高三物理光学和近代物理试题1
物理高中光学试题答案及解析
物理高中光学试题答案及解析一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。
以下哪个选项正确描述了光的折射定律?A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 入射光线、折射光线和法线在同一平面内D. 折射角与入射角成正比答案:C解析:光的折射定律包括三个主要方面:入射光线、折射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;入射角与折射角的正弦之比是一个常数,与介质的性质有关。
选项C正确描述了第一个方面。
2. 以下哪个现象不是光的干涉现象?A. 薄膜干涉B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的衍射答案:D解析:光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时,光强分布出现增强或减弱的现象。
薄膜干涉、双缝干涉和单缝衍射都是光的干涉现象。
而光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,波前发生弯曲和扩展的现象,与干涉现象不同。
二、填空题1. 光的偏振现象是指光波的振动方向在传播过程中被限制在某一特定方向的现象。
偏振光可以通过_________来实现。
答案:偏振器2. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角时。
临界角的大小由_________决定。
答案:两种介质的折射率三、简答题1. 请简述光的色散现象及其产生的原因。
答案:光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同,导致折射角不同,从而使光波分离的现象。
产生色散的原因是由于介质对不同波长的光具有不同的折射率,即色散率。
这种现象在彩虹的形成和棱镜分光中尤为明显。
四、计算题1. 已知某介质的折射率为 1.5,光从真空进入该介质,求光的临界角。
答案:根据公式\[ \sin(C) = \frac{1}{n} \],其中C为临界角,n为折射率。
代入数值得\[ \sin(C) = \frac{1}{1.5} = 0.6667 \],所以临界角C可以通过取正弦的反函数求得,即\[ C =\arcsin(0.6667) \]。
高三物理光学试题答案及解析
高三物理光学试题答案及解析1.如图13-3-1所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追= 赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为________.(填写选项前的字母)A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c【答案】D【解析】根据爱因斯坦相对论,在任何参考系中,光速不变,即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变.所以壮壮观测到该光束的传播速度为C,本题考查了光速不变原理,只要掌握了基本概念即可顺利解决.2.太阳在不断地向外辐射能量,因而其质量也在不断地减少.若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026 J,试计算太阳在1 s内失去的质量,估算5000年内其质量总共减小了多少,并与太阳的总质量2×1027 t比较之.【答案】×1010 kg7.008×1020 kg比太阳的总质量小得多【解析】由太阳每秒钟辐射的能量ΔE可得其在1 s内失去的质量为Δm== kg=×1010 kg.5000年内太阳总共减小的质量为ΔM=5000×365×24×3600××1010 kg=7.008×1020 kg.与总质量相比P===3.504×10-10,比值很微小.3.如图所示,一细束由a光和b光组成的复色光由空气中射到一块长方形玻璃砖的上表面,透过玻璃砖后从下表面射出,若用n1和n2分别表示玻璃砖对a光和b光的折射率,则n1_______n2(填“>”,“<”或“=”)。
【答案】>【解析】由折射率定义式,a光的折射率, b光的折射率,由图知,所以n1>n24.关于恒星的描述,下列说法中正确的是()A.质量越大的恒星,寿命越短B.质量越大的恒星,寿命越长C.表面温度比太阳高的恒星呈现出比太阳稍红的颜色D.表面温度比太阳低的恒星呈现出比太阳稍蓝的颜色【答案】A【解析】恒星的寿命与恒星的质量有关,质量较大时,物质被“压”成了更为神奇的天体—黑洞,A 正确、B错误;不同表面温度的恒星呈现不同的颜色,温度低的呈棕红色,温度较高的呈黄色,温度很高的呈蓝白色,C、D错误。
高三物理一轮复习 近代物理初步(含高考真题)
咐呼州鸣咏市呢岸学校 15 近代物理初步1.[2021·卷Ⅰ] [物理——35](1)现用某一光电管进行光电验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.以下说法正确的选项是________.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;入射光的频率高,饱和光电流不变,故A 正确,B 错误;根据爱因斯坦光电效方程得: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,不断减小入射光的频率,假设低于截止频率,那么没有光电流产生,故D 错误,E 正确. 2.[2021·卷] C .[35](2)光速为c ,普朗克常数为h ,那么频率为ν的光子的动量为________.用该频率的光垂直照射平面镜,光被镜面垂直反射回去,那么光子在反射前后动量改变量的大小为________. 答案:h νc 2h νc解析:因为光速c =λν,那么λ=c ν,所以光子的动量p =h λ=h νc,由于动量是矢量,因此假设以射向平面镜时光子的动量方向为正方向,即p 1=h νc ,反射后p 2=-h νc ,动量的变化量Δp =p 2-p 1=-h νc -h νc=-2h νc ,那么光子在反射前后动量改变量的大小为2h νc.3.[2021·卷]C .[35] (3)几种金属的逸出功W 0见下表:由一束可见光照射上述金属的外表,请通过计算说明哪些能发生光电效.该可见光的波长的范围为 4.0×10-7~×10-6m ,普朗克常数h =3×10-34J ·s.答案:钠、钾、铷能发生光电效解析:光子的能量E =hcλ,当λ=4.0×10-7 m 时,E =5.0×10-19J.根据E >W 0判断,钠、钾、铷能发生光电效.4.[2021·卷Ⅱ] [物理——35]在以下描述核过程的方程中,属于α衰变的是________,属于β衰变的是________,属于裂变的是________,属于聚变的是________.(填正确答案标号) A. 146C →147N + 0-1eB. 3215P →3216S + 0-1eC. 23892U →23490Th +42HeD. 147N +42He →178O +11HE. 23592U +10n →14054Xe +9438Sr +210nF. 31H +21H →42He +10n答案: C AB E F解析:α衰变是原子核自发地放射出α粒子的核衰变过程,选C ;β衰变是原子核自发地放射出β粒子的核衰变过程,选A 、B ;重核裂变选E ;轻核聚变选F. 