2010年高考物理试题分类汇编——光学
（全国卷1）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6.0 m，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．5.5m B．5.0m C．4.5m D．4.0m 【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
树 眼睛 树高树到镜的距离?眼睛距镜的距离0.4m?，即
镜高6cm眼睛距镜的距离0.4mHL?0.4m?。人离树越远，视野越大，看到树所需镜面
0.06m0.4mHL?0.4m?6m?越小，同理有，以上两式解得L=29.6m，H=4.5m。
0.05m0.4m【命题意图与考点定位】平面镜的反射成像，能够正确转化为三角形求解。
（全国卷2）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，其光路如图所示，下列说法正确的是
树的像
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 答案：AD
解析：由折射光路知，1光线的折射率大，频率大，波长小，在介质中的传播速度小，产
sinid，在玻璃种传播的距离为l?，传播速度sinrcosrcldsini2dsini?为v?，所以光的传播事件为t??，1光线的折射角小，所经历的
nvcsinrcosrcsin2r生全反射的临界角小，AD对，B错。n?时间长，C错误。
【命题意图与考点定位】平行玻璃砖的折射综合。 （新课标卷）33.[物理——选修3-4]
(1)(5分)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角?ABC，?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、
36 B、2 C、 D、3 22答案：A
00
解析：根据折射率定义有，sin?1?nsin?2，nsin?3?1，已知∠1=45∠2+∠3=90，解得：n=
6。 2（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。
（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=k(
d2
)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，f
fd的倒数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
dft为曝光时间，将
圈数是8，曝光时间是选择（ ）。
1s。 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30A．4 B．5.6 C．8 D．11 答案：B
（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、?为真空中的光速和波长） （A）hc? （B）h?c （C） h? （D）
h?
答案：A 解析：E?hv?hc?。
本题考查光子能量公式和光速公式。 难度：易。
（天津卷）8.用同一光管研究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 D.通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大 答案：BC
（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 ?R B 答案：B
【解析】根据折射定律，2?16115?R C ?R D ?R 4123sin45?可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。过sinrO的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大，根据临界角公式sinC?12得临界角
为45°，如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°-（120°+45°）=15°，所以A到D之间没有光线射出。
由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-（30°+15°）=45°，为（江苏卷）12.【选做题】B．（选修模块3-4）（12分）
1?R。 4（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5.30×10m,屏上P点距双缝（选填“明条纹”或“暗条纹”）。s1和s2的路程差为7.95×10?7m.则在这里出现的应是
现改用波长为6.30×10m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”。
?7?7
（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。解析：
7.95?1.5，波程差是半波长的奇数倍，是暗条纹。 5.30?x?I?，?变大，?x变大，变宽。 d（3）设折射角为r，折射定律
sini?n；几何关系l?2dtanr sinrn2?sin2i解得d?I
2sini（江苏卷）12.【选做题】C.（选修模块3-5）（12分）
(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A\\K之间的电压Uak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?10Hz, 普朗克常量h=6.63?1014?34J?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。
【解析】（1）选C 本题考查光电效应规律
（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?E3?E2,带入数据的E?1.89eV 金属钠的逸出功W0?hv0，带入数据得E?3.2eV 因为E?W0，所以不能发生光电效应。
（福建卷）19.(1)(6分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平