普通高校招生全国统一考试各地试题汇编(三)光学、近代物理、实验部分.docx

高中物理学习材料
桑水制作
2005年普通高校招生全国统一考试各地试题汇编
（三）实验部分
一、 光的传播
（2005江苏理综卷）24.光线以某一入射角从空气射人折射率为3的玻璃中，已知折射角
为30°，则入射角等于（ C ）
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°
（2005全国卷Ⅰ，浙江、河南等地）17．图示为一直角棱镜的横截面，
︒=∠︒=∠60,90abc bac 。

一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜。

已知
棱镜材料的折射率n=2，若不考试原入射光在bc 面上的反射光，则有光线（ BD ） A ．从ab 面射出 B ．从ac 面射出
C ．从bc 面射出，且与bc 面斜交
D ．从bc 面射出，且与bc 面垂直
（2005全国卷Ⅱ，黑龙江、吉林等地）15．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、
b 两束单色光，其传播方向如图所示。

设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ，a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ，则（AD ）
A ．n a >n b
B ．n a <n b
C ．v a >v b
D ．v a <v b
b c
a
o
a
b
空气
玻璃
（2005全国卷Ⅲ，四川、云南、内蒙等地）18．两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2。

用n1、n 2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度（B ）
A . n l＜n2、v1＜v2 B.n l＜n2、v1>v2 C.n l>n2、v1＜v2 D.n l>n2、v1>v2
（2005辽宁综合卷）33．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。

已知a光的频率小于b光的频率。

下列哪个光路图可能是正确的？（B）
（2005广东物理卷）5．如图2所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是B
Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小
Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大
图2 Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大
Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大
二、光的波动性
（2005北京卷）15.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（ C ）
A.光的折射现象、色散现象
B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、偏振现象
D.光的直线传播现象、光电效应现象
（2005广东物理卷）7．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。

目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络。

下列说法正确的是（AD）
Ａ．光纤通信利用光作为载体来传播信息 Ｂ．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理 Ｃ．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理
Ｄ．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
（2005上海物理卷）14．(6分)部分电磁波的大致波长范围如图所示．若要利用缝宽与手
指宽度相当的缝获得明显的衍射现象，可选用___________波段的电磁波，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

＜答案＞ 微波； 要产生明显的衍射现象，波长应与缝的尺寸相近．
（2005江苏物理卷）15． (14分)1801年，
托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)．
(1)洛埃镜实验的基本装置如图 所示，S 为单色光源，M 为一平面镜．试
用平面镜成像作图法在答题卡上画出S 经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域．
(2)设光源S 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a 和L ，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹．写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx 的表达式． ＜答案＞ （1）如右图所示 （2）L
x d
λ∆=
因为2d a =，所以
2L x a
λ∆=
S /
(2005天津卷) 20.现用电子显微镜观测线度为d 的某生物大分子的结构。

为满足测量要求，
将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d /n ，其中n >1。

已知普朗克常量h 、电子质量m 和电子电荷量e ，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（D ）
A 2
2
2med h n B 3
1322
2
⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛e n h md C 2222men h d D 22
22med h n
（2005江苏物理卷）6．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的
德布罗意波长与晶体中原子间距相近．已知中子质量m=1．67x10—27
kg ，普朗克常量
h=6．63x10—34
J ·s ，可以估算德布罗意波长λ=1．82x10-10
m 的热中子动能的数量级为
（C ）
(A)10—17
J (B)10—19
J (C)10—21
J (D)10—24
J
（2005江苏理综卷）22.光电效应现象证明了光具有（A ）
A.粒子性
B.波动性
C.衍射的特性
D.干涉的特性
三、 量子论初步
（2005北京春季理综）17．有关红、蓝两束单色光，下述说法正确的是 （ D ）
A ．在空气中的波长蓝红λλ<
B ．在水中的光速蓝红v v <
C ．在同一介质中的折射率n 红>n 蓝
D ．蓝光光子的能量大于红光光子的能量
（2005江苏物理卷）2．为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联
合国第58次大会把2005年定为国际物理年．爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献．某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是（BD ） (A)所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动 (B)光既具有波动性，又具有粒子性
(C)在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大 (D)质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系
—————————— 新学期 新成绩 新目标
新方向 ——————————
(2005天津卷) 17．某光电管的阴极是用金属钾制
成的，它的逸出功为2.21eV ，用波长为2.5×10-7
m 的紫外线照射阴极，已知真空中光速为
3.0×108m/s ，元电荷为1.6×10-19
C ，普朗克常
量为6.63×10-34
J s ，求得钾的极限频率和该光
电管发射的光电子的最大动能应分别是 （B ）
A ．5.3×1014
HZ ， 2.2J B ． 5.3×1014HZ ， 4.4×10-19
J
C ．3.3×1033
H Z ， 2.2J D ．3.3×1033
H Z ， 4.4×10-19
J
（2005全国卷Ⅱ，黑龙江、吉林等地）17．图中画出了氢原子
的4个能级，并注明了相应的能量E 。