5.[2021·卷Ⅲ] [物理——35]一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为1.0×107m/s 的质子p 后,变为处于激发态的硅原子核2814Si *,以下说法正确的选项是________.A.核反方程为p+2713Al―→2814Si*B.核反过程中系统动量守恒C.核反过程中系统能量不守恒D.核反前后核子数相,所以生成物的质量于反物的质量之和E.硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向与质子初速度的方向一致答案:ABE解析:核反方程为p+2713Al→2814Si*,A正确;核反过程中系统动量守恒、能量守恒(只是前后表现形式不同罢了)、质量数守恒、电荷数守恒,但质量亏损,亏损以能量的形式释放出去,所以B正确,C、D错误;由动量守恒律得0+m1v1=m2v2,即0+1×107=28v2,解得v2≈0.036×107 m/s=×105 m/s,E正确.6.[2021·卷] 处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有( )A.1种 B.2种C.3种 D.4种答案:C解析:处在高能级的氢原子向低能级跃迁时,可以向任意低能级跃迁.选项C正确,A、B、D不正确.7.[2021·卷]C.[35](1)贝可勒尔在1前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛用.以下属于放射性衰变的是________.A. 14 6C→14 7N+0-1eB. 235 92U+10n→131 53I+103 39Y+210nC. 21H+31H→42He+10nD. 42He+2713Al→3015P+10n答案:A解析:原子核自发地放出某种粒子而转变为核的变化叫作原子核的衰变,只有选项A符合.选项B是核裂变反.选项D是人工核转变反,选项C是核聚变反.8.[2021·卷 [物理——358分]〔1〕〔4分〕以下说法正确的选项是_________。
最新-高三物理光学近代物理初步检测题 精品
高三物理光学近代物理初步检测题说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分实验班加做附加题命题人:陈金忠第Ⅰ卷(选择题56分)一、单项选择题(共15小题,.每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的,请选出你认为正确的选项,每题2分)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?2.我国南宋时的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道;“凡风雨初霁(雨后转晴),或露之末(干),其余点缘于草木之叶末,日光大之;五色俱足,闪烁不定,是乃日之光品著色于水,而非雨露有所五色也”。
这段文字记叙的是下列光的何种现象A.反射B.色散C.干涉D.衍射3.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图2所示.这时( )A.锌板带正电,指针带负电;B.锌板带正电,指针带正电;C.锌板带负电,指针带正电;D.锌板带负电,指针带负电.4.下列叙述中不符合物理学史实的有( )A.托马斯·杨通过对光的干涉现象的研究,证实了光具有波动性B.卢瑟福通过“α粒子散射实验”的研究,发现了原子核是由质子和中子组成的C.麦克斯韦根据电磁场理论,提出了光是一种电磁波D.小圆板衍射时中心有一亮斑,证明光具有波动性5.某种金属逸出功为2.3eV,这意味着()A.在这种金属内部的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面B.在这种金属表层的电子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脱离表面C.要使这种金属有电子逸出,入射光子的能量必须大于2.3eVD.这种金属受到光照时若有电子逸出,则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3eV6.对于下列光现象的说法中,正确的是()①雨后公路上面的油膜出现彩色条纹,这是光的干涉现象②太阳光斜射到铁栅栏上地面出现明暗相间的条纹,这是光的衍射现象③光导纤维是利用光的全反射现象制成的④手术台上的无影灯消除影子是由于光没直线传播的形成的A.①③B.①②③C.①③④D.①②③④7.氢原子从一种完态跃迁到另一种完态,①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②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③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④若氢原子放出一个光子,则其电子的能减小,轨道半径变大A.①③B.②④C.①④D.②③8.下列几种光的现象中,属于光的衍射的是()A.一束白光通过三棱镜,在三棱镜后的屏上形成彩色光带B.在平静的湖面上出现岸边树的倒影C.用平行单色光照射一条很窄的缝,在缝后的屏上出现明暗相间的条纹D.在太阳光照射下,水面的油膜上出现彩色花纹9.用某单色光照射一金属表面,能产生光电效应,现减弱光照强度()A.逸出光电子的最大初动能将减少B.单位时间内产生光电子的数目将减少C.光强减弱后,可能不发生光电效应D.光强减弱后,光电子逸出时间将增加10.实验证明,蛇的鼻眼之间有一种红外感受器对周围温热物体产生反应,能敏感地测出0.02o C的温度差异,反应时间低于0.1s,在黑色的夜晚也能准确地判断物体的位置,响尾蛇导弹就是仿照蛇的这种结构制成的,这是仿生学的重大成就,关于红外线及蛇的红外线感受器,下列说法正确的是A.红外线的波长小于可见光B.红外线可引起人的视觉C .红外线可引起蛇的视觉D .红外线可引起蛇的警觉11.在双缝干涉实验中,以白光为光源,先在双缝中一缝前各放一红色滤光片(只能透过红光),再双缝前分别放一红、一绿的滤光片,则在光屏上 A .依次出现红色、黄色的双缝干涉条纹 B .依次出现红色和绿色的双缝干涉条纹 C .先出现红色干涉条纹,后出现亮光但无双缝干涉条纹 D .先出现红色干涉条纹,后屏上无任何光亮12.如图3所示,只含绿光和紫光的复色光束PO ,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,被分成两光束OA 和OB 沿如图所示方向射出。
高三近代物理练习题
高三近代物理练习题1. 问题描述:在一个实验室中,研究人员进行了一组关于光电效应的实验。
实验设置如下:使用不同波长的光,照射到金属表面,观察光电流的变化情况。
实验中,金属表面的逸出功为φ,对于不同波长的光,当入射光的频率为ν时,光电流刚好为零。
现在要求解决以下问题:(1)当光的频率ν为多少时,光电流刚好为零?(2)当光的频率ν为多少时,光电流才能达到最大值?(3)假设金属表面的逸出功为2eV,入射光的频率为5.0×10^14Hz,求解光电子的最大动能。
2. 解题思路:根据光电效应的基本原理,当光的频率大于一定值时,光电流才能产生。
该频率称为临界频率。
根据爱因斯坦的光量子假设,光的能量与频率成正比,光电流的最大值与光的能量成正比,与光的强度无关。
