高考物理一轮复习考点及解读 光的波动性和微粒性

权掇市安稳阳光实验学校高考一轮复习考点及考纲解读（14）光的波动性和微粒性
名师解读
“激光的特点和应用”也要引起重视。

样题解读
【样题1】用蓝光照射某种金属表面发生了光电效应。

现将该蓝光的强度减弱，则
A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
B．逸出的光电子的最大初动能将减少
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
D．有可能不发生光电效应
[分析] 能否发生光电效应，是由光的频率ν决定的，只要ν大于金属发生光电效应的极限频率v0，不论强度如何，总能发生光电效应，而且是瞬时发生的，不需要时间“积累”，所以光照到金属表面上，到发生光电子之间几乎是瞬时的，光强减弱，不影响发生光电效应的时间，所以A项、D项都不正确；由爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W，同种金属有相同的逸出功W，逸出的光电子的最大初动能E k由光的频率ν决定，所以改变强度，逸出的光电子的最大初动能E k不变，B项不正确；单位时间内的光电子数目与入射光的强度成正比，所以光的经度减弱，光电子的数目将减少，C项正确。

[答案] C
[解读] 本题涉及到光电效应规律、爱因斯坦光电效应方程等知识点，重点考查考生的理解能力，体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用，能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法”的能力要求。

光电效应规律是实验结论，考生要熟练记忆。

【样题2】(实验中学高三年级月考)现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。

为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为
n
d，其中
1
>
n。

已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为
A．
2
2
2
med
h
n B．
3
1
3
2
2
2
)
(
e
n
h
md C．
2
2
2
2men
h
d D．
2
2
2
2med
h
n
[分析] 设电子经过电压U加速获得速度v
，由动能定理，2
1
2
eU mv
=，电子动量h
P mv
λ
==，d
n
λ=，以上三式联立解得
22
2
2
n h
U
med
=，D项正确。

[答案] D
[解读] 本题将物质波与动量、动能定理结合在一起，考查考生的理解能力和推理能力，体现了《考试大纲》中对“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断”的能力要求。

【样题3】在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图14
－1所示的干涉实验法。

A 的上表面是一光滑平面，在A 的上方放一个透明的平行板B ，B 与A 上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。

现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A 缓慢加热，在B 上方观察到B 板的亮度发生周期性地变化．当温度为t 1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t 2时，亮度再一次回到最亮。

则
A ．出现最亮时，
B 上表面反射光与A 上表面反射光叠加后加强 B ．出现最亮时，B 下表面反射光与A 上表面反射光叠加后相抵消
C ．温度从t 1升至t 2过程中，A 的高度增加
4
λ
D ．温度从t 1升至t 2过程中，A 的高度增加
2
λ
[分析] 入射光通过透明的平行板B ，在B 的下表面与A 的上表面都发生反射，这两束光发生干涉，出现最亮时，是这两束反射光叠加后加强，A 项、B 项都不正确；两束光的光程差等于A 、B 间距离的2倍，当温度为t 1时最亮，说明此时2Δh 1＝n λ，n 是正整数，对A 缓慢加热，当温度升到t 2时，亮度再一次回到最亮，说明此时2Δh 2＝（n －1）λ，这段过程中A 的高度增加Δh ＝Δh 1－Δh 2＝12
22
n
n λ
λλ--
=，C 项错误，D 项正确。

[答案] D
[解读] 本题涉及到光的干涉现象、薄膜干涉、反射光叠加与薄膜厚度的关系等知识点，考查理解能力和推理能力，体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用”和“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻
辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断”的能力要求。

光的干涉现象是高考的热点，同学们要对双缝干涉和薄膜干涉重点掌握。

权威预测
1．（国华纪念中学高三模拟考试，容易题）“阜阳假奶粉”事件闹得沸沸扬扬，奶粉的碳水化合物（糖）的含量是一个重要指标，可以用“旋光”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量，偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这角度称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与值相比较，就能确定被测样品的含糖量。