处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。

已知金属钾的逸出功为2.22eV 。

在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（C ）
A ．二种
B ．三种
C ．四种
D ．五种
（2005全国卷Ⅲ，四川、云南、内蒙等地）15．氢原子的能级图如图所示。

欲使一处于基
态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是 （A ） A . 13.60eV B .10.20eV C . 0.54 eV D . 27. 20eV
（2005广东物理
卷）13．⑴如图9所示，氢原子从
n E /eV
4 -0.8
5 3 -1.51 5 -0.54 ∞ 0 E /eV 0 -0.54 -0.85
2
3
4 5 ∞ n n E n /eV 0 -0.85 -1.51 -3.4
-13.6
∞ 4 3 2 1
1 -13.60
2 -3.40
3 -1.51
4 -0.8
5 5 -0.54 -0.38 6
∞ 0 n E/eV
n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。

问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？请在图9中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。

＜答案＞
氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足：
hν＝E n－E2＝2.55eV (1)
E n＝hν＋E2＝－0.85eV，所以n=4 （2）
基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供：
ΔE＝E4－E1＝12.75eV （3）
跃迁图见答图3
四、原子和原子核
（2005辽宁综合卷）31．如图2 ，放射源放在铅块上的细孔中，
铅块上方有匀强磁场，磁场方向度垂直于纸面向外。

已知放射源放
出的射线有α、β、γ三种。

下列判断正确的是（ B ）
A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线
（2005北京卷）16.为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。

对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是（D ）
A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
B.根据ΔE＝Δmc2可计算核反应的能量
C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损
D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能
（2005上海物理卷）6．2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献．爱因斯坦对物理学的贡献有（ A C）
(A)创立“相对论”．(B)发现“X射线”．
(C)提出“光子说”．(D)建立“原子核式模型”．
（2005上海物理卷）7．卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为
414171
2
781He N O H +→+，下列说法中正确的是（A C ）
(A)通过此实验发现了质子．
(B)实验中利用了放射源放出的γ射线． (C)实验中利用了放射源放出的α射线．
(D)原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒．
（2005广东物理卷）2．下列说法不．
正确的是 （D ） Ａ．n He H H 1
0423121+→+是聚变 Ｂ．n 2Sr Xe n U 109438140541023592++→+是裂变
Ｃ．He Rn Ra 422228622688
+→是α衰变 Ｄ．e Mg Na 0
124122411-+→是裂变
（2005北京春季理综）16．一个氘核（H 2
1）与一个氚核（H 3
1）发生聚变，产生一个中子
和一个新核，并出现质量亏损。

聚变过程中 （ B ） A ．吸收能量，生成的新核是He 4
2 B ．放出能量，生成的新核是He 4
2
C ．吸收能量，生成的新核是He 32
D ．放出能量，生成的新核是He 3
2
（2005江苏物理卷）1．下列核反应或核衰变方程中，符号“X ”表示中子的是（AC ）
(A) X C He Be 1264294+→+ (B)X O He N +→+17
842147 (C)
X H Pt n Hg ++→+11202781020480
2 (D)X Np U +→239
9323992
（2005江苏物理卷）3．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚
线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a 运动到b 、再运动到c 的过程中，下列说法中正确的是（C ） (A)动能先增大，后减小 (B)电势能先减小，后增大
(C)电场力先做负功，后做正功，总功等于零 (D)加速度先变小，后变大
（2005江苏理综卷）23.下列四个方程中，表示重核裂变的是（C ） A ．24
24
011121
Na Mg e -→+
B ．144171
72181N He O H +→+
C ．
2351921411
920365603U n Kr Ba n +→++
D ． 2341
1120H H He n +→+
五、 物理实验
（2005江苏物理卷）11． (10分)某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧
伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(重力加速度g=9．8m ／s 2
)
(1)根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与
砝码质量 的关系曲线．
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在 范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为 N ／m .
＜答案＞（1）如下图 （2）0 4.9: 25.0
砝码质量 m/102
g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00
标尺刻度 x/102-m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50
(2005天津卷，16分)现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光光源C 、单缝D 和透红光的滤光片E 等
光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。