根据能量守恒定律,光的能量应等于光电子的最大动能加上金属表面的逸出功。
3. 解答:(1)根据研究人员的实验结果,当光电流刚好为零时,入射光的频率即为临界频率。
根据基本原理可得:光电流刚好为零时,光的频率ν等于临界频率ν0。
(2)当光电流达到最大值时,光的频率即为最大频率。
根据能量守恒定律可得:光的能量等于光电子的最大动能加上金属表面的逸出功。
由此可以推导出最大频率的表达式:hν = φ + Emax其中:h为普朗克常数,约等于6.626×10^-34 J·s;φ为金属表面的逸出功;Emax为光电子的最大动能。
由上式可知,Emax与光的频率成正比。
因此,入射光的频率为最大频率νmax时,光电流才能达到最大值。
(3)已知金属表面的逸出功为2eV,入射光的频率为5.0×10^14Hz。
按照能量守恒定律,可得:hν = φ + Emax代入已知数据,得:6.626×10^-34 J·s × 5.0×10^14 Hz = 2 eV + Emax将6.626×10^-34 J·s转换成eV的单位:6.626×10^-34 J·s = 6.626×10^-34 × 6.242×10^18 eV≈ 4.1357 ×10^-15 eV·s代入计算得:4.1357 ×10^-15 eV·s ×5.0×10^14 Hz = 2 eV + Emax整理得:2.0679 eV = 2 eV + Emax移项得:Emax = 2.0679 eV - 2 eV≈ 0.068 eV因此,光电子的最大动能为约0.068 eV。
A考点42物理光学和近代物理知识
A 考点42物理光学和近代物理知识一。
选择题1.能产生干涉现象的两束光是【 】A .频率相同、振幅相同的两束光B .频率相同、振动情况完全相同的两束光C .两只完全相同的灯泡发出的光D .同一光源的两个发光部分发的光2.关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是【 】A .太阳光谱和白炽灯光谱都是明线光谱B .霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱C .进行光谱分析时,可以利用明线光谱,不能用连续光谱D .我们观察月亮射来的光谱,可以确定月亮的化学组成 3.用频率为f 的单色光垂直照射双缝,在光屏上P 点出现第三条暗条纹,已知光速为c ,则P点到双缝的距离之差r 2—r 1应为【 】A .c/2fB 。
3c/2fC 。
3c/fD 。
5c/2f 4.下列属于光的干涉现象的是【 】A .雨后天空出现的彩虹B .红光比紫光更容易透过云雾尘C .人们在研究光的波动性时,观察到泊松亮斑D .在透镜的表面镀上一层氟化镁薄膜,这样可以增加光的透射强度减小反射光的强度5.如图所示,用一束光照射光电管,电流表G 有一定的读数,下面哪种措施能使是流表G 的示数增加【 】A .增大入射光的频率B .增大入射光的强度C 。
减小入射光的频率D .减小入射光的强度6.关于光的波粒二象性,下列说法中正确的是【 】A .大量光子的效果往往显示波动性,个别光子产生的效果往往显示出粒子性B .光在传播时往往表现出波动性,光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性C .频率大的光粒子性显著,频率小的光波动性显著D .光既有波动性又有粒子性,两者相互矛盾,是不统一的7.用单色光通过小圆盘与小圆孔传做衍射实验时,在光屏上得到衍射图形,它们的r 1r 2P S 2S 1特点是【】A.用小圆盘时中央是暗的,用小圆孔时中央是亮的B.用小圆盘时中央是亮的,用小圆珠笔孔时中央是暗的C.中央均为亮点的同心圆形条纹D.中央均为暗点的同心圆形条纹8.一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解a、b、c上,如图所示。
光学量子论近代物理测试
光学量子论近代物理测试班级姓名学号成绩一、选择题:每小题至少有一个正确答案,请将所选答案的字母代号填入题后括号内。
每小题5分,共12个小题合计60分。
全部选对得5分,选对但不全得2分,不选或有错选不得分。
1.红色、绿色和黄色的三束平行光分别沿主光轴射向同一个玻璃凸透镜,通过透镜折射后会聚到主轴上,会聚点到光心的距离分别是f红、f黄、f绿,则( )A.f红=f绿=f黄B.f红<f黄<fC.f绿<f黄<f红D.f红>f绿>f黄2.如图所示,a、b、c是三块折射率不同的透明介质平板玻璃,彼此平行放置,且有n a<n b<n c,一束单色光线由空气中以入射角i射到介质a中,当光线由介质c射到空气中时,折射角为r,则有( )A.i>rB.i=rC.i<rD.无法确定3.一种电磁波入射到一个直径为1m的圆孔上,所观察到的衍射现象是明显的,这种波属于电磁波谱中的哪个区域( )A.γ射线B.可见光C.x射线D.无线电波4.肥皂泡呈现的彩色,露珠呈现的彩色,通过狭缝看到的白光光源的彩色条纹,它们分别属于( )A.光的色散、干涉、衍射现象B.光的干涉、色散、衍射现象C.光的干涉、衍射、色散现象D.光的衍射、色散、干涉现象5.用某单色光照射某金属表面时金属表面有光电子飞出,若光的强度减弱而频率不变,则()A、光的强度减弱到某一最低数值时,就没有光电子飞出B、单位时间内飞出的光电子数目减少C、逸出的光电子的最大初动能减小D、单位时间内逸出的光电子数目和最大初动能都减小6.某单色光在真空中的波长为λ,光速为c,普朗克常量为h.现光以入射角i由真空射入水中,折射角为r,则( )A.i<rB.光在水中的波长为λ1=(sini/sinr)λC.每个光子在水中的能量E=(hcsinr) /(λsini)D.每个光子在水中的能量E=(hc)/λ7.一束单色光照射到处于基态的一些氢原子上。
氢原子吸收光子后能辐射出频率υ1、υ2、υ3三种不同光子,且υ1<υ2<υ3。
近年高考光学近代物理试题资料
近年高考(及模拟)光学、近代物理试题选1.下面说法正确的是A.光子射到金属表面时,可能有电子发出B.光子射到金属表面时,一定有电子发出C.电子轰击金属表面时,可能有光子发出D.电子轰击金属表面时,一定没有光子发出2.处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时, 只发射波长为1λ、2λ、3λ的三种单色光,且 1λ>2λ>3λ,则照射光的波长为A .1λB .1λ+2λ+3λC .3232λλλλ+ D .2121λλλλ+ 3.K -介子衰变的方程为:K -→π-+π0,其中K -介子和π-介子带负的基元电荷,π0介子不带电。
一个K -介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP ,衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB ,两轨迹在P 点相切,它们的半径R K -与R π-之比为2︰1。
π0介子的轨迹未画出。
由此可知π-的动量大小与π0的动量大小之比为A 1︰1B 1︰2C 1︰3D 1︰64.如图,当电键K 断开时,用光子能量为2.5eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V 时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V 时,电流表读数为零。
