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00049.2008-2009年高中物理最新试题精编全套(三)www.kankanlt.cn看看论坛

00049.2008-2009年高中物理最新试题精编全套(三)…

丽水和
2008-12-28 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《00049.2008-2009年高中物理最新试题精编全套(三)www.kankanltdoc》,可适用于求职/职场领域

考网|精品资料共享wwwokshacom你的分享大家共享年高中物理最新试题精编全套(三)板块四光学部分一、选择题:在下列每小题给出的四个答案中至少有一个是正确的把正确答案全选出来..下列关于波的叙述中正确的是()A.光的偏振现象表明光是一种横波B.超声波可以在真空中传播C.白光经光密三棱镜折射发生色散时红光的偏折角最大D.当日光灯启动时旁边的收音机会发出“咯咯”声这是由于电磁波的干扰造成的答案:AD.关于近代物理学的结论中下面叙述中正确的是()A.宏观物体的物质波波长非常小极易观察到它的波动性B.光电效应现象中光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C.光的干涉现象中干涉亮条纹部分是光子到达几率多的地方D.氢原子的能级是不连续的但辐射光子的能量却是连续的答案:C.以下关于光的有关说法中正确的是()A.光导纤维是应用了光的全反射现象无影灯主要是应用了光的衍射B.天空中出现的彩虹是因为光的折射形成色散现象C.自然光是光振动沿各个方向均匀分布的光偏振光是光振动沿着特定方向的光D.现在我们知道光就是一份一份的能量答案:BC.在没有月光的夜间一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做光源)小鱼在水中游动小鸟在水面上方飞翔设水中无杂质且水面平静下面的说法中正确的是()A.小鱼向上方水面看去看到水面到处都是亮的但中部较暗B.小鱼向上方水面看去看到的是一个亮点它的位置与鱼的位置无关C.小鸟向下方水面看去看到水面中部有一个圆形区域是亮的周围是暗的D.小鸟向下方水面看去看到的是一个亮点它的位置与鸟的位置有关答案:BD.如图所示激光液面控制仪的原理是:固定的一束激光AO以入射角i照射到水平面上反射光OB射到水平放置的光屏上屏上用光电管将光讯号转换为电讯号电讯号输入控制系统来控制液面的高度若发现光点在屏上向右移动了△s距离即射到点则液面的高度变化是()A液面降低B液面升高C液面降低D液面升高答案:D.如图所示为光由玻璃射入空气中的光路图直线AB与CD垂直其中一条是法线.入射光线与CD的夹角为折射光线与CD的夹角为>(+≠)则该玻璃的折射率n等于()ABCD答案:D.一束单色光由空气射入截面为半圆形的玻璃砖再由玻璃砖射出入射光线的延长线沿半径指向圆心则在如图所示的四个光路图中有可能用来表示上述光现象的是()答案:CD.如图所示空气中有一块横截面呈扇形的玻璃砖折射率为现有一细光束垂直射到AO面上经玻璃砖反射、折射后经OB面平行返回∠AOB为圆的半径为r则入射点P距圆心O的距离为()ABCrsinDrsin答案:C.如图所示用三块完全相同的平板玻璃组成一等边三角形一束单色光由AB面入射由AC面射出则以下说法正确的是()A.射出光线方向与入射光线平行B.射出光线向顶角偏折C.射出光线会发生色散D.射出光线向底边偏折.如图所示全反射玻璃三棱镜的折射率n=一束光线垂直于ac边从点O射入棱镜现在让入射光线绕O点旋转改变入射方向以下结论正确的是()A.若入射光线从图示位置顺时针旋转则折射光线将从ab边射出且向右移动B.若入射光线从图示位置顺时针旋转则折射光线将会从ab、bc两边射出C.若入射光线从图示位置逆时针旋转则折射光线将从ab边射出且向左移动D.若入射光线从图示位置逆时针旋转则折射光线将从bc边射出且向下偏转移动答案:BD年奥运会上光纤通信网将覆盖所有的奥运场馆为各项比赛提供安全、可靠的通信服务光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输.若采用的光导纤维是由内芯和包层两层介质组成下列说法正确的是()A.内芯和包层折射率相同折射率都大B.内芯和包层折射率相同折射率都小C.内芯和包层折射率不同包层折射率较大D.内芯和包层折射率不同包层折射率较小答案:D.如图所示MN是暗室墙上的一把直尺一束宽度为a的平行白光垂直射向MN现将一横截面积是直角三角形(顶角A为)的玻璃三棱镜放在图中虚线位置且使其截面的直角边AB与MN平行则放上三棱镜后射到直尺上的光将()A被照亮部分下移B被照亮部分的宽度不变C上边缘呈紫色下边缘呈红色D上边缘呈红色下边缘呈紫色答案:AD.某种色光在真空中的频率为波长为光速为c射入折射率为n的介质中时下列关系中正确的是()A速度是c频率为波长为B速度是cn,频率为/n波长为nC速度是cn,频率为波长为nD速度是cn,频率为波长为答案:C.如图所示一细束红光和一细束紫光以相同的入射角i从空气射入长方体形玻璃砖的同一点并且都直接从下表面射出下列说法正确的是()A.从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角小B.从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角大C.紫光和红光将从下表面的同一点射出D.从下表面射出后紫光和红光一定平行答案:ADa、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空光路如图所示则以下叙述正确的是()A.a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角B.