題目列表(包括答案和解析)
如圖22所示，P是一偏振片，P的透振方向（用帶有箭頭的實線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中，哪幾種照射P時能在P的另一側觀察到透射光？（ ）
A．太陽光
B．沿豎直方向振動的光
C．沿水平方向振動的光
D．沿與豎直方向成45°角振動的光
選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評分．)
A．(選修模塊3-3)
（1）下列說法正確的是 （ ）
A．熵是物體內分子運動無序程度的量度
B．由氫氣的摩爾體積和每個氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數
C．滿足能量守恒定律的客觀過程都不是可以自發進行的
D．液體表面層的分子比液體內部的分子有更大的分子勢能
（2） 一定質量的理想氣體由狀態A經狀態B變化到狀態C的p-V圖象如圖所示．在由狀態A變化到狀態B的過程中，理想氣體的溫度 （填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態A變化到狀態C的過程中，理想氣體吸收的熱量 它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）已知阿伏加德羅常數為6.0×1023mol-1，在標準狀態（壓強p0=1atm、溫度t0=0℃）下任何氣體的摩爾體積都為22.4l，設第（2）問中理想氣體在狀態A下的溫度為0℃，求該氣體的分子數．（計算結果取兩位有效數字）
B．(選修模塊3-4)
（1）以下說法中正確的是 ( )
A．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度
B．全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性
C．根據宇宙大爆炸學說，遙遠星球發出的紅光被地球接收到時可能是紅外線
D．超聲波可以在真空中傳播
（2）平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發現只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，則玻璃球對a光的折射率為 ，若僅將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，設a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb，則va vb（選填“>”、“<”或“=”）．
（3）在均勻介質中選取平衡位置在同一直線上的9個質點，相鄰兩質點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質點1，質點1開始向下運動，振幅為0.2m，經過時間0.3s第一次出現如圖（b）所示的波形．試寫出質點1的振動方程．
C．(選修模塊3-5)
（1）下列說法正確的有 （ ）
A．盧瑟福的α粒子散射實驗可以估測原子核的大小
B．氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運動加速度增大
C．物質波是一種概率波，在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動
D．若氫原子從 n = 6 能級向 n = 1 能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發生光電效應，則氫原子從 n = 6 能級向 n = 2 能級躍遷時輻射出的光能使該金屬發生光電效應
（2）正電子發射計算機斷層顯象(PET)的基本原理是：將放射性同位素
注入人體，在人體內衰變放出的正電子與人體內的負電子相遇而湮滅，轉化為一對γ光子，被探測器探測到，并經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET的原理，在人體內衰變的方程式是 ；在PET中，的主要用途是作為 ．
（3）如圖所示，質量分別為m1和m2的兩個小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運動，并發生對心碰撞，碰后m2被右側墻壁原速彈回，又與m1碰撞，再一次碰撞后兩球都靜止．求第一次碰后m1球速度的大小.
選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評分．)
A．(選修模塊3-3)
（1）下列說法正確的是 （ ）
A．熵是物體內分子運動無序程度的量度
B．由氫氣的摩爾體積和每個氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數
C．滿足能量守恒定律的客觀過程都不是可以自發進行的
D．液體表面層的分子比液體內部的分子有更大的分子勢能
（2）一定質量的理想氣體由狀態A經狀態B變化到狀態C的p-V圖象如圖所示．在由狀態A變化到狀態B的過程中，理想氣體的溫度 （填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態A變化到狀態C的過程中，理想氣體吸收的熱量 它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）已知阿伏加德羅常數為6.0×1023mol-1，在標準狀態（壓強p0=1atm、溫度t0=0℃）下任何氣體的摩爾體積都為22.4l，設第（2）問中理想氣體在狀態A下的溫度為0℃，求該氣體的分子數．（計算結果取兩位有效數字）
B．(選修模塊3-4)
（1）以下說法中正確的是 ( )
A．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度
B．全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性
C．根據宇宙大爆炸學說，遙遠星球發出的紅光被地球接收到時可能是紅外線
D．超聲波可以在真空中傳播
（2）平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發現只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，則玻璃球對a光的折射率為 ，若僅將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，設a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb，則va vb（選填“>”、“<”或“=”）．
（3）在均勻介質中選取平衡位置在同一直線上的9個質點，相鄰兩質點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質點1，質點1開始向下運動，振幅為0.2m，經過時間0.3s第一次出現如圖（b）所示的波形．試寫出質點1的振動方程．
C．(選修模塊3-5)
（1）下列說法正確的有 （ ）
A．盧瑟福的α粒子散射實驗可以估測原子核的大小
B．氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運動加速度增大
C．物質波是一種概率波，在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動
D．若氫原子從 n =" 6" 能級向 n =" 1" 能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發生光電效應，則氫原子從 n =" 6" 能級向 n =" 2" 能級躍遷時輻射出的光能使該金屬發生光電效應
（2）正電子發射計算機斷層顯象(PET)的基本原理是：將放射性同位素
注入人體，在人體內衰變放出的正電子與人體內的負電子相遇而湮滅，轉化為一對γ光子，被探測器探測到，并經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET的原理，在人體內衰變的方程式是 ；在PET中，的主要用途是作為 ．
（3）如圖所示，質量分別為m1和m2的兩個小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運動，并發生對心碰撞，碰后m2被右側墻壁原速彈回，又與m1碰撞，再一次碰撞后兩球都靜止．求第一次碰后m1球速度的大小.
