2021年高考物理三轮冲刺《光学》练习二（含答案详解）

2021年高考物理三轮冲刺

《光学》练习二

一、单选题

1.在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出。光电子的最大初动能取决于入射光的(　　)

A.频率          B.强弱          C.照射时间           D.光子数目

2.平面镜成像实验中，以下说法正确的是(     )

A.用光屏可以呈现虚像

B.用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置

C.平面镜所成像的大小与物到平面镜的距离有关

D.平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关

3.如图所示，一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上，将它的前、后两个边界PQ、MN记录在纸面上．若单色光沿纸面从真空中以入射角i=60°从MN表面射入时，光通过玻璃砖的时间为t；若保持入射光的方向不变，现撤去玻璃砖，光通过PQ、MN之间的区域的时间也为t，那么，这块玻璃砖对该入射光的折射率为(　　)

A．2         B.          C．1.5           D.

4.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek-ν图像,已知钨的逸出功是3.28 eV,锌的逸出功是3.34 eV,若将二者的图线画在同一个Ek-ν图像中,如图所示,用实线表示钨的Ek-ν图像,虚线表示锌的Ek-ν图像,则正确反映这一过程的是(　　)

5.对如图所示的四种情景，下列说法正确的是(     )

A.小芳站在平面镜前照镜子，在她向后退的过程中，她在镜中的像变小

B.针孔照相机是利用光的直线传播成像的

C.小猫看到水中的鱼是光的折射形成的实像

D.侧面看到白纸很亮，是因为光照到白纸上发生了镜面反射

6.下列四幅图中的现象，与光的折射有关的是(　　)

二、多选题

A．如图甲所示，小球在倾角很小的光滑斜面上来回运动，小球做简谐运动

B．如图乙所示，a是一束白光，射向半圆玻璃砖的圆心O，经折射后发生色散，最左侧为紫光，最右侧为红光

C．如图丙所示为双缝干涉示意图，双缝间距d越大，相邻亮条纹间距越大

D．如图丁所示为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率大

E．如图戊所示为单色光单缝衍射示意图，如果换成白光，屏上得到的条纹是彩色的

8.物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝。实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹。对这个实验结果的认识,下列正确的是(　　)

A.曝光时间不长时,光的能量太小,底片上的条纹看不清楚,故出现不规则的点

B.单个光子的运动没有确定的轨道

C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方

D.只有大量光子的行为才表现出波动性

9. (多选)研究光电效应规律的实验装置如图所示,以频率为ν的光照射光电管电极K时,有光电子产生。光电管K、A极间所加的电压U可由图中的电压表测出,光电流I由图中电流计测出,下列关于光电效应实验规律的说法正确的是(　　)

A.降低入射光的频率光电管电极K上有可能无光电子放出

B.当滑片P位于P'右端时,电极K、A间所加电压使从电极K发出的光电子加速

C.保持入射光频率不变,当增大入射光光强时,图中电流计示数不变

D.保持入射光频率、光强不变,若只增大光电管K、A极间所加的加速电压,光电流会趋于一个饱和值

A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大

B．在真空中a、b两光传播速度相同

C．从真空射入同种介质发生全反射时，a光全反射临界角小

D．从同种介质射入真空发生全反射时，a光全反射临界角小

E．在相同的条件下，b光比a光更容易产生明显的衍射现象

11. (多选)下图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像。由图像可知(　　)

A.该金属的逸出功等于E

B.该金属的逸出功等于hν0

C.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为E

D.由该图像可得出普朗克常量h=

A．OB光的频率大于OC光的频率

B．全反射时OB光的临界角正弦值与OC光的临畀角正弦值之比为：2

C．介质对OB光和OC光的折射率之比为：2

D．OB光和OC光在介质中的速度之比为：2

0.参考答案

1.答案为：A；

解析：由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0可知,Ek只与频率ν和逸出功W0有关,故选项B、C、D错误,选项A正确。

