高考物理试题汇编-114高考试题光学

1995-200群光学高考试题

1.(95)在观察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)，可以看到()

A黑白相间的直条纹；B黑白相间的弧形条纹；3W7

C彩色的直条纹；D彩色的弧形条纹.

2.(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/JUX

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,如图斯

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。，则()

A该介质对此单色光的折射率为sin(1^);

R此单色光在该介质中的传播速度等于csiif)爆真空中的光速);

C此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的si四倍;

D此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的必i也

4(9?)一发光点验于焦距为1涯米的薄凸透镜的主轴上.当船垂直于主轴的方向移

动1.震米时，它的像点S移动Q腥米.求移动前发光点至J像点S的距离.

5.(9。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2€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()。

8一直向右移动B一直向左移动

。先向左移动，接着向右移动D先向右移动，接着向左移动

6.(9⑹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发出的光线

SA以角度。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。若沿此光线传播的光从光源到玻

璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，

点光源S到玻璃上表面的垂直距离i应是多少？

7.(9》在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到

了彩色干涉条纹，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()

(@只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失

O红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在

(0任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮

O屏上无任何光亮

&(95光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是()

(冷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

(0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离的三束光，分别照射到相同的

金属板ahc上，如图所示。已知金属板b有光电子放出，则可知

（冷板a一定不放出光电子（B板a一定放出光电子

（0板c—"定不放出光电子（D板c一定放出光电子

11、（98如图所示，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，

GB相距力4由此可得油的折射率g；光在油中传播的速

度m____HX&（结果可用根式表示）

12.（9的如图所示，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365N的一与主光轴垂直的挡光圆板，其圆心在占七

主光轴上，它到L的距离为12cmP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光的双缝干涉实验

C炮的圆孔衍射实验

Da粒子散射实验

15.（98上海）半径为7?的玻璃半圆柱体，横截面如图14所示，圆心为Q两条平行单

色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直。光线1的入射点月为圆柱面的顶点，光线2

的入射点4Z国兴。o已知该玻璃对红光的折射率

（1）求两条光线经柱面和底面折射后的交点与然的距离d

（2）若入射的是单色蓝光，则距离遇各比上面求得的结果大还是小？八

16.（99假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实/---、

际存在大气层的情况相比/氏焉.»

A将提前B将延后L_歹

C在某些地区将提前，在另一些地区将延后D不变"

17.（99一束单色光，在真空中波长为600<ld7n）射人折射率为L50«14

的玻璃中它在此玻璃中的波长是_________叫频率是Hz（真空中光速是

3.00<10sn/§）

1&f00上海）下列关于光的说法中1E确的是

（为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

（0红光和紫光相遇时能产生干涉现象

（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

n（oo上海）单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是

giTifflnnnjBiH

(4)(4)

20.（00天津）图为X射线管的结构示意图，E为灯丝是源，要使射线管发出X射线,

须在K、4两电极间加上几万伏的直流高压。

（@高压电源正极应接在尸点，X射线从K极发出

（6高压电源正极应接在P点，X射线从Z极发出

（0高压电源正极应接在。点，X射线从K极发出

（D高压电源正极应接在。点，X射线从/极发出

21.天津）4与8是两束平行的单色光，它们从空气射入水中

的折射角分别为弓、rB,若rA>%;则

（A在空气中A的波长大于B的波长

（6在水中4的传播速度大于B的传播速度

（0悌勺频率大于B的频率

（D在水中41勺波长小于B的波长

22.（00天津）已知金属葩的逸出功为1.9双在光电效应实验中，要使艳表面发出的光

电子的最大动能为1.OeY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。另有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座，现用这些器材测量"，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-0

（应说明各符号所代表的物理量）

24.（01上海）AB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（填干涉或衍射）

图象。由此可以判断出图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图所示，则下面说

法中正确的是

（冷用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转

（6用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转

（。锌板带的是负电荷

（D使验电器指针发生偏转的是正电荷

26.（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，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在

灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻

璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以入表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚

度最小应为

A-2B-AC-2DX

842

27.（01理综）如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABQ

两者的/湎是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介

质。一单色细光束踵直于谢入射，在图示的出射光线中

AL2.3（彼此平行）中的任一条都有可能

B4\6（彼此平行）中的任一条都有可能

C&9（彼此平行）中的任一条都有可能

D只能是46中的某一条

2&（02理综）为了观察门外情况，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，可以看到的门外人射光线与轴线间的最大夹角称