用同一干涉装置可看到a光的干涉条纹间距比b光宽C.在该介质中a光的传播速度大于b光的传播速度D.如果b光能使某种金属发生光电效应a光也一定能使该金属发生光电效应答案:BC.如图所示在折射率大于玻璃折射率的透明液体中水平放置着一个长方体玻璃砖.在竖直平面内有两束光线相互平行且相距为d,斜射到长方体的上表面上折射后直接射到下表面然后射出.已知图中a为红光、b为紫光则()A.两出射光线仍平行距离大于dB.两出射光线仍平行距离等于dC.两出射光线仍平行距离小于dD.两出射光线将不再平行答案:A.如图所示MN是位于水平平面内的光屏放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖通过圆心O再射到屏上在竖直平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖在光屏上出现了彩色光带当玻璃砖转动角度大于某一值屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失有关彩色光的排列顺序和最先消失的色光是()A.左红右紫红光B.左红右紫紫光C.左紫右红红光D.左紫右红紫光答案:B.如图所示一个棱镜的横截面ABC为等腰直角三角形一细束红光从AC面上的P点沿平行于AB的方向射入棱镜从BC面上的Q点平行于AB射出且PQAB(图中未画出光在棱镜里的光路).如果将一细束紫光也从P点沿同样的方向射入棱镜则从BC面上射出的光线将()A.仍从Q点射出射出光线仍平行于ABB.仍从Q点射出但射出光线不再平行于ABC.从Q点上方的某一点处射出射出光线仍平行于ABD.从Q点下方的某一点处射出射出光线仍平行于AB答案:C.如图所示一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光取其中a、b、c三种单色光并同时做如下实验:①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉装置在光屏上产生干涉条纹(双缝间距和缝屏间距不变)②让这三种单色光分别照射锌板③让这三种单色光分别垂直投射到一条直光纤的端面上下列说法中正确的是()A.如果单色光b能产生光电效应则单色光a一定能产生光电效应B.单色光c的波动性最显著C.单色光a穿过光纤的时间最长D.单色光c形成的干涉条纹间距最小答案:D.如图所示,是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线A、B是关于轴等距且平行的两束不同单色细光束从玻璃射出后相交于下方的P点由此可以得出的结论是()A在玻璃中A光比B光的速度小B玻璃对A光的折射率比对B光的折射率小C空气中A光的波长比B光的波长长DA光的光子能量比B光的光子能量大答案:AD.甲、乙两种单色光分别垂直进入一块厚玻璃砖已知它们通过玻璃中的时间那么甲、乙两种单色光光子的能量关系是()ABCD.不能确定答案:A.在图甲所示的装置中K为一金属板A为金属电极都密封在真空的玻璃管中W为由石英片封盖的窗口单色光可通过石英片射到金属板K上E为输出电压可调的直流电流其负极与电极A相连A是电流表实验发现当用某种频率的单色光照射K时K会发出电子(光电效应)这时即使A、K之间的电压等于零回路中也有电流.当A的电势低于K时而且当A比K的电势低到某一值Uc时电流消失Uc称为截止电压当改变照射光的频率截止电压Uc也将随之改变其关系如图乙所示如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据又知道了电子电量则()A可得该金属的极限频率B可求得该金属的逸出功C可求得普朗克常量D可求得电子的质量答案:ABC.一细光束中包含有红和蓝两种单色光由真空中以不等于的入射角照射到透明的平板玻璃上透过玻璃板后又射出到真空中则下列说法中正确的是()A进入玻璃板的光线从玻璃板的表面射出时(即光线经过下表面时)红光和蓝光的入射角不同折射角也不同B红光在玻璃中的波长与在真空的波长相比大于蓝光在玻璃中的波长与在真空中的波长之比C无论蓝光或红光由真空射入玻璃后其速度都变小所以光子的能量都变小D红光在玻璃板中所经历的路程比蓝光的短答案:B.如图所示是伦琴射线管的装置示意图关于该装置下列说法中正确的是()AE可用低压交流电源也可用直流电源(蓄电池)BE是高压直流电源且E的右端为电源的正极C射线a、b均是电子流D射线a是电子流、射线b是X射线答案:ABD.如图所示N为钨板M为金属网它们分别与电池两极相连各电池的电动势E和极性已在图中标出钨的逸出功为eV现分别用能量不同的光子照射钨板(各光子的能量也已在图上标出)那么下列图中电子不能到达金属网的是()答案:AD如图所示已知用光子能量为eV的紫光照射光电管中的金属涂层时毫安表的指针发生了偏转。若将电路中的滑动变阻器的滑头P向右移动到某一位置时毫安表的读数恰好减小到零电压表读数为V则该金属涂层的逸出功约为()A×JB×JC×JD×J答案:AA、B两束不同频率的光波均能使某金属发生光电效应如果产生光电流的最大值分别为IA和IB且IA<IB则下列关系正确的是()A.照射光的波长B.照射光的光子能量C.单位时间内照射到金属板的光子数D.照射光的频率答案:C频率为的光照到某金属材料时产生光电子的最大初动能为Ekm改用频率为的光照射同一金属材料则所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量)()AEkmBEkmhCEkm-hDEkm+h答案:B.由于地球表面存在大气层使太阳光覆盖地球面积与没有大气层时不同则有大气层时太阳光覆盖面积是较大还是较小?地球某处清晨接收到的第一缕阳光是何种颜色?(设大气层为均匀介质)()A.较小紫色B较小红色C.