2.答案为：B；

3.答案为：B；

解析：

设玻璃砖的厚度为d，折射率为n，折射角为γ，则===t，

==t，n=，可得n=，选项B正确．

4.答案为：A；

解析：依据光电效应方程Ek=hν-W0可知,Ek-ν图线的斜率代表普朗克常量h,因此钨和锌的Ek-ν图线应该平行。图线在横轴的截距代表极限频率ν0,而ν0=,因此钨的极限频率ν0小些。综上所述,A图正确。

5.答案为：B；

6.答案为：C；

【解析】天鹅在水中的倒影属于光的反射，A选项不符合题意；日环食是光的直线传播形成的，B选项不符合题意；通过“水杯望远镜”观看远处的景物时，是光从一种介质进入另一种介质，属于光的折射，C选项符合题意；通过凸面镜看拐弯处车辆的像是利用了光的反射，D选项不符合题意．故选C.

解析：小球在某个光滑斜面上时，所受合外力恒定，故其运动不是简谐运动，选项A错误；

由双缝干涉条纹宽度公式Δx=λ，知d越大，Δx越小，选项C错误；

红光的波长比紫光长，频率比紫光小，红光的折射率小于紫光的折射率，偏转角也小于紫光的偏转角，故题图乙中最右侧为红光，最左侧为紫光，选项B正确；光在光导纤维中传播时发生全反射，光只有从折射率较大的介质进入折射率较小的介质中才会发生全反射，故题图丁中内芯的折射率大于外套的折射率，选项D正确；题图戊是单色光的单缝衍射示意图，白光是多种色光的混合光，若用白光做单缝衍射实验，则屏上显示的是彩色条纹，选项E正确．

8.答案为：BCD；

解析：单个光子通过双缝后的落点无法预测,大量光子的落点出现一定的规律性,落在某些区域的可能性较大,这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域。光具有波粒二象性,少数光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性。所以正确选项为B、C、D。

9.答案为：AD；

解析：降低入射光的频率,有可能不发生光电效应,则光电管电极K上无光电子放出,故A正确。当滑片P位于P'右端时,电极K、A间所加电压,使从电极K发出的光电子减速,故B错误。保持入射光频率不变,当增大入射光光强时,电流计示数增大,故C错误。保持入射光频率、光强不变,若只增大光电管K、A极间所加的加速电压,光电流会达到最大值,即趋于一个饱和值,故D正确。

解析：根据题图可知，b光的干涉条纹间距大于a光的干涉条纹间距．由双缝干涉条纹间距公式Δx=可知，b光的波长比a光的大．由λ=可知，b光的频率比a光的小，则在同种介质中，b光的折射率小于a光的折射率，根据n=可知，a光的传播速度比b光的小，选项A错误；在真空中a、b两光传播速度相同，均为光速，选项B正确；从真空射入同种介质不会发生全反射，选项C错误；由介质射入真空的全反射临界角公式sinC=可知，a光折射率较大，从同种介质射入真空发生全反射时a光全反射临界角小，选项D正确；由于b光的波长比a光的大，根据发生明显衍射现象的条件可知，在相同的条件下，b光比a光更容易产生明显的衍射现象，选项E正确．

11.答案为：ABC；

解析：由爱因斯坦的光电效应方程可知,Ek=hν-W,对应图线可得该金属的逸出功W=E=hν0,

A、B均正确;若入射光的频率为2ν0,则产生的光电子的最大初动能Ek'=2hν0-W=hν0=E,故C正确;

由E=hν0可得h=,D错误。

解析：过O点作法线，根据折射定律，对于OB光有nBsin30°=sin45°，

对于OC光有nCsin30°=sin60°，解得nB=、nC=，因为在同一种介质中，介质对频率大的光的折射率也大，故选项A错误；根据全反射临界角公式sinC=可知，==：2，选项B正确；介质对OB光和OC光的折射率之比为=：3，故选项C错误；由公式v=可知，OB光和OC光在介质中的速度之比为==：2，选项D正确．