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高考物理新光学知识点之几何光学基础测试题及解析(3)

高考物理新光学知识点之几何光学基础测试题及解析(3)
高考物理新光学知识点之几何光学基础测试题及解析(3)

高考物理新光学知识点之几何光学基础测试题及解析(3)

一、选择题

1.如图所示,△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°,一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°。则下列说法正确的是

A.玻璃对红光的折射率为2

B.红光在玻璃中的传播速度大小为8

210m/s

C.若使该束红光绕O点顺时针转过60°角,则光不会从AC面射出来

D.若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60°

2.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,人射角为45o下面光路图中正确的是A. B.

C. D.

3.如图所示,放在空气中的平行玻璃砖,表面M与N平行,一束光射到表面M上,(光束不与M平行)

①如果入射角大于临界角,光在表面M即发生反射。

②无论入射角多大,光在表面M也不会发生全反射。

③可能在表面N发生全反射。

④由于M与N平行,光只要通过M,则不可能在表面N发生全反射。

则上述说法正确的是( )

A.①③ B.②③ C.③ D.②④

4.如图所示,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图中能

正确描述其光路的是()

A. B.

C. D.

5.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是()

A.单色光1的波长小于单色光2的波长

B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度

C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间

D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角6.图示为一直角棱镜的横截面,。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=,若不考试原入射光在bc面上的反射光,则有光线()

A.从ab面射出 B.从ac面射出

C.从bc面射出,且与bc面斜交 D.从bc面射出,且与bc面垂直

7.一细光束由a、b两种单色光混合而成,当它由真空射入水中时,经水面折射后的光路如图所示,则以下看法正确的是

A.a光在水中传播速度比b光小

B.b光的光子能量较大

C.当该两种单色光由水中射向空气时,a光发生全反射的临界角较大

D.用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距8.如图所示,O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束,从玻璃体右方射出后的光路如图所示,MN是垂直于O1O2放置的光屏,沿O1O2方向不断左右移动光屏,可在屏上得到一个光斑P,根据该光路图,下列说法正确的是()

A.在该玻璃体中,A光比B光的运动时间长

B.光电效应实验时,用A光比B光更容易发生

C.A光的频率比B光的频率高

D.用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大

9.图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样.下列关于a、b两束单色光的说法正确的是()

A.真空中,a光的频率比较大

B.同一介质中,a光传播的速度大

C.a光光子能量比较大

D.同一介质对a光折射率大

10.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气,若黄光恰能发生全反射,则A.绿光也一定能发生全反射

B.红光也一定能发生全反射

C.红、绿光都能发生全反射

D.红、绿光都不能发生全反射

11.在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( )

A.向上移动 B.向下移动

C.不动 D.可能向上移动,也可能向下移动

12.如图所示,两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中后形成复合光束c则下列说法中正确的是

A.a光的能量较大

B.在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度

C.在相同的条件下,a光更容易发生衍射

D.a光从玻璃到空气的全反射临界角小于b光从玻璃到空气的全反射临界角

13.如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,且让半球的凸面向上.从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是

①看到A中的字比B中的字高

②看到B中的字比A中的字高

③看到A、B中的字一样高

④看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高

A.①④ B.只有① C.只有② D.③④

14.一束单色光由空气进入水中,则该光在空气和水中传播时

A.速度相同,波长相同B.速度不同,波长相同

C.速度相同,频率相同D.速度不同,频率相同

15.如果把光导纤维聚成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端,如图所示.在医学上,光导纤维可以制成内窥镜,用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部.内窥镜有两组光导纤维,一组用来把光输送到人体内部,另一组用来进行观察.光在光导纤维中的传输利用了( )

A.光的全反射B.光的衍射

C.光的干涉D.光的折射

16.如图潜水员在水深为h的地方向水面张望,发现自己头顶上有一圆形亮斑,如果水对空气的临界角为C,则此圆形亮斑的直径是( )

A.2htanC B.2hsinC C.2hcosC D.2h

17.如图是一个1

4

圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线

EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率

n=5

2

,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线:()

A.只能从圆孤

1

NF射出

B.只能从圆孤

1

NG射出

C.可能从圆孤

11

G H射出

D.可能从圆孤

1

H M射出

18.一束光从某介质进入真空,方向如图所示,则下列判断中正确的是()

A

3

B3

C.该介质相对真空发生全反射的临界角是45°

D.光线从介质射入真空的过程中,无论怎样改变入射方向都不可能发生全反射现象19.打磨某剖面如题图所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角 切磨在

