波动、光学、原子物理综合测试题
5052高一物理光学原子物理测试题
《光学、原子物理》测试题一、选择题1、某介质的折射率为2,一束光从介质射向空气,入射角为60°,如图1所示的哪个光路图是正确的?图12.如图2所示是光电管使用的原理图.当频率为v0的可见光照射到阴极K上时,电流表中有电流通过,则()图2(A)若将滑动触头P移到A端时,电流表中一定没有电流通过(B)若将滑动触头P逐渐由图示位置移向B端时,电流表示数一定增大(C)若用紫外线照射阴极K时,电流表中一定有电流通过(D)若用红外线照射阴极K时,电流表中一定有电流通过3、物体从位于凸透镜前3f处逐渐沿主轴向透镜靠近到1.5f处的过程中,像和物体的距离将( )(A)逐渐变小;(B)逐渐变大;(C)先逐渐增大后逐渐变小;(D)先逐渐变小后逐渐变大.4.由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图3所示,它曾由航天飞机携带升空,将来安装在阿尔法国际空间站中,主要使命之一是探索宇宙中的反物质.所谓的反物质即质量与正粒子相等,带电量与正粒子相等但相反,例如反质子即为,假若使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线,通过OO'进入匀强磁场B2而形成的4条径迹,则( )图3(A)1、2是反粒子径迹(B)3、4为反粒子径迹(C)2为反α粒子径迹(D)4为反α粒子径迹5、某原子核A 先进行一次β衰变变成原子核B ,再进行一次α衰变变成原子核C ,则:(A)核C 的质子数比核A 的质子数少2(B)核A 的质量数减核C 的质量数等于3(C)核A 的中子数减核C 的中子数等于3(D)核A 的中子数减核C 的中子数等于56、在玻尔的原子模型中,比较氢原子所处的量子数n =1及n =2的两个状态,若用E 表示氢原子的能量,r 表示氢原子核外电子的轨道半径,则:(A) E 2>E 1,r 2>r 1 (B) E 2>E 1,r 2<r 1(C) E 2<E 1,r 2>r 1 (D) E 2<E 1,r 2<r 17、卢瑟福α 粒子散射实验的结果:(A)证明了质子的存在(B)证明了原子核是由质子和中子组成的(C)说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上(D)说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动8、关于原子内的相互作用力,下列说法正确的是:(A )原子核与电子之间的作用力主要是电磁力(B )中子和质子间的作用力主要是核力(C )质子与质子间的核力, 在2.0×10-15m 的距离内远大于它们相互间的库仑力(D )原子核与电子之间的万有引力大于它们之间 的电磁力9、在下列核反应方程中,X 代表质子的方程是:(A)X P He Al +→+3015422713;(B)X O He N +→+17842147;(C)X n H +→+1021γ;(D)n He X H 104231+→+.10、如图4所示,用垂直透镜主轴的挡板MN 将发光点S 遮住,S 到凸透镜的距离为透镜焦距的23倍,S 到凸透镜主轴的距离为透镜焦距的21倍.下列说法中正确的是 (A)发光点S 不能经透镜成像;(B)发光点S 可以经透镜成虚像;(C)挡板MN 对发光点S 成像无任何影响;(D)发光点S 经透镜可成放大的实像,挡板MN 存在使像的亮度变暗.图411、取两块平行玻璃板合在一起用手捏紧, 会使玻璃板上看到彩色条纹, 这个干涉现象来自:(A) 上、下两块玻璃板上、下表面反射的光(B) 第一块玻璃板上、下表面反射的光(C) 上、下玻璃板间空气膜上、下表面反射的光(D) 第二块玻璃板上、下表面反射的光12、以下说法正确的是( )(A)α射线的原子核衰变产生的,它有很强的电离作用(B)β射线是高速电子流,是从原子核中发射出来的,它的贯穿本领很强(C)γ射线是处于激发态的原子核产生的,它是能量很大的光子流(D)红处线和紫外线都是原子的外层电子受到激光后产生的可见光二、填空题13、如图5所示,一束光以45°的入射角从空气投射到三棱镜的一个侧面上,图5在棱镜上发生折射,折射光线与棱镜该侧面成60°角,并在棱镜另一侧面上恰好发生全反射。
大学物理测试题 (9)
大学物理(振动、波动、光学)一、选择题:1.用余弦函数描述一简谐振子的振动.若其速度~时间(v ~t )关系曲线如图所示,则振动的初相位为(A) π/6. (B) π/3. (C) π/2. (D) 2π/3.(E) 5π/6. [ ]2.一平面简谐波的表达式为 )3cos(1.0π+π-π=x t y (SI) ,t = 0时的波形曲线如图所示,则 (A) O 点的振幅为-0.1 m . (B) 波长为3 m .(C) a 、b 两点间相位差为π21.(D) 波速为9 m/s . [ ]3.一角频率为ω 的简谐波沿x 轴的正方向传播,t = 0时刻的波形如图所示.则t = 0时刻,x 轴上各质点的振动速度v 与x 坐标的关系图应为:4.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是(A) 动能为零,势能最大. (B) 动能为零,势能为零.(C) 动能最大,势能最大. (D) 动能最大,势能为零. [ ]5.如图所示,S 1和S 2为两相干波源,它们的振动方向均垂直于图面,发出波长为λ 的简谐波,P 点是两列波相遇区域中的一点,已知 λ21=P S ,λ2.22=P S ,两列波在P 点发生相消干涉.若S 1的振动方程为)212cos(1π+π=t A y ,则S 2的振动方程为 (A) )212cos(2π-π=t A y . (B) )2cos(2π-π=t A y .(C) )212cos(2π+π=t A y . (D) )1.02cos(22π-π=t A y . [ ]21--S6.在真空中沿着x 轴正方向传播的平面电磁波,其电场强度波的表达式是 )/(2c o s 0λνx t E E z -π=,则磁场强度波的表达式是: (A) )/(2cos /000λνμεx t E H y -π=. (B) )/(2cos /000λνμεx t E H z -π=. (C) )/(2cos /000λνμεx t E H y -π-=.(D) )/(2cos /000λνμεx t E H y +π-=. [ ]7.某元素的特征光谱中含有波长分别为λ1=450 nm 和λ2=750 nm (1 nm =10-9 m)的光谱线.在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象,重叠处λ2的谱线的级数将是 (A) 2 ,3 ,4 ,5 ...... (B) 2 ,5 ,8 ,11......(C) 2 ,4 ,6 ,8 ......(D) 3 ,6 ,9 ,12...... [ ]8.光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2.P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α 和90°,则通过这两个偏振片后的光强I 是(A) 21I 0 cos 2α . (B) 0.(C) 41I 0sin 2(2α). (D) 41I 0 sin 2α .(E) I 0 cos 4α . [ ]9.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i 0,则在界面2的反射光(A) 是自然光.(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.(C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.(D) 是部分偏振光. [ ] 10.ABCD 为一块方解石的一个截面,AB 为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线.光轴方向在纸面内且与AB 成一锐角θ,如图所示.一束平行的单色自然光垂直于AB 端面入射.在方解石内折射光分解为o 光和e 光,o 光和e 光的(A) 传播方向相同,电场强度的振动方向互相垂直. (B) 传播方向相同,电场强度的振动方向不互相垂直. (C) 传播方向不同,电场强度的振动方向互相垂直. (D) 传播方向不同,电场强度的振动方向不互相垂直. [ ]11.具有下列哪一能量的光子,能被处在n = 2的能级的氢原子吸收? (A) 1.51 eV . (B) 1.89 eV .(C) 2.16 eV . (D) 2.40 eV . [ ]D12.根据玻尔理论,氢原子中的电子在n =4的轨道上运动的动能与在基态的轨道上运动的动能之比为(A) 1/4. (B) 1/8.(C) 1/16. (D) 1/32. [ ]13.波长λ =5000 Å的光沿x 轴正向传播,若光的波长的不确定量∆λ =10-3 Å,则利用不确定关系式h x p x ≥∆∆可得光子的x 坐标的不确定量至少为(A) 25 cm . (B) 50 cm .(C) 250 cm . (D) 500 cm . [ ]14.氢原子中处于2p 状态的电子,描述其量子态的四个量子数(n ,l ,m l ,m s )可能取的值为(A) (2,2,1,21-). (B) (2,0,0,21).