2020年复习必做【模拟试题】高考物理试卷汇编(选修3-4)复习专用试卷

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高中物理学习材料 (精心收集**整理制作)
2010年高考物理试卷汇编(选修3-4)
机械振动、机械波
1、(全国卷Ⅰ)21.一简谐振子沿x 轴振动,平衡位置在坐标原点。

t =0时刻振子的位移x =-0.1m ;t =4
3
s 时刻x =0.1m ;t =4s 时刻x =0.1m 。

该振子的振幅和周期可能为
A .0.1m ,83s
B .0.1m ,8s
C .0.2m ,8
3
s D .0.2m ,8s
【答案】AD 【解析】在t =
4
3
s 和t =4s 两时刻振子的位移相同,第一种情况是此时间差是周期的整数倍,443nT -=,当n=1时83T =s 。

在4
3
s 的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,
所以振幅是0.1m 。

A 正确。

第二种情况是此时间差不是周期的整数倍,则4
4(0)(4)3
3
2
T nT -+-=+
,当n=0时8T =s ,且由于2t ∆是1t ∆的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m 。

如图答案D 。

2、(全国卷Ⅱ)15.一简谐横波以4m/s 的波速沿x 轴正方向传播。

已知t=0时的波形如图所示,

A .波的周期为1s
B .x=0处的质点在t=0时向y 轴负向运动
C .x=0处的质点在1
4t =s 时速度为0 D .x=0处的质点在1
4
t =s 时速度值最大
【答案】AB
【解析】由图可得半波长为2m ,波长为4m 。

周期4
14
T s s λν=
==,选项A 正确。

波沿x 轴正方向传播,则x =0的质点在沿y 轴的负方向运动,选项B 正确。

x =0的质点位移为振幅的一半,要运动到平衡位置的时间是113412T s ⨯
=,则1
4
t =s 时,x =0的质点不在平衡位置也不在最大位移△t 1
△t 2
处,故CD错误。

3、(新课标卷)33.(2)(10分)波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O A
、两点处,OA=2m,如图所示。

两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4/
m s。

己知两波源振动的初始相位相同。

求:
(i)简谐横波的波长:
(ii)OA间合振动振幅最小的点的位置。

【答案】(i)1m (ii)0.25m 0.75m 1.25m 1.75m
【解析】(i)设波长为λ,频率为ν,则v=λν,代入已知数据得:λ=1m
(ii)以O为坐标原点,设P为OA间任一点,其坐标为x,则两波源到P点的波程差Δl=x-(2-x),0≤x≤2。

其中x、Δl以m为单位。

合振动振幅最小的点的位置满足
1
()
2
l kλ
∆=+,k为整数
解得:x=0.25m。

0.75m,1.25m,1.75m.
4、(北京卷)17.一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。

某时刻的波形如图1所示,此后,若经过3/4周期开始计时,则图2描述的是
A.a处质点的振动图象
B.b处质点的振动图象
C.c处质点的振动图象
D.d处质点的振动图象
【答案】B
【解析】由波的图像经过3/4周期a到达波谷,b达到平衡位置向下运动,c达到波峰,d达到平衡位置向上运动,这四个质点在3/4周期开始计时时刻的状态只有b符合振动图像。

选项B正确。

5、(上海物理)2.利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示,则()
(A)图a、b均显示了波的干涉现象
(B)图a、b均显示了波的衍射现象
(C)图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象
(D)图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象
【答案】D
【解析】从题图中可以很清楚的看到a 、b 波绕过了继续传播,产生了明显的衍射现象,选项D 正确。

6、(上海物理)3.声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为( )
(A )声波是纵波,光波是横波
(B )声波振幅大,光波振幅小
(C )声波波长较长,光波波长较短 (D )声波波速较小,光波波速很大 【答案】C
【解析】波的衍射条件:障碍物与波长相差不多,选项C 正确。

7、(上海物理)16.如右图,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,实线和虚线分别表示t 1=0和t 2=0.5s (T >0.5s )时的波形,能正确反映t 3=7.5s 时波形的是图(

