲光的波长一定大于乙光的波长

C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D.在同一种均匀介质中甲光的传播速度

大于乙光

【解析】考查光的综合应用。偏振现象是横波特有的现象，甲乙都可以有偏振现象发生,

A错；由Av=且2可知甲光的波长大于乙光，B正确；光子能量取决于光子的频

（1

率，而光子频率与波长成反比，C错；波速与波长之间同步变化，D正确。

【答案】BD

8.（四川）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注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

答案，A

解析：由光路可逆知道A正确；由于存在光的全反射，所以不一定从介质看到另一侧

的所有景物，3错误；可见光也是电磁波，他它们的速度可以相等C错误；只有在同一均

匀介质中光才能沿直线传播，D错误.

【2010高考真题精选】

1.2010•重庆•20如题20图所示，空气中有一折射率为门的玻璃柱体，其横截而

是圆心角为90"、半径为R的扇形0AB、一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到0A上，

OB不透光，若考虑首次入射到圆弧AB上的光，则A3上有光透出的部分的弧长为

题20图

A.1/67R

B.1/4^-R

C..1/3万R

D.5/12%R

【答案】B

【解析】根据折射定律，72=吧竺可得先进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为3丁.

sinr

过。的光线垂直入射到A3界面上点C射出，C到3之间没有光线射出；越接近A的光线

入射到A3界面上时的入射角越大,发生全反射的可能性越大,根据临界角公式sinC=-i

贬

得临界角为先:，如果A3界面上的临界点为D,此光线在AO界面上点三人射，在三角形

CD三中可求得0。与水平方向的夹角为1赏化(18=71)=15=,所以A到。之间没有光线

射出.由此可得没有光线射出的圆弧时应圆心角为9(3Ci:-15:)=45:,为14才，

2.2010•全国卷I•20某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后•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0.4m。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6.0m,发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像，这

棵树的高度约为

A.5.5mB.5.0mC.4.5mD.4.0m

【答案】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

树高_树到镜的距离+眼睛距镜的距离0.4m的

像

镜高6cm一眼睛距镜的距离0.4m'

—^―=L+O,*11。人离树越远,视野越大，看到树所需镜面越小,

0.06m0.4m

同理有“一=L+O4m+6m,以上两式解得方29.6m,斤4.5m。

0.05m0.4m

【考点定位】平面镜的反射成像，能够正确转化为三角形求解

4.2010•北京•14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

【答案】C

【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。

山色散现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。

5.2010•江苏物理•12(B)(1)激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科

学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是

(A)激光是纵波

(B)频率相同的激光在不同介质中的波长相同

(C)两束频率不同的激光能产生干涉现象

(D)利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离

(2)如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30X10-7叱屏上p点距双

缝Si和”的路程差为7.95X10-7m.则在这里出现的应是(选填“明条纹”或“暗

条纹”)。现改用波长为6.30XIO'的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的

条纹间距将(选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。

(3)如图乙所示，一束激光从0点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从

上面的A点射出。已知入射角为i,A与。相距1,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.

答案：

(1)D(2)暗条纹;变宽

(3：设折射角为折射定律尊=叼几何关系I=2dtanr

sinr

解得公车剪

2沏I

6.2010•新课标•33(1)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角AABC,NA为直角.此

截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并

刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为.(填入正确选项前的字母)

答案：A

解析：根据折射率定义有，sin/1=〃sinN2,”sinN3=l,已知Nl=45°N2+/3=90",

解得：n=-^~

2

7.2010•海南物理•18(1)•光线以很小的入射角,射入一厚度为d、折射率为n的平

板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离(°很小时.411°=°,cos,=1)

(n-l)d.

【答案】

【解析】如图，设光线以很小的入射角/入射到平板玻璃表面上的A点，折射角为了,

从平板玻璃另一表面上的B点射出。设AC为入射光线的延长线。由折射定律和几何关系可

知，它与出射光线平行。过B点作BD,AC,交AC于口点，则80的长

度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得IY

由几何关系得上BAD=i-/②

通=上~

COS/③

出射光线与入射光线之间的距离为

BD=ABsin(i-y)④

当入射角i很小时，有

sinz=z,sin/=y,sin(z-/)-i-y,cosy-1

—=(n-l)J.

由此及①②③④式得n⑤

(2009高考真题精选】

1.(09•全国卷I•15)某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平

行，物体距离左镜4m,右镜8m,如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像

与物体的距离是()

A.24mB.32mC.40mD.48m

解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的•像距离物体3cm：第

二个像是物体在右镜所成像的像，第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体

为32cm.

答案：B

2.（09•全国卷H•21）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出）,

AB为直角边NABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P

为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边

垂直射入玻璃砖，则（）

A.从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光

B.屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度

C.屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度

D.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大

解析：本题考查光的折射和全反射.宽为A3的平行光进入到玻璃中直接射到3C面，入

射角为无、临界角3=arcsin—.所以在3C面上发生全反射仍然以宽度大小为A3长度的

1.5

竖直向下的平行光射到ACH弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于A3的长

度3对.D正确.