注入人體，在人體內衰變放出的正電子與人體內的負電子相遇而湮滅，轉化為一對γ光子，被探測器探測到，并經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET的原理，在人體內衰變的方程式是 ；在PET中，的主要用途是作為 ．
高考真題
1．【解析】通過手指的縫隙觀察日光燈，看到彩色條紋，是光的衍射現象。D不正確。
【答案】D
2．【解析】由題可知單色光在玻璃球體發生了全反射，如圖24所示，
為光線在玻璃球內的光路圖．A、C為折射點，B為反射點，作OD
平行于入射光線，故
，所以
，
玻璃的折射率
．
【答案】C 圖24
3．【解析】依題意，畫出紅、藍光線經過平板玻璃磚實的光路如圖25示。玻璃中的光速則為
，設玻璃磚的厚度為d，在未發生全反射之前，光通過玻璃磚的時間為
。由折射定律知
，因此，
，由于藍光的頻率大于紅光的頻率，故玻璃對紅光的折射率n1小于對藍光的折射率n2且都大于1.5，考慮以上因素，
圖25
由此式可知，在未發生全反射之前，t1＜t2。
【答案】B
4．【解析】白光作楊氏雙縫干涉實驗，屏上將呈現彩色條紋，A錯；用紅光作光源，屏上將呈現紅色兩條紋與暗條紋（即黑條紋）相間，B對；紅光和紫光頻率不同，不能產生干涉條紋，C錯；紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現單縫衍射條紋，即間距不等的條紋，D對
【答案】BD
5．【解析】金屬絲圈的轉動，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內的轉動無關，仍然是水平的干涉條紋，D對。 圖4
【答案】D
6．【解析】吹出的肥皂泡卻是彩色的，證時了光的干涉現象，熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距大致相同，說明了光的波動性．
【答案】BD
7．【解析】微波是電磁波，其波長在10-3m到10m之間；黑體的熱輻射是輻射電磁波；普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說
【答案】ACD
8．【解析】光導纖維傳遞光信號的是利用了幾何光學的全反射 ，全反射的條件是光從光密介質射向光疏介質，且入射角等于或大于臨界角
【答案】全反射 光疏介質 臨界角
9．【解析】設入射光線與1/4球體的交點為C，連接OC，OC即為 
入射點的法線。因此，圖中的角α為入射角。過C點作球體水平表面的垂線，垂足為B。依題意，∠COB=α。又由△OBC知sinα=
設光線在C點的折射角為β，
由折射定律得
由以上式得
圖26
由幾何關系知，光線在球體的豎直表面上的入射角γ(見圖26)為30°。由折射定律得
因此
，所以
【答案】
10．【解析】（1）設光在介質中的傳播速度為v，波長為λ,頻率為f，則
f=
①
②
聯立①②式得 
③
從波形圖上讀出波長
m，代入數據解得
f=5×1014Hz
根據光線a在AC面的的入射角和折射角知玻璃磚的折射率
，設此玻璃磚的臨界角為
，解得
，光線b在CD面上入射角和幾何關系可知為
，因為 
，故b在CD面上反生全反射；射到BD面的入射角由幾何關系可知為
，因 
，故不會發生全反射而從BD面射出．根據折射定律可求得出射光線與界面法線的夾角為，故上述光路如
圖27所示。
【答案】（1）f=5×1014Hz（2）圖27所示
圖27
11
．【解析】當線光源上某一點發出的光線射到未被遮光板遮住的液面上時，射到遮光邊緣Ｏ的那條光線的入射角最小。如圖28所示
若線光源底端在Ａ點時，望遠鏡內剛好可以看到此光源底端，
設過Ｏ點液面的法線為ＯＯ1，則
①
其中a為此液體到空氣的全反射臨界角。由折射定律有
②
圖28