【答案】D
【解析】因为2t ,T <可确定波在0.5s 的时间沿x 轴正方向传播
14λ,即1
0.54
T s =,所以2T s =,37.5t s ==334T ,波峰沿x 轴正方向传播34λ,从1
4
λ处到λ处,选项D 正确
8、(上海物理)20.如图,一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,振幅为2cm ,波速为2m/s 。

在波的传播方向上两质点a 、b 的平衡位置相距0.4m (小于一个波长),当质点a 在波峰位置时,质点b 在x 轴下方与x 轴相距1cm 的位置。

则(

(A )此波的周期可能为0.6s (B )此波的周期可能为1.2s
(C )从此时刻起经过0.5s ,b 点可能在波谷位置 (D )从此时刻起经过0.5s ,b 点可能在波峰位置
【答案】ACD 【解析】如图,110.4412λ+
=(), 1.2m λ=,
根据v T
λ
=,
1.20.62T s v λ
=
=
=,A 正确;从此时刻起经过0.5s ,即56T ,波沿x 轴正方向传播5
1.06m λ=,
波峰到 1.2x m =处,b 不在波峰,C 正确。

如右下图,1110.42412λ+-=(),0.6m λ=,根据v T λ=,0.6
0.32
T s v λ===,B 错误;从
此时刻起经过0.5s ,即53T ,波沿x 轴正方向传播5
1.03m λ=,波峰到 1.0x m =处,x 0.4=的b
在波峰,D 正确。

正确选项ACD 。

9、(安徽卷)15.一列沿x 轴方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示。

P 为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,P 的速度v 和加速度a 的大小变化情况是
A .v 变小,a 变大
B .v 变小,a 变小
C .v 变大,a 变大
D .v 变大,a 变小 【答案】D
【解析】由题图可得,波沿x 轴方向传播,P 质点在该时刻的运动方向沿y 轴正方向,向平衡位置靠近,做加速度减小的加速运动,v 变大,a 变小,选项C 正确。

10、(海南卷)18.(2)(6分)右图为某一报告厅主席台的平面图,AB 是讲台,1S 、2S 是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如图所示.报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫.为了进免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消。

已知空气中声速为340m/s ,若报告人声音的频率为136Hz ,问讲台上这样的位置有多少个? 【答案】4
【解析】相应于声频136Hz f =的声波的波长是
2.5m f
λ=
=v

式中340m/s =v 是空气中的声速。

在右图中,O 是AB 的中点,P 是OB 上任一点。

将12S P S P -表示为 122
S P S P k λ
-=

式中k 为实数,当0,2,4,k =L 时,从两个喇叭来的声波因干涉而加强;当1,3,5k =L 时,从两个喇叭来的声波因干涉而相消。

由此可知,O 是干涉加强点;对于B 点,
1220m 15m 42
S B S B λ
-=-=

P x
y O ·
所以,B 点也是干涉加强点。

因而O 、B 之间有两个干涉相消点,由对称性可知,AB 上有4个干涉相消点。

11、(重庆卷)14.一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的
A 周期
B 波速
C 波长
D 频率 【答案】C
【解析】由图象可确定波的波长
12、(四川卷)16.一列间谐横波沿直线由A 向B 传播,A 、B相距0.45m ,右图是A 处质点的振动图像。

当A 处质点运动到波峰位置时,B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动,这列波的波速可能是 A .4.5/s B . 3.0m/s C . 1.5m/s D .0.7m/s 【答案】A
【解析】由振动图象可得振动周期T=0.4s ,波由A 向B 传播,A 处质点运动到波峰位置时,B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动,A 、B 间的距离1
4
l n λλ=+
,则波长441
l
n λ=
+,波速440.459(41)0.4(41)82l v T T n n n λ⨯====+⨯++。