12θθθ<<的范围内,才能使从MN 边垂直入射的光线,在OP 边和OQ 边都发生全反射

(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 过后射向MN 边的情况),则下列判断正确的是( )

A .若2θθ>,光线一定在OP 边发生全反射

B .若2θθ>,光线会从OQ 边射出

C .若1θθ<,光线会从OP 边射出

D .若1θθ<,光线会在OP 边发生全反射

20.如图,在某种液体内,有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩ABC ,底面水平,罩内为空气。发光点D 位于BC 中点,发出的垂直于BC 的光恰好不能射出液面。下列说法正确的是

A .D 发出的光照射到C

B 界面时可能发生全反射 B .液面上方能够看到透明罩所有位置都被照亮

C .液体的折射率为

23

3

D .液体的折射率为3 E.液体的折射率为3

21.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n .如图甲所示,O 是圆心,MN 是法线,AO 、BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得多组入射角i 和折射角r ,做出sin i-sin r 图像如图乙所示.则

A .光由A 经O 到

B ,n=1.5

B.光由B经O到A,n=1.5

C.光由A经O到B,n=0.67

D.光由B经O到A,n=0.67

22.下列说法不正确

...的是()

A.检验工件平整度的操作中,如图1所示,上面为标准件,下面为待检测工件,通过干涉条纹可推断:P为凹处,Q为凸处

B.图2为光线通过小圆板得到的衍射图样

C.图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样

D.图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样

23.用a.b.c.d表示4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分别可能是( ) 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

24.以往,已知材料的折射率都为正值(n>0).现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n< 0),称为负折射率材料.位于空气中的这类材料,入射

角i与折射角r依然满足sin

sin

i

n

r

,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角

取负值).现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面射入,下表面射出.若该材料对此电磁波的折射率n=?1,正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()

A.A B.B C.C D.D

25.已知单色光a的频率低于单色光b的频率,则()

A.通过同一玻璃三棱镜时,单色光a的偏折程度小

B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,单色光a的临界角小

C.通过同一装置发生双缝干涉,用单色光a照射时相邻亮纹间距小

D.照射同一金属发生光电效应,用单色光a照射时光电子的最大初动能大

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【详解】

A 、红光到达AC 面的入射角为 i =30°,折射角为r =60°,则玻璃对红光的折射率为:

sin sin 60

sin sin 30

r n i ??

===A 错误;

B 、红光在玻璃中的传播速度大小为:8

8m 10s

C V n ===,故B 错误;

C 、设临界角为C ,则sin 60C C ?=

<<若使该束红光绕O 点顺时针转过60°角,入射角为 i =60°,根据折射定律可得sin sin i

n r

=

,折射角为r=30°,光线射到AC 面上的入射角等于60°,大于临界角C ,所以光线在AC 面发生全反射,不会从AC 面射出来,故C 正确;

D 、若将这束红光向左水平移动一小段距离,光线射到AC 面上的入射角不变,则折射角不变,仍为60°,故D 错误。

2.C

解析:C

【解析】光由空气射向玻璃,折射角小于入射角,反射角等于入射角,故C 正确.

3.D

解析:D

【解析】①、②、B 产生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质,可知,光从空气进入玻璃砖时,不会产生光的全反射现象,无论入射角多大,光都能从界面ab 进入玻璃砖.故①错误,②正确.③、④、由于ab 与cd 两个表面平行,根据几何知识得知,光线在ab 面上的折射角等于在cd 面上的入射角,根据光路可逆原理可知,光线一定从界面cd 射出,故③错误,④正确.综上选D .

【点睛】解决本题的关键是掌握全反射的条件,灵活运用光路的可逆性分析玻璃砖的光学特性.

4.A

解析:A

【解析】试题分析:根据折射定律垂直于射向界面的光线不发生偏折,由光疏介质射向光

密介质折射角变小.

垂直射向玻璃时,光线不发生偏折,到达玻璃底面时,若入射角大于临界角则发生反射,没有折射光线.故A有可能,A正确;由空气射向玻璃,时光疏介质射向光密介质,不可能发生全反射,没有折射光线,故B错误;若光线到达玻璃的底面时入射角小于临界角则同时发生折射和反射,但应该空气中的折射角大于玻璃中的入射角,故C错误;由空气射向玻璃时,同时发生折射和反射,但应该玻璃中的折射角小于空气中的入射角,故D错误.