(C) (2,1,-1,21-). (D) (2,0,1,21). [ ]二、填空题15、质量M = 1.2 kg 的物体,挂在一个轻弹簧上振动.用秒表测得此系统在 45 s 内振动了90次.若在此弹簧上再加挂质量m = 0.6 kg 的物体,而弹簧所受的力未超过弹性限度.则该系统新的振动周期为_________________.16、一单摆的悬线长l = 1.5 m ,在顶端固定点的竖直下方0.45 m 处有一小钉,如图示.设摆动很小,则单摆的左右两方振幅之比A 1/A 2的近似值为_______________.17、图中所示为两个简谐振动的振动曲线.若以余弦函数表示这两个振动的合成结果,则合振动的方程为=+=21x x x ________________(SI)18、一平面简谐波沿x 轴正方向传播,波速 u = 100 m/s ,t = 0时刻的波形曲线如图所示.可知波长λ = ____________; 振幅A = __________;频率ν = ____________.19、在固定端x = 0处反射的反射波表达式是)/(2cos 2λνx t A y -π=. 设反射波无能量损失,那么入射波的表达式是y 1 = ________________________;形成的驻波的表达式是y = ________________________________________.-20、设平面简谐波沿x 轴传播时在x = 0处发生反射,反射波的表达式为]2/)/(2c o s [2π+-π=λνx t A y 已知反射点为一自由端,则由入射波和反射波形成的驻波的波节位置的坐标为______________________________________.21、如图,在双缝干涉实验中,若把一厚度为e 、折射率为n 的薄云母片覆盖在S 1缝上,中央明条纹将向__________移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为__________________.22、一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm .若整个装置放在水中,干涉条纹的间距将为____________________mm .(设水的折射率为4/3)23、在双缝干涉实验中,所用光波波长λ=5.461×10–4 mm ,双缝与屏间的距离D =300 mm ,双缝间距为d =0.134 mm ,则中央明条纹两侧的两个第三级明条纹之间的距离为__________________________.24、用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈形膜上,从反射光中观察干涉条纹,距顶点为L 处是暗条纹.使劈尖角θ 连续变大,直到该点处再次出现暗条纹为止.劈尖角的改变量∆θ是___________________________________.25、维纳光驻波实验装置示意如图.MM 为金属反射镜;NN 为涂有极薄感光层的玻璃板.MM 与NN 之间夹角φ=3.0×10-4 rad ,波长为λ的平面单色光通过NN 板垂直入射到MM 金属反射镜上,则反射光与入射光在相遇区域形成光驻波,NN 板的感光层上形成对应于波腹波节的条纹.实验测得两个相邻的驻波波腹感光点A 、B 的间距AB =1.0 mm ,则入射光波的波长为____________________mm .26、在单缝夫琅禾费衍射示意图中,所画出的各条正入射光线间距相等,那末光线1与2在幕上OS屏21λP 点上相遇时的相位差为______,P 点应为27、光子波长为λ,则其能量=____________;动量的大小 =_____________;质 量=_________________ .28、在主量子数n =2,自旋磁量子数21=s m 的量子态中,能够填充的最大电子数是_________________.三、计算题29、一质点作简谐振动,其振动方程为)4131c o s (100.62π-π⨯=-t x (SI)(1) 当x 值为多大时,系统的势能为总能量的一半?(2) 质点从平衡位置移动到上述位置所需最短时间为多少? 30、一简谐振动的振动曲线如图所示.求振动方程31、 在一竖直轻弹簧下端悬挂质量m = 5 g 的小球,弹簧伸长∆l = 1 cm 而平衡.经推动后,该小球在竖直方向作振幅为A = 4 cm 的振动,求(1) 小球的振动周期; (2) 振动能量.一物体同时参与两个同方向的简谐振动: )212c o s (04.01π+π=t x (SI), )2cos(03.02π+π=t x (SI)求此物体的振动方程.32、一物体同时参与两个同方向的简谐振动: )212c o s (04.01π+π=t x (SI), )2cos(03.02π+π=t x (SI)-求此物体的振动方程.33、一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播,波的表达式为 )/(2cos λνx t A y -π=, 而另一平面简谐波沿Ox 轴负方向传播,波的表达式为 )/(2cos 2λνx t A y +π= 求:(1) x = λ /4 处介质质点的合振动方程;(2) x = λ /4 处介质质点的速度表达式.34、在双缝干涉实验中,单色光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为l 1和l 2,并且l 1-l 2=3λ,λ为入射光的波长,双缝之间的距离为d ,双缝到屏幕的距离为D (D >>d ),如图.求:(1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离. (2) 相邻明条纹间的距离. 35、以波长为λ = 0.200 μm 的单色光照射一铜球,铜球能放出电子.现将此铜球充电,试求铜球的电势达到多高时不再放出电子?(铜的逸出功为A = 4.10 eV ,普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,1 eV =1.60×10-19 J)36、当氢原子从某初始状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能量)为∆E = 10.19 eV 的状态时,发射出光子的波长是λ=4860 Å,试求该初始状态的能量和主量子数.(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,1 eV =1.60×10-19 J)已知第一玻尔轨道半径a ,试计算当氢原子中电子沿第n 玻尔轨道运动时,其相应的德布罗意波长是多少?37、已知第一玻尔轨道半径a ,试计算当氢原子中电子沿第n 玻尔轨道运动时,其相应的德布罗意波长是多少?大学物理答卷(振动、波动、光学)一.选择题ACDCDCDCBCBCCC 二.填空15. 0.61 s 3分 16. 0.843分屏参考解:左右摆动能量相同,应有222221212121ωωmA mA =21121221//l l l g l g A A ===ωω84.05.105.1==17.)21cos(04.0π-πt (其中振幅1分,角频率1分,初相1分) 3分18. 0.8 m 2分 0.2 m 1分 125 Hz 2分19.])/(2cos[π++πλνx t A 3分)212cos()21/2cos(2π+ππ+πt x A νλ 2分20. λ21)21(+=k x ,k = 0,1,2,3,… 3分21. 上 2分(n -1)e 2分22. 0.7523. 7.32 mm24. λ / (2L ) 3分 25. 6.0×10-4 3分参考解: λφ21s i n =⋅AB∴ φλs i n2⋅=AB = 2×1.0×3.0×10-4mm = 6.0×10-4 mm26. 2π 2分暗 2分27. λ/hc 1分λ/h 2分 )/(λc h 2分 28. 4 3分三、计算题29.解:(1) 势能 221kx W P =总能量 221kA E =由题意,4/2122kA kx =, 21024.42-⨯±=±=A x m 2分 (2) 周期 T = 2π/ω = 6 s从平衡位置运动到2Ax ±= ∆t 为 T /8.∴ ∆t = 0.75 s . 3分30.解:(1) 设振动方程为 )c o s (φω+=t A x由曲线可知 A = 10 cm , t = 0,φcos 1050=-=x ,0sin 100<-=φωv 解上面两式,可得 φ = 2π/3 2分由图可知质点由位移为 x 0 = -5 cm 和v 0 < 0的状态到x = 0和 v > 0的状态所需时间t = 2 s ,代入振动方程得 )3/22c o s (100π+=ω (SI)则有2/33/22π=π+ω,∴ ω = 5 π/12 2分故所求振动方程为 )3/212/5cos(1.0π+π=t x (SI) 1分31.解:(1) )//(2/2/2l g m k m T ∆π=π=π=ω= 0.201 s3分(2) 22)/(2121A l mg kA E ∆== = 3.92×10-3 J 2分32.解:设合成运动(简谐振动)的振动方程为 )c o s (φω+=t A x则 )c o s (2122122212φφ-++=A A A A A ①以 A 1 = 4 cm ,A 2 = 3 cm ,π=π-π=-212112φφ代入①式,得5cm 3422=+=A cm 2分 又 22112211c o s c o s s i n s i n a r c t g φφφφφA A A A ++= ②≈127°≈2.22 rad 2分∴)22.22cos(05.0+π=t x (SI) 1分33.