同理，若線光源頂端在Ｂ1點時，通過望遠鏡剛好可以看到此光源頂端，則
。設此時線光源底端位于Ｂ點。由圖中幾何關系可得
③
聯立②③式得
④
【答案】
名校試題
1．【解析】 紅光折射率小于藍光折射率，由折射率公式n=c/v知紅光在同種介質中的速度較大，即V1>V2; 由全反射公式sinc=1/n知紅光折射率小臨界角大; 所以藍光發生全反射時紅光依然有折射現象。選C
【答案】C
2．【解析】由于沒有確定幾何尺寸，所以光線可能射向Q的右側面，也可能射向Q的下表面，A錯誤；當光線射向Q的下表面時，它的入射角與在P中的折射角相等，由于nP＜nQ，進入空氣中的折射角大于進入P上表面的入射角，那么出射光線與下表面的夾角一定小于θ，B、C錯誤，D正確。
【答案】D
3．【解析】由能量守恒可知，A正確，B錯誤；由光子學說及光電效應的規律可知，C錯誤，D正確。
【答案】AD
4．【解析】兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋是薄膜干涉，狹縫觀察發光的白熾燈也會看到彩色條紋是單縫衍射
【答案】C
5．【解析】單縫衍射的條紋是不等間距，中央亮紋又寬又亮
【答案】D
6．【解析】（1）ADEG
（2）如圖29所示，
x=d(tanr2－tanr1)=d
【答案】（1）ADEG （2）d
7．【解析】反射角
60°
③
由折射定律
④
解得折射角r = 30° ⑤
因此反射光束1和透射光束2之間的夾角
【答案】
8．【解析】①連接BC，如圖30所示
在B點光線的入射角、折射角分別
標為i、r，
Sini=5
/10=/2, 所以，
圖30
i＝45°
由折射率定律：
在B點有：
Sin r=1/2 故：r＝30° BC=2Rcos r t= BCn/C=2Rncos r/C
t=(
/3)
×10-9s
②由幾何關系
可知
α＝30°
【答案】（1）t=(/3)
×10-9s （2）α＝30°
9．【解析】①P3 應刻的折射率
② 最靠近0C邊的是紫光；
增大入射角度，紫光在刻度盤上最先消失
【答案】（1）
（2）紫光在刻度盤上最先消失
（3）該束光線第一次從CD面出射時的折射角。
（結果可用三角函數表示）
10．【解析】（1）設光在AD面的入射角、折射角分別為i、r r=30°
根據
得 
（2）根據
由折射定律有：
①
②
cm（1分）
（2）
（3）
…………①
…………②
…………③
…………④
個
J
J.
個
J.
J. （2）
1．【解析】物體S和它的虛像S'以平面鏡來說總是對稱的，因此平面鏡以速度v沿OS方向向光源靠近時，若以平面鏡為參照物，則不難看出S是沿SS'連線逐漸向平面鏡靠近，所以S'也是沿SS'連線逐漸向平面鏡移動。由幾何知識和平面鏡成像特點可求出答案。設平面鏡從圖32所示的位置Ⅰ，移動位置Ⅱ，沿OS方向向光源移動的距離為L，速度v=
與此同時，光源S沿S'連線向平面鏡移動距離d=Lsin30°,據物像對稱規律可知虛像沿SS'連線向平面鏡移動d=Lsin30°,所以像S'沿SS'連線向光源移動的距離為d'=2d=L。則像移動速率為v'=
,故選C
由于△ABD∽△GED，故有
----------①
圖33
-----------②
,可見對于同一種色光,入射角越大,側移距離越大,D項正確。
，
可知其臨界角C滿足：
,可求出GG1右邊的入射光線沒有發生全反射，其左邊的光線全部發生全反射。所以光線只能從圓弧NG1射出。
6．【解析】如圖35所示,光線射到A或B時,入射角大于臨界角,發生全反射,而后由幾何關系得到第二次到達界面的時候垂直打出.O點為∆ABC的重心,設EC=x,則由幾何關系得到: 
.解得光斑半徑x=2r
的透振方向相同，能透過偏振光；沿與豎直方向成45°角的透振光，有部分能透過偏振片
=
，又a、b、c三束單色光波長關系
a＞
①
②
