北京高三一模二模汇编光学.docx
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北京高三一模二模汇编光学
2018北京高三一模二模汇编—光学
1．（2018•朝阳区一模）下面是四种与光有关的事实：
①白光通过棱镜在屏上呈现彩色；
②雨后的天空出现彩虹；
③肥皂泡的表面呈现彩色；
④白光通过双缝在光屏上呈现彩色条纹
其中，与光的干涉有关的是（ ）
A．①②B．①③C．②③D．③④
2．（2018•海淀区一模）用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量间的关系。
电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示，则（ ）
A．通过电流计G的电流方向由d到c
B．电压U增大，光电流I一定增大
C．用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能与光的强弱无关
D．光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应
3．（2018•东城区一模）下列属于光的衍射现象的是（ ）
A．阳光照射到树叶上，在地面上形成圆形亮斑
B．光照射细金属丝，在其后形成的阴影中有亮线
C．在阳光照射下，肥皂泡呈现彩色条纹
D．光照射到凸透镜上，在其后形成圆形亮斑
4．（2018•房山区一模）如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（ ）
A．真空中，a光的波长小于b光的波长
B．在三棱镜中a光传播速度小于b光传播速度
C．在三棱镜中a光的折射率大于b光的折射率
D．a光的光子能量小于b光的光子能量
5．（2018•石景山区一模）如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分成a、b两束单色光，则下列说法中正确的是（ ）
A．a光的波长小于b光的波长
B．a光的频率大于b光的频率
C．在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大
D．在真空中，a光的传播速度比b光大
6．（2018•延庆县一模）如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（ ）
A．A光的频率大于B光的频率
B．在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度
C．两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较大
D．玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率
7．（2018•密云县一模）下列四种现象中与光的干涉有关的是（ ）
A．雨后空中出现彩虹
B．肥皂泡的表面呈现彩色
C．一束白光通过三棱镜后形成彩色光带
D．一束白光通过很窄的单缝后在光屏上形成彩色光带
8．（2018•丰台区一模）光照在某金属表面上发生了光电效应。
若只减弱光的强度，而保持频率不变，则（ ）
A．有可能不发生光电效应
B．逸出的光电子的最大初动能将减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数将减少
D．从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加
9．（2018•平谷区一模）一束可见光从空气中射向水和空气的分界面，经折射后分为两束单色光a和b，如图所示。
若光束b为黄光，则光束a可能是（ ）
A．红光B．蓝光C．紫光D．绿光
10．（2018•门头沟区一模）下列说法中正确的是（ ）
A．光纤通讯是利用了光的全反射现象
B．用标准平面检查工件表面的平整程度是利用了光的偏振现象
C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象
D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象
11．（2018•通州区一模）如图所示，一束可见光以入射角θ从玻璃砖射向空气，经折射后分为a、b两束单色光。
a、b两束光相比，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．在玻璃中，a光的速度大于b光的速度
C．增大入射角θ，b光首先发生全反射
D．a光光子的能量大于b光光子的能量
12．（2018•西城区二模）一束激光照在一个很小的圆盘上，在屏上观察到如图所示的图样，在影的中心有一个亮斑，这就是著名的“泊松亮斑”。
下列说法正确的是（ ）
A．圆盘中心有个小孔，这是光的衍射现象
B．圆盘中心是不透光的，这是光的衍射现象
C．圆盘中心有个小孔，这是光的干涉现象
D．圆盘中心是不透光的，这是光的干涉现象
13．（2018•朝阳区二模）对于红、蓝两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．在水中红光的传播速度较大
B．在水中蓝光的传播速度较大
C．在真空中红光的传播速度较大
D．在真空中蓝光的传播速度较大
14．（2018•顺义区二模）下列说法中正确的是（ ）
A．双缝干涉实验表明光具有波动性