解:(1) x = λ /4处)212c o s (1π-π=t A y ν , )212cos(22π+π=t A y ν 2分∵ y 1,y 2反相 ∴ 合振动振幅 A A A A s =-=2 , 且合振动的初相φ 和y 2的初相一样为π21. 4分合振动方程 )212c o s(π+π=t A y ν 1分 (2) x = λ /4处质点的速度 )212s i n (2/d d π+ππ-== v t A t y νν )2c o s (2π+ππ=t A νν 3分 34. 解:(1) 如图,设P 0为零级明纹中心则 D O P d r r /012≈- 3分(l 2 +r 2) - (l 1 +r 1) = 0∴ r 2 – r 1 = l 1 – l 2 = 3λ∴ ()d D d r r D O P /3/120λ=-= 3分 (2) 在屏上距O 点为x 处, 光程差λδ3)/(-≈D dx 2分 明纹条件 λδk ±= (k =1,2,....)()d D k x k /3λλ+±= 在此处令k =0,即为(1)的结果.相邻明条纹间距d D x x x k k /1λ=-=+∆ 2分35.解:当铜球充电达到正电势U 时,有221v m A eU h ++=ν 2分当 νh ≤A eU +时,铜球不再放出电子, 1分即 eU ≥h ν -A ==-A hcλ2.12 eV故 U ≥2.12 V 时,铜球不再放出电子.36.解:所发射的光子能量为 ==λε/hc 2.56 eV 2分 氢原子在激发能为10.19 eV 的能级时,其能量为=+=∆E E E K 1-3.41 eV 2分 氢原子在初始状态的能量为 =+=K n E E ε-0.85 eV 2分该初始状态的主量子数为 41==nE E n 2分 37.解:)/(/v m h p h ==λ 1分因为若电子在第n 玻尔轨道运动,其轨道半径和动量矩分别为a n r n 2= )2/(π==nh r m L n v 2分 故 )2/(na h m π=v得 na m h π==2)/(v λ 2分。
高三《光学、原子物理》测试题.doc
《光学、原子物理》检测题山东省沂源四中(256104)B .逸出的电子数减少一、选择题C.逸出的电子数和最大初动能都减小1.一束光从空气射D .逸出的电子最大初动能不变向折射率为 n 2 的某种玻璃的表面,如图1 所示, i 代表入射角,则 ( ) 图 1A .当 i>45 °时,会发生全反射现象B .无论入射角 i 是多大,折射角 r 都不能超过 45°C.欲使折射角r=30 ° ,应以 i=45 °角入射D .若入射角 i=arctg 2时,反射光线与折射光线垂直2.如图 2 所示,一个点光源 A 沿过焦点F 的直线作远离光轴的运动,则经透镜成的像点将 ()A.作匀速运动B.远离光心运动C.平行于主轴,向透镜移动D.沿直线向另一个焦点运动4、透镜成虚像时,如下说法正确的是A .凸透镜成放大的虚像,凹透镜成缩小的虚像B .凸透镜成虚像的位置,可能在焦点以内,也可能在焦点以外C.凹透镜所成虚像的位置只能在焦点以内D.凸透镜所成虚像可以是放大的,也可以是缩小的。
5.太阳的连续光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线,产生这些暗线是由于()A.太阳表面大气层中缺少相应元素B.太阳内部缺少相应元素C.太阳表面大气层中存在着相应元素D.太阳内部存在着相应元素6、如图 3,光点 S 通过透镜,所成的实像在 S 点,已知 S 到透镜的距离是 S 到透镜距离的 2 倍,现保持 S 不动,将透镜沿垂直主轴方向上移 3cm ,则像从原位置向上移动的距离是()图23.某种频率的光射到金属表面上时,金属表面有电子逸出,如光的频率不变而强度减弱,那么下述结论中正确的是( )A .光的强度减弱到某一数值时,就没有电子逸出图3A . 3cmB . 6cm C. 9cm D. 12cm7、如图 4 红光和紫光以相同的入射角从水中射入空气时发生折射,由图可知图4A .a 是红光, b 是紫光B .b 是红光, a 是紫光C.a 光在水中传播速度大D .b 光在水中传播速度大8、某激光器能发射波长为的激光,发射功率为P,C 表示光速, h 为普朗克恒量,则激光器每秒发射的光子数为p hpA .B.hc ccpC.D.phc h9、关于光谱,下列说法中正确的是A.炽热的液体发射连续光谱B.太阳光谱中的暗线,说明太阳中缺少与这些暗线对应的元素C.明线光谱和暗线光谱都可用于对物质进行分析D.发射光谱一定是连续光谱10、某放射性原子核 A 经一次衰变而变成 B,B 经一次衰变变成C,则()A .核 A 的中子数比核 C 的中子数多 3B .核 A 的质子数比核C 的质子数多 3C.核 C 的核子数比 A 的核子数多 4D .核 A 的中性原子中的电子数比核 B的中性原子中的电子数多 111.如图 5 所示,是原子核人工转变实验装置示意图 . A是α粒子源,F是铝箔,S为荧光屏,在容器中充入氮气后屏S上出现闪光,该闪光是由于()图5.α粒子射到屏上产生的.α粒子从氮核里打出的粒子射到屏上产生的.α粒子从F上打出的某种粒子射到屏上产生的.粒子源中放出的γ射线射到屏上产生的12.一个中子和一个质子相结合生成一个氘核,若它们的质量分别是m1、m2、m3,则()m1+m2=m3m1+m2>m3而吸收能量,所以m1+m2<m31+m2-m3)c2/h 的光子。
大学物理波动光学综合练习题(含答案)
《大学物理》综合练习(七)——波动光学教学班级: 序 号: 姓 名: 日 期:一、选择题(把正确答案的序号填入括号内)1.如图,由空气中一单色点光源S 发出的光,一束掠入射到平面反射镜M 上,另一束经折射率为n 、厚度为d 的媒质薄片N 后直接射到屏E 上。
如果l AP SA ==,D SP =, 则两相干光束SP 与SAP 在P 点的光程差为:(A) D l −=2δ; (B) 2/)1(2λδ+−−−=d n D l ;(C) d n D l )1(2−−−=δ; (D) 2/2λδ+−=D l 。
解:2/)1(22/])[(2λλδ+−−−=++−−=d n D l nd d D l[ B ]2.如图,折射率为2n 、厚度为e 的透明媒质薄膜上方和下方的透明介质的折射率分别是1n 和3n ,已知321n n n <<。
如果用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从上下两表面3题1图 题2图反射的光束的光程差是(A) e n 22; (B) 2/22λ−e n ;(C) 2/322λ−e n ; (D) 222/2n e n λ−。
解:两反射面均有半波损失,e n 22=δ。
[ A ]3.设在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P 点是亮条纹,如将缝2S 盖住,并在21S S 连线的垂直平分面处放一反射镜M (如图),则此时:(A) P 点处为暗条纹;(B) P 点处仍然是亮条纹;(C)无干涉条纹; (D)无法确定P 点是亮条纹还是暗条纹。
解:光在M 处发射有半波损失,故P 点处为暗条纹。
[ A ]4.用波长为λ的平行单色光垂直照射图示装置观察空气层上下表面反射光形成的等厚干涉条纹。
以下各图画出可能出现的暗条纹的形状和位置。
试判断哪一图是实际观察到的干涉暗条纹。
题3图解:λλλδ42247max =+⨯= 4max =k (明),故图(C )正确。
[ C ]5.在迈克尔耳逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n 、厚度为d 的透明薄片,放入前后两条光路的光程差的改变量为(A) d n )1(−; (B) nd ; (C) d n )1(2−; (D) nd 2。
大学物理-波动光学习题(包括振动、波动、波的干涉、光的干涉、光的衍射、光的偏振)
第四篇 光学第一章 振动一、选择题1. 一质点作简谐振动, 其运动速度与时间的关系曲线如下图。
假设质点的振动规律用余弦函数描述,那么其初相应为:[ ] (A)6π (B) 65π (C) 65π- (D) 6π- (E) 32π-2. 如下图,一质量为m 的滑块,两边分别与劲度系数为k 1和k 2的轻弹簧联接,两弹簧的另外两端分别固定在墙上。
滑块m 可在光滑的水平面上滑动,O 点为系统平衡位置。
现将滑块m 向左移动x0,自静止释放,并从释放时开始计时。
取坐标如下图,那么其振动方程为:[ ] ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=t m k k x x 210cos(A)⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=πt k k m k k x x )(cos (B)21210⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=πt m k k x x 210cos (C)⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=πt m k k x x 210cos (D) ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=t m k k x x 210cos (E)3. 一质点在x 轴上作简谐振动,振幅A = 4cm ,周期T = 2s, 其平衡位置取作坐标原点。