做视场角。已知该玻璃的折射率为“，圆柱长为/,底面半径为

r,则视场角是

nl

Aarcsin/

Carcsin

29.（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CS方向向光源

平移，镜面与OS方向之间的夹角为30,则光源的像S将

A以速率0.5V沿SS连线向S运动

B以速率v沿SS连线向S运动

C以速率内V沿SS连线向S运动

D以速率2V沿SS连线向S运动

30.（02广东）下面说法正确的是

A光子射到金属表面时，可能有电子发出

B光子射到金属表面时，一定有电子发出

C电子轰击金属表面时，可能有光子发出

D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弥漫的水珠

上时出现的现象。在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路。一细束光线射

入水珠，水珠可视为一个半径为RK球，球心CgiJ入射光线的垂直距离为4水的折射率

（1）在图上画出该束光线射入水珠内

经一次反射后又从水珠中射出的光路图。

（2）求这束光线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，从而提出光子说，

从科学研究的方法来说，这属于（）

A等效替代E控制变量C科学假说D数学归纳

33.（03上海）劈尖干涉是一种薄膜干涉，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，从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，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。

两

干涉条纹有如下特点：（D任意一条明条张

纸

纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；片

（2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差图1

恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到

往下观察到的干涉条纹（）IIIIIIHIII

A变疏B变密C不变图2.

34.（03上海）在右图所求的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色照射

光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生

光电效应，那么（）

AA光的频率大于B光的频率。

BB光的频率大于A光的频率。

C用A光照射光电管时流过电流表光电管

G的电流方向是a流向h

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频率不变，波长变长B频率变大，彼长不变

C频率不变，波长变短D频率变小，波长不变

36.（04北京理综）已知一束可见光a是由mnp三种单色光组成的。检测发现三种单

色光中，nP两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色

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.。4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

ILI

甲乙

在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图所示。二人略错开，以便甲能

看到乙的像。以/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，

/的最小值为（）

A—hB-h

32

3,

C一〃Dh

4

3&（04吉林理综）下面是四种与光有关的事实：

①用光导纤维传播信号

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，与光的干涉有关的是

A①④R②④C①③D②③

39.Q4山东理综）下表给出了一些金属材料的逸出功。

材料艳钙镁钺钛

逸出功

3.04.35.96.26.6

(io19j)

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？（）

普朗克常量力=6&s,光速c=3.OO

A2种B3种C4种D5种

40.04山东理综）发出白光的细线光源ah长度为h,竖直放置，上端a恰好在水面以

下，如图。现考虑线光源加发出的靠近水面法线图

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4表示红光成的像的长度，上表示紫光成的像的长度，则「卡―

AB1>1>卜CD

41.（04天津）激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。

用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体

的速度v与二次曝光时间间隔AZ的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光

时间间隔△/、双缝到屏之距离/以及相邻两条亮纹间距Ax。若所用激光波长

为力,则该实验确定物体运动速度的表达式是（）

AAra

Av=------Bv=-------

IXArA/

八/AxnIN

Cv=--Dv=———

AA/AAx

42（04天津）人眼对绿光最为敏感。正常人的眼睛接收到波长为530rm的绿

光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为

6.63x10-34八九光速为3.0xl（Tm/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小

功率是（）

A2.3X10-I8WB3.8X10-19WCT.OxlO^WDl2xlO^W

43.（04全国理综）如图所示，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MS[KN与x轴的夹角。T0。现保持

S不动，令平面镜以速率端x轴正方向运动，则S经平面镜所成的像（）

A以速率端x轴正方向运动

B以速率桔y轴正方向运动

C以速率g超像与S连线方向向S运动

D以速率丽像与S连线方向向S运动

3

44.（。4广东）分别用波长为人和/的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最

大初动能之比为1：Z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（）

1he_2he3

AA------B------C-hcA

2A3A4

c4税

D-------

5c

45.04广东）如图,画有直角坐标系Oxy的白纸

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，3是画在纸上的直线，

片、鸟为竖直地插在直线8上的两枚大

头针，P.是竖直地插在纸上的第三枚大头针，a是直

线CA与y轴正方向的夹角，（3

是直线与轴负方向的夹角，只要直线QA画得合适，且鸟的位置取得正确，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CA上竖直插上了《、舄两