答案：3D

3.（09•上海物理•6）光电效应的实验结论是：对于某种金属（）

A.无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应

B.无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应

C.超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小

D.超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大

解析：每种金属都有它的极限频率片,只有入射光子的频率大于极限频率％时，才会

发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程

Ek=hv-W=hv-hv0,可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大,

与人射光的强度无关，所以AD正确.

答案：AD

4.（09-上海物理•10）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用

长更（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离.（填增大、

减小）。

解析：依据双缝干涉条纹间距规律Ax=4/I,可知要使干涉条纹的间距变大，需要改

d

用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L.

5.（09•广东物理•4）硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。下列表述正确的是

（）

A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置

B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出

C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关

D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应

解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A正确；是利用光电效应原理制成的

器件，依据光电效应方程Ek=hv-W=hv-hv0可见只有当入射光子的频率大于极限频率

时才可能发生光电效应，B错误，C错误，D错误.

答案：A

（09•天津•7）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光（）

A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大

B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大

C.从该玻璃中射入空气发生反射时，幻:光临界角较大

D.用同•装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大

答案：C

解析：由v=*C可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，A错；以相同的

n

入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，B

错。从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式sinC=L可知，红光的折射率小，临

n

界角大，c正确；用同一装置进行双缝干涉实验，由公式4=自2可知蓝光的波长短，相

d

邻条纹间距小，D错。

（09•四川•21）如图所示，空气中有横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径

为r,外圆半径为R,R=V2r»现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过

两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n,光在透明柱体内传播的时

间为3若真空中的光速为c,则（AB）

A.n可能为6B.n可能为2

C.t可能为冬包D.t可能为生包

CC

解析：只经过两次全反射可知第一次入射角为41,底皎辍如右图所示.根据全反

射可知临界角C<45=,再根据n=」一可知让血；光在透明柱体中运动路程为L=4r,

sinC

运动时间为t=LV=4nrc,则G40rc,CD均错.

答案：A3

（09•福建•13）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是

A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象

D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

答案：D

解析:用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现冢,A错;

用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象，3错；在一导和维表&

佞送图像是利用光的全反射现彖，C错；光学镜头上的噌透膜是利用光的干涉现冢，D对.

（09•浙江•18）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，

并偏折到F点，已知入射方向与边45的夹角为6=30°,E、尸分别为边AB、8c的中

点，则（）

A.该棱镜的折射率为百

B.光在尸点发生全反射

C.光从空气进入棱镜，波长变小

D.从尸点出射的光束与入射到E点的光束平行

答案：AC

解析：在E点狙6法结线可知入射角为60。，折射角为33,折射率为JJ；由光路的

可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式2#=4，

n

可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到£1点的光束平行，故D

错.

O

（09•山东•37）（物理——物理3-4）（2）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱

比，图2为过轴线的截面图，调整入射角a,光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，

4

已知水的折射角为一，a的值。

3

解析：(2)当光线在水面发生全放射时有sinC='，当光线从左侧射入时、由折射

n

定律有sin”二明联立这两式代入数据可得sina=乂一

sin(y-C)3

(09•江苏物理•12.B)(1)如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9c(。为光速)的宇

宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出束光进行联络，则

壮壮观测到该光束的传播速度为。(填写选项前的字母)

0.9c0.5c

强强光束壮壮

(第12B题图一)

(A)0.4c(B)0.5c(C)0.9c(D)1.0c

(3)图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜

头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈现在半径r=11c机的圆型范围内，水面上的

4

运动员手到脚的长度/=10cm,若已知水的折射率为"=—，请根据运动员的实际身高估算

3

该游泳池的水深力，(结果保留两位有效数字)

（第12B题图丙）

答案：（1）D；（3）勰应圆形区域的实际半径为此运动员的实际长为上折射定律

nsina=sin90°

几何关系sinan-5=-

我+/rI

得/=A/»2—l-y-r

取£=2.2用，解得我=2.1（冽）（1.6〜2.6羽都篝对）

解析：（1）根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变.。项正确.

（3）根据题意能画出光路图，正确使用物象比解决本题的关键。

设照片圆形区域的实际半径为R,运动员的实际长为L,光路如图:

折射定律nsina=sin90°

RDJ

几何关系sina=/,物象比乙=士

y/R2+h2rI

得h7n2-1.匕

取L=2.2用，解得/z=2.1（用）

（本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h

值可以不同1.6~2.6机均可）

（09•江苏物理•12.C）（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波

长的大小。

答案：⑶粒子的动量p=J2.线，物质波的波长N=由八（结，知p*<pe,

P

则4<4.

解析：⑴物质波的放波长为4=白，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表

p

示出来即p=J2次说,因为根*<me,所以p*故z<4,.