由此可知阴极材料的逸出功为A 1.9eVB 0.6eVC 2.5eVD 3.1eV5.下列说法中正确的是A 质子与中子的质量不等,但质量数相等B 两个质子间,不管距离如何,核力总是大于库仑力C 同一种元素的原子核有相同的质量数,但中子数可以不同D 除万有引力外,两个中子之间不存在其它相互作用力6.用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应,现将该单色光的光强减弱,则A 光电子的最大初动能不变B 光电子的最大初动能减少C 单位时间内产生的光电子数减少D 可能不发生光电效应7.铀裂变的产物之一氪90(9036Kr )是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(9040Zr ),这些衰变是A 1次α衰变,6次β衰变B 4 次β衰变C 2次α衰变D 2次α衰变,2次β衰变8.如图,一玻璃柱体的横截面为半圆形,细的单色光束从空气射向柱体的O 点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2,已知玻璃折射率为3,入射解为45°(相应的折射角为24°),现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过15°,如图中虚线所示,则A 光束1转过15°B 光束1转过30°C 光束2转过的角度小于15°D 光束2转过的角度大于15°9.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子的n =2能级上的电子跃迁到n =1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n =4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子,已知铬原子的能级公式可简化表示为E n =-A/n 2,式中n =1,2,3……表示不同能级,A 是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是A163A B 167 A C 1611A D 1613A 10.如图,a 和b 都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的夹角为Φ,一细光束以入射角θ从P 点射入,θ>ϕ已知此光束由红光和蓝光组成,则当光束透过b 板后,A 传播方向相对于入射光方向向左偏转ϕ角B 传播方向相对于入射光方向向右偏转ϕ角C 红光在蓝光的左边D 红光在蓝光的右边11.在核反应方程)X (O N He 17814742+→+的括弧中,X 所代表的粒子A .H 11 B .H 21 C .e 01- D .n 0112.爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说,从科学研究的方法来说,这属于A .等效替代B .控制变量C .科学假说D .数学归纳13.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图1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。
高三物理物理光学试题答案及解析
高三物理物理光学试题答案及解析1.用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。
停止照射后,发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子,它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3,由此可知,开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为:①hν1;② hν3;③h (ν1+ν2);④h (ν1+ν2+ν3)以上表示式中()A.只有①③正确B.只有②正确C.只有②③正确D.只有④正确【答案】C【解析】该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子,说明这时氢原子处于第三能级。
根据玻尔理论应该有hν3="E3-" E1,hν1="E3-" E2,hν2="E2-" E1,可见hν3=" hν1+" hν2= h(ν1+ν2),所以照射光子能量可以表示为②或③,2.入射光照到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而保持频率不变,那么()A.从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加;B.逸出的光电子的最大初动能将减小;C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小;D.有可能不发生光电效应。
【答案】C【解析】光电效应具有瞬时性,A错误;光电子的最大初动能由频率决定,B错误;光照强度减弱,则逸出的光电子数目将减少,C正确;发生光电效应是由频率决定的,D错误3.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器上的遥控器发出的“光”用来控制电视机、空调器,对于它们发出的“光”,下列判断正确的是()①验钞机发出的“光”是红外线②遥控器发出的“光”是红外线③红外线是由原子的内层电子受到激发后产生的④红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的A.①③B.②④C.①④D.②③【答案】B【解析】验钞机发出的“光”是紫外线,①错;红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的,③错;B对;4.对光的波粒二象性的理解,正确的是()A.凡是光的现象,都可用光的波动性去解释,也可用光的粒子性去解释B.波粒二象性就是微粒说与波动说的统一C.一切粒子的运动都具有波粒二象性D.大量光子往往表现出波动性,少量光子往往表现出粒子性【答案】CD【解析】光的波动性和粒子性是光在不同条件下的具体表现,具有统一性;光子数量少时,粒子性强,数量多时,波动性强;频率高粒子性强,波长大波动性强,所以CD正确。
高考物理近代物理知识点之相对论简介真题汇编含解析(1)
高考物理近代物理知识点之相对论简介真题汇编含解析(1)一、选择题1.有兄弟两人,哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度离开地球去遨游太空,经过一段时间返回地球,哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多,该现象的科学解释是( )A.哥哥在太空中发生了基因突变,停止生长了B.弟弟思念哥哥而加速生长了C.由相对论可知,物体速度越大,物体上的时间进程越慢,生理进程也越慢D.这是神话,科学无法解释2.以下说法正确的是()A.核裂变与核聚变都伴有质量亏损,亏损的质量转化成能量B. 射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系D.原子核所含核子单独存在时的总质量不小于该原子核的质量3.如图所示是黑洞的示意图,黑洞是质量非常大的天体,由于质量很大,引起了其周围的时空弯曲,从地球上观察,我们看到漆黑一片。