当n =0时,v =4.5m/s ;
当n =1时,v =0.9m/s ;当n =2时,v =0.5m/s 等,A 正确。

13、(天津卷)4.一列简谐横波沿x 轴正向传播,传到M 点时波形如图所示,再经0.6s ,N 点开始振动,则该波的振幅A 和频率f 为 A .A =1m f =5Hz B .A =0.5m f =5Hz C .A =1m f =2.5Hz D .A =0.5m f =2.5Hz 【答案】D
【解析】由题图的振幅A=0.5m ,波长λ=4m 。

经0.6s ,N 点开始振动得波速115
/10/0.6
v m s m s -==,所以频率10
2.54
v
f Hz Hz λ
=
=
=,D 正确。

14、(福建卷)15.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02s 时刻的波形如图中
虚线所示。

若该波的周期T 大于0.02s ,则该波的传播速度可能是 A .2m/s B .3m/s C .4m/s D .5m/s 【答案】B
【解析】解法一:质点振动法
(1)设波向右传播,则在0时刻4x =m 处的质点往上振动, 设经历t V 时间时质点运动到波峰的位置,则1
()4t n T =+V ,即40.08
4141
t T n n =
=
++V 。

A
B
当0n =时,0.080.02T =>s s ,符合要求,此时0.08
10.08
v T
λ
=
=
=m/s ; 当1n =时,0.0160.02T =<s s ,不符合要求。

(2)设波向左传播,则在0时刻4x =m 处的质点往下振动, 设经历t V 时间时质点运动到波峰的位置,则3
()4t n T =+V ,即40.08
4343
t T n n ==
++V 。

当0n =时,0.080.023T =
>s s ,符合要求,此时0.08
30.08
3
v T λ===m/s ; 当1n =时,0.08
0.027
T =<s s ,不符合要求。

综上所述,只有B 选项正确。

解法二:波的平移法
(1)设波向右传播,只有当波传播的距离为0.020.08x n =+V 时,实线才会和虚线重合,即0时刻的波形才会演变成0.02s 时的波形,0.02t =V s ,
所以0.020.08140.02x n
v n t +=
==+V V , 0.08
41
T v n λ==
+, 当0n =时,0.080.02T =>s s ,符合要求,此时141v n =+=m/s ; 当1n =时,0.0160.02T =<s s ,不符合要求。

(2)设波向左传播,只有当波传播的距离为0.060.08x n =+V 时,实线才会和虚线重合,即0时刻的波形才会演变成0.02s 时的波形,0.02t =V s ,
所以0.060.08340.02x n
v n t +===+V V ,
0.08
43
T v n λ==
+, 当0n =时,0.08
0.023T =>s s ,符合要求,此时343v n =+=m/s ;
当1n =时,0.08
0.027
T =<s s ,不符合要求。

综上所述,只有选项B 正确。

15、(山东卷)37.(1)渔船常利用超声波来探测远外鱼群的方位。

已知某超声波频率为1.0×5
10Hz ,某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示。

①从该时刻开始计时,画出3
7.510x -=⨯m 处质点做简谐运动的振动图像
(至少一个周期)。

②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s ,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)。

【答案】①如图所示 ②3000m
【解析】①由于37.510x -=⨯处质点,在负的最大位移处,其周期T=1×510-,质点做简谐运动的振动图像如图所示 ②由波形图可以读出波长λ=15×10-3m 由波速公式1500v f m λ== 鱼群与渔船的距离30002
vt
x m =
= 16、(浙江卷)18.在O 点有一波源,t =0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波。

t 1=4s 时,距离O 点为3m 的A 点第一次达到波峰;t 2=7s 时,距离O 点为4m 的B 点第一次达到波谷。

则以下说法正确的是
A. 该横波的波长为2m
B. 该横波的周期为4s
C. 该横波的波速为1m/s
D. 距离O 点为1m 的质点第一次开始向上振动的时刻为6s 末 【答案】BC
【解析】由x t v ∆∆=得:1344T t s v ==+ 24374
T t s v ==+ 解得 1/4v m s T s ==、 波长4vT m λ==
振动从O 传到距离O 点为1m 的质点所需时间1
11
x t s v ∆∆===选项BC 正确
电磁场和电磁波
1、(新课标卷)14.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献。