5.A

解析:AD

【解析】试题分析:由折射光路可知,单色光1的折射率大于单色光2,则单色光1的频率大于单色光2,单色光1的周期小于单色光2,根据,所以单色光1的波长小于

单色光2的波长,选项A正确;根据在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度,选项B错误;根据,所以单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角,选项D正确;设光线由空气射向玻璃时的入射角是а折射角为θ,则,设玻璃的厚度为d,则光线在玻璃中的路程为,穿过玻璃的时间为,联立以上各式可得:,特殊的,当а=00时,n越大则t越大,所以单色光1通过玻璃板所需的时间大于单色光

2通过玻璃板所需的时间,选项C错误。

考点:此题考查了光的折射定律、全反射现象及光在介质中的传播规律。

视频

6.B

解析:BD

【解析】由得,得到全反射临界角.射到光线ac面的光线,入射角等于30°,小于临界角C,不发生全反射,则ac面上有光射出,也有反射,此反射光射到ab面上时入射角为60°,发生全反射,而不能从ab面射出.如图,射到光线bc面的光线,入射角i=0°,则光线从bc面垂直射出,AC错误BD正确.

7.A

解析:A

【解析】由题,两光束的入射角i 相同,折射角r a <r b ,根据折射定律得到,折射率n a >n b .由公式c

v n

=

分析得知,在玻璃砖中a 光的速度比b 光的速度小.故A 正确.由于b 光的折射率较小,则b 光的频率较小,光子能量较小,故B 错误.根据sinC=

1

n

分析知:a 光的折射率大,临界角小,故C 错误.折射角r a >r b ,频率f a >f b ,则波长λa <λb ,根据公式△x=

L

d

λ,则知a 光的干涉条纹间距小于b 光的间距.故D 错误.故选A. 点睛:本题关键要掌握光的折射定律、全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识点,同学们只要加强对光学基础知识的学习,就能轻松解答.

8.D

解析:D 【解析】

光线通过玻璃体后,A 光的偏折程度比B 光的小,则该玻璃体对A 光的折射率比对B 光的折射率小,根据n=c/v 可知,A 在玻璃中的速度较大,在该玻璃体中,A 光比B 光的运动时间短,选项A 错误;折射率越大,光的频率越高,说明A 光的频率比B 光的频率低,光电效应实验时,用B 光比A 光更容易发生,选项BC 错误;A 光的频率比B 光的频率低,由c=λγ知,在真空中,A 光的波长比B 光的长,而双缝干涉条纹间距与波长成正比,则A 光的条纹较B 宽.故D 正确.故选D .

9.B

解析:B 【解析】

A 、a 光照射产生的条纹间距大于b 光照射产生的条纹间距,根据双缝干涉条纹的间距公式L

x d

λ?=

知,a 光的波长大于b 光的波长,A 正确.B 、由c f λ=结合波长关系知a 光的频率小于b 光的频率,而hf ε=可得a 光光子能量比较小,B 错误.C 、D 、由c

v n

=

可知a 光的频率小,折射率小,则波速较大,即两种光在同一介质中的传播速度满足a b v v <,C 正确、D 错误.故选AC.

【点睛】解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式L

x d

λ?=,以及知道波长、频率的大小关系,注意光电效应方程的内容.

10.A

解析:A 【解析】

红橙黄绿蓝靛紫,七种光的波长在减小,折射率在增大,根据公式

可得:同一介

质对红光折射率小,对绿光折射率大,所以发生全反射时,红光的临界角最大,绿光的临界角最小.若黄光发生全反射,则绿光一定能发生全反射.,A 正确,

思路分析:红橙黄绿蓝靛紫,七种光的波长在减小,折射率在增大,再根据公式分析

试题点评:做本题的关键是知道对红橙黄绿蓝靛紫七种光的折射率的变化

11.A

解析:A 【解析】 【详解】

玻璃的折射率大于空气的折射率,所以同一种光在玻璃中的波长小于在空气中的波长;同样的距离,光在玻璃中的波长的个数多,光程变长。所以在双缝干涉实验中,若在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝,通过双缝的光仍然是相干光,仍可产生干涉条纹,经过上下两狭缝到中央亮纹位置的光程差仍等于0.

由于光通过玻璃时的光程变长,所以中央亮纹P 的位置略向上移动。 故选:A 【点睛】

当光程差是光波波长的整数倍时,出现亮条纹,光程差是半波长的奇数倍时,出现暗条纹.中央亮纹P 点分别通过双缝到S 的光程差为零,抓住该规律判断中央亮纹位置的移动.