假设t = 0时刻质点第一次通过x = -2cm 处,且向x 轴负方向运动,那么质点第二次通过x = -2cm 处的时刻为:[ ](A) 1s ; (B)s 32; (C) s 34; (D) 2s 。
4. 一质点沿y 轴作简谐振动,其振动方程为)4/3cos(πω+=t A y 。
与其对应的振动曲线是: [ ]5. 一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的:[ ](A)167; (B) 169; (C) 1611; (D) 1613; (E) 1615。
(A)-(B)(C)(D)-06. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线,假设 这两个简谐振动可叠加,那么合成的余弦振动 的初相为: [ ] π21(A) π(B) π23(C) 0(D)二、填空题1. 一简谐振动的表达式为)3cos(ϕ+=t A x ,0=t 时的初位移为0.04m, s -1,那么振幅A = ,初相位 =2. 两个弹簧振子的的周期都是0.4s, 设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动,经过0.5s 后,第二个振子才从正方向的端点开始运动,那么这两振动的相位差为 。
高三物理练习题:光学与振动与波动
高三物理练习题:光学与振动与波动
问题1:光的反射和折射
一个光线从空气垂直射入折射率为1.5的玻璃板,入射角为30°,求折射角。
问题2:光的干涉
利用双缝干涉装置,在两个缝的间距为0.1 mm的情况下,当屏幕与双缝相距1.5 m时,观察到了5个明条纹。
求波长为550 nm的光通过一缝的宽度。
问题3:光的衍射
光通过一个宽度为0.01 mm的单缝进行衍射。
当屏幕与单缝相距2 m时观察到第一明纹的夹角为0.01°,求波长。
问题4:自由振动
一个质量为0.5 kg的弹簧与地面无摩擦地连接,其劲度系数为200 N/m。
当物体位于平衡位置时,其周围被施加一个2 N的向上弹性力。
求物体的振动频率。
问题5:机械波传播
一条绳子上有一个频率为100 Hz的波沿X轴正方向向右传播。
已知波长为4 m。
求传播速度和波源的周期。
问题6:声音的共振管
一个半闭的共振管中,声速为340 m/s,在气温为20°C的情况下,当管长为0.5 m 时,共振频率为650 Hz。
求管长为1.2 m时的共振频率。
问题7:光的偏振
光通过一个偏振片,在垂直于偏振方向的平面上观察到完全消光。
现在在光路上加入另一个偏振片,并将其与第一个偏振片的偏振方向保持一致。
此时,在垂直于偏振方向的平面上光的强度为原来的一半。
求两个偏振片之间的夹角。
以上是一些高三物理中与光学、振动与波动相关的练习题。
通过解答这些问题,可以巩固对相关概念和理论的理解,并且提高解决实际问题的能力。
高考物理试题专题汇编振动和波光学和原子物理
避躲市安闲阳光实验学校高考物理试题专题汇编:振动和波、光学和原子物理一.不定项选择题()1.下列表述正确的是()A.伽利略通过实验和合理的外推提出质量并不是影响落体运动快慢的原因B.牛顿最早成功利用实验方法测出了万有引力常量C.爱因斯坦提出了量子理论,后来普朗克用光电效应实验提出了光子说D.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在,由赫兹用实验证实了电磁波的存在()2.氢原子从一种定态跃迁到另一种定态()A.若氢原子吸收一个光子,则其电子的动能增大,轨道半径变小B.若氢原子吸收一个光子,则其电子的动能减小,轨道半径变大C.若氢原子放出一个光子,则其电子的动能增大,轨道半径变小D.若氢原子放出一个光子,则其电子的动能减小,轨道半径变大()3.利用氦-3(32He)和氘进行的聚变安全无污染,容易控制。
月球上有大量的氦-3,每个航天大国都将获取氦-3作为开发月球的重要目标之一。
“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦-3的分布和储量。
已知两个氘核聚变生成一个氦-3和一个中子的核反应方程是: ( )221H→32He+1n+3.26 MeV若有2g氘全部发生聚变,则释放的能量是(N A为阿伏加德罗常数)A.0.5×3.26 MeV B.3.26 MeVC.0.5N A×3.26 MeV D.N A×3.26 MeV()4.下列说法符合物理史实的是()A.牛顿最早论证了重物体不会比轻物体下落得快B.卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出万有引力的引力常量C.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小D.法拉第首先发现电流可以使周围磁针偏转的效应,称为电流的磁效应()5.关于天然放射现象,下列说法正确的是( )A.β衰变说明原子核里有电子B.某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后,核内中子数减少4个C.放射性物质的温度升高,其半衰期将缩短D.γ射线的电离作用很强,可用来消除有害静电()6.氢原子能级如图2所示,用能量为E1的光照射一群处于基态的氢原子,可以看到三条光谱线,用能量为E2的光照射一群处于基态的氢原子,可以看到六条光谱线,对于E1、E2的比较,下列说法正确的是( )A.E2=2E1B.E2>2E1C.E2<2E1D.E2>E1>12eV(深圳一模)7.已建成的广东大亚湾核电站利用的是()A.放射性元素发生α衰变放出的能量B.放射性元素发生β衰变放出的能量C.重核裂变放出的能量D.热核反应放出的能量(深圳一模)8.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的是 ( )A.氢原子的能量增加B.氢原子的能量减少C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子(肇庆一模)9.卢瑟福通过α粒子散射实验,判断出原子中心有一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构学说。
光学原子物理学综合测试题
光学、原子物理学综合测试题班级姓名学号题号一二三总分18 19得分题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14答案1.点光源照射到一个障碍物,在屏上形成的阴影的边缘局部模糊不清,不是因为发生了( ) A光的反射B光的折射C光的干射D光的衍射2.牛顿为了说明光的性质,提出了光的微粒说。
如今,人们对光的性质已有了进一步的认识。
以下四个示意图所表示的实验,能说明光性质的是( )图①图②图③图④A①② B ②③ C ③④ D ②④3.某原子核有N个核子,其中有中子n个,当该核俘获一个中子后,放出一个α粒子和β粒子,它自身变成一个新核,该新核( )A有中子n-1个B有中子n-3个C核子数是N-3个D原子序数是N-n-2 4.以下关于光的双缝干预条纹的正确说法是( )A在双缝干预实验,红光条纹的条纹间距比蓝光的大B同一单色光经双缝后,干预条纹中的亮条纹距两缝的距离之差为该单色光半波长的整数倍C同一单色光经双缝后,干预条纹中的亮条纹距两缝的距离之差为该单色光波长的奇数倍D同一单色光经双缝后,干预条纹中的亮条纹距两缝的距离之差为该单色光半波长的奇数倍5.如下图的装置中,为平行放置的锌板电子束自上而下穿过锌板,以下措施中不能使电子束发生偏转的是( )A从S源向锌板P1发射α射线B从S源向锌板P1发射红外线P2P1C 从S源向锌板P1发射γ射线D从S源向锌板P1发射X射线6.双缝干预实验装置中,双缝间距为d,双缝一像屏的距离为L,调整实验装置在屏上能得到清晰的干预条纹,以下关于干预条纹的正确说法是( )A假设将其中的一个缝用红色滤光片挡住,另一个缝用黄色滤光片挡住,屏上将出现干预条纹B假设将像屏向左平移一小段距离,屏上干预条纹的变得不清晰C假设将像屏向右平移一小段距离,屏上干预条纹的仍是清晰的D 假设将其中的一个缝挡住,屏上将不出现任何条纹7.关于光线的概念,以下正确的理解是( )A 光线是从光源直接发出的,是直接存在的B 光线的作用类似于电场线,但前者是具体的,后者是抽象的C 光线是用来表示光束传播方向的有向直线D 光线就是光束8.以下说法中正确的选项是( )A 光的波粒二象性学说是牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成B 光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁场理论C 光子学说并没有否认电磁说,在光子能量E=h γ中, γ表示波的特性,E 表示粒子的特性D 光波不同于宏观概念中的那种连续的波,它是个别光子运动规律的一种几率波9.