较大红色D较大白色答案:C年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”排名第一的为年物理学家利用“托马斯·杨双缝干涉实验”装置进行电子干涉的实验.从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹该实验说明()A光具有波动性B光具有波、粒二象性C微观粒子也具有波动性D微观粒子也是一种电磁波答案:C.我们经常可以看到在路边施工处总挂着红色的电灯这除了红色光容易引起人的视觉注意以外还有一个重要的原因这一原因是红色光()A.比其他色光更容易发生衍射B.比其他色光的光子能量大C.比其他色光更容易发生干涉D.比其他色光更容易发生光电效应答案:A.如图所示两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上穿过三棱镜后互相平行则()Aa光的频率高Bb光的波长大Ca光穿过三棱镜的时间短Db光穿过三棱镜的时间短.如图所示让太阳光通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上P的右侧再放一光屏Q现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周则关于光屏Q上光的亮度变化情况下列说法中正确的是()A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮其他位置时光屏上无亮光B.光屏上亮、暗交替变化C.光屏上亮度不变D.光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动答案:C.夜晚汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼严重影响行车安全.若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃使射出的灯光变为偏振光同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃其透偏方向正好与灯光的振动方向垂直但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按同一要求设置下面的措施中可行的是()A.前窗玻璃的透振方向是竖直的车灯玻璃的透振方向是水平的B.前窗玻璃的透振方向是竖直的车灯玻璃的透振方向是竖直的C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上车灯玻璃的透振方向是斜向左上D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上答案:D.如图所示是用光学的方法来检查一物体表面光滑程度的装置其中A为标准平板B为被检查其表面光滑程度的物体C为单色入射光如果要说明能检查平面光滑程度的道理则需要用到下列哪些光学概念?()A.反射和干涉B.全反射和干涉C.反射和衍射D全反射和衍射答案:A.酷热的夏天在平坦的柏油公路上你会看到在一定的距离之外地面显得格外的明亮仿佛是一片水面似乎还能看到远处车、人的倒影.但当你靠近“水面”时它也随你的靠近而后退.对此现象的正确解释是()A.同海市属楼的光学现象具有相同的原理是由于光的全反射作用造成的B“水面”不存在是由于酷热难耐人产生的幻觉C.太阳辐射到地面使地表温度升高折射率大发生全反射D.太阳辐射到地面使地表温度升高折射率小发生全反射答案:AD.如图所示a和b都是厚度均匀的平玻璃板它们之间的夹角为r一细光束由红光和蓝光组成以入射角从O点射入a板且射出b板后的两束单色光通过空气射在地面上M、N两点由此可知()A.若射到M、N两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象则射到M点的光形成干涉条纹的间距小这束光为蓝光光子的能量大B.若射到M、N两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象则射到M点的光形成干涉条纹的间距大这束光为红光光子的能量小C.射到N点的光为蓝光光子的能量小较容易发生衍射现象D.射到N点的光为红光光子的能量大较难发生衍射现象答案:A.在一次观察光的衍射实验中观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样那么障碍物可能是()A.很小的不透明圆板B.很大的中间有大圆孔的不透明档板C.很大的不透明圆板D.很大的中间有小圆孔的不透明挡板答案:D.如图所示劈尖干涉是一种薄膜干涉其装置如图(a)所示.将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上在一端夹入两张纸片从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜当光垂直入射后从上往下看到的干涉条纹如图(b)所示.干涉条纹有如下特点:()任意一条明条纹或者暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等()任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在图(a)装置中抽去一张纸片则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后从上往下观察到的干涉条纹()A.变疏B.变密C.不变D.消失答案:A.用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样其中图甲是a光照射时形成的图乙是b光照射时形成的.则关于a、b两束单色光下述正确的是()A.a光光子的能量较大B.在水中a光传播的速度较大C.