12.C

解析:C

【解析】试题分析:由图看出,a 光的入射角小于b 光的入射角,而折射角相同,根据折射定律分析玻璃对两束光的折射率的大小关系,即可知道两光的频率关系、波长关系,由

c v n =

分析光在玻璃中速度关系.由公式1

sin C n

=分析临界角大小. a 光的入射角小于b 光的入射角,而折射角相同,根据折射定律得知,玻璃对b 光的折射率大于a 光的折射率,则b 光的频率大于a 光的频率,根据E h γ=可知b 光的能量较大,根据c

v n

=

可知a 光在玻璃中的传播速度较大,AB 错误;频率越大,波长越小,即a 的波长大于b 的波长,在相同条件下,波长越长,越容易发生衍射现象,所以a 更容易发生衍射现象,C 正确;根据1

sin C n

=

可得b 光的全反射角小,D 错误. 13.A

解析:A 【解析】 【分析】

判断光的折射现象,要对折射的定义理解清楚,光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时,传播方向一般会发生改变,这是光的折射,当光线垂直入射时,传播方向不改变。

如图所示:

折射只有在入射角不等于0°的时候才发生,当人眼通过半球看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法线方向出来的光线,所以不发生折射,通过球体观察物像重合,则看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高;

通过立方体观察时,由于光线发生了折射角,折射角大于入射角,所以看到的像比物高,即看到A中的字比B中的字高,故①④正确,应选A。

【点睛】

此题主要考查学生对光的折射的理解和掌握,解答此类题目,画图解答,效果会更好。14.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

不同的单色光频率不相同,同一单色光在不同的介质内传播过程中,光的频率不会发生改

变;由公式

c

v

n

=可以判断,水的折射率大于空气的,所以该单色光进入水中后传播速度

减小.

A.速度相同,波长相同,与结论不相符,选项A错误;B.速度不同,波长相同,与结论不相符,选项B错误;C.速度相同,频率相同,与结论不相符,选项C错误;D.速度不同,频率相同,与结论相符,选项D正确;故选D.

【学科网考点定位】光的传播、光速、波长与频率的关系【方法技巧】

本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征,应用公式

c

v

n

=公式分析光进

入不同介质中的传播速度.

15.A

解析:A

【解析】

光在光导纤维中传播时,其入射角大于或等于临界角,光线只能在光导纤维中传播,折射不出去,是利用了全反射,A正确.

解析:A 【解析】 【详解】

在圆形亮斑边缘从空气射入水中的光线,折射角的大小等于临界角C ,如图所示,有几何关系可知,此圆形亮斑的直径是:

A 符合题意。BCD 不符合题意

17.A

解析:A

【解析】试题分析:由临界角公式1

sin C n

=

求出临界角,确定光线射到圆孤NM 的临界入射点,当入射光线在临界光路的右侧时,入射角大于临界角,将发生全反射,光线将从圆弧射出.当入射点在临界入射点左侧时,入射角小于临界角,不发生全反射,光线将从圆弧面射出.

由临界角公式得到12sin 5C n =

=.设圆弧的半径为R , 2

sin 5

R C R =,则由题可知,当光线从F 点入射到圆弧面1F 点时,恰好发生全反射.当入射点在1F 的右侧时,入射角大于临界角,将发生全反射,光线将不能从圆弧射出.当入射点在1F 的左侧时,入射角小于临界角,不发生全反射,光线将从圆弧面射出,所以光线只能从圆孤1NF 射出,A 正确.

18.B

解析:B 【解析】 【详解】

AB .入射光线与法线之间的夹角为入射角:r =90°-60°=30°;折射光线与法线之间的夹角为折射角:i =90°-30°=60°;根据折射定律60330sini sin n sinr sin ?

===?

A 错误,

B 正确;

C .根据公式sin C =1/n 得:3

arcsin

45C =≠?,故C 错误; D .光从介质射入真空中,即从光密介质射向光疏介质,当入射角大于临界角C 的时候会发生全反射,故D 错误.

19.D

解析:D

试题分析:由全反射的临界角满足1

sin C n

=

,则入射角满足i C ≥发生全反射;作出光路可知当2θθ>时,根据几何关系,可知光线在PO 边上的入射角较小,光线将从PO 射出,AB 项错误;同理当1θθ<时,光线在PO 边上的入射角较大,大于临界角,光线将在PO 射边上发生全反射,D 项正确. 考点:本题考查了光的折射和全反射.

