4、(2024年上海物理)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)。
答案】长,增大。
解析】依据双缝干涉条纹间距规律,可知要使干涉条纹的间距变大,需要改用波长更长的单色光,应将增大双缝与屏之间的距离l。
5、(2024年广东物理)14.(1)在阳光照射下,充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射,再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的___上,不同的单色光在同种均匀介质中___不同。
答案:(1)界面;的传播速度。
6、(2024年上海综合)6.英国科学家瑞利于2024年证明:一束光穿过大气距离后,其强度从下降为的公式为,其中叫做吸收系数,式中为光的频率,为光速,标准状况下,个/厘米,。定义,叫做衰减长度,它表示光经过距离后其强度降低到原来的。
根据以上信息,结合所学只是可以判断。
a.可见光中衰减最厉害的是红光 b.可见光中衰减最厉害的是紫光。
c.可见光中衰减最厉害的是黄绿光 d.不同颜色的光衰减程序基本相同。
答案】b。解析】由可知光的衰减量为,又,可见光中只有紫光的频率最大,则最大,代入上式可知紫光是衰减量最大。b正确。
7、(2024年宁夏卷)35.(2)一棱镜的截面为直角三角形abc,∠a=30o,斜边ab=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内,一条光线以45o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)。
答案: 解析】(2)设入射角为i,折射角为r,由折射定律得。
由已知条件及①式得。
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
即出射点在ab边上离a点的位置。
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。
设全发射的临界角为,则。
由⑤和已知条件得 ⑥
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∠deb=
联立③⑦⑧式得。
即出射点在bc边上离b点的位置。
8、(2024年天津卷)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,红光临界角较大。
d.用同一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可知,红光的折射率小,临界角大,c正确;用同一装置进行双缝干涉实验,由公式可知蓝光的波长短,相邻条纹间距小,d错。
9、(2024年四川卷)21.如图所示,空气中有一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=r。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t,若真空中的光速为c,则( )
可能为。可能为2
可能为 可能为。
答案:ab解析:只经过两次全反射可知第一次入射角为45°,反射光路图如右图所示。
根据全反射可知临界角c≤45°,再根据n=可知n≥;光在透明柱体中运动路程为l=4r,运动时间为t=l/v=4nr/c,则t≥4r/c,cd均错。
10、(2024年重庆卷)21.用a、b、c、d表示四种单色光,若。
a、b从同种玻璃射向空气,a的临界角小于b的临界角;
用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验,c的条纹间距最大。
用b、d照射某金属表面,只有b能使其发射电子。
则可推断a、b、c、d可能分别是。
a.紫光、蓝光、红光、橙光 b. 蓝光、紫光、红光、橙光。
c.紫光、蓝光、橙光、红光 d. 紫光、橙光、红光、蓝光。
答案:a解析:根据临界角c、折射率n=,由①可知na>nb,根据色散规律可知a的频率大于b;根据双缝干涉条纹间距δx=λ,由②可知b、c和d中c的波长最长,再根据色散规律可知bcd中c的频率最小;每种金属都有对应的最小入射光频率,入射光频率越大、光电效应越容易发生,由③可知b和d中b的频率大,综合上述可知a、b、c、d的频率从大到小依次为abdc,只有a选项中满足。
11、(2024年浙江卷)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ab的夹角为θ=300,e、f分别为边bc的中点,则。
a.该棱镜的折射率为。
b.光在f点发生全反射。
c.光从空气进入棱镜,波长变小。
d.从f点出射的光束与入射到e点的光束平行。
答案ac解析】在e点作出法结线可知入射角为60o,折射角为30o,折射率为;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,可知c对;三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折,不会与入射到点的光束平行,故d错。
12、(2024年山东卷)37.(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α,光线拾好在不和空气的界面上发生全反射,已知水的折射角为,α的值。
解析】当光线在水面发生全放射时有sinc=1/n,当光线从左侧射入时,由折射定律有,联立这两式代入数据可得。
13、(2024年江苏物理)12.b(1)如图甲所示,强强乘电梯速度为0.9(为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为填写选项前的字母)
a)0.4cb)0.5cc) 0.9cd)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**,照相机的镜头竖直向上。**中,水利方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内,水面上的运动员手到脚的长度,若已知水的折射率为,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深,(结果保留两位有效数字)
答案:(1)d
(3)设**圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为。
折射定律。几何关系
得。取,解得(都算对)
解析】(1)根据爱因斯坦相对论,在任何参考系中,光速不变。d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**圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为,光路如图:
折射定律 几何关系
得。取,解得。
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值可以不同均可)
14、(2024年海南物理)18.(i)(5分)如图,一透明半圆柱体折射率为,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s。
答案: 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。
式中,为全反射临界角。由几何关系得。
带入题给条件得。
15、(2024年北京卷)21.(1)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l=700mm。
然后,接通电源使光源正常工作。
已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2
利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离mm;这种色光的波长nm。
答案 ①15.02 ②2.31;6.6×102
解析】由游标卡尺的读数规则可知x2=15.0mm+1×0.02mm=15.
02mm;图2(a)中暗纹与图3(a)中暗纹间的间隔为6个,故△x=(x2-x1)/6=(15.02-1.16)/6=2.
31mm;由△x=lλ/d可知λ=d△x/l=0.20mm×2.31mm/700mm=6.
6×102nm。
年高考物理试题分类汇编
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