若用a光照射某金属时不能打出光电子则用b光照射该金属时一定打不出光电子D.若a光是氢原子从n=的能级向n=的能级跃迁时产生的则b光可能是氢原子从n=的能级向n=的能级跃迁时产生的答案:B.单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上则可观察到如图所示的图象是()答案:A年法国物理学家德布罗意提出物质波的概念任何一个运动着的物体小到电子大到行星、恒星都有一种波与之对应波长为=hp,p为物体运动的动量,h是普朗克常量.同样光也具有粒子性光子的动量为p=h.根据上述观点可以证明一个静止的自由电子如果完全吸收一个光子会发生下列情况:设光子频率为则E=h,p=h=hc被电子吸收后有h=mev,hc=mev.由以上两式可解得:v=c电子的速度为两倍光速显然这是不可能的.关于上述过程以下说法正确的是()A.因为在微观世界动量守恒定律不适用上述论证错误所以电子可能完全吸收一个光子B.因为在微观世界能量守恒定律不适用上述论证错误所以电子可能完全吸收一个光子C.动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用规律所以唯一结论是电子不可能完全吸收一个光子D.若光子与一个静止的自由电子发生作用则光子被电子散射后频率不变答案:C.抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细如图所示观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化()A.这主要是光的干涉现象B.这主要是光的衍射现象C.如果屏上条纹变宽表明抽制的丝变粗D.如果屏上条纹变宽表明抽制的丝变细答案:BD年德国学者约恩孙发表了一篇论文介绍了他用电子束的一系列衍射和干涉实验.其中他做的双缝干涉实验与托马斯·杨用可见光做的双缝干涉实验所得的图样基本相同这是对德布罗意的物质波理论的又一次实验验证.根据德布罗意理论电子也具有波泣二象性其德布罗意波长=hp其中h为普朗克常量,p为电子的动量.约恩孙实验时用kV电压加速电子束然后垂直射到间距为毫米级的双缝上在与双缝距离约为cm的衍射屏上得到了干涉条纹但条纹间距很小.下面所说的组方法中哪些方法一定能使条纹间距变大?()A.降低加速电子的电压同时加大双缝间的距离B.降低加速电子的电压同时减小双缝间的距离C.加大双缝间的距离同时使衍射屏靠近双缝D.减小双缝间的距离同时使衍射屏靠近双缝答案:BD.在研究材料A的热膨胀特性时可采用如图所示的干涉实验法,A的上表面是一光滑平面在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行在它们间形成一个厚度均匀的空气膜现在用波长为的单色光垂直照射同时对A缓慢加热在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化当温度为t时最亮然后亮度逐渐减弱至最暗当温度升到t时亮度再一次回到最亮则()A.出现最亮时B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B出现最亮时B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C温度从t升至t过程中A的高度增加D温度从t升至t过程中A的高度增加答案:D二、填空题:把答案填在题中横线上..在测定玻璃的折射率实验中操作步骤如下:()先在白纸上画出一条直线代表两种介质的界面过上的O点画出界面的法线并画一条线段AO作为入射光线.()把长方形玻璃砖放在白纸上使它的长边跟对齐.()在线段AO上竖直地插上两枚大头针P、P透过玻璃砖观察大头针P、P的像.调整视线方向直到P的像被P挡住再在观察的这一侧插两枚大头针P、P使P挡住P、PP挡住P、P、P记下P、P的位置.()移去大头针和玻璃砖连接P、P作为入射光线连接P、P作为折射光线测量出人射角i与折射角r填入表格中.上述操作步骤中存在严重的缺漏应作的补充是答案:步骤()中应在白纸上画出玻璃砖的另一边bb'步骤()中应通过P、P的连线与bb'的交点作出玻璃砖中的折射光线.如图所示由某种透光物质制成等腰直角三棱镜腰长=cm为了测定这种物质的折射率使两腰分别与Ox、Oy重合当从OB边的C点观察A棱时发现A棱的视位置在D处.若C点坐标为(,),D点坐标为(,)则该透光物质的折射率为。答案:.用如图所示的装置可以测定棱镜的折射率其中ABC表示待测直角棱镜的横截面棱镜的两个锐角和都是已知的紧贴直角边AC的是一块平面镜将一束光SO入射到棱镜的AB面上适当调整光线SO的人射方向使从AB面出射的光线与人射光线SO恰好重合在这种情况下仅需要测出一个物理量就可以算出该棱镜的折射率则计算折射率的表达式为n=。答案:∠SOB或人射角i或.如图所示将刻度尺直立在装满某种透明液体的宽口瓶中(液体未漏出)从刻度尺上A、B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为cm刻度尺右边缘与宽口瓶右内壁间的距离d=cm由此可知瓶内液体的折射率n=(可保留根号).答案:.某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验先在白纸上放好圆柱形玻璃砖在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P和P然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察调整视线使P的像被P的像挡住接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P、P使P挡住P、P的像使P挡住P和P、P的像在纸上标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示.