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两种夸克组成,u 夸克的带电量为32e ,夸克的带电量为-3e ,e 是基元电荷,以下论断中正确的选项是( )A 质子是由1个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B 质子是由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C 质子是由1个u 夸克和2个d 夸克组成,中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D 质子是由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成10.以下说法子中正确的说法是( )A 光在同一种介质中总是直线传播的B 光总是沿直线传播的C 小孔成像是光直线传播形的D 影的产生不能用光直线传播来解释11.氢原子从激发态跃迁到基态,那么核外电子的( )A 电势能减小,动能减小,周期增大B 电势能减小,动能增大,周期减小C 电势能的减小值小于动能的增加值D 电势能的减小值等于动能的增加值12.能引起人的视觉的光的最小强度是每秒单位面积上获得n 个光子的能量,一点光源以功率P 向外发出波长为λ的单色光,假设h 表普朗克恒量,c 表光速,那么( )A 光源每秒发出hc P λ个光子 B 当人距光源λπP nhc4以外就看不到光源 C 光源每秒发出λP hc 个光子 D 当人距光源nhc P πλ4以外就看不到光源 13.在光电效应实验中,以下结论中正确的选项是( )A 当光照时间增大为原来的2倍时,光电流的强度也增大为原来的2倍B 当入射光的频率增大为原来的2倍时,光电子的最大初动能也增大为原来的2倍C 当入射光的波长增大为原来的2倍时,光电流的强度也增大为原来的2倍D 当入射光的强度增大为原来的2倍时,单位时间内产生的光电子数目也增大为原来的2倍14.关于平面镜成像,下面各种说法正确的选项是( )A 像位于镜后,像的大小一定与物的大小不一定相等,但两者是相似的B 物体以某一速度向镜面移动时,那么像一定以相同的速率向物体靠拢,反之亦然C 物体离镜面越来越远时,像越来越小D 如果平面镜的镜面有不平的地方,那么该处所成的像将不与物体对称,因为它不遵守反射定二.填空题〔3×5′=15′请把答案直接作在试卷的相应位置上〕15.红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲,现有一红宝石激光器,发射功率为P ,所发射的每个光脉冲持续的时间为Δt ,波长为λ,由此可知每道光脉冲的长度为 ,其中含有的光子数为 。
高二物理光学、原子物理综合测试
高二物理光学、原子物理综合测试(满分100分考试时间 45分钟)一、选择题(每题4分,共48分,选不全的得2分,有错的得2分)1.如果用从红光到紫光的复色光照射某光电管,有光电效应发生,这时光电流为I,光电子的最大初动能为E K,那么()A.若用滤光片对复色光只滤去红光,则光电流I一定变小B.若用滤光片对复色光只滤去红光,则光电流I有可能不变C.若用滤光片只滤去黄光,则E K一定不变D.若用滤光片只滤去紫光,则E K一定变小2.太阳表面温度约为6000K,主要发出可见光。
人体温度约为310K,主要发出红外线.宇宙间的温度约为3K,所发出的辐射称为“3K背景辐射”。
若要进行“3K背景辐射”的观测,应该选择下列哪一个波段?( )A. X射线B. 紫外线C. 可见光D. 无线电波3.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实验装置在光屏上产生干涉条纹(双缝间距和缝屏间距均不变);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.a种色光的波动性最显著B.c种色光穿过光纤的时间最长C.a种色光形成的干涉条纹间距最小D.如果b种色光能产生光电效应,则a种色光一定能产生光电效应4.如图,人眼隔着起偏器B、A去看一只电灯泡S,一束透射光都看不到,那么,以下说法中哪些是正确的()A.单使B转过90°过程中,看到光先变亮再变暗B.单使B转过90°过程中,看到光逐渐变亮。
C.单使A转动时,始终看不到透射光D.使A和B同时转过90°,仍然一束光都看不到。
5.如图,在平行玻璃砖上方有一点光源S o,观察者在A点隔着玻璃砖看到的S0像在S1处,若将玻璃砖向右下方平行移动一段距离至虚线位置,观察者仍在A点将看到S0的像点S,的位置在( )A.在S1点正上方B.在S1点正下方C.在s1点左上方D.仍在S1点6.汞原于的能级如图所示,现让一束光子能量为8.8eV的单色光照射到大量处于基态(量子数n=1)的汞原子上能发出6种不同频率的色光。
高中物理3-4波动光学专题练习(带详解)
高中物理3-4波动光学专题练习(带详解) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、多选题1.a、b两束单色光从水中射向空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角,下列说法正确的是()A.以相同的入射角从空气斜射入水中,a光的折射角小B.分别通过同一双缝干涉装置,a光形成的相邻亮条纹间距大C.若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能D.通过同一玻璃三棱镜,a光的偏折程度大E.分别通过同一单缝衍射装置,b光形成的中央亮条纹窄2.如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮纹,保持缝到屏距离不变),则下列说法正确的是_______。
A.在真空中,单色光a的波长大于单色光b的波长B.在真空中,a光的传播速度小于b光的传播速度C.双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大D.a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大E.光由同一介质射入空气,发生全反射时,a光的临界角比b光大3.下列有关光学现象的说法正确的是________。
A.光从光密介质射入光疏介质,若入射角大于临界角,则一定发生全反射B.光从光密介质射人光疏介质,其频率不变,传播速度变小C.光的干涉,衍射现象证明了光具有波动性D.做双缝干涉实验时,用红光替代紫光,相邻明条纹间距变小E.频率相同、相位差恒定的两列波相遇后能产生稳定的干涉条纹4.如图所示是一玻璃球体,O为球心,cO水平,入射光线ab与cO平行,入射光线ab包含a、b两种单色光,经玻璃球折射后色散为a、b两束单色光.下列说法正确的是()A.a光在玻璃球体内的波长大于b光在玻璃球体内的波长B.上下平移入射光线ab,当入射点恰当时,折射光线a或b光可能在球界面发生全反射C.a光在玻璃球内的传播速度大于b光在玻璃球内的传播速度D.在同一双缝干涉实验中,仅把a光照射换用b光,观察到的条纹间距变大5.下列说法正确的是________。
高三物理光学与原子物理部分检测考试题.doc
高三物理光学与原子(核)物理测试题时间:120分钟满分:120分第I卷(选择题共52分)注意:选择题答案全部填在后面答题卡上,只交II卷一、不定项选择题。
(本题共13小题,每小题4分,共52分。
每小题全对得4分,选不全的得2分,有错项该小题得。
分)1.下列说法中正确的是()A.一切物体都在不停地辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线波长越短B.红外线容易穿过云雾烟尘,所以可用作红外线遥感、高空摄影、卫星地面摄影等C.红外线、可见光、紫外线是原了内层电了受激后产生的D.红外线的频率比红光低,它的显著作用是热效应2.下面是四种与光有关的事实。
其中与光的干涉有关的是()A.用光导纤维传播信号B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度C. 一束白光通过三棱镜形成彩色光带D.水面上的油膜呈现彩色3.夏H的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树荫中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是()A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的4.早上太阳从东方升起,人们看到太阳是红色的,这是因为()A.红光沿直线传播B.红光的波长最长,衍射现象明显C.红光的折射率小,传播速度大D.红光更容易引起人们的视觉5.2002年诺贝尔物理奖获得者贾科尼领导研制了世界上第一个宇宙X射线探测器一爱因斯坦X射线天文望远镜,并借此首次发现了宇宙深处的X射线源,获得了宇宙早期演化以及星系的数据和资料。
其中X射线的产生机理为()A.原子中自由电子的运动产生B.原子的外层电子跃迁产生C.原子的内层电子跃迁产生D.处于激发态的原子核跃迁产生6.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用簿膜的干涉相消来减少反射光。