20.C

解析:C 【解析】 【分析】

本题考查光的反射和折射,重点考查全反射时临界角与折射率的关系。 【详解】

CDE .由D 发出的垂直于BC 的光在上液面的入射角为60?,且恰好不能射出液面,则发生全反射,液体的折射率

1sin 60n =

=

? C 正确,DE 错误;

A .D 发出的光照射到C

B 界面时入射角最大为60?,故不发生全反射,A 错误; B .D 发出的垂直于B

C 的光恰好不能射出液面,则

D 发出的在垂直于BC 之下的光也不能射出液面,液面上方不能看到透明罩所有位置都被照亮,B 错误; 故选C 。

21.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

由图线可知

sin 0.621

sin 0.93i r n

===,可得n=1.5;因i 是入射角,r 是折射角,折射角大于入射角,故光由B 经O 到A ,故选B .

22.D

解析:D 【解析】

A 、薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相同,从弯曲的条纹可知,P 处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知P 处凹陷,而Q 处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知Q 处凸起,故A 正确;

B 、图为光线通过小圆板得到的衍射图样,若用光照射很小的不透明圆板时,后面会出现一亮点,故B 正确;

C 、沙漠蜃景是光的全反射现象,而光导纤维是光的全反射现象,它们的原理相同,故C 正确;

D 、立体电影是光的偏振,与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉,它们的原理不相同,故D 错误; 错误的故选D .

23.A

解析:A 【解析】 【详解】

根据临界角C 、折射率1

sin n C

=

,由①a 的临界角小于b 的临界角,可知n a >n b ,根据色散规律可知a 的频率大于b 即γa >γb ;根据双缝干涉条纹间距L

x d

λ?=

,由②c 的条纹间距最大可知b 、c 和d 中c 的波长最长,故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 的频率较大即γb >γd ,综合上述可知a 、b 、c 、d 的频率从大到小依次为abdc ,故A 正确.

24.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

AD .本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”,无论是从光从空气射入介质,还是从介质射入空气,都要符合此规律,故A 、D 错误.

BC .折射率为-1,由光的折射定律可知,同侧的折射角等于入射角,故B 正确,C 错误.

25.A

解析:A 【解析】 【分析】

单色光的频率越小,折射率越小,发生折射时偏折程度越小;折射率越小,临界角越大;波长越长,干涉条纹的间距越大;频率越大,发生光电效应时,逸出的光电子的最大初动能越大; 【详解】

A 、单色光的频率越小,折射率越小,发生折射时偏折程度越小,则知a 光的折射率小,通过三棱镜时,单色光a 的偏折程度小,故A 正确;

B 、由1

sinC n

=

知,折射率越小,全反射临界角越大,故B 错误; C 、频率越小,波长越长,发生双缝干涉时,干涉条纹的间距与波长成正比,则知用单色光a 照射时相邻亮纹间距大,故C 错误;

D 、发生光电效应时,光电子的最大初动能为km

E hv W =-,光的频率越小,光电子的最大

初动能越小,所以用单色光a照射时光电子的最大初动能小,故D错误;

故选A。

【点睛】

关键要掌握折射率与光的频率、波长的关系,要掌握全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识点。

2020高考物理知识点汇总

2020高考物理知识点汇总 在高考物理复习中掌握重点知识点是物理学习方法中最有效的一种。掌握一些重要的 知识点学习起来就不会那么吃力,那么,下面由小编为整理有关2020高考物理知识 点总结的资料,供参考! 2020高考物理知识点总结:热力学 (一)改变物体内能的两种方式:做功和热传递 1.做功:其他形式的能与内能之间相互转化的过程,内能改变了多少用做功的数值来 量度,外力对物体做功,内能增加,物体克服外力做功,内能减少。 2.热传递:它是物体间内能转移的过程,内能改变了多少用传递的热量的数值来量度,物体吸收热量,物体的内能增加,放出热量,物体的内能减少,热传递的方式有:传导、对流、辐射,热传递的条件是物体间有温度差。 (二)热力学第一定律 1.内容:物体内能的增量等于外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q的总和。 2.符号法则:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值,吸收热 (三)能的转化和守恒定律 能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式或从一 个物体转移到另一个物体。在转化和转移的过程中,能的总量不变,这就是能量守恒 定律。 (四)热力学第二定律 两种表述:(1)不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。 (2)不可能从单一热源吸收热量,并把它全部用来做功,而不引起其他变化。 热力学第二定律揭示了涉及热现象的宏观过程都有方向性。 (3)热力学第二定律的微观实质是:与热现象有关的自发的宏观过程,总是朝着分子热 运动状态无序性增加的方向进行的。 (4)熵是用来描述物体的无序程度的物理量。物体内部分子热运动无序程度越高,物体 的熵就越大。 注:1.第一类永动机是永远无法实现的,它违背了能的转化和守恒定律。 2.第二类永动机也是无法实现的,它虽然不违背能的转化和守恒定律,但却违背了热 力学第二定律。