()在图上画出所需的光路.()为了测量出玻璃砖折射率需要测量的物理量有(要求在图上标出).()写出计算折射率的公式n=。答案:()光路如图所示()∠i和∠r().为验证小灯泡(点光源)光能的球面散射规律并测定其发光效率有同学设计并进行了如图所示的实验:将一个“VW”的小灯泡接入电路使之正常发光在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头以测定与光源间距为d时相应的光强值I其测得以下组数据(下表)并用一数字图象处理器将表内数据分别在Id,Id和Id坐标平面内标得如下数据点如图所示。()根据图中三个数据点图可看出I与哪个量存在线性关系因此可将I与d之间的数学关系式表达为其中的常量为。()在与光源等距的各点认为光源向各方向发出的光强大小几乎相等依点光源光能向周围空间球面均匀散射的物理模型写出光源的发光功率P,光强值I及相应的与光源距离d之间的关系式。()根据以上条件算出小电珠的电光转换效率。答案:()kdW()P=πdI().用游标卡尺观察光的衍射现象的实验中用日光灯作为被观察的对象以下的做法和观察结果有A.卡尺的两个测脚间距很小大约是mm或更小B.卡尺的两个测脚形成的狭缝要与灯管平行C.狭缝离日光灯近一些效果较好D.眼睛要紧靠狭缝通过狭缝观察日光灯E.观察到的是在灯管上下边缘形成黑白相间的条纹F.观察到的是在灯管上下边缘形成的彩色条纹以上所述的内容中正确的是(用序号字母表示).答案:ABDF.如图所示是测定光电效应产生的光电子荷质比的简要实验原理图.两块平行板M、N相距为d其中N为金属板受紫外线照射后将发射出沿不同方向运动的光电子形成电流从而引起电流表指针偏转.若调节R逐渐增大极板间电压可以发现电流逐渐减小当电压表示数为U时电流恰好为零.切断开关S在板M、N间加上垂直于纸面的匀强磁场逐渐增大磁感应强度也能使电流为零.当磁感应强度为B时电流恰为零.则光电子的荷质比为。答案:ABDF.某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图所示激光器发出一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒感光片的位置上出现一排等距的亮线.()这个现象说明激光具有性.()某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图甲所示游标卡尺的示数如图丙所示第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时如图乙所示游标卡尺的读数如图丁所示.已知双缝间距为mm从双缝到屏的距离为m则图丙中游标卡尺的示数为mm.图丁中游标卡尺的示数为mm实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是所测光波的波长为m(保留两位有效数字)()如果实验时将红激光换成蓝激光屏上相邻两条纹的距离将。答案:()相干()减小测量的偶然误差(或提高实验的精确度)×m()变小三、计算题:解答应写出必要的文宇说明、方程式和重要的演算步骤有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位.如图甲所示折射率为n的玻璃柱长为L紧贴玻璃柱的A端有一点光源点光源发出一光脉冲信号如图乙所示光脉冲持续时间为T试求在玻璃柱的B端能接受到光信号的时间.答案:.红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道的闪光每道闪光称为一个脉冲.现有一红宝石激光器发射功率为P=×W所发射的光脉冲持续时间△t=×s,波长为nm(nm=m),求:()每个光脉冲的长度.()每个光脉冲含有的光子数.(h=×J·s)解:()由L=c得L=×××=×m()激光器的发射功率为P每个脉冲的能量E=P又则P即×(个).如图所示直角玻璃三棱镜置于空气中已知∠A=,∠C=一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射,=a棱镜的折射率为n=求:()光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角.()光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)解:()如图所示因为光线在D点发生全反射由反射定律和几何知识得∠=则第一次射入空气的折射角∠=()设光线由O点到E点所需的时间t则由数学知识得由以上各式可得。.如图所示宽度为a的平行光束从空气中斜射到一平板玻璃的上表面入射角为该光束的光由两种不同的单色光①和②组成玻璃对两种单色光①和②的折射率分别为n=,n=。()求两种光射入玻璃时的折射角、()为使光从玻璃下表面出射时两种光各自的光束不重叠玻璃板的厚度d至少应为多少?(结果可用根式表示)解:().().如图所示是一种折射率n=的棱镜用于某种光学仪器中现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上入射角的大小i=arcsin.求:()光在棱镜中传播的速率()此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线).解:()如图所示设光线进入棱镜后的折射角为r,由得,r=。()光线射到BC界面的入射角为i=一(一一)=,光线沿DE方向射出棱镜时不改变方向故此束光线射出棱镜后方向与AC界面垂直..如图所示AOB是圆柱玻璃砖的截面图玻璃的折射率为.今有一束平行光线以的入射角入射到玻璃砖的AO面这些光线只有一部分能从面射出并假设凡是射到OB面上的光线全部被吸收也不考虑OA面的反射作用.