那么关于黑洞,下列说法正确的是()A.内部也是漆黑一片,没有任何光B.尽管内部的光由于引力的作用发生弯曲,也能从黑洞中射出C.所有中子星都会发展为黑洞D.如果有一个小的星体经过黑洞,将会被吸引进去4.如图所示,在一个高速转动的巨大转盘上放着、、三个时钟,下列说法正确的是()A.时钟走时最慢,时钟走时最快B.时钟走时最慢,时钟走时最快C.时钟走时最慢,时钟走时最快D.时钟走时最慢,时钟走时最快5.设在正负电子对撞机中,电子和正电子以速度相向飞行,它们之间的相对速度为()A.B.C.D.6.在以光速c前进的特殊“列车”上向前发射一束光,在地面上的观察者看来这束光的速度是()A.0B.c C.2c D.c7.关于相对论效应,下列说法中正确的是()A.我们观察不到高速飞行火箭的相对论效应,是因为火箭的体积太大B.我们观察不到机械波的相对论效应,是因为机械波的波速近似等于光速C.我们能发现微观粒子的相对论效应,是因为微观粒子的体积很小D.我们能发现电磁波的相对论效应,因为真空中电磁波的波速是光速8.麦克斯书认为:电荷的周围存在电场,当电荷加速运动时,会产生电磁波。
近代物理实验试题
试题真空镀膜1.真空镀膜原理;2.加热烘烤基片对膜的质量有什么影响3.基片性能、蒸发速度、蒸发时的真空度以及蒸发源与基片之间的距离等因素对膜的质量有什么影响4.轰击的物理作用5.真空镀膜的实验操作过程霍尔效应1.什么是霍尔效应;2.若导体中同时有两种极性的载流子参与导电,其综合霍耳系数比单一载流子导电的霍耳系数是增大还是减小,为什么3.如何分离霍尔效应与其它效应4.霍耳系数误差因子的说明5.实际测量与理论相差的原因红外分光测量1.产生红外吸收的条件是什么是否所有的分子振动都会产生红外吸收铺为什么2.以亚甲基为例说明分子的基本振动形式。
3.何谓基团频率它有什么重要性及用途4.红外光谱定性分析的基本依据是什么简述红外定性分析的过程。
5.影响基团频率的因素有哪些6.何谓“指纹区”它有什么特点和用途7.已知HCl在红外光谱中吸收频率为2993cm-1,试求出H-Cl键的键力常数。
红外光谱的用途一.真空的获得与测量低真空获得过程中,用火花枪激发玻璃系统,呈现出紫色、分红色说明什么1.低真空获得过程中,加热或激发被抽容器,压强升高说明什么2.激发或加热“热偶规”,压强减小说明什么问题3.低真空测量过程中压强起伏说明什么4.扩散泵油间歇沸腾的物理原因是什么5.前级泵能否将扩散泵油蒸汽抽走为什么6.如何观察扩散泵油蒸汽流的喷发射程7.简述气体分子在高真空下的扩散过程。
8.突然停电或者结束机械泵的工作时,必须要做什么10.操作高真空的测量。
二. 汽液两相制冷机1.F冷凝器中发生的物理过程122.F蒸发器中发生的物理过程123.环境温度对制冷机的影响4.制冷剂用量对制冷效果的影响5.工质的命名与定义6.在什么情况下,压缩机吸气管会结霜7.升温曲线可说明那些问题8.制冷机的构成及其工作原理9.循环制冷在压焓图能说明些什么10.在实际应用中,制冷剂多或者缺少时如何解决近物实验试题( X衍射)1. 实验室里产生x-ray的必要条件是什么2. x-ray谱包含哪两种谱线3. Cukα1的波长是1.54056A,它与所加电压大小有无关系为什么4. 晶体与非晶体的本质区别是什么5. 在三维坐标中画出(221)晶面的示意图。
高三物理光学试卷及答案
高三物理试卷班级_________ 姓名__________得分_________一、选择题(每题3分,共45分)1.站在平面镜前4m处的人,沿着与平面镜垂直的方向匀速走向平面镜,若此人行走速度为0.5m/s;则人对自己虚像的速度和经过2s以后,人和自己虚像的距离分别是A.1m/s,6mB.0.25m/s,5mC.0,4mD.2m/s,8m2.物体放在凸透镜的主轴上,且物距大于焦距,用红、紫、白三种光照射物体,在镜另一侧的一个可动光屏上分别形成清晰的像,则下列说法中正确的是A.红光照射成的像最大B.紫光照射成的像最大C.白光照射成的像最大D.用白光照射成的像最清晰3.关于某单色光由水中射入空气时的变化,正确的说法是A.颜色不变,频率变高,光速变大B.颜色不变,波长不变,光速变大C.频率变低,波长变长,光速变大D.频率不变,波长变长,光速变大4.下列现象中哪些是由光的干涉产生的?A.天空出现彩虹B.肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹C.阳光通过三棱镜形成彩色光带D.光线通过一个很窄的缝呈现明暗相间的条纹5.有两个频率相同的红色点光源S1和S2,照亮白墙上同一区域.两个点光源离墙的距离S1和S2相差半个波长,则墙上重叠区域呈现的情况是A.出现红、黑相间的干涉条纹B.墙上一片黑暗C.墙上一片红光D.条件不全,情况不确定6.按频率由小到大,电磁波谱排列顺序是A.红外线、无线电波、紫外线、可见光、γ射线、x射线B.无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线C.γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波D.无线电波、紫外线、可见光、红外线、x射线、γ射线7.某种颜色的单色光照射到金属表面时,有光电子逸出,如果照射光的颜色不变,而光的强度减弱,那么将会出现A.单位时间内逸出的光电子数目减少B.光电子的最大初动能减少C.光的强度减弱到某一值时,就没有光电子逸出D.光电子的最大初动能不变8.下列现象中可用光的直线传播来解释的是:①在海边看日出,总是先看见桅杆顶;②在山顶观日出,太阳在到达地平线前就看见了;③微风时树荫里的许多小圆光斑位置移动,但仍旧是圆的;④“海市蜃楼”现象。
高考物理光学专题贵州卷历年真题及答案详解
高考物理光学专题贵州卷历年真题及答案详解在高考物理中,光学专题一直是考试的重点之一。
为了帮助同学们更好地备考,本文将为大家整理贵州卷历年真题,并提供详细的答案解析。
希望能够对同学们的高考备考有所帮助。
1. 第一年真题题目:以下属于光学现象的是()A. 干涉B. 析光C. 差别D. 电离答案:A. 干涉解析:干涉是光学中的一种重要现象,指两束或多束光波在空间中叠加、相互影响形成明暗条纹或彩色条纹的现象。
2. 第二年真题题目:下列说法中,关于凸透镜的焦距和物体距离的关系,正确的是()A. 物体距离越大,焦距越大B. 物体距离越大,焦距越小C. 物体距离越小,焦距越大D. 物体距离与焦距无关答案:C. 物体距离越小,焦距越大解析:凸透镜的焦距与物体距离有一定的关系,当物体距离凸透镜越近时,焦距会相应增大。
3. 第三年真题题目:光纤是利用()的反射原理工作的。
A. 光的散射B. 光的折射C. 光的反射D. 光的干涉答案:C. 光的反射解析:光纤是利用光的反射原理来传输光信号的,通过将光信号沿着光纤内壁发生多次反射,从而实现信号的传输。
4. 第四年真题题目:在空气中,光速的大小约为()A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s答案:A. 3×10^8 m/s解析:根据物理常识,光在真空或空气中的速度近似为每秒3×10^8米,是一定值。
5. 第五年真题题目:下列现象中,不属于光的干涉现象的是()A. 彩虹B. 薄膜干涉C. 物体的反射D. 光的衍射答案:C. 物体的反射解析:物体的反射是光的基本现象之一,与光的干涉无直接关系。
总结:通过以上几年的贵州卷真题,我们可以看到物理光学专题在高考中的重要性。
在备考过程中,同学们应该熟悉光学相关的基本概念,掌握光的传播规律以及各种光学现象的特点和解释原理。
期末复习之光学近代物理