高考物理知识点大全(坤哥物理)

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第一单元直线运动 (1) 第二单元相互作用 (4) 第三单元牛顿运动定律 (7) 第四单元曲线运动 (9) 第五单元万有引力 (12) 第六单元机械能 (14) 第七单元动量 (18) 第八单元力学实验 (24) 第九单元静电场 (30) 第十单元恒定电流 (34) 第十一单元电学实验 (36) 第十二单元磁场 (46) 第十三单元电磁感应 (49) 第十四单元交变电流 (51) 第十五单元近代物理 (53) 第十六单元选修3-3 (63) 第十七单元选修3-4 (73) 第十八单元常用的物理方法 (85) 第十九单元常用的数学方法 (92)

第一单元直线运动 1.匀变速直线运动: (1)平均速度(定义式)v=s s (2)有用推论s s 2-s 2=2as (3)中间时刻速度s s 2=(s s+s0) 2 (4)末速度v t=v0+at (5)中间位置速度s s 2=√s02+s s2 2 (6)位移s=v0t+1 2 at2 (7)加速度a=s s-s0 s (以v0为正方向,a与v0同向(加速)则a>0;反向则a<0) (8)实验用推论Δs=aT2(Δs为连续相邻相等时间T内位移之差) 易错提醒: (1)平均速度是矢量 (2)物体速度大,加速度不一定大 (3)a=s s-s0 s 只是量度式,不是决定式 2.自由落体运动 (1)初速度v0=0 (2)末速度v t=gt (3)下落高度h=1 2gt2(从v 位置向下计算) (4)推论s s 2=2gh 易错提醒: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律。 (2)a=g=9.8 m/s2≈10 m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。 3.竖直上抛运动 (1)位移s=v0t-1 2 gt2 (2)末速度v t=v0-gt (3)有用推论s s 2-s 2=-2gs (4)上升最大高度H m=s02 2s (从抛出点算起)。 (5)往返时间t=2s0 s (从抛出落回原位置的时间)。

高中物理光学知识总结材料及习题

?光的折射、全反射和色散

1.光的折射 (1)折射现象:光从一种介质斜射进入另一种介质时,传播方向发生 的现象. (2)折射定律: ①内容:折射光线与入射光线、法线处在 ,折射光线与入射光线分别位 于 的两侧,入射角的正弦与折射角的正弦成 . ②表达式:2 1sin sin θθ=n 12,式中n 12是比例常数. ③在光的折射现象中,光路是 . (3)折射率: ①定义:光从真空射入某介质时, 的正弦与 的正弦的比值. ②定义式:n =2 1sin sin θθ (折射率由介质本身和光的频率决定). ③计算式:n =v c (c 为光在真空中的传播速度,v 是光在介 质中的传播速度,由此可知,n >1). 2.全反射 (1)发生条件:①光从 介质射入 介质;②入射角 临界角. (2)现象:折射光完全消失,只剩下 光. (3)临界角:折射角等于90°时的入射角,用C 表示,sin C =n 1 . (4)应用: ①全反射棱镜; ②光导纤维,如图所示. 3.光的色散 (1)光的色散现象:含有多种颜色的光被分解为 光的现象. (2)色散规律:由于n 红<n 紫,所以以相同的入射角射到棱镜界面时,红光和紫光的折射角不同,即紫 光偏折得更明显.当它们射到另一个界面时, 光的偏折最大, 光的偏最小. (3)光的色散现象说明:

?光的波动性

1.光的干涉 (1)产生干涉的条件:两列光的 相同, 恒定. (2)杨氏双缝干涉①原理如图所示.②产生明、暗条纹的条件 a .单色光:若路程差r 2-r 1=kλ(k =0,1,2…),光屏上出现 ; 若路程差r 2-r 1= (2k +1) 2 λ (k =0,1,2…),光屏上出现 . b .白光:光屏上出现彩色条纹.③相邻明(暗)条纹间距:Δx = λd l . (3)薄膜干涉 ①概念:由薄膜的前后表面反射的两列光相互叠加而成.劈形薄膜干涉可产生平行 条 纹. ②应用:检查工件表面的平整度,还可以做增透膜. 2.光的衍射 (1)光的衍射现象:光在遇到障碍物时,偏离直线传播方向而照射到 区域的现象. (2)发生明显衍射现象的条件:当孔或障碍物的尺寸比光波波长小,或者跟波长差不多时,光才能发 生明显的衍射现象. (3)各种衍射图样 ①单缝衍射:中央为 ,两侧有明暗相间的条纹,但间距和 不同.用白 光做衍射实验时,中央条纹仍为 ,最靠近中央的是紫光,最远离中央的是红光. ②圆孔衍射:明暗相间的不等距 . ③泊松亮斑(圆盘衍射):光照射到一个半径很小的圆盘后,在圆盘的阴影中心出现的亮斑,这是光 能发生衍射的有力证据之一. (4)衍射与干涉的比较

