- 光
- 共1341题
（1）（6分）如图所示，一列沿x轴正向传播的简谐波在t=0时刻的波动图象，波的传播速度是5m/s。则从t=0到t=1.5s的时间内x=0.2m处的质点M通过的路程为_______m，t=1.5s时刻对平衡位置的位移是________m。
（2）（9分）如图所示，一个盛有折射率为
正确答案
（1）3.75，-0.05。（每空3分）
（2）由如图，有一条光线从C点射向DB时，在M点折射后进入液体中，射向空气时在N点发生全反射。（画出光图2分）
入射角为C，有
可知∠DNM=45°
由题意知∠NDM=75°，故∠DMN=60°，
由折射定律
故从点光源发出的光与CD的夹角在0°～30°范围内时光线可从液面上方射出。
（1分）
第一小题考查的是简谐波的传播问题，先计算出周期
第二小题考查对全反射问题的认识，根据在液体中的全反射现象，能够确定射出的光线范围。
在真空中黄光的波长为6.0×10－7m，紫光的波长为4.0×10－7m。现有一束频率为5×1014 Hz 的单色光，它在折射率为 1.5 的玻璃中的波速和波长各是多大? 它在这种玻璃中是什么颜色?
正确答案
该单色光在玻璃中的波速为：
V =" C" /n =" 3" ×108 /1.5 = 2×108（m/s），…………………………（3 分）
该单色光在玻璃中的波长为：
λ =" V/" f = 2×108 / 5×1014 = 4.0×10－7（m） …………………………（3 分）
该单色光在真空中的波长为：
λ0 =" C" / f = 3×108 / 5×1014 =" 6.0" ×10－7（m），……………………………（3 分）
由题给出的黄色光波长知，λ0 = λ黄，而光的颜色是由光的频率决定，在玻璃中频率不变，因此该光仍是黄色光。……………………………………（2 分）
该单色光在玻璃中的波速为：
V =" C" /n =" 3" ×108 /1.5 = 2×108（m/s），…………………………（3 分）
该单色光在玻璃中的波长为：
λ =" V/" f = 2×108 / 5×1014 = 4.0×10－7（m） …………………………（3 分）
该单色光在真空中的波长为：
λ0 =" C" / f = 3×108 / 5×1014 =" 6.0" ×10－7（m），……………………………（3 分）
由题给出的黄色光波长知，λ0 = λ黄，而光的颜色是由光的频率决定，在玻璃中频率不变，因此该光仍是黄色光。……………………………………（2 分）
如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，这群氢原子能发出________种频率不同的光，其中所发出的光，波长最短的光子的能量为______________。
正确答案
3 , 12.09
这群氢原子能发出
人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，我国文学家们用浪漫的手法把人生的遭遇与某些天文现象联系起来，在古代又有“天狗食日”等许多传说，请根据所学的知识说明日食的形成原因，并说明人在何处才可以看见日全食．
正确答案
如图所示，当月球运行到太阳与地球之间时，做出太阳发出的光被月球挡住的光路图．处在月球的本影区a处的地球表面上的人看不见太阳的任何光线，因此处在这个区域的人可以看见日全食；处在月球半影区b处的地球表面上的人只能看见太阳上部或下部发出的光，因此处在这个区域的人可以看见日偏食；处在月球半影区c处的地球表面上的人能看到太阳的边缘发出的光，却无法看到太阳中心发出的光线，因此处在这个区域的人可以看见日环食．
如图所示，当月球运行到太阳与地球之间时，做出太阳发出的光被月球挡住的光路图．处在月球的本影区a处的地球表面上的人看不见太阳的任何光线，因此处在这个区域的人可以看见日全食；处在月球半影区b处的地球表面上的人只能看见太阳上部或下部发出的光，因此处在这个区域的人可以看见日偏食；处在月球半影区c处的地球表面上的人能看到太阳的边缘发出的光，却无法看到太阳中心发出的光线，因此处在这个区域的人可以看见日环食．
补充
日食，即人在白天却看不见太阳的现象，与人在夜晚看不见太阳略有不同．人在夜晚看不见太阳，是因为太阳发出的光被地球遮住，照射不到人眼所致；而“日食”却是太阳发出的光被地球以外的其他星体挡住，即被月球挡住，人无法看见太阳的现象．
光源发出的光被物体挡住后，在物体后面形成物体的影子，任何光线都照不到的地方被称为“本影区”，人眼处于“本影区”内将看不到光源的任何部分；光源发出的光，只有一部分光线可以照射得到而另一部分照射不到的区域被称为“半影区”，人眼如果处在“半影区”内，将只可以看到光源的一部分．本题中，为说明日食的形成，只须找到太阳发出的光被月球挡住后，在地球上形成的本影区和半影区即可．
如图所示，MN和PQ中的一条线是玻璃和空气的分界面，另一条线是分界面的法线；OA、OB、OC分别是光线在这个界面上的入射线、反射线和折射线中的某一条光线。可以分析出________是界面；________是入射线；________是折射线；玻璃在界面的________侧。
正确答案
PQ BO OC 右
因为入射光线和反射光线分居于法线两侧，入射光线和折射光线也分居于法线两侧，所以可判断OE为入射光线，OA为反射光线，OC为折射光线，则PQ为界面，玻璃中的角度较小，因为
故答案为：PQ BO OC 右
.下列现象能说明光是沿直线传播的是 ( )
正确答案
ABD
海市蜃楼是光的全反射现象;小孔成像、日食、月食是光的直线传播形成的,射击中所用的三点一线瞄准方法,利用了光的直线传播,所以能说明光是沿直线传播的有A、B、D.