期末复习之光学近代物理1.下列说法中正确的是( )A .在双缝干涉实验中,用白光照射双缝会在屏上出现彩色条纹,是因为各种频率色光的传播速度不同B .在光电效应实验中,如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功,便不能发生光电效应C .白光通过三棱镜发生色散,这说明每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种不同颜色的光D .在用单色平行光照射单缝以观察衍射现象时,缝越窄,衍射现象越明显 2.许多物理现象在科学技术领域得到应用,以下说法中正确的是( ) A .医院里常用X 射线对病房和手术室进行消毒 B .照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是应用了光的全反射现象 C .利用红外线进行遥感、遥控,主要是因为红外线的波长大,不容易发生衍射 D .处于基态的氢原子的电离能是13.6 eV ,故具有14 eV 能量的光子可以使氢原子电离 3.下列叙述中,正确的是( )A .某个平面镜反射光的能量为入射光能量的80%,即表示反射光光子的数量是入射光光子数量的80%B .自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是偏振光,光的偏振现象说明光是一种纵波C .γ射线是一种来源是原子核衰变过程中受激发的电子从高能级向低能级跃迁时发出的D .光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小 4.下列关于一些物理学史的说法中,正确的是( ) A .汤姆生通过α粒子散射实验,提出了原子的核式结构学说 B .普朗克为解释光电效应现象,在量子理论基础上提出了光子说 C .查德威克预言了中子的存在,并通过原子核的人工转变实验加以了证实 D .贝克勒尔发现了天然放射性现象,约里奥·居里夫妇发现了放射性同位素 5.卢瑟福α粒子散射实验的结果( ) A .证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个极小的核上 B .证明了原子核是由质子和中子组成 C .证明了质子的存在 D .证明了电子只能在原子的某些不连续的轨道上运动 6.下列说法中正确的是( ) A .β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时阁下生并释放出来的 B .α射线是原子核发出的一种粒子流,它的电离能力在γβα,,三种射线中是最强的C .氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时,核外电子的动能增加,原子的总能量不变D .已知氡的半衰期为3.8天,如果取1g 氡放在天平的左盘上,砝码放于天平右盘,左右两边恰好平衡,则经7.6天后,需取走0.75g 砝码后天平才能再次平衡7.下列关于原子结构的说法中,正确的是( ) A .电子的发现说明原子是可分的 B .玻尔的原子理论完全否定了原子的核式结构学说 C .玻尔的原子理论,能成功解释各种原子发光现象 D .大量氢原子从n =5的激发态向低能态跃迁时,最多可以产生15种不同频率的光子 8.表面有油膜的透明玻璃片,当有阳光照射时,可在玻璃片表面和边缘分别看到彩色图样,这两种现象A .都是色散现象B .前者是干涉现象,后者是色散现象C .都是干涉现象D .前者是色散现象,后者是干涉现象9.如图所示为发生月食时,太阳照射光线的示意图,当月球进入图中哪个区域时,在地球上处于夜晚地区的观察者可以看到月食( ) A .全部进入区域Ⅰ B .全部进入区域Ⅱ或Ⅳ C .全部进入区域Ⅲ D .部分进入区域Ⅰ 10.一点光源通过平面镜成像,设平面镜不动,光源S 以速率v 沿 N N ' 向左平移,则光源的像S /将( )A .以速率v 平行于N N '向右运动B .以速率v 沿S S '直线向S 运动C .以速率2/v 沿S S '直线向S 运动D .以速率v 沿O S '方向向O 点运动11.如图所示,一束由红、蓝两单色光组成的光线P 从等腰直角棱镜的直角边垂直射入后分成了a 、b 两束光。
光学近代物理
光学1. 光的直线传播、光的反射与平面镜成像⑴光的直线传播:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,在真空中传播的速度最大,其速度大小为5310/km s ⨯。
在不均匀的介质传播时,光线会发生弯折。
⑵光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居在线的两侧,反射角等于入射角。
⑶平面镜成像:平面镜所成的像和物是大小相等、关于镜面对称,与平面镜的大小无关,是正立的虚像。
平面镜只改变光束的传播方向,不改变光束的性质。
2.光的折射与全反射⑴光的折射定律:光从一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象叫光的折射。
光的折射遵守光的折射定律,其内容是:折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分居在法线的两侧,入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,用公式表示为:sin sin i n γ= ⑵全反射:光从光密介质入射到光疏介质,光全部反射返回光密介质的现象叫光的全反射。
产生全反射的条件是光由光密介质入射到光疏介质,且入射角大于临界角。
3.光的本性⑴了解光的本性学说的发展简史:17世纪牛顿支持的微粒说惠更斯提出波动说麦克斯韦的光的电磁说爱因斯坦的光量子假说。
⑵光的波动性:光的干涉和光的衍射是光具有波动性的实验证明。
①光的干涉:两束频率相同的光才有可能是相干光,托马斯·杨巧妙地用双缝把一束光分解成两束相干光,成功完成了光的干涉实验。
在用单色光做双缝干涉实验得到稳定的干涉图样,在光屏上距双缝的路程差是光波波长整数倍的地方出现明条纹,在光屏上距双缝的路程差为光波半波长的奇数倍的地方出现暗条纹;②光的衍射:光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象叫做光的衍射现象;只有在障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多的条件下,才能发生明显的衍射现象;⑶光的电磁说:麦克斯韦提出,赫兹用实验验证了光的电磁说是正确的。
无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线是频率从小到大排列的电磁波谱,频率不同的电磁波有不同的作用,波长长的电磁波波动性显著,不同频率的电磁波产生的机理不同。
高考物理专题复习《光学》高考真题
高考物理专题复习《光学》高考真题1、(2022·山东卷·T10)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象,狭缝1S,2S的宽度可调,狭缝到屏的距离为L。
同一单色光垂直照射狭缝,实验中分别在屏上得到了图乙,图丙所示图样。