B．光的衍射现象表明光具有粒子性
C．光从空气进入水中后频率变大
D．光从空气进入水中后波长变大
15．（2018•东城区二模）用蓝光照射一光电管，有光电效应现象发生。
欲使光电子逸出时最大初动能增大，下列方法有效的是（ ）
A．改用紫光照射B．改用红光照射
C．延长蓝光的照射时间D．增大蓝光的强度
16．（2018•丰台区二模）如图所示，用一束太阳光照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。
下列说法正确的是（ ）
A．在各种色光中，玻璃对红光的折射率最大
B．在各种色光中，紫光光子比绿光光子的能量大
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D．减小太阳光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是红光
17．（2018•房山区二模）用电子做双缝干涉实验，下面三幅图分别为100个、3000个、7000个左右的电子通过双缝后，在胶片上出现的干涉图样。
该实验表明（ ）
A．电子具有波性，不具有粒子性
B．电子具有粒子性，不具有波动性
C．电子既有波动性又有粒子性
D．电子到达胶片上不同位置的概率相同
18．（2018•门头沟区二模）一束可见光从空气进入某介质后，变为a、b两束单色光。
如果光束b是蓝光，则光束a可能是（ ）
A．紫光B．黄光C．绿光D．红光
物理试题答案
1．【分析】波的干涉则是两列频率完全相同的波相互叠加时，会出现稳定的干涉现象。
而波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象，折射是光从一种介质进入另一种介质继续传播的现象。
【解答】解：
①、白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故光的色散是光折射的结果，与光的干涉无关，故①无关；
②、雨后天空中的彩虹是光的色散现象。
故②无关；
③、肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹，太阳光肥皂泡经过内外膜的反射后叠加，从而出现彩色条纹，这是光的干涉，故③有关；
④、白光通过双缝呈现的彩色条纹，这是光的衍射现象，故④有关；
由上分析可知，故D正确，ABC错误；
故选：
D。
【点评】干涉与衍射均是波的特性，稳定的干涉现象必须是频率完全相同，而明显的衍射现象必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大。
而在干涉图样中，振动加强区位移时大时小。
2．【分析】根据光电子的移动方向，可以判断光电流的方向；光电流的变化情况与所加电压的正反向和是否到达饱和电流有关；
根据爱因斯坦光电方程可知光电子最大动能的变化情况；只要光的频率大于金属的极限频率，都能发生光电效应。
【解答】解：
A、由图甲可以看出，发生光电效应的光电流方向从d到c，因此通过电流计G的电流方向由c到d。
故A错误；
B、由图可知，该电压是正向电压，电子受到的电场力也增加，达到阳极的光电子数目增加，光电流增加；但当光电流达到饱和值时，它的大小就与电压的增加无关。
故B错误；
C、根据爱因斯坦光电方程EKm＝hγ﹣W可知，光电子的最大初动能只与频率有关，与光的强弱无关。
故C正确；
D、光电管两端电压U为零时，只要光的频率大于金属的极限频率，就有光电子从金属表面逸出，就能发生光电效应。
故D错误。
故选：
C。
【点评】解决本题的知识点掌握爱因斯坦光电方程，以及反向截止电压、截止频率的内容；同时还要掌握光电流的方向的判断方法和决定光电流大小决定因素。
3．【分析】依据，光绕过障碍物传播的现象，故属于光的衍射现象；光从一种介质进入另一介质现象，属于光的折射；当完全相同的光相互叠加，会出现明暗相间的条纹，从而即可求解。
【解答】解：
A、阳光照射到树叶上，在地面上形成圆形亮斑，小孔成像现象，属于光的直射，故A错误。
B、光照射细金属丝，在其后形成的阴影中有亮线，光线能绕过阻碍物继续向前传播，属于光的衍射，故B正确。
C、阳光下肥皂膜上的彩色条纹，是属于薄膜干涉现象，故C错误。
D、照射到凸透镜上，在其后形成圆形亮斑，属于光的折射现象，故D错误。
故选：
B。
【点评】掌握折射现象、干涉现象和衍射现象的本质的不同是顺利解决此类题目的关键。
4．【分析】依据光的折射定律判定两光的折射率大小，就可知道频率和波长关系；根据v
分析光在三棱镜中速度大小。
由E＝hγ分析光子能量的大小。
【解答】解：
AC、光从空气斜射向玻璃折射时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，由折射定律可知，在三棱镜中a光的折射率小于b光的折射率，则真空中a光的波长大于b光的波长，故AC错误；
B、光线a的折射率较小，即na＜nb，根据v
分析知在该三棱镜中a光传播速度大于b光传播速度，故B错误；
D、光线a的折射率较小，频率较低。
根据E＝hγ，则a光的光子能量较小，故D正确；
故选：
D。
【点评】本题的关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率与其他量的关系来分析。
要知道光的频率越大，折射率越大。
5．【分析】据光的偏折程度比较出a、b两光的折射率大小，从而比较出光的频率大小、波长大小，明确真空中所有光的传播速度均相同。
【解答】解：