（09•海南物理•18.（1））如图，一透明半圆柱体折射率为w=2,半径为R、长为L。一

平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积So

解析：半圆柱体的横截面如图所示，。。'为半径。设从A点入射的光线在B点处恰好

满足全反射条件，由折射定律有

“sin6=1

式中，。为全反射临界角。由几何关系得

ZOO,Bd②

S=2RL・4O'OB③

代入题所给条件得

TT

S=-RL④

3

(09•海南物理•19)(I)已知：功率为100W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可

见光的能量,光速c=3.OxlOy/s,普朗克常量人=6.63x10-34J』假定所发出的可见

光的波长都是560nm,计算灯泡每秒内发出的光子数。

解析：1波长为4光子能量为

玛考

设灯泡每秒内发出的光子数为“，灯泡电功率为尸，则

kP

n=—

E

式中，化=5%是灯泡的发光效率.联立①②式得

kPA

n=-----

he

代入题给数据得

♦=1.4x103

(09•宁夏•35.(2))一棱镜的截面为直角三角形ABC,ZA=30°,斜边AB=a。棱镜

材料的折射率为止0。在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M

射入棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)。

解析：

设入射角为i,折射角为r,由折射定律得

sinz

-----=n

sinr

由已知条件及①式得

r=30°②

如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示。设出射点为F,由几何关系可得

3

AF=-a@

8

即出射点在AB边上离A点之。的位置。

8

如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示。设折射光线与AB的交点为D。

由几何关系可知，在D点的入射角

6=60°④

设全发射的临界角为Q,则

sin0--⑤

cn

由⑤和已知条件得图2

q=45°（§）

因此，光在D点全反射。

设此光线的出射点为E,由几何关系得

ZDEB=90°

BD=a-2AF⑦

BE=8。sin30°⑧

联立③⑦⑧式得

BE=-a（9）

8

即出射点在BC边上离B点的位置。

8

[2008高考真题精选】

1.（08•全国I•21）一束由红、蓝两单色光组成的光线从•平板玻璃砖的上表面以

入射角《射入，穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为L5.设红光与蓝光

穿过玻璃砖所用的时间分别为△和t2,则在0从0°逐渐增大至90°的过程中

A.右始终大于t2B.Zi始终小于ti

C.右先大于后小于我D.D先小于后大于t2

解析：设折射角为为玻璃砖的厚度为，,:，由折射定律看弊，且,在玻璃废

SlfiCX.1

中的时间为，联立解得:：8-三?红光频率较小，夕为零时，：.<；：,夕为9。：

10057.?「・SPrCF

时，趋近渐近线，初步判定该函数为单调函数，通过带入S为其它特殊值，仍然有：.<

I：，故3对.

答案：3

2.（08•全国H•15）•束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃

板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光

线侧移距离最大的是（）

A.红光以30°的入射角入射

B.红光以45°的入射角入射

C.紫光以30°的入射角入射

D.紫光以45°的入射角入射

答案：D

解析：因为同种介质对紫光的折射率较大，故入射角相同时，紫光侧移距离较大，A、

B项错；设入射角为i,折射角为r,则侧移距离Ax="s；nc（l二cos’）,可见对于同一种色

7n2-sin2z

光,入射角越大，侧移距离越大,D项正确。

3.（08•北京•13）下列说法正确的是（）

A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象

B.用X光机透视人体是利用光电效应

C.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象

D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象

解析：用X光机透视人体是利用、光的穿透性；光导纤维传输信号是利用光的全反射

现象；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象.

答案:A

4.（08•天津•16）下列有关光现象的说法正确的是

A.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大

B.以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射

C.紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射

D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度

答案：A

解析：根据干涉条纹的间距的公式△一夕可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所

以改为红光后条纹间距一定增大，A正确；紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发

生全反射后红光不一定发生全反射，3错误；由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的

能量比红光的能量大，紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应，C错误，拍摄玻璃橱窗

内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以D错误.

5.（08•四川•21）如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。己知光线在玻璃

球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为

A.V2B.1.5C.石D.2

解析：如图，为光线在玻璃球内的光路图.A、C为折射点，B为反射点，作OD平

行于入射光线，故ZA。。=NC。。=60。，所以NOAB=30。，玻璃的折射率

答案：C

6.（08•重庆•19）如图是一个L圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径0M分

4

成5等份，虚线EE-FR、GG、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知

该棱镜的折射率行?，若平行光束垂直入射并覆盖0M,则光线

3

Hill!

A.不能从圆孤硒射出B.只能从圆孤磁射出

C.能从圆孤射出D.能从圆孤而射出

答案：3

解析：本题考查光的折射有关的知识，本题为中等难度题目.由该棱镜的折射率为

«='5可知其临界角C满足：smC=12=3三，可求出GG.右边的入射光线没有发生全反射，

3n5

其左边的光线全部发生全反射.所以光线只能从圆弧NG.射出.

7.（08•上海理综•9）红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的

状况。地球大气中的水气（HQ）、二氧化碳（CO?）能强烈吸收某些波长范围的红外辐射1即

地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。右图为水

和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够

接收到的波长范围为（）

C.5~7umD.8〜13um

解析：由图可知，8〜13um的波段被水和二氧化碳吸收的较少，能够接收到，选项D正

确。

答案：D

8.（08•上海物理•12）在杨氏双缝干涉实验中，如果

（A）用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹

（B）用