试求圆柱AB面上能射出光线的面积占AB表面积的几分之几?解:正确的画出光路图是解决问题的关键如图所示假设光线从P点入射到C点恰好发生全反射.由得r=∠PCO为临界角则∠PCO=arcsin=则∠POC=一一=,∠COB=可以判断出PC以下的光线才能从圆柱面射出即圆柱面上BC部分有光线射出.即圆柱面AB上有的表面积能透射出光线来..如图所示透明介质球的半径为R光线DC平行直径AB射到介质球的C点DC与AB的距离H=R。()试证明:DC光线进入介质球后第一次到达介质球的界面时在界面上不会发生全反射.(要求说明理由)()若DC光进入介质球后第二次到达介质球的界而时从球内折射出的光线与入射光线平行求介质的折射率.解:()如图甲所示DC光线进人介质球内发生折射有折射角r一定小于介质的临界角光线CE到达球面的入射角∠OEC=r小于临界角因此一定不会发生全反射.()光线第二次到达介质与空气的界面人射角i'=r由折射定律可得折射角r'=i.若折射出的光线PQ与入射光线DC平行则∠POA=∠COA=i,DC光线进入介质球的光路如图乙所示.折射角r=i则折射率.已知玻璃对某种单色光的折射率n=现使一束该单色光沿如图所示方向射到三棱镜的AB面上最后从棱镜射出.假设光在行进过程中有折射光线存在时不考虑反射问题则()在原图中画出该光束在棱镜中的光路图.()求光射出棱镜时的折射角.(结果可用反三角函数表示.已知一组可能使用的三角函数近似值sin=,sin=,sin=,sin=)解:()如图所示.()由折射定律得故=,=即该束光在玻璃中折射光线与三棱镜BC边平行故它在玻璃中的折射光线一定射到AC面而射到AC面的入射角小于全反射的临界角故在AC面射出.如图所示.则sin=nsin=(或)故=arcsin.如图所示游泳池宽度L=m水面离岸边的高度为m在左岸边一标杆上装有一A灯A灯距地面高m在右岸边站立着一个人E点为人眼的位置人眼距地面离m若此人发现A灯经水反射所成的像与左岸水面下某处的B灯经折射后所成的像重合已知水的折射率为则B灯在水面下多深处?(B灯在图中未画出)解:如图所示设水面为CF,A到水面点C的距离为LB灯与水面点C之间的距离为L人眼到水面上点F之间的距离为L点C、D之间的距离为L,由A灯光的反射得得L=m对B灯光的折射过程有EMBEDEquationEMBEDEquation解得:L=m.即灯在水面下m深处..某种液体的折射率为在其液面下有一可绕水平轴O匀速转动的平面镜OA,OA的初始位置与液面平行如图所示.在液面与平面镜间充满自左向右的平行光线若在平面镜逆时针旋转一周的过程中光线射入空气中的时间为s,试问:()平面镜由初始位置转过多大角度时光线开始进入空气?()平面镜旋转的角速度是多大?解:()设临界角为C,则故C=由此可知当平面镜转过=时光线开始进入空气.()当平面镜转过时光线又发生全反射不能进入空气所以平面镜转过~间光线进鹅空气.平面镜转动的角速度rads.如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n=的某种透明液体容器底部安装一块平面镜容器直径L=H在圆心正上方高度h处有一点光源S要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光h应该满足什么条件?解:点光源S通过平面镜所成像为S'如图所示要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光即相当于像S'发出的光则入射角i≤,为全反射临界角有tani=(L)(Hh)≤tan,L=H,得到h≥(-)H,正确结果是H>h≥(-)H.如图所示相距为d的两平行金属板A、B足够大板间电压恒为U有一波长为又的细激光束照射到B板中央使B板发生光电效应已知普朗克常量为h金属板B的逸出功为W电子质量为m电荷量e求:()从B板运动到A板所需时间最短的光电子到达A板时的动能()光电子从B板运动到A板时所需的最长时间.解:()根据爱因斯坦光电效应方程EK=hW光子的频率为.所以光电子的最大初动能为EK=-W能以最短时间到达A板的光电子是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子设到达A板的动能为EK由动能定理得eU=EK一EK所以EK=eU+-W.()能以最长时间到达A板的光电子是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光电子.则得t=d.光子具有动量每个光子的动量mv=h式中h为普朗克常量又为光子的波长).当光照射到物体表面上时不论光被物体吸收还是被物体表面反射光子的动量都会发生改变因而对物体表面产生一种压力称为光压.图是列别捷夫设计的用来测量光压的仪器.图中两个圆片中a是涂黑的而b是光亮的、当光线照射到a上时可以认为光子全部被吸收而当光线照射到b上时可以认为光子全部被反射.分别用光线照射在a或b上由于光压的作用都可以引起悬丝的旋转旋转的角度可以借助于和悬丝一起旋转的小平面镜M进行观察.()如果用两束光强相同的光同时分别照射两个圆片a、b光线的入射方向都跟圆片表面垂直悬丝将向哪个方向偏转?为什么?()己知两个圆片a、b的半径都为r两圆心间的距离是d现用频率为的激光束同时照射a、b两个圆片设入射光与圆面垂直单位时间内垂直于光传播方向的单位面积上通过的光子个数为n光速为c求:由于光压而产生的作用力分别是多大.解:()a向外b向里转动(从上向下看逆时针转动).其原因是:对时间t内照到圆片上的光子用动量定理Ft=ntSmv照到a上的每个光子的动量变化是mv而照到b上的每个光子的动量变化是mv因此光子对b的光压大.()分别对单位时间内照射到a、b上的光子用动量定理有。.