枚大头针，但在内）的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到6、£的像,

他应该采取的措施是

工若他已透过

玻璃砖看到了1、Q的像，确定A位置的方法是

___________________________________________^若他已正确地测得了的外夕的值，则

玻璃的折射率A•

46.（04江苏）下列说法正确的是（）

A光波是一种概率波

B光波是一种电磁波

C单色光从光密介质进入光疏介质时.光子的能量改变

D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）如图所示，只含黄光和紫光的复色光束TQ沿半径方向射入空气中的玻璃

半圆柱后，被分成两光束丽。沿如图所示方向射出.则

A。物黄光，修为紫光

BQ4为紫光，物黄光43

C为黄光，协/复色光

D励为紫光，物复色光Tx.I

4&（04上海）下列说法正确的是[\

A光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。0}\

B光的频率越大，波长越长。i

C光的波长越大，光子的能量越大。

D光在真空中的传播速度为3.0（X10M

49.（05河北）图示为一直角棱镜的横截面，ZbaW,Zab『6C。一平行细光束从O

点沿垂直于反面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率,若不考虑原入射光在

A面上的反射光，则有光线J匚、

A.从面射出干

B.从ac面射出

C.从Ac面射出，且与6c面斜交

D.从加面射出，且与曲面垂直

50.（05吉林）一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a砸束单色光，

其传播方向如图所示。设玻璃对a。的折射率分别为〃，和办a。在玻璃中

的传播速度分别为％和附则、

A.n>n空气.

D.%<琳''

51.（05吉林）图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量6处在南

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率的光

波。已知；耳黑

金属钾的逸出功为222eM在这些光波中，能够从金属钾的表面打出3151

光电子

的总共有

A.二种B.三种

C.四种D.五种

52.（05四川）氢原子的能级图如图所示。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

量至少是

A.13.6eV

B.10.20eV

C.0.54eV

D.27.20eV

53.（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，I、02,已知19用ZKn分别表示水对两单色光的折射率，

M、W分别表示两单

色光在水中的传播速度，则

An<ti,vi<KBn<n,W>KCn>n,n<%Dn>/i,

54（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、干涉现象

C.光的衍射现象、偏振现象

D.光的直线传播现象、光电效应现象

55.唯匕京）一人看到闪电123s后又听到雷声。已知空气中的声速约为

3301-4g光速为3X10'3,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41km根据你所学的物理知识可以判断

A.这种估算方法是错误的，不可采用

B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离

C.这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大

D.即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确

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221eX用

波长为25X的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.Ox元电

荷为1.6x1（TC；普朗克常量为6.63x1（TMJs,求得钾的极限频率和该光电

管发射的光电子的最大动能应分别是

A.5.夕10"H,12JB.5.3xIO1%4.4XKT19J

C.3.8101%2.2JD.3.3X105H4.4X

57.（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A

确的是

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/乙------

C.玻璃对红光的折射率比紫光大图2

D.玻璃中紫光的传播速度比红光大

5&（05广东）光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高

质量的通信服务。目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络。下列

说法正确的是

A.光纤通信利用光作为载体来传播信息

B.光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理

C.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理

D.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝

59.（05广东）如图9所示，氢原子从ri>2的某一能级跃迁到

。=2的能级，辐射出能量为255eVfi勺光子。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。

【参考答案】

1.。图9

2.®

3.（AB0

4.解：用麻h'分别表示题IS移动的距离，用康示阱口6未移动时的距离，则有

MbW根据透镜成像公式

由①②③式并代入数据可解得修握米

5.设光线在玻璃中的折射角为r,则光线从S到玻璃板上表面的传播距离=i/co$;光

线从S到玻璃板上表面的传播时间=i/ccojfl,其中c表示空气中的光速。光线在玻璃

板中的传播距离=叱cosr;光线在玻璃板中的传播时间=n（j/cCOS1；据题意有n<j/

cos『=i/coj0由折射定律sirfi=nsinr,

解得

ncos9

I={d.

6.C

7.C

&B

9.解:先求蜡烛的原位置由放大率公式

1AL=4

U1

得v=Tu①由透镜成像公式

1