甲 乙A.變疏 B.變密 C.不變 D消失 圖20 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如下圖20甲所示，將一塊平板坡璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜，當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示，干涉條紋如下特點：（1）任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相鄰明條紋所對應(yīng)的薄膜厚度恒定，現(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片，則當光垂入射到新的劈形空氣薄膜后,從上往下觀察到的干涉條紋（  ）

兩張紙

片

得

片扯
 
↓↓↓↓

 


甲（側(cè)視圖）

                                       乙

A、變疏        B、變密   C、不變      D消失          

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高考真題

1．【解析】通過手指的縫隙觀察日光燈，看到彩色條紋，是光的衍射現(xiàn)象。D不正確。

【答案】D

 

 2．【解析】由題可知單色光在玻璃球體發(fā)生了全反射，如圖24所示，

為光線在玻璃球內(nèi)的光路圖．A、C為折射點，B為反射點，作OD

平行于入射光線，故，所以，

玻璃的折射率．                                

【答案】C                                                     圖24

 

3．【解析】依題意，畫出紅、藍光線經(jīng)過平板玻璃磚實的光路如圖25示。玻璃中的光速則為，設(shè)玻璃磚的厚度為d，在未發(fā)生全反射之前，光通過玻璃磚的時間為。由折射定律知，因此，，由于藍光的頻率大于紅光的頻率，故玻璃對紅光的折射率n1小于對藍光的折射率n2且都大于1.5，考慮以上因素，                                                           

 

圖25

由此式可知，在未發(fā)生全反射之前，t1＜t2。

【答案】B

4．【解析】白光作楊氏雙縫干涉實驗，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯；用紅光作光源，屏上將呈現(xiàn)紅色兩條紋與暗條紋（即黑條紋）相間，B對；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯；紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋，即間距不等的條紋，D對

【答案】BD

5．【解析】金屬絲圈的轉(zhuǎn)動，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動無關(guān)，仍然是水平的干涉條紋，D對。                      圖4

【答案】D

6．【解析】吹出的肥皂泡卻是彩色的，證時了光的干涉現(xiàn)象，熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距大致相同，說明了光的波動性．

【答案】BD

 

7．【解析】微波是電磁波，其波長在10-3m到10m之間；黑體的熱輻射是輻射電磁波；普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說

【答案】ACD

 

8．【解析】光導纖維傳遞光信號的是利用了幾何光學的全反射  ，全反射的條件是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角等于或大于臨界角

【答案】全反射   光疏介質(zhì)   臨界角

 

9．【解析】設(shè)入射光線與1/4球體的交點為C，連接OC，OC即為 入射點的法線。因此，圖中的角α為入射角。過C點作球體水平表面的垂線，垂足為B。依題意，∠COB=α。又由△OBC知sinα=   設(shè)光線在C點的折射角為β，

由折射定律得                                                  

由以上式得                               圖26

由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角γ(見圖26)為30°。由折射定律得                 因此，所以

【答案】

10．【解析】（1）設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長為λ,頻率為f，則

         f=                     ①

                     ②

聯(lián)立①②式得             ③

從波形圖上讀出波長m，代入數(shù)據(jù)解得

f=5×1014Hz

根據(jù)光線a在AC面的的入射角和折射角知玻璃磚的折射率，設(shè)此玻璃磚的臨界角為，解得，光線b在CD面上入射角和幾何關(guān)系可知為，因為 ，故b在CD面上反生全反射；射到BD面的入射角由幾何關(guān)系可知為，因 ，故不會發(fā)生全反射而從BD面射出．根據(jù)折射定律可求得出射光線與界面法線的夾角為，故上述光路如

圖27所示。

【答案】（1）f=5×1014Hz（2）圖27所示

                                                      圖27

 

11．【解析】當線光源上某一點發(fā)出的光線射到未被遮光板遮住的液面上時，射到遮光邊緣Ｏ的那條光線的入射角最小。如圖28所示

若線光源底端在Ａ點時，望遠鏡內(nèi)剛好可以看到此光源底端，

設(shè)過Ｏ點液面的法線為ＯＯ1，則　　　

                ①

其中a為此液體到空氣的全反射臨界角。由折射定律有

　　　　　　　　　　　②                             圖28

同理，若線光源頂端在Ｂ1點時，通過望遠鏡剛好可以看到此光源頂端，則。設(shè)此時線光源底端位于Ｂ點。由圖中幾何關(guān)系可得

　　　　　　　　　�、�

聯(lián)立②③式得           　　　④

【答案】

 

名校試題

1．【解析】 紅光折射率小于藍光折射率，由折射率公式n=c/v知紅光在同種介質(zhì)中的速度較大，即V1>V2; 由全反射公式sinc=1/n知紅光折射率小臨界角大; 所以藍光發(fā)生全反射時紅光依然有折射現(xiàn)象。選C