在实验室做了一个这样的光学实验即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡(紧靠暗箱的左内壁)、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片(紧靠暗箱的右内壁)整个装置如图所示小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱经过三个月的曝光在感光胶片上针头影子周围才出现非常清晰的衍射条纹.对感光胶片进行了光能量测量得出每秒到达感光胶片的光能量是×J假如起作用的光波波长约为nm且当时实验测得暗箱的长度为m若光子依次通过狭缝普朗克常量h=×J·s.求:()每秒钟到达感光胶片的光子数()光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离()根据第()问的计算结果能否找到支持光是概率波的证据?请简要说明理由.解:()设每秒到达感光胶片的光能量为E对于=nm的光子能量为E=h①因此每秒达到感光胶片的光子数为n=EE,②由①、②式及代入数据得n=×(个).③()光子是依次到达感光胶片的光束中相邻两光子到达感光胶片的时间间隔相邻两光子间的平均距离为s=c=×m()由第()问的计算结果可知两光子间距有×m而小灯泡到感光胶片之间的距离只有m所以在熏黑玻璃右侧的暗箱里一般不可能有两个光子同时同向在运动.这样就排除了衍射条纹是由于光子相互作用产生的波动行为的可能性.因此衍射图形的出现是许多光子各自独立行为积累的结果在衍射条纹的亮区是光子到达可能性较大的区域而暗区是光子到达可能性较小的区域.这个实验支持了光波是概率波的观点。板块五原子物理部分一、选择题:在下列每小题给出的四个答案中至少有一个答案是正确的把正确答案全选出来..关于天然放射现象以下叙述正确的是()A.若使放射性物质的温度升高其半衰期将减小B.衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的C.在、、这三种射线中射线的穿透能力最强射线的电离能力最强D.铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中要经过次衰变和次衰变答案:BC.如图所示铅盒A中装有天然放射性物质放射线从其右端小孔中水平向右射出在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场则下列说法中正确的有()A.打在图中a、b、c三点的依次是射线、射线和射线B.射线和射线的轨迹是抛物线C.射线和射线的轨迹是圆弧D.如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场则屏上的亮斑可能只剩下b答案:AC.英国物理学家卢瑟福通过粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构学说该学说包括的内容有()A.原子的中心有一个很小的原子核B.原子的全部正电荷集中在原子核内C.原子的质量几乎全部集中在原子核内D.原子是由质子和中子组成的答案:ABC.在卢瑟福的粒子散射实验中某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示.图中P、Q为轨迹上的点虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线两虚线和轨迹将平面分为四个区域.不考虑其他原子核对粒子的作用则关于该原子核的位置正确的是()A.一定在①区域B.可能在②区域C.可能在③区域D.一定在④区域答案:A.如图所示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验的装置示意图荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时下面关于观察到的现象的说法中正确的是()A.放在A位置时相同时间内观察到荧光屏上的闪光次数最多B.放在B位置时相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C.放在C、D位置时屏上观察不到闪光D.放在D位置时屏上仍能观察一些闪光但次数极少答案:AD.在下列四个方程X、X、X和X各代表某种粒子以下判断中正确的是()AX是粒子BX是质子CX是中子DX是电子答案:D.下列氘反应中属于核聚变的是()ABCD答案:A.下列四个方程中表示衰变的是()ABCD答案:AB.某原子核的衰变过程为:则()A.X的中子数比P的中子数少B.X的质量数比P的质量数多C.X的质子数比P的质子数少D.X的质子数比P的质子数多答案:D.已知汞原子可能的能级为E=-eV,E=-eV,E=-eV,E=-eV。一个自由电子的总能量为eV与处于基态的汞原子发生碰撞已知碰撞过程中不计汞原子动量的变化则电子可能剩余的能量为()AeVBeVCeVDeV答案:A.由图可得出结论()A.质子和中子的质量之和小于氘核的质量B质子和中子的质量之和等于氘核的质量C.氘核分解为质子和中子时要吸收能量D.质子和中子结合成氘核时要吸收能量答案:C.如图所示为氢原子的能级示意图一群氢原子处于n=的激发态在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子用这些光照射逸出功为eV的金属钠下列说法正确的是()A.这群氢原子能发出三种频率不同的光其中从n=跃迁到n=所发出的光波长最短B.这群氢原子能发出两种频率不同的光其中从n=跃迁到n=所发出的光频率最高C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为eVD.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为eV答案:D.