如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为〃,绿光在真空中的波长为』o.它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么薄膜厚度d可能为()A.』o/4B.3』o/4C.』oD. I3』o/47.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法正确的是()A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光,但一定不是干涉条纹D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光8.一束单色光从空气射入水中,则()A.光的颜色不变,波长、光速都变小B.光的颜色、波长都不变,光速变小C.光的颜色改变,波长不变,光速变小D.光的颜色改变,波长和光速都变小9.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时,若黄光恰好发生全反射,则()A.绿光一定能发生全反射B.红光一定能发生全反射C.三种单色光相比,红光在介质中的传播速率最大D.红光在介质中的波长比它在空气中的波长长10.如图所示,一条红色光线和另一条紫色光线,以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖,其透射光线都是由圆心。
高三物理原子物理练习题
高三物理原子物理练习题1. 题目描述:以下是一系列高三物理原子物理练习题,供学生们进行巩固和复习。
2. 高三物理原子物理练习题如下:题目一:根据氢原子的波尔理论,计算氢原子基态的能级、氢原子半径和电子运动速度。
题目二:根据光电效应的实验结果,回答以下问题:a) 当光电效应光频率增加时,光电流会怎样变化?为什么?b) 当光照强度增加时,光电流会怎样变化?为什么?c) 通过实验得到的光电效应光子电压和光频率之间的关系式是什么?请说明该关系式中各符号的含义。
题目三:下面是弹性散射实验的部分数据,请根据数据回答问题:角度(θ)(°)散射截面(σ)(平方纳米)20 2.730 3.940 4.850 5.360 5.2a) 绘制角度(θ)与散射截面(σ)之间的散点图。
b) 角度(θ)越大,散射截面(σ)越大,这与什么物理现象相对应?c) 解释为什么上述散射截面与角度(θ)之间的关系会出现这样的趋势。
题目四:描述半导体材料的能带理论,并解释p型和n型半导体的形成原理。
题目五:假设一个质子的质量是1.67 × 10^-27 千克,其电荷为1.6 × 10^-19库仑,一个质子与一个α粒子发生正面碰撞后,α粒子偏转15°,请计算质子与α粒子之间的最小距离。
3. 答题要求:- 请按照每个题目的要求给出详细的解答和计算过程。
- 表格、图表或图示等形式可用于辅助解答。
- 语句通顺,符合物理学术用语的要求。
- 按照逻辑顺序,清晰地呈现解答步骤。
- 答案要准确无误。
注意:请在回答每个问题后确定字数是否已经达到1500字的要求,如未达到请适当增加解答部分。
祝您学习愉快!。
高中物理 波动光学( 光的偏振)习题及答案
一. 选择题[A ]1. 一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为(A) 1 / 2. (B) 1 / 3. (C) 1 / 4. (D) 1 / 5.提示:[ D ]2. 某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°,光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是(A) 35.3°.(B) 40.9°.(C) 45°. (D) 54.7°. (E) 57.3°.[ ]3. 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i 0,则在界面2的反射光(A) 是自然光. (B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面. (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面. (D) 是部分偏振光. 提示:[ ]4. 一束自然光通过两个偏振片,若两偏振片的偏振化方向间夹角由α1转到α2,则转动前后透射光强度之比为2212cos :cos αα提示:二. 填空题1. 如图所示的杨氏双缝干涉装置,若用单色自然光照射狭缝S ,在屏幕上能看到干涉条纹.若在双缝S 1和S 2的一侧分别加一同质同厚的偏振片P 1、P 2,则当P 1与P 2的偏振化方向相互___平行________时,在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹.提示:要相互平行。
致”,两个偏振片方向为了满足“振动方向一致,相位差恒定。
频率相同,振动方向一件:两束光必须满足相干条为了看到清晰的条纹,2. 要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°,至少需要让这束光通过_____2_____块理想偏振片.在此情况下,透射光强最大是原来光强的___1/4_____倍 。
提示:如图P 2P 1S 1S 2S3. 在以下五个图中,前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上,最后一图表示入射光是自然光.n 1、n 2为两种介质的折射率,图中入射角i 0=arctg (n 2/n 1),i ≠i 0.试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线,并用点或短线把振动方向表示出来.提示:作图时注意细节。
2024届高考物理一轮总复习阶段综合检测五考查范围:振动和波动光学热学原子物理
阶段综合检测(五) [考查范围振动和波动 光学 热学 原子物理](本试卷满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.如图,一汽缸开口向右、固定于水平地面,一活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内。
汽缸中间位置有小挡板。
开始时,外界大气压为p 0,活塞紧压于小挡板右侧。
缓慢升高封闭气体温度T ,封闭气体压强p 随T 变化图像可能正确的是( )解析:选B 当缓慢升高缸内气体温度时,气体先发生等容变化,根据查理定律,缸内气体的压强p 与热力学温度T 成正比,图线是过原点的倾斜的直线;当缸内气体的压强等于外界的大气压时,气体发生等压膨胀,图线是平行于T 轴的直线。
故选B 。
2.手持软长绳的一端O 点,在竖直平面内连续向上、向下抖动软绳(可视为简谐运动),带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波,P 、Q 为绳上的两点。
t =0时O 点由平衡位置开始振动,至t 1时刻恰好完成74次全振动,绳上OQ 间形成如图所示的波形(Q 点之后未画出),则( )A .t 1时刻之前Q 点始终静止B .t 1时刻P 点刚好完成一次全振动C .t =0时O 点运动方向向上D .若手上下振动加快,该波的波长将变大解析:选B 由题意可知该简谐波的周期为T =4t 17,由题图可知质点P 的平衡位置到波源平衡位置的距离为四分之三个波长,质点Q 的平衡位置到波源平衡位置的距离为四分之五个波长,所以质点P 、Q 起振的时刻分别为t P =34T =37t 1,t Q =54T =57t 1,所以t 1时刻前Q 点已经开始振动,且t 1时刻P 点刚好完成一次全振动,故A 错误,B 正确;由题图及上面分析可知P 点的起振方向为向下,由于绳子上所有质点的起振方向都和波源的起振方向相同,所以t =0时O 点运动方向向下,故C 错误;手上下振动加快后,简谐波的频率增大,但波速不变,所以波长变小,故D 错误。
高中_高三物理综合检测题(光学、原子物理)
高三物理综合检测题(光学、原子物理)考试时间:100分钟 分值:120分一、选择题〔此题包括8小题。
每题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分〕1.某原子核AZ X 吸收一个中子后,放出一个电子,分裂为两个α粒子。
由此可知 A .A=7,Z =3 B .A=7,Z =4 C .A=8,Z =3 D .A=8,Z =42.红光和紫光相比,A .红光光子的能量较大;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;在同一种介质中传播时红光的速度较大C .红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较小D .红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较小3.目前核电站利用的核反响是A.裂变,核燃料为铀B.聚变,核燃烧为铀C.裂变,核燃烧为氘D.聚变,核燃料为氘4.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圆形区域的直径为A.2 h tan(arc sinn 1) B.2 h tan(arc sin n) C.2 h tan(arc cos n1) D.2 h cot(arc cos n)L 发出的白光,经过透镜后成一平行光束,垂直照射到挡光板P 上,板上开有两条靠得很近的平行狭缝S 1,S 2,如下图,在屏Q 上可看到干预条纹,图中O 点是屏Q 上与两狭缝等距离的一点,那么:A.干预条纹是黑白的,O 是亮点B.干预条纹是黑白的,O 是暗点C.干预条纹是彩色的,O 是亮点D.干预条纹是彩色的,O 是暗点α粒子散射实验结果7.关于光电效应,有如下几种陈述,其中正确的选项是:“最大波长〞,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应8.假设元素A的半衰期为4天,元素B的半衰期为5天,那么一样质量的A和B,经过20天后,剩下的质量之比m A:m B为::3l:30 C.1::1二、实验题9.〔18分〕(1)游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的卡尺示数如图1所示,两测脚间狭缝的宽度为__________mm.用激光照射该狭缝,在屏上出现衍射条纹。