高中物理知识点总结大全

高考总复习知识网络一览表物理

高中物理知识点总结大全 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则aF2) 2.互成角度力的合成: F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx) 注: (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理} 5.超重:FN>G,失重:FNr} 3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕} 注: (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;

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高考物理基础知识点 高考物理基础知识点:气体的性质 1.气体的状态参量: 温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志 热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)} 体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL 压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压。 1atm=1.013 105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2) 2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大 3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恒量,T 为热力学温度(K)} 注: (1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关; (2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。 高考物理基础知识点:功和能 1.功:W=Fscos (定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),:F、s间的夹角}

2.重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2 10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)} 3.电场力做功:Wab=qUab{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab= a- b} 4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)} 5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)} 6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率} 7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f) 8.电功率:P=UI(普适式){U:电路电压(V),I:电路电流(A)} 9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值( ),t:通电时间(s)} 10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt 11.动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)} 12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)} 13.电势能:EA=q A{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),A:A点的电势(V)(从零势能面起)} 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):W合=mvt2/2-mvo2/2或W合= EK {W合:外力对物体做的总功,EK:动能变化

2020年高考物理二轮专项训练卷 专题25 物理光学与几何光学(含解析)

专题25、物理光学与几何光学 1.(多选)如图所示,实线为空气和水的分界面,一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上,图中O1点和入射光线都未画出)射向水中,折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是________。 A.O1点在O点的右侧 B.蓝光从空气中射入水中时,速度变小 C.若沿AO1方向射向水中的是一束紫光,则折射光线有可能通过B点正下方的C点 D.若沿AO1方向射向水中的是一束红光,则折射光线有可能通过B点正上方的D点 E.若蓝光沿AO方向射向水中,则折射光线有可能通过B点正上方的D点 【答案】:BCD 【解析】:据折射定律,知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角,则画出光路图如图所示,知O1点应在O点的左侧,故A错。光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时,速度变小,故B对。紫光的折射率大于蓝光,所以折射角要小于蓝光的,则可能通过B点下方的C点,故C对。若是红光,折射率小于蓝光,折射角大于蓝光的,则可能通过B点上方的D点,故D对。若蓝光沿AO方向射入,据折射定律,知折射光线不能通过B点正上方的D点,故E错。 2.(2018·湖南省衡阳八中质检)如图所示,内径为R、外径为2R的环状玻璃砖的圆心为O,折射率为n=2,一束平行于对称轴O′O的光线由A点进入玻璃砖,到达B点(未标出)刚好发生全反射.求:

①玻璃砖的临界角; ②A 点处光线的入射角和折射角. 【答案】 (2)①45° ②45° 30° 【解析】(2)①根据临界角公式有sin C =1 n , 解得临界角C =45°; ②由题意可知,光线沿AB 方向射到内球面的B 点时刚好发生全反射,在B 点的入射角等于临界角C ,在△ OAB 中,OA =2R ,OB =R ,光路图如图所示: 设A 点处光线的入射角为i ,折射角为r . 由正弦定理得sin (180°-C )2R =sin r R , 得sin r =1 2 , 则r =30°,在A 点,由折射定律得n =sin i sin r , 解得i =45°. 3.(2019·湖北省荆门市第一次模拟)如图所示,MN 为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R 、折射率为3的透明半球体,O 为球心,轴线OA 垂直于光屏,O 至光屏的距离OA =332R .一细束单色光垂直射向半球体 的平面,在平面的入射点为B ,OB =1 2 R ,求: ①光线从透明半球体射出时,出射光线偏离原方向的角度;