ABC、由折射光路可知，a光的折射程度较小，则折射率较小，则a光的频率较小，a光的波长较大，根据v
可知，在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大，故C正确，AB错误；
D、在真空中各种光的传播速度均相同，故D错误；
故选：
C。
【点评】解决本题的突破口在于通过光的偏折程度得出折射率的大小，即可判断折射率、频率、波速、波长等物理量的大小关系。
6．【分析】根据光路图，判断出玻璃砖对两束光的折射率大小，从而知道两束光的频率大小，根据v
判断光出在玻璃砖中的速度大小，根据sinC
分析临界角的大小。
【解答】解：
AD、由题图可知，玻璃砖对B光的折射程度大，则nB＞nA，故B光的频率较大，故A、D错误；
B、由v
知，在玻璃砖中，vB＜vA，故B错误；
C、两种单色光由玻璃射向空气时，由于sinC
，所以，CB＜CA，故C正确；
故选：
C。
【点评】解答此类问题的思路是：
由光线的偏折程度判断折射率的关系，或由折射定律可得出两光的折射率；再由光的性质可知光的传播速度、频率及临界角的关系。
7．【分析】波的干涉则是两列频率完全相同的波相互叠加时，会出现稳定的干涉现象．而波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象
【解答】解：
A、雨后天空中的彩虹是光的色散现象，故A错误；
B、肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹，太阳光肥皂泡经过内外膜的反射后叠加，从而出现彩色条纹，这是光的干涉。
故B正确；
C、白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故光的色散是光折射的结果，与光的干涉无关，故C错误；
D、白光通过一个很窄的缝呈现的彩色条纹，这是光的衍射现象，故D错误；
故选：
B。
【点评】干涉与衍射均是波的特性，稳定的干涉现象必须是频率完全相同，而明显的衍射现象必须是波长比阻碍物尺寸大得多或相差不大．而在干涉图样中，振动加强区位移时大时小．
8．【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目。
【解答】解：
A、入射光照射到某金属表面上发生光电效应。
若入射光的强度减弱，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应。
故A错误；
B、入射光照射到某金属表面上发生光电效应。
若入射光的强度减弱，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程Ekm＝hv﹣W0知，光电子的最大初动能不变。
故B错误。
C、入射光的强度减弱，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小。
故C正确；
D、若能发生光电效应，发生光电效应的时间与光的强度无关，故D错误；
故选：
C。
【点评】解决本题的关键掌握发生光电效应的条件，知道光的强度不影响是否发生光电效应，只影响发出光电子的数目。
9．【分析】可见光由七种颜色的单色光组成，其中红光的折射率最小，紫光的折射率最大。
结合折射定律分析。
【解答】解：
根据折射定律n
知，a光折射率比b光的小，而在七种颜色的单色光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，红光的折射率比黄光的小，而蓝光、紫光和绿光的折射率比黄光的大，所以光束a可能是红光，故A正确，BCD错误。
故选：
A。
【点评】对于七种单色光折射率的大小要记牢，是考试的热点，可根据光的色散结果来记忆。
10．【分析】光导纤维是利用光的全反射；检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉；门镜是利用光的折射；增透膜是利用光的干涉现象，从而即可求解。
【解答】解：
A、光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象，故A正确；
B、标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，故B错误；
C、门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象，故C错误；
D、照相机镜头表表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故D错误；
故选：
A。
【点评】考查光的全反射、折射、干涉与衍射现象的应用，及其区别，注意干涉的原理，全反射的条件。
11．【分析】根据光线的偏折程度，比较光的折射率大小，从而得出频率、波速的大小关系。
根据sinC
分析临界角关系，判断全反射现象。
【解答】解：
A、因为玻璃对a光的偏折程度大于b光，所以玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，故A错误。
B、由v
可知，在玻璃中，a光的速度小于b光的速度，故B错误。
C、根据sinC
分析知，a光的临界角比b光的小，逐渐增大入射角，先达到a光的临界角，则a光最先发生全反射，故C错误；
D、玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，根据光子能量公式E＝hγ知，a光光子的能量大于b光光子的能量，故D正确。