下列说法正确的是 A .奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象 B .麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在
C .库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D .安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律 【答案】AC
【解析】赫兹用实验证实了电磁波的存在,B 错误。

洛仑磁发现了磁场对运动电荷作用的规律,D 错误。

2、(上海物理)7.电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是(

(A )无线电波、红外线、紫外线、γ射线 (B )红外线、无线电波、γ射线、紫外线 (C )γ射线、红外线、紫外线、无线电波 (D )紫外线、无线电波、γ射线、红外线 【答案】A
【解析】电磁波谱波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、γ射线,选项A 正确。

3、(四川卷)15.下列说法正确的是
A .α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部
B .氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射
C .裂变反应有质量亏损,质量数不守恒
D .γ射线是一种波长很短的电磁波 【答案】D
【解析】α粒子散射实验现象表明大多数α粒子不发生偏转,说明穿过了原子,少数α粒子发生偏转,说明无法穿过原子核,A 错误。

光只有从光密介质进入光疏介质才可能发生全反射,空气和水比较水是光密介质,B 错误。

裂变反应有质量亏损是由于核子的平均密度变化引起的,但核子的总数不变,即质量数守恒,C 错误。

γ射线是频率很大、波长很短的电磁波,D 正确。

4、(天津卷)1.下列关于电磁波的说法正确的是
A .均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B .电磁波在真空和介质中传播速度相同
C .只要有电场和磁场,就能产生电磁波
D .电磁波在同种介质中只能沿直线传播 【答案】A
【解析】变化的磁场可以产生电场,变化的电场可以产生磁场。

A 正确。

电磁波在真空和介质中传播速度不同,B 错误。

电磁波是由变化的电场和变化的磁场由近及远的传播形成,C 错误。

电磁波可以产生反射、折射、衍射和干涉,D 错误。

光学
1、(全国卷Ⅰ)20.某人手持边长为6cm 的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。

测量时保持镜
面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m 。

在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0m ,发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像。

这棵树的高度约为 A .4.0m B .4.5m C .5.0m D .5.5m 【答案】B
【解析】如图是恰好看到树时的反射光路,由图中的三角形可得
0.4m
6cm 0.4m
+=树高树到镜的距离眼睛距镜的距离镜高眼睛距镜的距离,

0.4m
0.06m 0.4m
H L +=。

人离树越远,视野越大,看到树所需镜面越小,同理有0.4m 6m
0.05m 0.4m
H L ++=
,以上两式解得L =29.6m ,H =4.5m 。

2、(全国卷Ⅱ)20.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,其光路如右图所示,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
眼睛 树
的像

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 【答案】AD
【解析】由题图可知,1的光线折射率大,频率大,波长小。

在介质中传播速度小,因而产生全反
射的临界角小。

选项AD 正确,B 错。

由sin sin i n γ=
,在玻璃中传播的距离cos d
l γ
=,传播的速度c
v n
=
,所以光在玻璃中传播的时间sin 2sin sin cos sin 2l d i d i t v c c γγγ===,1光线的折射角小,
所经历的时间应该长,选项C 错误。

3、(新课标卷)33.(1)(5分)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角ABC V ,A ∠为直角。

此截面
所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边,进入棱镜后直接射到AC 边上,并刚好能发生全反射。

该棱镜材料的折射率为 。

(填入正确选项前的字母) A.
6 B.2 C.3
2
D.3 【答案】A
【解析】根据折射率定义有,sin 1sin 2n ∠=∠,sin 31n ∠=,已知∠1=450∠2+∠3=900,解得:n=
6 4、(北京卷)14.对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是
A.在相同介质中,绿光的折射率最大
B.红光的频率最高
C.在相同介质中,蓝光的波长最短
D.黄光光子的能量最小 【答案】C
【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大,光从真空进入介质频率不变,B 错。