热学、 振动和波动、光学及原子物理【测】【解析版】-2023-2024年高考物理二轮复习讲练测
热学、振动和波动、光学及原子物理【测】(时间:90分钟满分:120分)一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2022·山东威海市下学期模拟考试)下列说法正确的是()A.扩散运动是由微粒和水分子发生化学反应引起的B.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈C.某时刻某一气体分子向左运动,则下一时刻它一定向右运动D.0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律【答案】D【解析】扩散运动是物理现象,没有发生化学反应,选项A错误;水流速度是宏观物理量,水分子的运动速率是微观物理量,它们没有必然的联系,所以分子热运动剧烈程度和流水速度无关,选项B错误;分子运动是杂乱无章的,无法判断分子下一刻的运动方向,选项C错误;0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律,选项D正确。
2.(2022·北京市海淀区6月二模)下列说法中不正确...的是()A.水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和,说明分子间有空隙B.将香水瓶盖打开后能闻到香水的气味,这是扩散现象C.在绕地球运行的“天宫二号”中飘浮的水滴几乎呈球形,这是表面张力作用使其表面具有收缩趋势而引起的结果D.用气筒给自行车车胎打气时要用力才能压缩空气,这说明空气分子间存在斥力【答案】D【解析】水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和,说明分子间有空隙,故A正确;将香水瓶盖打开后能闻到香水的气味,这是扩散现象,说明分子永不停息的无规则运动,故B正确;在绕地球运行的“天宫二号”中飘浮的水滴几乎呈球形,这是表面张力作用使其表面具有收缩趋势而引起的结果,故C正确;用气筒给自行车车胎打气时要用力才能压缩空气,这是因为压强增大的原因,故D错误。
3.(2022·山东潍坊市第二次高考模拟)蛟龙号深潜器在执行某次实验任务时,外部携带一装有氧气的汽缸,汽缸导热良好,活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通。
高中物理一轮复习波动光学专项训练-普通用卷
高中物理一轮复习波动光学专项训练副标题题号一二三总分得分一、单选题(本大题共12小题,共48.0分)1.物理学是一门以实验为基础的科学,任何理论和学说的建立都离不开实验。
下面有关物理实验与物理理论或学说关系的说法中正确的是A. 双缝干涉现象的发现表明光是电磁波B. 光电效应实验证实了光是横波C. 粒子散射实验表明了原子具有核式结构D. 天然放射现象的发现证实了玻尔原子理论2.用a、b、c、d表示四种单色光,若、b从同种玻璃射向空气,a的临界角小于b的临界角;用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验,c的条纹间距最大用b、d照射某金属表面,只有b能使其发射电子.则可推断a、b、c、d可能分别是A. 紫光、蓝光、红光、橙光B. 蓝光、紫光、红光、橙光C. 紫光、蓝光、橙光、红光D. 紫光、橙光、红光、蓝光3.下列说法正确的是A. 天空呈蓝色是因为波长大的光容易被大气散射B. 傍晚阳光比较红是因为红光和橙光不容易被大气吸收C. 微波炉的原理是电磁感应D. 天空中彩虹是光的干涉现象造成的4.彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的,如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生反射和色散的光路示意图,其中a、b为两束频率不同的单色光.对于这两束光,以下说法中正确的是A. 单色光a比单色光b的频率高B. 由水射向空气,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角C. 在水中a光的传播速度小于b光的传播速度D. 如果b光能使某金属发生光电效应,则a光也一定能使该金属发生光电效应5.如图所示,用单色光做双缝干涉实验,P 处为亮条纹,Q 处为暗条纹.不改变单色光的频率,而调整光源使其极微弱,并把单缝调至只能使光子一个一个地过去,那么过去的某一光子A. 一定到达P 处B. 一定到达Q 处C. 可能到达Q 处D. 都不正确6.以下说法中正确的是A. 水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色,这是光的干涉现象B. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,并通过实验加以证实C. 某种介质中振源振动的越快,机械波传播得就越快D. 运动物体速度可以大于真空中的光速7.下列说法正确的是A. 做简谐运动的物体,其振动能量与振动的频率有关B. “隔墙有耳”现象是指声波发生了明显衍射现象C. 当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象D. 交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理8.下列说法正确的是A. 激光全息照相利用了光的干涉原理B. 卢瑟福通过粒子散射实验发现少数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但绝大多数粒子发生大角度的偏转C. 使得核子紧密地结合在一起的相互作用称为弱相互作用D. 一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量和9.下列说法中不正确的是A. 电子表的液晶显示用到了偏振光B. 光纤利用的是光的全反射C. 红光由空气进入水中,波长变短,颜色不变D. 分别用蓝光和黄光在同一装置上做双缝干涉实验,用黄光时得到的条纹间距更窄10.关于光和波的相关知识及其应用,乾安七中高二某班学生提出以下四种观点,其中正确的是A. 全息照相利用了激光方向性好的特点B. 激光能像无线电波那样用来传递信息C. 声波和光波均为横波D. 同一声波在不同介质中传播速度不同,同一光波在不同介质中传播速度相同11.一束可见光a由三种单色光m、p、n组成.光束a通过三棱镜后情况如图所示,检测发现单色光p能使某金属产生光电效应,下列叙述正确的是A. 真空中单色光m的波长大于n的波长B. 单色光m的频率大于n的频率C. 单色光n一定可以使该金属发生光电效应D. 在三棱镜中,单色光m的光速大于n的光速12.红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中的铬离子产生激光.铬离子的能级如图所示,是基态,是亚稳态,是激发态,若以脉冲氙灯发出波长为的绿光照射晶体,处于基态的铬离子受激发跃迁到,然后自发跃迁到,释放波长为的光子,处于亚稳态的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光,这种激光的波长为A. B. C. D.二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)13.下列说法中正确的是A. 当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长B. 在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度C. a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中,a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距,则可以判断水对a光的折射率比b光大D. 电磁波是横波,可以观察到其偏振现象14.下面的说法中正确的是A. 肥皂泡呈现彩色条纹是光的衍射现象造成的B. 单色光通过某一狭缝形成的衍射条纹为间距相等的亮条纹C. 圆盘阴影中心的亮斑泊松亮斑是光的衍射现象造成的D. 光的干涉现象表明光是一种波15.如图所示,从点光源发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带下面的说法中正确的是A. a是红色光,b是紫色光B. 