锌的逸出功是W，现将波长λ的光照射锌的表面．已知光速为c，普朗克常数为h，电子电量为e．
(1)求光电子的最大初动能；
(2)求遏止电压；
(3)求锌的截至频率．
正确答案
（1）
本题主要考查对光电效应公式的记忆和理解
①
②
③当U = 0时，
用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光照射该光电管时，________光使其逸出的光电子最大初动能大；这两种光通过同一装置发生双缝干涉，_________光的相邻条纹间距大；若这两种光的强度相同，______光产生的饱和光电流大；通过同一玻璃三棱镜时，______光的偏折程度大。
正确答案
b , a , a ，b
分析：要明确各种单色光的折射率和波长、频率之间的关系：折射率越大则频率越大，波长越小．对于本题解题的关键是通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，故b光频率高于a光的．
解：由光电效应方程：EK=hν-W0，由题图可得b光照射光电管时使其逸出的光电子最大初动能大，b光的频率大，波长小，发生双缝干涉时，△x=
故答案为：b；a；a；b
如图示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率n =
正确答案
解：作出光路图如图示：
由几何关系得：
M S' =" M" S ="1dm"
S'P=3dm
PQ= R－OM=
在Q点的入射角i=30º
根据折射定律，得
nsini=sinr，折射角r=45º
由几何关系得：AC="(1+" 
略
假设太阳与地球之间充满了水而不是真空，那么光从太阳到达地球要多花的时间是 s。已知太阳与地球的距离为
正确答案
165
试题分析：由于
如下图所示，半圆形玻璃砖的半径R=10cm， 折射率为
正确答案
0.23（m）
作出光路如图所示
据折射定律知
所以：
由图知L1=Rtan30°，L1=Rtan60°
所以L=L1+L2=R（tan30°+ tan60°）≈0.23（m）③
评分标准：①②每式3分，③式6分，共12分
如图所示，平静的水面下同一竖直线上有两个点光源Sa、Sb，可分别发出a、b两种不同颜色的单色光。在光源的正上方放置一个圆形的遮光板，在水面上方同时恰好看不到两个光源。则a光的频率 （选填“>”、“=”或“<”，下同）b光的频率；若在同一装置做杨氏双缝干涉实验，a光的干涉条纹宽度 b光的干涉条纹宽度。
正确答案
< >
看不到光源的原因是光线在交界面处发生全反射，由光路图可知b光全反射的临界角较小，折射率较大，频率较高，波长较小，由
（7分）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0．25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心如图（乙）所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。
（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm
（2）写出计算波长λ的表达式_____（用x1、 x2、L1或 L2、d表示，不用计算），
（3）在屏上观察到了干涉条纹．如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变 ；（选大或小）
正确答案
（1）2．190mm，7．868mm （2）
略
一个氦氖激光器能发出4.74×1014 Hz的红光，求它在真空中的波长为_______________m；进入折射率为
正确答案
6.63×10-7 4.69×10-7 2.12×108
由波速、波长和频率关系c=λf，在真空中的波长为λ=
由n=
Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图。一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t。
正确答案
试题分析：设光在鳞片中的折射角为γ，根据折射定律有：sini＝nsinγ
根据折射率定义式可知，光在鳞片中传播的速度为v＝
由图中几何关系可知，光从a到b的过程中，在鳞片中通过的路程为：s1＝
在空气中通过的路程为：s2＝
所以光从a到b所需的时间为：t＝
联立以上各式解得：t＝
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