2020年全國各地物理試題分章匯編(光學(xué))高中物理

2020年全國各地物理試題分章匯編（光學(xué))高中物理幾何光學(xué)〔09全國Ⅰ卷〕15.某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相對平行，物體距離左鏡4m，右鏡8m，如下圖，物體在左鏡縮成的像中從右向左數(shù)的第三個(gè)與物體的距離是A.24mB.32mC.40mD.48m答案B【解析】此題考查平面鏡成像.從右向左在左鏡中的第一個(gè)像是物體的像距離物體8cm,第二個(gè)像是物體在右鏡所成像的像,第3個(gè)像是第一個(gè)像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體為32cm.〔09全國Ⅱ卷〕21、一玻璃磚橫截面如下圖，其中ABC為直角三角形〔AC邊末畫出〕，AB為直角邊，ABC=45°，ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射率為1.5。P為一貼近玻璃磚放置的與AB垂直的光屏。假設(shè)一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃，那么A、從BC邊折射出束寬度與BC邊長度相等的平行光B、屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長度C、屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長度D、當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐步變小然后逐步變大答案BD【解析】此題考查光的折射和全反射.寬為AB的平行光進(jìn)入到玻璃中直截了當(dāng)射到BC面,入射角為45o>臨界角,因此在BC面上發(fā)生全反射仍舊以寬度大小為AB長度的豎直向下的平行光射到AC圓弧面上.依照幾何關(guān)系可得到在屏上的亮區(qū)寬度小于AB的長度,B對.D正確.〔09重慶卷〕21.用a、b、c、d表示四種單色光，假設(shè)a、b從同種玻璃射向空氣，a的臨界角小于b的臨界角；②用b、c和d在相同條件下分不做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，c的條紋間距最大③用b、d照耀某金屬表面，只有b能使其發(fā)射電子。那么可推斷a、b、c、d可能分不是A.紫光、藍(lán)光、紅光、橙光B.藍(lán)光、紫光、紅光、橙光C.紫光、藍(lán)光、橙光、紅光D.紫光、橙光、紅光、藍(lán)光答案：A解析：依照臨界角C、折射率n＝，由①可知na＞nb，依照色散規(guī)律可知a的頻率大于b；依照雙縫干涉條紋間距ΔX＝λ，由②可知b、c和d中c的波長最長，再依照色散規(guī)律可知bcd中c的頻率最小；每種金屬都有對應(yīng)的最小入射光頻率，入射光頻率越大、光電效應(yīng)越容易發(fā)生，由③可知b和d中b的頻率大，綜合上述可知a、b、c、d的頻率從大到小依次為abdc,只有A選項(xiàng)中滿足。〔09四川卷〕21.如下圖，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的平均透亮柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，R＝r?，F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透亮柱體，只通過兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設(shè)透亮柱體的折射率為n，光在透亮柱體內(nèi)傳播的時(shí)刻為t，假設(shè)真空中的光速為c，那么n可能為 Bn可能為2 t可能為 D。t可能為答案：AB解析：只通過兩次全反射可知第一次入射角為45°，反射光路圖如右圖所示。依照全反射可知臨界角C≤45°，再依照n＝可知n≥；光在透亮柱體中運(yùn)動(dòng)路程為L＝4r，運(yùn)動(dòng)時(shí)刻為t＝L/V＝4nr/c，那么t≥4r/c，CD均錯(cuò)?！?9天津卷〕7.某玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大，那么兩種光A.在該玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度較大B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光折射角較大C.從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時(shí)，紅光臨界角較大D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，藍(lán)光的相鄰條紋間距較大C【解析】由可知，藍(lán)光在玻璃中的折射率大，藍(lán)光的速度較小，A錯(cuò)；以相同的入射角從空氣中斜射入玻璃中，藍(lán)光的折射率大，向法線靠攏偏折得多，折射角應(yīng)較小，B錯(cuò)。從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)的臨界角由公式可知，紅光的折射率小，臨界角大，C正確；用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由公式可知藍(lán)光的波長短，相鄰條紋間距小，D錯(cuò)〔09江蘇理綜卷〕18．如下圖，有一束平行于等邊三棱鏡截面的單色光從空氣射向點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)，入射方向與邊的夾角為，、分不為邊、的中點(diǎn)，那么A．該棱鏡的折射率為B．光在點(diǎn)發(fā)生全反射C．光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小D．從點(diǎn)出射的光束與入射到點(diǎn)的光束平行答案AC【解析】在E點(diǎn)作出法結(jié)線可知入射角為60o