【答案】C

2．【解析】由于沒有確定幾何尺寸，所以光線可能射向Q的右側(cè)面，也可能射向Q的下表面，A錯誤；當光線射向Q的下表面時，它的入射角與在P中的折射角相等，由于nP＜nQ，進入空氣中的折射角大于進入P上表面的入射角，那么出射光線與下表面的夾角一定小于θ，B、C錯誤，D正確。

【答案】D

3．【解析】由能量守恒可知，A正確，B錯誤；由光子學說及光電效應(yīng)的規(guī)律可知，C錯誤，D正確。

【答案】AD

4．【解析】兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋是薄膜干涉，狹縫觀察發(fā)光的白熾燈也會看到彩色條紋是單縫衍射

【答案】C

5．【解析】單縫衍射的條紋是不等間距，中央亮紋又寬又亮

【答案】D

6．【解析】（1）ADEG

（2）如圖29所示，   

x=d(tanr2－tanr1)=d

  【答案】（1）ADEG    （2）d

 

7．【解析】反射角60°                 ③                 

由折射定律                                                 

                        ④

解得折射角r = 30°                   ⑤

因此反射光束1和透射光束2之間的夾角

【答案】

8．【解析】①連接BC，如圖30所示

在B點光線的入射角、折射角分別

標為i、r，

Sini=5/10=/2, 所以，                             圖30

i＝45°

由折射率定律：

在B點有：                            

Sin r=1/2  故：r＝30°　  BC=2Rcos r     t= BCn/C=2Rncos r/C

t=(/3) ×10-9s

②由幾何關(guān)系

可知        α＝30°

【答案】（1）t=(/3) ×10-9s  （2）α＝30°

 

9．【解析】①P3 應(yīng)刻的折射率  

  

② 最靠近0C邊的是紫光；

增大入射角度，紫光在刻度盤上最先消失

【答案】（1）    （2）紫光在刻度盤上最先消失

（3）該束光線第一次從CD面出射時的折射角。          

（結(jié)果可用三角函數(shù)表示）

10．【解析】（1）設(shè)光在AD面的入射角、折射角分別為i、r  r=30°

    根據(jù)  

得   

（2）根據(jù)   

      • 
   
      
    
    
      
    
      （3）光路如圖31所示  
      ab光線在AB面的入射角為45°
      設(shè)玻璃的臨界解為C，則
      sin45°>0.67，因此光線ab在AB面會發(fā)生全反射
      光線在CD面的入射角r′=r=30°                              
圖31
      根據(jù) ，光線CD面的出射光線與法線的夾角
         由折射定律有：      ①
      又由幾何關(guān)系有：              ②
      解①②得  
      光線PC離直線AB的距離CD=Rsinα＝10cm（1分）
      則距離直線AB為10cm的入射光線經(jīng)折射后能到達B點．
      【答案】（1）    （2）    （3）
      11．【解析】光恰要發(fā)生全反射時的臨界線射到屏幕S上的
      E點到亮區(qū)中心O′的距離r，就是所求最大半徑，
      設(shè)臨界角為C，如圖所示
           …………①                                      

          又 …………②
           …………③
          解得 …………④
      【答案】
      12．【解析】由光電效應(yīng)規(guī)律可知：當陰極發(fā)射的光電子全部達到陽極A時，光電流達到飽和，由電流可知每秒到達陽極的電子數(shù)，即每秒發(fā)射的電子數(shù).由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可計算最大的初動能，光強加倍，每秒鐘發(fā)射的光電子數(shù)加倍，但入射光頻率不變，發(fā)射的光電子的最大初動能不變.                                 

      （1）光電流達到飽和時，陰極發(fā)射的光電子全部到達陽極A，陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù)
      個
      根據(jù)愛因斯坦光電方程，光電子的最大初動能：
      J
      J.
      （2）如果照射光的頻率不變，光強加倍，根據(jù)光電效應(yīng)實驗規(guī)律，陰極每秒發(fā)射的光電子數(shù)
      個
      光電子的最大初動能仍然是J.
      【答案】（1）J.    （2）J.
      考點預(yù)測題
      1．【解析】物體S和它的虛像S'以平面鏡來說總是對稱的，因此平面鏡以速度v沿OS方向向光源靠近時，若以平面鏡為參照物，則不難看出S是沿SS'連線逐漸向平面鏡靠近，所以S'也是沿SS'連線逐漸向平面鏡移動。由幾何知識和平面鏡成像特點可求出答案。設(shè)平面鏡從圖32所示的位置Ⅰ，移動位置Ⅱ，沿OS方向向光源移動的距離為L，速度v=與此同時，光源S沿S'連線向平面鏡移動距離d=Lsin30°,據(jù)物像對稱規(guī)律可知虛像沿SS'連線向平面鏡移動d=Lsin30°,所以像S'沿SS'連線向光源移動的距離為d'=2d=L。則像移動速率為v'=,故選C                                         