在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C. 三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D. 在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率16.下列说法中正确的是A. 在光的折射现象中,光路是可逆的B. 分别用红光和蓝光在同一装置上做双缝干涉实验,红光的条纹间距宽C. 肥皂泡呈现彩色条纹是由光的全反射现象造成的D. 所有物体都发射红外线E. 光是一种纵波三、计算题(本大题共2小题,共20.0分)17.B.选修模块下列说法中正确的是______ .A.物体做受迫振动等于其固有频率B.机械波都具有偏振现象C.全息照相是利用了激光具有很好的相干性D.爱因斯坦相对论认为时间和空间概念具有相对意义雨后彩虹是太阳光经过天空中小水珠折射后形成的,太阳光经过小水珠折射后某色光的光路如图所示,虚线是入射光和折射光线延长线,是两虚线夹角.由于太阳光是复色光,而水对不同色光折射率不同,光频率越高,折射率越大.则______色光在水珠中的传播速度最大;红光和紫光经过小水珠折射后,______ 选填“”、“”或“”.如图所示,x轴上波源A在时刻开始做简谐运动,位移随时间变化关系是图中的正弦曲线,波沿x轴正方向传播,AB间的距离为8m,在时刻质点B刚好完成了5次全振动.求:波传播速度v.质点B在内通过的总路程s.18.物理--选修分以下说法正确的是______。
高中物理试题波动与光学
高中物理试题波动与光学波动与光学是高中物理中非常重要的内容,下面将给出一些涉及波动与光学的试题。
试题一1. 声音从一个媒介传到另一个媒介时,以下哪个现象不会发生?A. 反射B. 折射C. 负衍射D. 扩散试题二2. 在何种情况下会产生全反射现象?A. 入射角小于临界角B. 入射角等于临界角C. 入射角大于临界角D. 入射角无限接近临界角试题三3. 以下哪一个单元不是频率的单位?A. HzB. sC. kHzD. MHz试题四4. 当一束光从真空中入射到玻璃中时,速度会发生什么变化?A. 速度增大B. 速度减小C. 速度不变D. 速度无法确定试题五5. 以下哪个现象与光的折射有关?A. 走廊尽头的物体看起来弯曲B. 折射角等于反射角C. 根据光的波动理论解释光的传播D. 闪电与雷声不是同时传到人耳的试题六6. 常见的光学仪器中,以下哪个不是使用折射原理工作的?A. 望远镜C. 纯净水滴D. 透镜试题七7. 以下哪个现象与光的干涉有关?A. 照妖镜中的画面可视B. 玻璃杯中的水显得更深C. 选色眼镜能够筛选出特定颜色的光D. CD上反射出来的彩虹色光试题八8. 提高夜间驾驶安全的眼镜属于以下哪种?A. 简单放大镜B. 光散射眼镜C. 透镜D. 红外线镜试题九9. 以下哪个光学现象不可以用干涉来解释?B. 半透明材料的颜色C. 薄膜干涉的光谱条纹D. 光的衍射试题十10. 物体离镜面越近,其在镜中的像越远离镜面,这是因为什么原因?A. 透镜成像原理B. 球面反射原理C. 平面反射原理D. 折射原理以上是高中物理试题波动与光学的一部分内容。
希望对你的学习有所帮助。
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波动、光学、原子物理综合测试题
(时间100分钟、满分120分)
1.(10分)一列简谐横波沿x 轴负方向传播,传播速度v=200m/s 。
已知位于坐标原点(x=0)处的质元的振动图线如图所示。
试在右图中画出t=40ms 时该简谐波的波形图线(不少于一个波长)。
2.(10分)右图为“用双缝干涉测量光的波长”实验装置的示意图。
图中S 0为狭缝,S 1、S 2为双狭缝,S 为观察屏。
当用单色光(以λ表示其波长)从左方照射狭缝S 0时,由双狭缝S 1、S 2射出的光是相干光,可在观察屏S 上出现明暗相间的干涉条纹。
若屏S 上的P 点是某一暗条纹的中心,已知P 点到缝S 1的距离为r 1,则P 点到缝S 2的距离为r 2=________________________。
为了求出波长λ,
实验中应测量的物理量是________________________。
若实验装置中单缝、双狭缝和屏的位置都不变,只是入射光第一次为红光,第二次为蓝光,则第二次观察到的干涉条纹与第一次相比,不同之处除了条纹的颜色外,还有______________。
3.(10分)两个薄透镜L 1和L 2共轴放置,如图所示.已知L 1的焦距f 1=f , L 2的焦
距f 2=—f ,两透镜间距离也是f .小物体位于物面P 上,物距u 1=3f .
小物体经这两个透镜所成的像在L 2的__________边,到L 2的距离为_________,
是__________像(虚或实)、____________像(正或倒),放大率为
_________________。
4.(10分)光通过光纤长距离传输时,因损耗而要衰减,故必须在途中设立“中继站”进行放大。
现代采用直接放大即全光型放大,它可使传输速率大大提高。
其办法是在光纤中掺入铒。
铒离子的能级如图所示,其中标为4I 13/2的能级是亚稳态能级,粒子处在这能级
可以持续一段时间而不立即向较低能级跃迁。
可用半导体激光器产生的波长为0.98μm 的激光照射,把处于基态能级4I 15/2的粒子激发到标有4I 11/2的能级,再通过“无辐射跃迁”跃迁到亚稳态能级4I 13/2,从而使该能级积聚粒子数远超过处于基态的粒子数。
当光纤中传输的波长为1.55μm 的光波传入掺铒的光纤时,能使大量处在亚稳态能级的粒子向基态跃迁,发出波长为1.55μm 的光波,于是输出的光便大大加强,
实现了全光型中继放大,若普朗克常量h 与光速c 和乘积hc =1.99⨯10-25Jm ,则无辐射跃迁中一个铒粒子放出的能
量等于______________J 。
P
4I 11/2 4I 13/2 μm
4I 15/2
5.(20分)(1)如图所示,摆线长为l的单摆悬于架上,架固定于小车.使小车沿倾角为θ的斜面以加速度a做匀加速运动,求此时单摆振动的周期.
(2)质量为10 g的物体做简谐运动,振幅为24 cm,周期为4 s;当t=0时坐标为+24 cm.试求⑴当t=0.5 s时物体的位置.⑵当t=0.5 s时作用在物体上力的大小和方向.⑶物体从初位置到x=-12 cm处所需的最短时间.⑷当x =-12 cm时物体的速度.
f=的两个完全相同的凸6.(20分)图中,三棱镜的顶角α为60︒,在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为30.0cm
y=处放一单色点光源S,已知其像S'与S对该光学系统是透镜L1和L2.若在L1的前焦面上距主光轴下方14.3cm
左右对称的.试求该三棱镜的折射率.
7.(20分)处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光,称为氢光谱.氢光谱线的波长λ可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示 ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=22111
n k R λ n ,k 分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数. ,3,2,1=k ,对于每一个k ,有 ,k ,k ,k n 321+++=,R 称为里德伯常量,是一个已知量.对于1=k 的一系列谱线其波长处在紫外线区,称为赖曼系;2=k 的一系列谱线其波长处在可见光区,称为巴耳末系.
用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验,当用赖曼系波长最长的光照射时,遏止电压的大小为U 1,当用巴耳末系波长最短的光照射时,遏止电压的大小为U 2.已知电子电量的大小为e ,真空中的光速为c ,试求:普朗克常量和该种金属的逸出功.
8.(20分)1995年,美国费米国家实验室CDF 实验组和DO 实验组在质子反质子对撞机TEVATRON 的实验中,观察到了顶夸克,测得它的静止质量,寿命,这是近十几年来粒子物理研究最重要的实验进展之一.
(1)正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为,式中是正、反顶夸克之间的距离,是强相互作用耦合常数,是与单位制有关的常数,在国际单位制中.为估算正、反顶夸克能否构成一个处在束缚状态的系统,可把束缚状态设想为正反顶夸克在彼此间的吸引力作用下绕它们连线的中点做匀速圆周运动.如能构成束缚态,试用玻尔理论确定系统处于基态中正、反顶夸克之间的距离.已知处于束缚态的正、反夸克粒子满足量子化条件,即
式中为一个粒子的动量与其轨道半径的乘积,为量子数,为普朗克常量. (2)试求正、反顶夸克在上述设想的基态中做匀速圆周运动的周期.你认为正、反顶夸克的这种束缚态能存在吗?
112251 1.7510eV/c 3.110kg m =⨯=⨯-240.410s τ=⨯-4()3S a U r k r
=-r 0.12S a =k 250.31910J m k =⨯⋅-0r 021,2,3,22r h mv n n π⎛⎫== ⎪⎝⎭ 02r mv ⎛⎫ ⎪⎝⎭mv 02r n 346.6310J s h =⨯⋅-T。