如图所示，现把甲、乙与足够大的光屏MN平行，放置在暗室内，在光屏上可看到乙的本影与半影，则（）
A．当甲的直径稍稍增大时，光屏上的本影的面积将增大
B．当甲的直径稍稍增大时，光屏上的半影的面积将增大
C．当甲向左移动时，光屏上的本影面积将增大
D．当甲向右移动时，光屏上的半影面积将增大
（北京四中3）19．红光透过双缝在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个缝封住，在墙上可以观察到（）
A．条纹形状与原来相同，但亮度减弱
B．仍有条纹，但形状与原来不同
C．一片红光
D．光源的像
二．填空、实验题
（朝阳区）1．某同学用如图1所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头（如图2所示）测出。
测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为0.070mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，如图2所示，此时手轮上的示数为
mm。
已知双缝的距离为d=0.400mm，测得双缝到毛玻璃屏的距离为L=0.600m，求得相邻亮纹的间距为Δx，写出计算被测量波长的表达式λ＝_____________，并算出其波长λ＝___________nm。
图2
图1
（东城区一模）2.如图11是用双缝干涉测光的波长的实验设备示图，图中①②③④⑤依次是光源、滤光片单缝、双缝、光那，调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹的况，下列叙述哪些是正确的。
A．若将光屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰
B．若将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若将双缝间的距离d减小，光屏上的两个相邻明条纹间的距离变小
D．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大
（海淀区）
3.如图7所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与BD重合。
一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。
使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ（θ<90°），观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。
①在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是；
A．折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动
B．折射光斑的亮度逐渐变暗
C．折射角一定小于反射角
D．反射光线转过的角度为θ
②当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光线。
则此玻璃砖的折射率n=。
三．计算题
（海淀区一模）1.光子具有能量，也具有动量。
光照射到物体表面时，会对物体产生压强，这就是“光压”。
光压的产生机理如同气体压强：
大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。
设太阳光每个光子的平均能量为E，太阳光垂直照射地球表面时，在单位面积上的辐射功率为P0。
已知光速为c，则光子的动量为E/c。
求：
（1）若太阳光垂直照射在地球表面，则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的总能量及光子个数分别是多少？
（2）若太阳光垂直照射到地球表面，在半径为r的某圆形区域内被完全反射（即所有光子均被反射，且被反射前后的能量变化可忽略不计），则太阳光在该区域表面产生的光压（用I表示光压）是多少？
（3）有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。
一般情况下，太阳光照射到物体表面时，一部分会被反射，还有一部分被吸收。
若物体表面的反射系数为ρ，则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的
倍。
设太阳帆的反射系数ρ=0.8，太阳帆为圆盘形，其半径r=15m，飞船的总质量m=100kg，太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P0=1.4kW，已知光速c=3.0×108m/s。
利用上述数据并结合第
（2）问中的结论，求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下，能产生的加速度大小是多少?
不考虑光子被反射前后的能量变化。
（保留2位有效数字）
（海淀区一模）2.光子具有能量，也具有动量。
光照射到物体表面时，会对物体产生压强，这就是“光压”。
光压的产生机理如同气体压强：
大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。
设太阳光每个光子的平均能量为E，太阳光垂直照射地球表面时，在单位面积上的辐射功率为P0。
已知光速为c，则光子的动量为E/c。
求：
（1）若太阳光垂直照射在地球表面，试计算时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内光子的总动量。
（2）一般情况下，太阳光照射到物体表面时，一部分会被反射，还有一部分被吸收。
当物体表面的反射系数为ρ时，则在每秒内照射到物体表面的全部n个光子中，有（1-ρ）n个被吸收而ρn个被反射。
若太阳光垂直照射在地球表面反射系数为ρ、半径为r的某圆形区域内，则在时间t内照射到此区域的光子的总动量的变化量是多少？
（3）在第
（2）问中太阳光在圆形区域表面产生的光压（用I表示光压）是多少？
（西城区）3．节水喷灌系统已经在我国很多地区使用。
某节水喷灌系统如图所示，喷
口距离地面的高度h=1.8m，可将水沿水平方向喷出，并能沿水平方向旋转。
喷水的最大速率v0=15m/s，每秒喷出水的质量m0=4.0kg/s。
所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度H=1.95m，并一直保持不变。
水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω。
电动机正常工作时，电动机的输入电压U=220V，输入电流I=4.0A。
不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率。
水泵的输出功率与输入功率之比为水泵的抽水效率。
计算时g取10m/s2，π取3。
（1）求这个喷灌系统所能喷灌的面积S；
（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率η；
（3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能电池产生的
电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积Sm。
太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，
太阳辐射的总功率P0=4×1026W，
太阳到地球的距离R=1.5×1011m，
太阳能电池的能量转化效率约为15%，
蓄电池释放电能的效率约为90%。
北京市2009届高三物理模拟试题专题精编
七．光学专题答案
一．不定项选择题
1.D2.A3.C4.C5.D6.D7.D8.D9.C10.A
11.C12.C13.A14.B15.A16.BD17.BC18.B19.B
二．填空、实验题
1.4.945
650
2.BD
3.①B（3分）；
②
（3分）；
三．计算题
1．
（1）时间t内太阳光照射到面积为S的圆形区域上的总能量E总=P0St………..2分
解得E总=πr2P0t………………………..….....................................................1分
照射到此圆形区域的光子数n=
……………………………….……….…….…2分
解得n=
………………………..….....................................................1分
（2）因光子的动量p=
则到达地球表面半径为r的圆形区域的光子总动量p总=np……….….….……….1分
因太阳光被完全反射，所以时间t内光子总动量的改变量
Δp=2p…………………………………….….….…………………….…………2分
设太阳光对此圆形区域表面的压力为F，依据动量定理Ft=Δp…………….……1分
太阳光在圆形区域表面产生的光压I=F/S……………………………………………1分
解得I=
……………………………………………………………………....…….1分
（3）在太阳帆表面产生的光压I′=
I…………………………...........................1分
对太阳帆产生的压力F′=I′S………………...............................................2分
设飞船的加速度为a，依据牛顿第二定律F′=ma.........................................1分
解得a=5.9×10-5m／s2…...................................................................2分
2、解：
（1）时间t内太阳光照射到面积为S的圆形区域上的总能量E总=P0St
照射到此圆形区域的光子数n=
因光子的动量p=
则到达地球表面半径为r的圆形区域的光子总动量p总=np
则光子的总动量p总=
（2）光子被完全反射时，每个光子动量的改变量Δp0=2p
光子被吸收时，每个光子动量的改变量Δp0′=p
则时间t内光子总动量的改变量Δp=ρn·2p+（1-ρ）n·p
解得Δp=（1+ρ）
（3）设太阳光对此圆形区域表面的压力为F，依据动量定理Ft=Δp
太阳光在圆形区域表面产生的光压I=F/S
解得I=（1+ρ）
3．
解：
（1）水从喷口喷出后做平抛运动
下落高度
（1分）
最大水平位移x=v0t=9m（2分）
喷灌面积s=πx²=243m2（2分）
（2）电动机输入功率P电=UI=880W（1分）
电动机热功率P热=I2r=80W（1分）
水泵最大输入功率P入=P电－P热=800W（1分）
水泵输出功率
（2分）
t=1s，求出P出=600W
水泵效率
（2分）
（3）当阳光垂直电池板入射时，所需板面积最小为Sm
距太阳中心为r的球面面积S0=4πR²（1分）
设电池板接收到的太阳能功率为P
根据
（4分）
由题意可知15%×90%×P=UI（2分）
代入数据求出Sm=6.3m2（1分）
升级会员 