由色散现象同一介质对频率大的光有大的折射率,A 错。

频率大的光在真空中和介质中的波长都小,蓝光的波长最短,C 正确。

频率大,光子能量大,D 错。

5、(上海理综)9.使用照相机拍摄清晰满意的照片,必须选择合适的曝光量。

曝光量P 可以表示为:
P =2
()d k f
t ,式中k 为常数,d 为照相机镜头“通光孔径”的直径,f 为照相机镜头的焦距,t
为曝光时间,将
d f 的倒数f
d
称为照相机的光圈数。

一摄影爱好者在某次拍摄时,选择的光圈数是8,曝光时间是
1
30
s 。

若他想把曝光时间减少一半,但不改变曝光量,那么光圈数应选择( )。

A .4 B .5.6 C .8 D .11 答案:B
6、(上海物理)6.根据爱因斯坦光子说,光子能量E 等于(h 为普朗克常量,c 、λ为真空中的光速和波长)( )
(A )hc λ (B )h λc
(C )h λ
(D )h
λ
【答案】A
【解析】由于E h c
h
νλ
==。

选项A 正确。

7、(江苏卷)12.B (1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。

下面关于激光的叙述正确的是 (A )激光是纵波
(B )频率相同的激光在不同介质中的波长相同 (C )两束频率不同的激光能产生干涉现象
(D )利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
(2)如图甲所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×10-7m,屏上P 点距双缝s 1和s 2的路程差为7.95×10-7m.则在这里出现的应是 (选填“明条纹”或“暗条纹”)。

现改用波长为6.30×10-7m 的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将 (选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。

(3)如图乙所示,一束激光从O 点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上面的A 点射出。

已知入射角为i ,A 与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.
【答案】(1)D (2)暗条纹 变宽 (3)
22sin n i
l - 【解析】(1)测距利用的是平行度好的特点。

答案D (2)由于7.95 1.55.30=,波程差是半波长的奇数倍,是暗条纹。

又l
x d
λ∆=,λ变大,x ∆变大,变宽。

(3)设折射角为γ,折射定律
sin sin i
n γ
=;几何关系 l = 2d tanγ;,解得:22sin n i d l -= 8、(江苏卷)12.C (1)研究光电效应电路如图所示,用频率相同、强度不同的光分
别照射密封真空管的钠极板(阴极K ),钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收,在电路中形成光电流。

下列光电流I 与AK 之间的电压U AK 的关系图象中,正确的是
(2)钠金属中的电子吸收光子的能量,从金属表面逸出,这就是光电子。

光电子从金属表面逸出的过程中,其动量的大小_______(选填“增大、“减小”或“不变”), 原因是_______。

(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV 和-1.51eV , 金属钠的截止频率为5.53×1014Hz, 普朗克常量h=6.63×10-34J g s.请通过计算判断,氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板, 能否发生光电效应。

【答案】(1)C (2)减小;光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)(3)氢原子放出的光子能量E =E 3-E 2,代人数据得:E =1 89eV ,金属钠的逸出功W 0=hν0,代人数据得W 0=2.3 eV ,因为E <W 0,所以不能发生光电效应。

【解析】(1)虽然I 强>I 弱,但截止电压相等,选项C 正确
(2)减小;光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)
(3)氢原子放出的光子能量E =E 3-E 2,代人数据得:E =1 89eV ,金属钠的逸出功W 0=hν0,代人数据得W 0=2.3 eV ,因为E <W 0,所以不能发生光电效应。

9、(海南卷)18.(1)一光线以很小的入射角i 射入一厚度为d 、折射率为n 的平板玻璃,求出射光线与入射光线之间的距离(θ很小时.sin ,cos 1θθθ==) 【答案】
(1)n d
i n
- 【解析】如图,设光线以很小的入射角i 入射到平板玻璃表面上的A 点,折射角为γ,从平板玻璃另一表面上的B 点射出。