高中物理光学知识点总结

二、学习要求 1、知道有关光的本性的认识发展过程:知道牛顿代表的微粒、惠更斯的波动说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的本性的历程,懂得人类对客观世界的认识是不断发展不断深化的。 2、知道光的干涉:知道光的干涉现象及其产生的条件;知道双缝干涉的装置、干涉原理及干涉条纹的宽度特征,会用肥皂膜观察薄膜干涉现象。知道光的衍射:知道光的衍射现象及观察明显衍射现象的条件,知道单缝衍射的条纹与双缝干涉条纹之间的特征区别。 3、知道电磁场,电磁波:知道变化的电场会产生磁场,变化的磁场会产生电场,变化的磁场与变化的磁场交替产生形成电磁场;知道电磁波是变化的电场和磁场——即电磁场在空间的传播;知道电磁波对人类文明进步的作用,知道电磁波有时会对人类生存环境造成不利影响;从电磁波的广泛应用认识科学理论转化为技术应用是一个创新过程,增强理论联系实际的自觉性。知道光的电磁说:知道光的电磁说及其建立过程,知道光是一种电磁波。 4、知道电磁波波谱及其应用:知道电磁波波谱,知道无线电波、红外线、紫外线、X 射线及γ射线的特征及其主要应用。 5、知道光电效应和光子说:知道光电效应现象及其基本规律,知道光子说,知道光子的能量与光学知识点其频率成正比;知道光电效应在技术中的一些应用 6、知道光的波粒二象性:知道一切微观粒子都具有波粒二象性,知道大量光子容易表现出粒子性,而少量光子容易表现为粒子性。 光的直线传播.光的反射 二、光的直线传播 1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播,各种频率的光在真空中传播速度:C =3×108m/s ; 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度,即 v

说明:为某位置到星体中心的距离。某星体表面的重力加速度。 r g G M R 02 = g g R R h R h ' () = +2 2 ——某星体半径为某位置到星体表面的距离 7. 地球表面物体受重力加速度随纬度变化关系:在赤道上重力加速度较小,在两极,重力加速度较大。 8. 人造地球卫星环绕运动的环绕速度、周期、向心加速度'g =2 r GM 、r mv r GMm 2 2 = 、v = r GM 、 r mv r GMm 2 2 = =m ω2R =m (2π/T )2R 当r 增大,v 变小;当r =R ,为第一宇宙速度v 1=r GM =gR gR 2 =GM 应用:地球同步通讯卫星、知道宇宙速度的概念 9. 平抛运动特点: ①水平方向______________ ②竖直方向____________________ ③合运动______________________ ④应用:闪光照 ⑤建立空间关系即两个矢量三角形的分解:速度分解、位移分解 相位,求?y t x y t gT v S T v x v t v v y gt v gt S v t g t v v g t tg gt v tg gt v tg tg == =====+=+== =2 0002 02 2 24 0222 00 1214 21 2αθα θ ⑥在任何两个时刻的速度变化量为△v =g △t ,△p =mgt ⑦v 的反向延长线交于x 轴上的x 2处,在电场中也有应用 10. 从倾角为α的斜面上A 点以速度v 0平抛的小球,落到了斜面上的B 点,求:S AB

最新高考物理知识点归纳

最新高考物理知识点归纳 高考物理是让很多考生感觉困惑的一科,知识点精炼,需要理解的有很多,下面由小编为整理有关高考物理知识点归纳的资料,希望对大家有所帮助! 高考物理电场知识点 1.库仑定律电荷力,万有引力引场力,好像是孪生兄弟,kQq与r平方比。 2.电荷周围有电场,F比q定义场强。KQ比r2点电荷,U比d是匀强电场。 电场强度是矢量,正电荷受力定方向。描绘电场用场线,疏密表示弱和强。 场能性质是电势,场线方向电势降。场力做功是qU ,动能定理不能忘。 4.电场中有等势面,与它垂直画场线。方向由高指向低,面密线密是特点。 高考恒定电流知识点 1.电荷定向移动时,电流等于q比 t。自由电荷是内因,两端电压是条件。 正荷流向定方向,串电流表来计量。电源外部正流负,从负到正经内部。 2.电阻定律三因素,温度不变才得出,控制变量来论述,r l比s 等电阻。 电流做功U I t , 电热I平方R t 。电功率,W比t,电压乘电流也是。 3.基本电路联串并,分压分流要分明。复杂电路动脑筋,等效电路是关键。 4.闭合电路部分路,外电路和内电路,遵循定律属欧姆。 路端电压内压降,和就等电动势,除于总阻电流是。 高考理综物理实验方法总结 1、控制变量法 在实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时可以先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。 如气体的性质,压强、体积和温度通常是同时变化的,我们可以分别控制一个状态参量不变,寻找另外两个参量的关系,最后再进行统一。欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。 高考理综物理实验方法总结2、等效替代法 某些物理量不直观或不易测量,可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替,从而简化问题。

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