（1）将白光光源C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C 、_________、A 。

（2）本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。

在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。

（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中
心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的
示数如图2所示。

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，记下此时图3中手轮上的示数________mm ，求得相邻亮纹的间距Δx 为_______mm 。

遮光筒 图1 图2 0 35 30 10 4035
图3
（4）已知双缝间距d 为2.0×10-4
m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700m ，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为__________nm 。

解：（1）E D B
（2）单缝和双缝间距5cm ～10cm ，使单缝与双缝相互平行 （3）13.870 2.310 （4）x l
d
∆，6.6×102
（2005广东物理卷）11．（9分）
⑴如图6所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②______、③______、④______、⑤遮光筒、⑥光屏。

对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取____________或_____________的方法。

⑵如图7所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T =0.10s ，其中
S 1=7.05cm 、S 2=7.68cm 、S 3=8.33cm 、S 4=8.95cm 、S 5=9.61cm 、S 6=10.26cm ，则A 点处瞬时
速度的大小是_______m/s ，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s 2
（计算结果保留两位有效数字）。

＜答案＞
⑴②滤光片 ③单缝 ④双缝 减小双缝间距离，增大双缝到屏的距离。

⑵0.86，
()()2
1236549T S S S S S S a ++-++=
，0.64
（2005全国卷Ⅰ，浙江、河南等地）22．（17分）
（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，
另一端系上两根细绳，细绳的一另一端都有绳套（如图）。

实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮条。

某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
S 1 S 2 S 3 S 4 S 5
A
图7
A ．两根细绳必须等长
B ．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。

C ．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。

其中正确的是 。

（填入相应的字母）
（2）测量电源B 的电动势E 及内阻r （E 约为4.5V ，r 约为1.5Ω）。

器材：量程3V 的理想电压表○V ，量程0.5A 的电流表○A （具有一定内阻），固定 电阻R=4Ω，滑线变阻器R ′，电键K ，导线若干。

①画出实验电路原理图。

图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。

②实验中，当电流表读数为I 1时，电压表读数为U 1；当电流表读数为I 2
时，电压表读数为U 2。

则可以求出E= ，r= 。

（用I 1，I 2，U 1，U 2及R 表示） ＜答案＞
（1）C （2）①实验电路原理图如图。

②R I I U U I I U I U I -----2
11
2211221
（2005全国卷Ⅱ，黑龙江、吉林等地）22．（17分） （1）用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm ）
测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图。

可读出圆柱的直径为 mm 。

（2）利用图1所示的电路测量电流表mA 的内阻R A 。

图
中R 1、R 2为电阻，K 1、K 2为电键，B 是电源（内阻可忽略）。

①根据图1所给出的电路原理图，在图2的实物图上连线。

②已知R 1=140Ω，R 2=60Ω。

当电键K 1闭合、K 2断开时，电流表读数为6.4mA ；当K 1、K 2
均闭合时，电流表读数为8.5mA 。

由此可以求出R A = Ω。

（保留2位有效数字）
＜答案＞
（1）42.12 （2）43Ω 电路见图
（2005全国卷Ⅲ，四川、云南、内蒙等地）22 . ( 17 分)
( l )用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为_______mm 。

( 2 )利用图中给定的器材测量电压表V 的内阻Rv 。

图中B 为电源（内阻可忽略不计）, R 为电阻箱，K 为电键。

① 将图中实物连接为测量所用的电路。

② 写出实验中必须记录的数据（用符号表示）,并指出各符号的意义：_______________________________
图 2
R 1
R 2
K 1
K 2
mA
B
图1
__________________________
③用②中记录的数据表示R V的公式为R V=___________。