故选：
D。
【点评】光线的偏折程度越大，则折射率越大，光在介质中的速度越小，光的频率越大，光子能量越大，临界角越小，这些结论要熟记。
12．【分析】泊松亮斑的形成是因为当激光照射到不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，亮斑的周围是明暗相间的环状条纹，这是因为光线偏离原来的直线方向传播发生衍射的结果。
【解答】解：
当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，亮斑的周围是明暗相间的环状条纹，这就是泊松亮斑。
说明光线偏离原来的直线方向传播，是激光绕过不透光的圆盘发生衍射形成的，泊松最初做本实验的目的是推翻光的波动性，而实验结果却证明了光的波动性。
故ACD错误、B正确。
故选：
B。
【点评】本题考查的知识点是：
光的衍射现象和泊松亮斑形成的原因，要求同学们在平时的学习中要在记忆的基础上加强理解，并及时总结归纳。
13．【分析】红色光的频率小，在水中红色光的折射率小，根据v
方向在水中的传播速度；任何光在真空中的传播速度都相同。
【解答】解：
红色光的频率比蓝色光的频率小，
AB、由于频率越大，折射率越大，所以在水中红色光的折射率小，根据v
即可得知在水中红色光的速度比蓝色光的速度大。
故A正确、B错误；
CD、在真空中红光的传播速度等于蓝光的传播速度，均为c＝3×108m/s，故CD错误。
故选：
A。
【点评】该题考查光的颜色与光的频率、波长、折射率之间的关系，然后结合折射率与速度关系进行分析即可。
14．【分析】光的干涉和衍射现象是波的特有属性；光从一种介质进入到另一种介质时，频率不变；根据波速公式判断波长的变化情况。
【解答】解：
AB、光的干涉和衍射现象是波的特有属性，双缝干涉和光的衍射实验都表明光具有波动性。
故A正确、B错误；
C、光从一种介质进入到另一种介质时，频率不变。
故C错误；
D、当光从空气进入水中后，根据公式
可知，波速减小，因频率不变，再根据公式v＝λf可知波长减小。
故D错误。
故选：
A。
【点评】解答本题的关键是要掌握光的波动性特点，知道光从一种介质进入到另一种介质时频率不变，会用相关公式求解波速或波长的变化情况。
15．【分析】根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素。
【解答】解：
根据光电效应方程Ekm＝hv﹣W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度以及照射的时间无关。
与入射光的频率有关，因为蓝光的频率小于紫外线的频率，大于红色光的频率，所以欲使光电子逸出时最大初动能增大，则可以改用紫光照射。
故A正确，BCD错误。
故选：
A。
【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与什么因素有关。
16．【分析】玻璃砖对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，根据折射率大小分析临界角的大小，从而确定减小太阳光的入射角时发生全反射的顺序。
【解答】解：
A、在光屏上从上到下形成的彩色光带的顺序是红光到紫光，在各种色光中，玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，故A错误。
B、紫光的频率比绿光的频率高，由E＝hγ知紫光光子比绿光光子的能量大，故B正确。
C、此现象是因为光在玻璃砖中发生两次折射形成，不是全反射形成的，故C错误。
D、根据sinC
知，红光的临界角最大，紫光的临界角最小，则减小太阳光的入射角度时，紫光最先发生全反射，最先从光屏上消失。
故D错误。
故选：
B。
【点评】本题考查对七种色光折射率大小的判断，对于七种色光折射率、临界角、频率、波长等关系可结合光的色散、干涉等实验结果进行记忆。
17．【分析】光的波粒二象性是指光既具有波动性又有粒子性，少量粒子体现粒子性，大量粒子体现波动性。
【解答】解：
ABC、单个光子通过双缝后打在底片的情况呈现出随机性，大量光子通过双缝后打在底片上的情况呈现出规律性。
所以个别光子的运动体现粒子性，大量光子的运动体现波动性，故C正确，AB错误。
D、光波是一种概率波，光子落在光屏上各点的概率是不同的，故D错误。
故选：
C。
【点评】在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质，同时波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性。
18．【分析】根据两束光对应的折射角可确定折射率大小，进而确定光束的性质。
分析要抓住红光的折射率最小，紫光的折射率最大。
【解答】解：
由图看出，a光偏折角较大，b光偏折角较小，则介质对a光的折射率较大，对b光的折射率较小，因为紫光的折射率比蓝光的大，而黄光、绿光和红光的折射率比蓝光的小，所以如果光束b是蓝光，则光束a可能是紫光，不可能是黄光、绿光和红光，故A正确，BCD错误。
故选：
A。
【点评】本题主要考查了折射定律的直接应用，要求同学们能根据偏折角的关系判断折射率的关系，要求要熟记可见光中各种单色光折射率的关系，可结合色散实验结果记忆。
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