，折射角為30o，折射率為；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，可不能發(fā)生全反射，B錯(cuò)；由公式，可知C對；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，可不能與入射到點(diǎn)的光束平行，故D錯(cuò)〔09廣東物理卷〕〔1〕在陽光照耀下，充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)顯現(xiàn)漂亮的彩虹。彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的上，不同的單色光在同種平均介質(zhì)中不同?！敬鸢浮俊?〕界面，傳播速度；〔2〕相等，等于零，等于原振幅的二倍。〔09寧夏卷〕〔2〕〔10分〕一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30o，斜邊AB＝a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45o的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡射出的點(diǎn)的位置〔不考慮光線沿原先路返回的情形〕?！窘馕觥俊?〕設(shè)入射角為i，折射角為r，由折射定律得①由條件及①式得②假如入射光線在法線的右側(cè)，光路圖如圖1所示。設(shè)出射點(diǎn)為F，由幾何關(guān)系可得③即出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)的位置。假如入射光線在法線的左側(cè)，光路圖如圖2所示。設(shè)折射光線與AB的交點(diǎn)為D。由幾何關(guān)系可知，在D點(diǎn)的入射角④設(shè)全發(fā)射的臨界角為，那么⑤由⑤和條件得⑥因此，光在D點(diǎn)全反射。設(shè)此光線的出射點(diǎn)為E，由幾何關(guān)系得∠DEB=⑦⑧聯(lián)立③⑦⑧式得⑨即出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)的位置。圖2〔09山東卷〕〔2〕一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖2為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，水的折射角為，α的值。圖2〔2〕當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得?！究键c(diǎn)】光的折射和全放射〔09海南卷〕〔I〕〔5分〕如圖，一透亮半圓柱體折射率為，半徑為R、長為L。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。球該部分柱面的面積S。18.半圓柱體的橫截面如下圖，為半徑。設(shè)從A點(diǎn)入射的光線在B點(diǎn)處恰好滿足全反射條件，由折射定律有式中，為全反射臨界角。由幾何關(guān)系得②③帶入題給條件得④評(píng)分參考：此題5分。①式2分，②③④式各1分?！?9海南卷〕〔I〕〔5分〕：功率為100W燈泡消耗的電能的5%轉(zhuǎn)化為所發(fā)出的可見光的能量，光速，普朗克常量，假定所發(fā)出的可見光的波長差不多上560nm，運(yùn)算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)?！睮〕一波長為光子能量為設(shè)燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為，燈泡電功率為，那么式中，是燈泡的發(fā)光效率。聯(lián)立①②式得代入題給數(shù)據(jù)得評(píng)分參考：此題5分。①②式各2分：④式1分，沒寫的，同樣給這1分?！?9江蘇物理卷〕(2)在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A開始做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是租▲s；時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿軸的▲方向〔填〝正〞或〝負(fù)〞〕；質(zhì)點(diǎn)B在波動(dòng)的傳播方向上與A相距16m，波的傳播速度為2m/s，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B偏離平穩(wěn)位置的位移是cm〔2〕4正10〔09江蘇物理卷〕〔3〕圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍照的一張照片，照相機(jī)的鏡頭豎直向上。照片中，水利方運(yùn)動(dòng)館的景象出現(xiàn)在半徑的圓型范疇內(nèi)，水面上的運(yùn)動(dòng)員手到腳的長度，假設(shè)水的折射率為，請依照運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際身高估算該游泳池的水深，〔結(jié)果保留兩位有效數(shù)字〕(3)依照題意能畫出光路圖，正確使用物象比解決此題的關(guān)鍵。設(shè)照片圓形區(qū)域的實(shí)際半徑為,運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際長為，光路如圖：折射定律幾何關(guān)系得取，解得〔此題為估算題，在取運(yùn)動(dòng)員實(shí)際長度時(shí)能夠有一個(gè)范疇，但要符合實(shí)際，故求得h值能夠不同均可〕光的本性〔09福建卷〕13.光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，以下講法正確的選項(xiàng)是A.用透亮的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平坦程度是利用光的偏振現(xiàn)象B.用三棱鏡觀看白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象答案D【解析】用透亮的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平坦程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象，A錯(cuò)；用三棱鏡觀看白光看到的彩色圖樣是利用光的折射形成的色散現(xiàn)象，B錯(cuò)；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，C錯(cuò)；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，D對?！?9寧夏卷〕〔1〕〔5分〕關(guān)于光電效應(yīng)，以下講法正確的選項(xiàng)是_______〔填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分〕 A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大 B．只要光照耀的時(shí)刻足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng) C．從金屬表面出來的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)刻內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多〔09江蘇物理卷〕〔1〕如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為0.9〔為光速〕的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，那么壯壯觀測到該光束的傳播速度為▲。〔填寫選項(xiàng)前的字母〕〔A〕0.4c〔B〕0.5c〔C〕0.9c〔D〕1.0c〔09廣東物理卷〕4.