2009年高考物理试题分类汇编——光学

1、（2009年全国卷Ⅰ）15．某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互

平行，物体距左镜4m，右镜8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是

Ａ． 24m Ｂ．32m Ｃ． 40m Ｄ．48m

答案B

【解析】本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.

2、（2009年全国卷Ⅱ）21．一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边，?ABC=45°，ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃，则

A、从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光

B、屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度

C、屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度

D、当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大

答案BD

【解析】本题考查光的折射和全反射。宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面，入射角为45o>临界角??arcsin1，1.5所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上。根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度，B对。D正确。

3、（2009年上海物理）6．光电效应的实验结论是：对于某种金属（ ）

（A）无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应

（B）无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应

（C）超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小

（D）超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大

【答案】AD。

【解析】每种金属都有它的极限频率?0，只有入射光子的频率大于极限频率?0时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程Ek?h??W?h??h?0，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以AD正确。

4、（2009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?x?L??，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d

缝与屏之间的距离L。

5、（2009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、（2009年上海综合）6．英国科学家瑞利于1871年证明：一束光穿过大气x距离后，其强度从I0下降为I(x)的公式为

I(x)?I0e

3?ax2?4192N?2.69?10|n?1|，其中??叫做吸收系数，式中为光的频率，为光速，标准状况下，个?c43?cN?4/厘米，n?1?2.78?10。定义A??，叫做衰减长度，它表示光经过A距离后其强度降低到原来的

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I(x)?I0e?ax?11?0.368。根e2?4

|n?1|2，可见光中只有紫光的频率最大，则?可知光的衰减量为?I?I（1-，又??e）043?cN-?x

最大，代入上式可知紫光是衰减量最大。B正确。

7、（2009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： 1a 8

sini?n ① sinr【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r?30 ②

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0

3a ③ 8

3即出射点在AB边上离A点a的位置。 8系可得AF?

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??60 ④

设全发射的临界角为?c，则sin?c?01 ⑤ n

由⑤和已知条件得?c?450 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=90 0

BD?a?2AF ⑦

BE?BDsin300 ⑧

1a ⑨ 8

1即出射点在BC边上离B点a的位置。 8联立③⑦⑧式得 BE?

8、（2009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 C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n

1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sinC?可知，红n

L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?x??可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，d【解析】由v?

D错

9、（2009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

。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（ ）

A.n

B.n可能为2

C.t

可能为

D.t可能为 c4.8r c

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

可知临界角C≤45°，再根据n＝示。根据全反射路程为L＝4r，1可知

sinC

运动时间为t＝L/V＝4nr/c，则

，CD均错。

10、（2009年重庆卷）21．用a、b、c、d表示四种单色光，若

①a、b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；

②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

③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＝

＝1，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ΔXsinCLλ，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d

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、（2009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