分析高考物理中光学部分

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1、例析高考题中的光学问题巫庆西南师范人学附属中学蒋敏光学是物理学的一个重要分支，在实际的生与生活中有广泛应用。光学问题虽然在高考试题的比重不人，但儿乎年年都有涉及，不可忽视。其光的反射定律与折射定律、棱镜的色散以及全反出现的几率较高。光的本性部分与近代物理学的展有着紧密的联系，且涉及较多物理学的重要验，比如光的干涉与衍射、光电效应等。近年來，光本性部分在髙考命题屮有分量加垂的趋势。下面对高考题屮的光学问题进行一•简单的分类例析。1光的反射与折射仙…例1（天津卷第15题）空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出

2、，其框外光线如图1所示。方框内有两个折射率n=l.5的玻璃全反射棱镜。图2给出了两棱镜四种放置式的示意图，其中能产生图1效果的是（）ABCD图2分析与解：光线首先玄接进入玻璃棱镜，不发生偏转，然示以45°入射角到玻璃与空气的交界1面，由于sin45°〉弓，所以发生全反射。我们可以作出图3所示的光路图，由此可判断B为正确答案。例2（广东卷第7题）两束不同频率的单色光3、b从空气射入水屮，发生了图4所示的折射现象（A〉B）o下列结论中正确的是（）A.光束b的频率比光束a低B.在水屮的传播速度，光束a比光束b小C.水对光束a的折射率

3、比水对光束b的折射率小D.若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大分析与解：由葩4知b的折射率较大，则b的频率较大，在同种介质中传播速度较小,对同种介质的临界角较小。所以选项C正确。冇些考生弄不清光的折射率、频率、光速、临界角的对应关系，从而得出错误的答案。例3（北京卷第16题）水的折射率为n,距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的鬪形区域的直径为（）丄A.2htan(arcsin可)B.2htan(arcsinn)A.2htan(arccos三)D・2hcot(arccosn)分析与解：光从

4、水中进入空气中，当入射角大于临界角时发生全反射。作出如图5所示的光路图，其中角C为全反射的临界角,sinC=1-o由几何关系知,d=2htanC=2htan（arcsin）。所以选项A正确。说明解决儿何光学问题要养成作光路图的习惯。许多问题都是可以根据光学规律作出示意图,再运川数学知识求解。全反射现彖在考题出现的几率非常大，要熟悉全反射的产生条件以及临界角的计算。2直接比较各种单色光的频率、折射率、光速……例4（全国卷I第15题）红光和紫光相比（）A.红光光了的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B.红光光子的能量较小

5、；在同-种介质中传播时红光的速度较大C.红光光子的能量较大；在同-种介质中传播时红光的速度较小D.红光光子的能量较小；在同-种介质中传播时红光的速度较小分析与解：正确选项为Bo说明作为常识，应该记住各种单色光对应的频率、折射率的人小顺序。单色光按红、橙、黄、绿……的顺序，频率依次增大，对同种介质折射律增大，临界角减小，在同种介质屮的速度减小，光子能最增人。记住了该顺序及对应关系，对许多问题就迎刃而解，比如今年重庆卷的第20题和广东卷第7题。3光的本性例5（上海卷笫6题）人类対光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈

6、述符合科学规律或历史事实的是（）A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C.麦克斯15预言了光是一种电磁波D.光具有波粒两彖性分析与解：爱因斯坦的光子和牛顿的微粒除了都是粒子之外，并无任何相同之处。光子不是牛顿所描绘的那种遵循经典力学运动定律的微粒。光的双缝干涉实验是证明光具有波动性的最重耍的实验之一。正确选项为BCD。说明对它本性的认识过程是近代物理发展的重要事件，近代物理部分屮的典型史实以及经典的实验要求人家必须牢记。这也是体现学生情感、态度、价值观的题型。4对光电效应

7、的理解例6（四川卷第15题）现有a、b、c三束单色光，其波长关系为入Q入Q入c,用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定（）A.a光束照射时，不能发生光电效应B.c光束照射时，不能发生光电效应C.a光束照射时，释放出的光电子数口最多D.c光束照射时，释放出的光电子的最人初动能最小分析与解：由于b光束照射该金属时，恰能发牛光电效应，则b光对应的频率为该金属的极限频率。因入》入》入c,得va

8、已知能使某金属产生光电效应的极限频率为v°,则（）A.当用频率为2V。的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B.用频率为2J的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hv0C.当照射光的频率v大于V。时，若M增大，则逸出功增大A.当照射光的频率v人于V。时，若v增人一