专题25 光学-最新高考高三一模物理试题汇编

2021年高考高三一模物理试题汇编

专题25 光学

1、（2021·江苏省新高考高三适应性考试）小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光转动镜片时发现光有强弱变化下列说法能够解释这一现象的是（　　）

A. 阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用

B. 阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器的作用

C. 阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用

D. 阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用

2. （2021·江苏省新高考高三适应性考试）如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的（　　）

A. ① B. ② C. ③ D. ④

3、（2021·江苏省南通市海门一中高三一调）如图所示，由a、b两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成两束，则（　　）

A. a光的频率小于b光的频率

B. a光的折射率大于b光的折射率

C. 两束光a、b只要满足一定的条件可以发生干涉

D. 若a光照射到某界面上时发生全反射，则b光也能发生全反射

4、（2021·江苏省南通市海门一中高三一调）紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表有读数且启动报警装置。已知太阳光中紫外线频率主要在7.5~9.5104Hz之间，而明火中的紫外线频率主要在1.11.51015Hz之间，下列说法正确的是（　　）

A. 为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于1.51015Hz

B. 只有明火照射时间足够长，电压表才会有示数

C. 图中电源左边接电源正极有利于提高报警装置的灵敏度

D. 可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化

5、（2021·湖南省永州市高三一模）如图所示，用a、b两束光分别照射同一光电管的阴极，得到两条不同的光电流与电压之间的关系曲线，下列说法正确的是（　　）

A. a光的强度小于b光的强度 B. a光的强度等于b光的强度

C. a光的频率等于b光的频率 D. a光的频率大于b光的频率

6、（2021·广东省潮州市高三第一次质检）在光电效应实验中，某实验小组用某种频率的单色光照射锌极（K极），G表是电流表，下列说法正确的是（　　）

A. 不管入射光频率多大，只要照射时间足够长，G表一定会有示数

B. 只有入射光频率大于某个值，才能使G表有示数

C. 当G表有示数时，调换电源的极性，可能使G表无示数

D. 当G表有示数时，滑片P端从图所示位置向右移动，G表的示数可能不变

7、（2021·上海市九校高三一模）在阳光的照射下，充满雾气的瀑布上方常会出现美丽的彩虹，彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射、再折射后形成的，其光线传播路径如图所示，图中的圆面代表水珠过球心的截面，太阳光平行截面射入球形水珠后，最后出射光线a、b分别代表两种不同颜色的光线，则水珠对a、b两束光折射率的大小关系是na ____nb； a、b两种光在水珠内传播速度大小关系是va __vb．（选填“>”、或“< ”)

8、（2021·湖南省永州市高三一模）如图，某三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC，BC长度为d，O为BC中点．在ABC所在平面内，光线PO垂直BC边入射，恰好在AB边界发生全反射．

(1)求该三棱镜的折射率；

(2)保持光线PO入射点O不变，入射方向逐渐向CO方向偏转，求AB边有光线射出的区域宽度．

9、（2021·安徽省芜湖市高三第一次质检）如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体横截面，一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入半圆柱体，对从AB面射出的折射光线的强度I随θ角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示；图丙所示是这种材料制成的玻璃砖的横截面，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为8R，宽为2R的长方体，长方体的右侧面附有特殊涂层，光到达该表面时全部被吸收。现用上述同一细光束从左侧D点沿半径方向与玻璃砖上表面成30°角射入玻璃砖，已知光在真空中的传播速度为c，sin53°=0.8，求：

(1)该透明材料的折射率n；

(2)此光束在玻璃砖中发生全反射的次数及运动的总时间t。

10、（2021·安徽省安庆市高三一模）用如图所示的实验装置研究光电效应现象。所用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零，移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为零，则在该实验中（　　）

A. 光电子的最大初动能为1.05eV

B. 光电管阴极逸出功为1.7eV

C. 开关S断开，电流表G示数为零

D. 当滑动触头向a端滑动时，电压表示数增大

11、（2021·安徽省安庆市高三一模）如图所示，在研究光的全反射实验中，一束单色光沿半圆形玻璃砖的半径方向射向玻璃砖与空气的分界面，不考虑反射，当入射角为30°时，测得折射角为θ，改变入射角，当入射角为θ时，恰好发生全反射。则光发生全反射的临界角C= ___________，玻璃的折射率n= ___________，光在玻璃中的传播速度v=___________（空气中的光速等于真空中的光速c）。

12、（2021·安徽省马鞍山市高三一模）直角棱镜的折射率，其横截面如图所示，图中∠B=90°，∠A=30°。截面内一细光束从棱镜BC边上的D点射入，入射角θ=45°，经折射后射到AB边上。

①光线在AB边上是否会发生全反射？说明理由；

②不考虑多次反射，求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角。

13、（2021·安徽省黄山市高三第一次质检）半径为R的半圆形玻璃砖放置在水平的平面光屏上，如图所示。一束单色光沿半径方向射向玻璃砖的圆心O，当光线与水平面的夹角为30°时，光屏上会出现两个光斑，当夹角增大为45°时，光屏上恰好只剩一个光斑。求：

①玻璃砖的折射率；

②光线与水平面夹角为30°时两个光斑间的距离。

14、（2021·广东省潮州市高三第一次质检）如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离OA=R，位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体，求光线从S传播到达光屏所用的时间．（已知光在真空中传播的速度为c）

15、（2021·江苏省新高考高三适应性考试）我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。

(1)求光电子到达A时的最大动能Ekm；

(2)若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。