下列描述正确的是()A. 图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射B. 遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条件不变,图丙中亮条纹宽度增大C. 照射两条狭缝时,增加L,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D. 照射两条狭缝时,若光从狭缝1S、2S到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一定是暗条纹2、(2022·山东卷·T7)柱状光学器件横截面如图所示,OP右侧是以O为圆心、半径为R的14圆,左则是直角梯形,AP长为R,AC与CO夹角45︒,AC中点为B。
a、b两种频率的细激光束,垂直AB面入射,器件介质对a,b光的折射率分别为1.42、1.40。
保持光的入射方向不变,入射点从A向B移动过程中,能在PM面全反射后,从OM面射出的光是(不考虑三次反射以后的光)()A. 仅有a光B. 仅有b光C. a、b光都可以D. a、b光都不可以3、(2022·全国乙卷·T17)一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。
普朗克常量为h = 6.63 × 10 -34J⋅s。
R约为()A. 1 × 102mB. 3 × 102mC. 6 × 102mD. 9 × 102m4、(2022·浙江6月卷·T8)如图所示,王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验,在失重环境下,往大水球中央注入空气,形成了一个空气泡,气泡看起来很明亮,其主要原因是()A. 气泡表面有折射没有全反射B. 光射入气泡衍射形成“亮斑”C. 气泡表面有折射和全反射D. 光射入气泡干涉形成“亮斑”5、(2022·浙江6月卷·T4)关于双缝干涉实验,下列说法正确的是()A. 用复色光投射就看不到条纹B. 明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C. 把光屏前移或后移,不能看到明暗相间条纹D. 蓝光干涉条纹的间距比红光的大6、(2022·浙江1月卷·T11)如图所示,用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点,发现有a、b、c、d四∆时,b、c、d 条细光束,其中d是光经折射和反射形成的。
高三物理光学试题答案及解析
高三物理光学试题答案及解析1.有两火箭A、B沿同一直线相向运动,测得二者相对于地球的速度大小分别为0.9c和0.8c,则在A上测B相对于A的运动速度为。
【答案】0.998c【解析】取地面为s系,A为s‘系,沿运动方向取x,x’轴,s‘相对s的速度,待求的B对A的速度即,B对地面速度,所以,所求的速度大小为=0.988c2.图1-6为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。
现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播方向中可能正确的是()【答案】D【解析】本题考查的是双缝干涉及光的折射问题,a光的条纹间距大,说明a光波长大于b光波长,b光频率高于a光,A选项错误因为a光折射率应小于b光;B选项错误是出射后应平行于入射光;C和D选项涉及全反射问题,b光折射率大,故b光临界角小于a光;故D选项正确。
3.如图所示,一细束由a光和b光组成的复色光由空气中射到一块长方形玻璃砖的上表面,透过玻璃砖后从下表面射出,若用n1和n2分别表示玻璃砖对a光和b光的折射率,则n1_______n2(填“>”,“<”或“=”)。
【答案】>【解析】由折射率定义式,a光的折射率, b光的折射率,由图知,所以n1>n24.下列光学现象的说法中正确的是A.用光导纤维束传送图像信息,这是光的衍射的应用B.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果C.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄橱窗内的物体,可使相片更清晰D.透过平行于日光灯的窄缝能观察到彩色条纹,这是光的折射现象【答案】C【解析】用光导纤维束传送图像信息,这是光的全反射的应用,A错;太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的色散的结果,也可以说是光的折射现象;B错;在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄橱窗内的物体,可使相片更清晰,C正确;透过平行于日光灯的窄缝能观察到彩色条纹,这是光的衍射现象,D错;故答案选C。
5.(4分)图a、图b为两次用单色光做双缝干涉实验时,屏幕上显示的图样,图a条纹间距明显大于图b,比较这两次实验A.若光屏到双缝的距离相等,则图a对应的波长较大B.若光源、双缝间隙相同,则图a光屏到双缝的距离较大C.若光源、光屏到双缝的距离相同,则图a双缝间隙较小D.在相同的条件下,图a的光更容易产生明显的衍射现象【答案】BCD【解析】A、用单色光做双缝干涉实验时,图a条纹间距明显大于图b,若光屏到双缝的距离相等,由于双缝的距离关系未知,所以图a对应的波长不一定大.故A错误.B、由干涉条纹的间距与波长、光屏到双缝的距离成正比,与双缝间的距离成反比知,若光源、双缝间隙相同,则图a光屏到双缝的距离较大.故B正确.C、若光源、光屏到双缝的距离相同,图a双缝间隙较小.故C正确.D、若光屏到双缝的距离、双缝间隙都相同,说明a光的波长较大,更容易产生明显的衍射现象.故D正确.6.如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃,B、C点为两单色光的射出点(设光线在B、C处未发生全反射)。
高三物理光学专项练习题
高三物理光学专项练习题1. 以下哪个选项正确描述了光的传播方式?a) 光是由电子流产生的无形实体。
b) 光是通过传输粒子而传播的。
c) 光是通过电和磁场的波动而传播的。
d) 光是由光子组成的微观粒子。
2. 在一块透明介质中,如何确定光的传播路径?a) 通过斯涅尔定律计算物体的折射角。
b) 通过菲涅耳公式计算光的反射率。
c) 通过光的波长计算在介质中的传播速度。
d) 通过光线追迹法确定光的传播路径。
3. 当光束从真空射入玻璃介质时,会发生折射现象。
如果折射率从大到小排列,下列选项中哪个顺序是正确的?a) 真空 > 玻璃 > 空气b) 真空 > 空气 > 玻璃c) 玻璃 > 真空 > 空气d) 空气 > 玻璃 > 真空4. 下面哪种现象是光的波动特性所解释的?a) 闪电产生的明亮光。
b) 镜子中的反射。
c) 物体遮挡光束产生的阴影。
d) 果汁杯中鱼的显示。
5. 当光从介质A射向介质B时,若入射角小于临界角,光将会发生:a) 反射b) 折射c) 散射d) 衰减6. 光的色散现象是由于:a) 不同波长的光在介质中传播速度不同。
b) 光在介质中被吸收和发射。
c) 光在介质中发生散射。
d) 光的波长决定了它的颜色。
7. 下列哪个选项正确地描述了凸透镜的成像规律?a) 物体与成像位置之间的夹角相等。
b) 物体与成像位置之间的高度比例相等。
c) 物体与成像位置之间的距离比例相等。
d) 物体与成像位置之间的位置变化是线性的。
8. 放置在透镜焦距前方的物体会产生什么样的实像?a) 放大、倒立的实像b) 缩小、倒立的实像c) 放大、正立的实像d) 缩小、正立的实像9. 下列哪个选项正确描述了平面镜反射的特点?a) 反射光线与入射光线夹角相等。
b) 反射光线的方向与入射光线相同。
c) 反射光线的方向与入射光线垂直。
d) 反射光线的方向与入射光线成45度角。