如图14－2所示，S 是自然光源，A 、B 是偏振片，转动B ，使到达O 处的光最强，然后将被测样品P 置于A 、B 之间，则下列说法中正确的是
A ．到达
B ．到达O 处的强度不会减弱
C ．将偏振片B 转过一个角度，使得O 处强度再次最大，偏振片B 转过的角
度等于α
D ．将偏振片A 转过一个角度，使得O 处强度再次最大，偏振片A 转过的角度等于α
2．（容易题）下列实际的例子中，应用的物理原理表明光是波动的是 A ．在磨制各种镜面或其他光学平面时应用干涉法检查平面的平整程度 B ．拍摄水面下的物体时，在照相机镜头前装一片偏振滤光片，可以使景象清晰
C ．一窄束白光通过三棱镜色散得到彩色的光带
D ．利用光照射到光电管上产生光电流，进行自动控制
A O
B
P S 图14－2
3．（容易题）英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象。

如图14－3为实验装置简图，M 为竖直线光源(长直灯丝钠灯)，N 和O 均为有狭缝的遮光屏，P 为像屏。

现有四种不同带有狭缝的遮光屏，如图14－4所示，实验时的正确选择是
A ．N 应选1，O 应选2
B ．N 应选3，O 应选4
C ．N 应选1，O 应选4
D ．N 应选3，O 应选2
4．（中档题）图14－5是利用光电管研究光效应的实验原理示意图，用可见光照射光电管的阴极K ，电流表中
有电流通过，则
A ．若将滑动变阻器的滑动触头移到a 端时，电流表中
一定无电流通过
B ．滑动变阻器的滑动触头由a 端向b 端滑动的过程中，电流表的示数一定会持续增大
C ．将滑动变阻器的滑动触头置于b 端，改用紫外线照射阴极K ，电流表一定有电流通过
D ．将滑动变阻器的滑动触头置于b 端，改用红外线照射阴极K ，电流表一定无电流通过
5．（中档题）如图14－6所示是伦琴射
线管装置，
要产生F 、E 射线，关于装置的下列说法正确的是
A ．E 1可以是低压直流（或交流）电源，E 2必须是高压直流电源且右端为正极
B ．射线F 、E 都是电子流
C ．射线F 是高速电子流，射线E 是X 射线
D ．射线
E 是X 射线，射线
F 是r 射线 [参考答案]
1．ACD 解析：糖水溶液使偏振方向相对于传播方向旋转了角度α，因此到达O 处光的强度会减弱，A 项正确，B 项错误；将偏振片B 转过α角度，其偏振方向与糖水溶液相同，使得O 处强度再次最大，C 项正确；转动偏振片A
的情况与偏振片A 相同，所以D 项正确。

2．AB 解析：光的干涉表明光具有波动性，A 项正确；光的偏振也表明光具有波动性，B 项正确；白光通过三棱镜色散表明白光是复色光，但不涉及光
的本性，C 项错误；光电效应表明光具有粒子性，D 项错误。

3．A 解析：做双缝干涉实验时，线光源、单缝、双缝应互相平行，所以A 项正确。

4．C 解析：即使光电管上不加电压，仍能发生光电效应，A 项错误；滑动变阻器的滑动触头由a 端向b 端滑动的过程中，加在光电管上的电压不断增大，光电流增大，但当从阴极K 极发出的光电子全部到达阳极A 后，光电流达到饱和，再增大电压，光电流不变，B 项错误；将滑动变阻器的滑动触头置于b 端，电流表中有电流通过，改用紫外线照射阴极K ，光电子最大初动能增大，电流
表一定有电流通过，C 项正确；若改用红外线照射阴极K ，仍有可能发生光电效
E 1
E 2
E F
图14－6
图14－5
P
O
N M
3
2 1
图14－3
图14－4
应，电流表也可能有电流通过，D项错误。

5．A 解析：E1的作用是使金属丝达炽热状态，发射电子；E2的作用是形成加速电场，给电子加速，所以A项正确；E是高速电子流，F是X射线，B、C、D三项都不正确。