氦原子被电离一个核外电子形成类氢结构的氦离子已知基态的氦离子能量为E=-eV,氦离子的能级示意图如图所示.在具有下列能量的光子或者电子中不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A.eV(光子)B.eV(电子)C.eV(电子)D.eV(光子)答案:A.用一束单色光照射处于基态的一群氢原子这些氢原子吸收光子后处于激发态并能发射光子现测得这些氢原子发射的光子频率仅有三种分别为、和且<<。则入射光子的能量应为()AhBhCh(+)Dh答案:CD.静止的镭核Ra发生衰变释放出的粒子的动能为E,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来则衰变过程中总的质量亏损是()ABCD答案:B.下列说法正确的是()A.铀只要俘获中子就能进行链式反应B.所有的铀核俘获中子后都能裂变C.太阳不断地向外辐射大量能量太阳质量应不断减小日地间距离应不断增大地球公转速度应不断减小D.粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的答案:C.由原子核的衰变规律可知()A.放射性元素一次衰变就同时产生射线和射线B.放射性元素发生衰变产生的新核的化学性质不变C.放射性元素衰变的快慢跟它所处的物理、化学状态无关D.放射性元素发生正电子衰变时产生的新核质量数不变核电荷数减少答案:CD.一群处于基态的氢原子受某种单色光照射时只能发射甲、乙、丙三种单色光其中甲光的波长最短丙光的波长最长则甲、丙这两种单色光的光子能量之比E甲:E丙等于()A:B:C:D:答案:C.有两束均由质子和氘核混合组成的粒子流第一束中的质子和氘核具有相同的动量第二束中的质子和氘核具有相同的动能.现打算将质子和氘核分开有以下一些做法这些方法中可行的是()A.让第一束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出B.让第一束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出C.让第二束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出D.让第二束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出答案:AD.用紫外线照射一些物质时会发生荧光效应即物质发出可见光这些物质中的原子先后发生两次跃迁其能量变化分别为和下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是()A.两次均向高能级跃迁且>B.两次均向低能级跃迁且<C.先向高能级跃迁再向低能级跃迁且<D.先向高能级跃迁再向低能级跃迁且>答案:D“秒”是国际单位制中的时间单位它等于Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁时所辐射的电磁波周期的倍.据此可知该两能级之间的能量差为(普朗克常量h=×J·s)()A×eVB×eVC×eVD×eV答案:BC.正电子是电子的反粒子它跟普通电子的电量相等而电性相反科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质反物质.年初和年底欧洲和美国的科学研究机构先后宣布:他们分别制造出个和个反氢原子这是人类探索反物质的一大进步.你推测反氢原子的结构是()A.由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成B.由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成C.由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成D.由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成答案:B.一个电子(质量为m、电荷量为-e)和一个正电子(质量为m、电荷量为e)以相等的初动能Ek相向运动并撞到一起发生“湮灭”产生两个频率相同的光子设产生光子的频率为.若这两个光子的能量都为h动量分别为p和p'下面关系正确的是()Ah=mcp=p'Bh=mcp=p'Ch=mc+Ekp=-p'Dh=(mc+Ek)p=-p'答案:C.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子()而获得了年度诺贝尔物理学奖他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满t四氯乙烯(CCl)溶液的巨桶电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核其核反应方程式为+ClEMBEDEquationAr+e,己知Cl核的质量为u,Ar核的质量为ue的质量为u,lu质量对应的能量为MeV。根据以上数据可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为()AMeVBMeVCMeVDMeV答案:B.已知氦离子He能级En与量子数n的关系和氢原子能级公式类似处于基态的氦离子He的电离能力为E=eV.为使处于基态的氦离子He处于激发态入射光子所需的最小能量为()AeVB

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新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

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