2020高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题18 光学教学案(教师版) 精品 联系客服

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几何关系sin??RR2?h2,RL? rl得h?Ln2?1·r

l取L?2.2m,解得h?2.1(m)(1.6~2.6m都算对) 【考点定位】考查光学知识,难度中等。 9、(海南)18.模块3-4试题(12分)

(Ⅰ)(5分)如图,—透明半圆柱体折射率为n?2,半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入.从部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。

(Ⅱ)(7分)有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波,显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此种示波器可以测量液体中的声速,实验装置的一部分如图l所示:管内盛满液体,音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出,被接收器所接收。圈2为示波器的显示屏。屏上所显示的上、

下两列波形分别为发射信号与接收信号。若已知发射的脉冲信号频率为f?2000 Hz,发射器与接收器的矩高为s?1.30m,求管内液体中的声速。(已知所测声速应在1300~1600m/s之间。结果保留两位有效数字。)

【答案】(1)RL;(2)1.4×10m/s

3

【解析】半圆柱体的横截面如图所示,OO'为半径。设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件,由折射定律有

nsin??1

式中,?为全反射临界角。由几何关系得

π3

?OO'B? ②

S?2RL??O'OB ③

带入题给条件得

S??3RL ④

评分参考:本题5分。①式2分,②③④式各1分。

(II)设脉冲信号的周期为T,从显示的波形可以看出,图2中横向每一分度(即两条长竖线间的距离)所表示的时间间隔为

?t?T 2其中

T?1 f对比图2中上、下两列波形,可知信号在液体中从发射器传播只接受器所用的时间为

t?(?t)(2n?1.6)

其中n?0,1,2,K, 液体中的声速为

sv?

t联立①②③④式,代入已知条件并考虑到所测声速应在1300~1600m/s之间,得

v?1.4?103m/s

【考点定位】考查几何光学知识、折射定律以及光学信息题。 9、(上海)6.光电效应的实验结论是:对于某种金属(

(A)无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应

(B)无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应

(C)超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小 (D)超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大 【答案】AD。

【解析】每种金属都有它的极限频率?0,只有入射光子的频率大于极限频率?0时,才会发生光电效应,且入射光的强度越大则产生的光子数越多,光电流越强;由光电效应方程

Ek?h??W?h??h?0,可知入射光子的频率越大,产生的光电子的最大初动能也越大,

与入射光的强度无关,所以AD正确。

【考点定位】光电效应的基本规律,属于中等

10、(上海)10.如图为双缝干涉的实验示意图,若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________(填长、短)的单色光,或是使双缝与光屏间的距离___________(填增大、减小)。

【答案】长,增大

【解析】依据双缝干涉条纹间距规律?x?Lg?,可知要使干涉条纹的间距变大,需要d改用波长更长的单色光,应将增大双缝与屏之间的距离L。

【考点定位】本题考查了双峰干涉的条纹间距与光的波长和双缝到屏的距离的关系。属于较容易的题目。

11、(上海)19.(4分)光强传感器对接收到的光信号会产生衰减,且对于不同波长的光衰减程度不同,可以用?表示衰减程度,其定义为输出强度与输入强度之比,?=I出/I入,右图表示?与波长?之间的关系。当用此传感器分别接收A、B两束光时,传感器的输出强度正好相同,已知A光的波长?A=625nm,B光由?B1=605nm和?B2=665nm两种单色光组成,且这两种单色光的强度之比IB1:IB2=2:3,由图可知?A=__________;A光强度与B光强度之比

IA:IB=__________。

【答案】0.35 27.5/35

【解析】如图所示,A光的波长为625nm,在图上对应的强度?A=0.35;同理在图中找出B1的强度为?B1=0.60,B2的强度为?B2=0.07,由A、B两束光经传感器的输出强度正好相同得:IBg?0.60?IBg?0.07?IAg0.35得:

2535IA27.5?。 IB35【考点定位】本题是一个较新颖的题目,准确分析题目和图像带来的信息,才能做出解答,属于较难的题目。

12、(广东)1.硅光电池是利用光电效应原理制成的器件.下列表述正确的是 A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应 【答案】A

【解析】选项B错误,一部分跃迁到高能级,但不能逸出。选项C错误。有关,如果能发生光电效应,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大。选项D错误,只有大于等于材料极限频率的光照射,才能产生光电效应。

【考点定位】本题属于容易题,考察了光电效应相关知识,记忆正确易得分。