＜答案＞8.116 （5 分，在8.116± 0 . 002 范围内都给5 分）
①连线如图所示。

②R1、R2,它们是电阻箱的两次读数；U1、U2,它们是相应的电
压表的两次读数。

③U2R2－U1R1 U1－U2
（2005北京卷）22.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。

为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：
第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转
第二步：用电阻×1000挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。

（1）第一步测量结果表明盒内______________________。

（2）图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω，图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω。

（3）请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。

（4）一个小灯泡与3V 电池组的连接情况如图5所示。

如果把图5中e 、f 两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。

欲将e 、f 两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。

那么，e 端应连接到__________接线柱，f 端应连接到_______接线柱。

＜答案＞ （1）不存在电源 （2）1200，500 （3）如下图所示
a
b
c
图4 e
f
图5
a
b
c
（4）c、a
（2005上海物理卷）16．(6分)一根长为1m的均匀电阻丝需与一
“10V，5W”的灯同时工作，电源电压恒为100V，电阻丝阻
值R＝100Ω(其阻值不随温度变化)．现利用分压电路从电
阻丝上获取电能，使灯正常工作．(1)在右面方框中完成所
需电路；(2)电路中电流表的量程应选择＿＿＿(选填：“0－0.6A”或“0－3A”)；
(3)灯正常工作时，与其并联的电阻丝长度为＿＿＿＿m(计算时保留小数点后二
位)．
＜答案＞
(1)
(2)0-3A
(3)0．17(或355 10
)
（2005北京春季理综）22．（18分）
（1）图1中螺旋测微器的读数为。

（2）原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路，当自己对着话筒讲话时，会从话筒中听到自己的声音，导致听觉疲劳而影响通话。

现代的电话将听筒电路与话筒电路分开，改进的电路原理示意图如图2所示，图2中线圈Ⅰ与线圈Ⅱ匝数相等，R0=1.2kΩ，R=3.6k
Ω，R x为可变电阻。

当R x调到某一值时，从听筒中就听不到话筒传出的声音了，这时
R
x
= kΩ。

（3）在测量电阻的实验中，提供的器材有：3V稳压电源E、滑线变阻器R、电压表V、电流表A、待测电阻R x，以及开关S、导线等。

要求：①电流表内接；②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0V~3V间变化。

在实验中，有的同学连成图3、图4所示的电路，其中a, b, c,…，k是表示接线柱的字母。

请将图3、图4中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤消或增添），分别填在图下面相应的表格中。

接线错误引起的后果改正的方法
接线错误引起的后果改正的方法
＜答案＞
（1）2.720mm （2）1.8
（3）图3对应的表格
接线错误引起的后果改正的方法
ce 电源可能短路，损坏电源撤销ce连线
fi , hj 电流表指针反偏，损坏电流表fi→fh , hi→ij
图4对应的表格
接线错误引起的后果
改正的方法
缺db(或dg或dk)连线电压表的示数无法调到OV 增添db(或dg或dk)连线
hj 电流表短路，指针无示数撤销hi连线
（2005广东物理卷）12．（11分）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。

现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。

已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。

热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1Ω）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线若干。

⑴在图8（a）的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。

⑵根据电路图，在图8（b）的实物图上连线。

⑶简要写出完成接线后的主要实验步骤______________________。

＜
答
案>
（1）如答图1
(2)如答图2所示。

(3) ①往保温杯中加入一些热水，待温度稳定时读出温度计值；
调节滑动变阻器，快速测出电流表和电压表的值；
③重复①～②，测量不同温度下的数据；
图8（a）
图8（b）
A
3
0.6
V
3 15
A
3
0.6
V
3 15
答图2
④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。

（2005江苏物理卷）12．(12分)将满偏电流I g =300μA 、内阻未知的电流表○G 改装成电压
表并进行核对．
(1)利用如图所示的电路测量电流表○G 的内阻(图中电源的电动势E=4V )：先闭合S 1，调节R ，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S 2，保持R 不变，调节R ′，，使电流表指针偏转到满刻度的3
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，读出此时R ′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg= Ω．
(2)将该表改装成量程为3V 的电压表，需 (填“串联”或“并联”)阻值为R 0= Ω的电阻．
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图．
＜答案＞
（1）100 （2）串联 9900 （3）
G V E r S
R 0
R。