设AC 为入射光线的延长线。

由折射定律和几何关系可知,它与出射光线平行。

过B 点作BD AC ⊥,交AC 于D 点,则BD 的长度就是出射光线与入射光线之间的距离,由折射定律得
sin sin i
n γ
= ①
由几何关系得
BAD i γ∠=-

cos d
AB γ
=

出射光线与入射光线之间的距离为
sin()BD AB i γ=-

当入射角i 很小时,有
sin ,sin ,sin(),cos 1i i i i γγγγγ==-=-=
由此及①②③④式得 (1)n d
BD i n
-= ⑤
10、(重庆卷)20.如题20图所示,空气中在一折射率为2的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB ,一束平行光平行于横截面,以45°入射
角照射到OA 上,OB 不透光,若只考虑首次入射到圆弧»
AB 上的光,则»AB 上有光透出部分的弧长为 A
16R π B 14R π C 13R π D 5
12
R π 【答案】B
【解析】光路图如图所示,由折射定律可求得设在C 点恰好发生全反射,由
1
sin C n
=
可求得C=450,∠AOC=00001801204515--=。

弧AB 上有光透出的部分弧长CD 为
00009030151
23604
R R ππ--⋅=,正确的答案是B
11、(四川卷)18.用波长为72.010m -⨯的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.71910J -⨯。

由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.633410J -⨯·s ),光速c=3.0810m ⨯/s ,结果取两位有效数字)
A .5.51410⨯Hz B .7.91410⨯Hz C . 9.81410⨯Hz D .1.21510⨯Hz 【答案】B
【解析】根据光电效应方程km E h W ν=-,在恰好发生光电效应时最大出动能为0有0h W ν=,
且c λν=,综合化简得81914
0734
310 4.710810210 6.6310km km c
h
E E c
Hz h
h λ
νλ----⨯⨯==-=-=⨯⨯⨯,B 正确。

12、(山东卷)37.(2)如图所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧形状,一细束单色光由MN 端面的中点垂直射入,恰好能在弧面EF 上发生全反射,然后垂直PQ 端面射出。

①求该玻璃棒的折射率。

②若将入射光向N 端平移,当第一次射到弧面EF
上时_____(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。

【答案】①2 ②能
【解析】①发生全反射的临界角1
arcsin
45C n
==︒,得2n = ②由于入射角不变,在弧面EF 上仍发生全反射。

13、(浙江卷)16.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示。

则可判断出
A. 甲光的频率大于乙光的频率
B. 乙光的波长大于丙光的波长
C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
【答案】B 【解析】
光电管加正向电压情况: P 右移时,参与导电的光电子数增加; P 移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚参与了导电,光电流恰达最大值;P 再右移时,光电流不能再增大。

光电管加反向电压情况: P 右移时,参与导电的光电子数减少; P 移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚不参与了导电,光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为截止电压,对应的光的频率为截止频率;P 再右移时,光电流始终为零。

2
12
m eU mv h W ν=
=-截,入射光频率越高,对应的截止电压U 截越大。

从图象中看出,丙光对应的截止电压U 截最大,所以丙光的频率最高,丙光的波长最短,丙光对应的光电子最大初动能也最大。

选项B 正确 14、(天津卷)8.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
A .照射该光电管时a 光使其逸出的光电子最大初动能大
B .从同种玻璃射入空气发生全反射时,a 光的临界角大
C .通过同一装置发生双缝干涉,a 光的相邻条纹间距大
a
b
P
正向电压
a
b
P 反向电压
U C1 U C2
U /
I /A
甲 乙 丙
D .通过同一玻璃三棱镜时,a 光的偏折程度大 【答案】BC
【解析】由光电效应方程
2
012
m mv h W ν=-,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。

A 错误。

b 光的频率大,在玻璃中的折射率n b 大,由1
arcsin
C n =从同种玻璃射入空气发生全反射时,b 光的临界角小,a 光大,B 正确。

发生双缝干涉时,d
x L
λ∆=,
b 光波长小,相邻条纹间距b 光小,a 光大,C 正确。

在玻璃中的折射率n b >n a ,b 光的偏折程度大,D 错误。

正确选项BC 。

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