      【答案】C                                                   
圖32
      2．【解析】根據(jù)光的直線傳播，可以作出人影形成的圖像，由圖中的幾何關(guān)系，可以求出路燈距地面的高度。如圖33所示，設(shè)圖中A點為路燈位置，AB為由路燈向地面引的垂線，GE為題述某時刻人的位置，ED為此刻地面上他的影子；再過2s，人位于HF，其對應(yīng)影子則位于FC．則由題意有：EF＝vt＝2m
      由于△ABD∽△GED，故有
      即  ----------①
      由于△ABC∽△HFC，故有             
       圖33
      即  -----------②
      以GE＝HF＝1.7m，ED＝1.3m，EC＝EF十FC＝2m＋1.8m＝3.8m分別代入①②兩式聯(lián)立解之可得路燈距地面的高度為AB＝8.5m
      【答案】8.5m
      3．【解析】因為同種介質(zhì)對紫光的折射率較大，故入射角相同時，紫光側(cè)移距離較大，A、B項錯；設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離,可見對于同一種色光,入射角越大,側(cè)移距離越大,D項正確。
      【答案】D
      4．【解析】點光源s射向圓形木板邊緣的光線進入水中后折向水底，在水底以O(shè)為圓心，以R為半徑的圓形區(qū)域是點光源s發(fā)射的光線照射不到的影區(qū)（如圖34）
      由，
      得                      

      【答案】  
       
      圖34
      5．【解析】本題考查光的折射有關(guān)的知識，本題為中等難度題目。由該棱鏡的折射率為可知其臨界角C滿足：,可求出GG1右邊的入射光線沒有發(fā)生全反射，其左邊的光線全部發(fā)生全反射。所以光線只能從圓弧NG1射出。
      【答案】B
      6．【解析】如圖35所示,光線射到A或B時,入射角大于臨界角,發(fā)生全反射,而后由幾何關(guān)系得到第二次到達界面的時候垂直打出.O點為∆ABC的重心,設(shè)EC=x,則由幾何關(guān)系得到: .解得光斑半徑x=2r
      【答案】C            
                                      圖35
       
      7．【解析】衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，利用衍射條紋的圖樣與障礙物的形狀對應(yīng)，可以讓光攜帶不同的信息。所以選項BC正確。
      【答案】BC
      8.【解析】撤去一張紙后劈形空氣的薄膜的劈勢減緩，相同水平距離上，劈勢厚度變化減小，以致波程差變化減小，條紋變寬，條紋數(shù)量變少（變疏）故A正確。
      【答案】A
      9．【解析】真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù)，利用的是從鍍膜前后表面反射回的相互疊加，增加光的強度，該技術(shù)對鍍膜的厚度有要求，即鍍膜厚度應(yīng)為自然光中主要色光的半波長的整數(shù)倍，故該技術(shù)運用了光的干涉原理
      【答案】C
      10．【解析】太陽光是自然光，沿各個方向振動的光都有，所以在偏振片另一側(cè)可看到透射光；沿豎直方向振動的光，與的透振方向相同，能透過偏振光；沿與豎直方向成45°角的透振光，有部分能透過偏振片，故選ABD正確。
      【答案】ABD
      11．【解析】玻璃的透振方向是允許透過的偏振方向。要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體，即車燈的透射炮經(jīng)對面物體反射后能進入本車車窗玻璃，則同一車前窗玻璃和前燈玻璃的透振方向必須相同，選項AC錯；若使對面的車燈不進入車窗玻璃，則車窗玻璃的透振方向和對面車燈的透振方向必須豎直，B項中對面車燈光的偏振方向和本車車窗玻璃的透射方向相同，而D項符合垂直條件，故選項D正確。
      【答案】D
      12．【解析】因光子的頻率為=，又a、b、c三束單色光波長關(guān)系a＞b＞c，得a＜b＜d，已知用b光束照射某種金屬時，恰能發(fā)生光電效應(yīng)，則c光束照射能發(fā)生光電效應(yīng)，a光不能，故B、C錯，由光電效應(yīng)方程Ek=h－W，則c光束照射時，釋放出的光電子的最大初動能最大，D錯，所以只有A正確。
      【答案】A
      13．【解析】由愛因斯坦光電效應(yīng)方程列式    ①
      又因為                                    
②
      聯(lián)立上式得：
      【答案】
       
      14．【解析】(1) hνmin= hc/λmax =13.6×1.6×10-19=2.2×10-18  J
             
λmax=6.63 ×10-34×3×108 /2.2×10-18 =9.1×10-8  m
      （2）       hν0 =hc/λ=w=3.6×1.6×10-19
=5.76×10-19J
      λ極=6.63
×10-34×3×108 /5.76×10-19 =3.5×10-7m
      （3）  EKA ?EKK = e U ，EKK=hν-w
                   
EKA=eU+ EKK =eU+hν-w=20+13.6-3.6=30eV
      【答案】（1）9.1×10-8  m （2）3.5×10-7m    （3）30eV
       
       
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