专题18 光学-广东省10年（2012-2021）高考物理试卷分项汇编

广东省10年（2021-2012）高考物理试卷分项汇编 专题18 光学 1、 广东省最近10年高考物理分析： 2021年，单独命题，单科 2020年，全国I卷，理综物理 2019年，全国I卷，理综物理 2018年，全国I卷，理综物理 2017年，全国I卷，理综物理 2016年，全国I卷，理综物理 2015年，单独命题，理综物理 2014年，单独命题，理综物理 2013年，单独命题，理综物理 2012年，单独命题，理综物理 二、2012-2021年高考物理试题全解全析： 1、（2014·广东卷·T18）在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是 A.增大入射光强度，光电流增大[来源:Z|xx|k.Com] B.减小入射光的强度，光电效应现象消失 C.改用频率小于ν的光照射，[学科网一定不发生光电效应 D.改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大 2、（2016·全国I卷（广东）·T34)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。求： （i）求池内的水深； （ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0 m。当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°。求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）。 【答案】（i）m≈2.6 m （ii）0.7 m 【解析】（i）如图，设到达池边的光线的入射角为i。依题意，水的折射率n=，光线的折射角θ=90°。 由折射定律有nsin i=sin θ① 由几何关系有sin i=② 式中，l=3 m，h是池内水的深度。联立①②式并代入题给数据得h=m≈2.6 m③ （ii）设此时救生员的眼睛到池边的距离为x。依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°。由折射定律有nsini'=sin θ' ④ 式中，i'是光线在水面的入射角。设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a。由几何关系有 sini'=⑤ x+l=a+h' ⑥ 式中h'=2 m。联立③④⑤⑥式得x=(3–1)m≈0.7 m⑦ 3、（2016·全国I卷（广东）·T35)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B．入射光的频率变高，饱和光电流变大 C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 【答案】ACE 【解析】根据光电效应实验得出的结论：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，故A正确，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程得：入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C正确；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，保持入射光的光强不变，若低于遏止频率，则没有光电流产生，故D错误，E正确。 4、（2017·全国I卷（广东）·T34)如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高位2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）。求该玻璃的折射率。 【答案】 【解析】如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C点反射。 设光线在半球面的入射角为i，折射角为r。由折射定律有① 由正弦定理有② 由几何关系，入射点的法线与OC的夹角为i。由题设条件和几何关系有③ 式中L是入射光线与OC的距离。由②③式和题给数据得④ 由①③④式和题给数据得⑤ 5、（2018·全国I卷（广东）·T34)如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角______（填“小于”“等于”或“大于”）60°。 【答案】 (1). (2). 大于 【解析】根据题述和图示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃对红光的折射率n==。若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60°。 6、（2019·全国I卷（广东