10. 在一个班级的实验中,同学们使用凸透镜放大了一个小物体。
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板块Ⅵ光学和近代物理初步【知识特点】这部分知识包括了最古老的光的传播(几何光学),也包括较近代的对光的本性(物理光学)的研究内容。
还有由两个发现——电子的发现和天然放射性现象的发现,引发了对原子结构乃至原子核的深入认识,对核能的开发利用。
【知识结构】一、光的传播(一遇界面分两线)二、光的本性(两种争论归一统)三、原子物理(两个发现剖原子)[例题选讲]【例1】某三棱镜的横截面为一直角三角形,如图所示,∠A =90°,∠B = 30°,∠C = 60°,棱镜材料的折射率为n ,底面BC 涂黑,入射光沿平行于底面BC 的方向射向AB 面,经AB 面和AC 面折射后出射。
(1)求出出射光线和入射光线延长线的夹角δ。
(2)为使上述入射光线能从AC 面出射,折射率n 的最大值为多少? 解析:(1)设光在AB 面上入射角为i ,折射角为r ,在AC 面上入射角为α,折射角为β。
由光的折射定律有 r n i s i n s i n= 而060=i ,可得nn r 2360sin 1sin 0== 又090=+αr ,故nn r r 234sin 1cos sin 22-=-==α由光的折射定律,得234sin sin 2-==n n αβ ∴夹角0230234arcsin )()(--=-+-=n r i αβδ(2)要使光从AC 面出射,应有βsin <1即2342-n <1解得n <27 [解题关键]光的反射和折射俗称几何光学,此题的解题过程充分体现了这一点:如:060=i 的推算,090=+αr 的来由,)()(αβδ-+-=r i 的得出,无一不是几何知识的应用。
【例2】一群处于基态的氢原子受激发后,可发射出6种频率的光子。
那么这些氢原子受激发后可跃迁到最高能级为=n ;其中最易发生干涉的是=n 的能级跃迁到=n 的能级的光子;而能使某种金属发生光电效应的有三种光子,其中最接近这种金属极限频率的光子能量为 J 。
(氢原子的基态能量eV E 6.131-=,电子电量C e 191060.1-⨯=)解析:根据如图所示的能级图可分析,可发射6种光子的最高能级为4=n ;根据212'1'nE n E E E h n n -=-=γ,可知由能级4=n 跃迁到能级3=n 发生的光子的频率γ最低,则最易发生干涉现象。
而三种能使某金属发射光电效应的光子中,频率最低即最接近该金属极限频率的是由能级2=n 跃迁到基态的光子。
其能量为J eV eV E E E E E 18121121063.12.10)]6.13(46.13[2-⨯==---=-=-=。
故答案为: 4 ; 4 3 ; 181063.1-⨯ 。
43211234【例3】太阳现在处于主序星演化阶段。
它主要是由电子和H 11、He 42等原子核组成。
维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是释放的核能+→+He H e 42112,这些核能最后转化为辐射能。
根据目前关于恒星演变的理论,若由于聚变反应而使太阳中的H 11核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演变阶段。
为了简化,假定目前太阳全部由电子和H 11核组成。
(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M 。
已知地球半径m R 6104.6⨯=,地球质量kg m 24100.6⨯=,日地中心的距离m r 11105.1⨯=,地球表面处的重力加速度2/10s m g =,1年约为s 7102.3⨯。
试估算太阳的质量M 。
(2)已知质子的质量kg m p 27106726.1-⨯=,He 42的质量kg m 27106458.6-⨯=α,电子质量kg m e 31101.9-⨯=,光速s m c /100.38⨯=。
求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
(3)又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能23/1035.1m W ⨯=ω。
试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。
(题中kg m e 31101.9-⨯=,光速s m c /1038⨯=,估算结果只要求一位有效数字。
) 解析:(1)根据题目提供的数据,可以地球绕太阳公转(视为匀速圆周运动)来推算太阳的质量M 。
根据万有引力定律和匀速圆周运动公式,r T m r Mm G22)2(π=可得 2324GT r M π= ①在地球表面处,有 20Rmm Gg m = 则 mgR G 2= ②由①②可得太阳的质量kg kg T gR mr M 3027263112422232100.2)102.3()104.6(10)105.1(100.614.344⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==π (2)根据爱因斯坦质能方程22)24(c m m m mc E e p α-+=∆=∆J 28273127)100.3()106458.6101.92106726.14(⨯⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯=--- J 12102.4-⨯=(3)太阳每秒钟辐射的能量204r E πω⋅=太阳中的H 11核数减少10%可辐射的能量E m M E p∆⋅⋅=41000那么太阳保持在主序星的时间 0E E t =2441.0r m EM p πω⋅⋅∆⋅⋅=s 2113271230)105.1(14.341035.1106726.14102.4100.21.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--s 17104.3⨯=年717102.3104.3⨯⨯=年10101⨯=(即100亿年)[解后评析]本题是一道估算题,应注意一些计算技巧,如214.3、22.3可约略取10;位数的取法可根据题目中所给数据的有效数字最少者而定,若题目有规定,就按规定取有效数字。
[练习题]1、 关于红外线、紫外线和伦琴射线的产生及其特性的下列说法正确的是A 、一切物质都能发出红外线,一切高温物体都能发出紫外线,受激发的原子核能发出伦琴射线B 、红外线有显著的化学作用,紫外线有显著的热作用,伦琴射线有很强的贯穿性C 、红外线、紫外线和伦琴射线都是由原子的外层电子跃迁产生的D 、高速电子流打击到固体物质上能产生伦琴射线2、 氢原子的核外电子由内层轨道转移到外层轨道的过程中A 、电势能减少而电子动能增加,原子的能量增加B 、电势能减少而电子动能增加,原子的能量减少C 、电势能增加而电子动能减少,原子的能量增加D 、电势能增加而电子动能减少,原子的能量减少 3、 如图所示 ,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏MN 上形成彩色光带ad ,今将一温度计放在屏上不同的位置,其中温度计的示数升高最快的区域是A 、MaB 、abC 、cdD 、dN4、 如图所示,X 为未知放射源,若将磁铁移开后,计数器所得计数率保持不变,其后将薄铝片L 移开,计数率大幅上升,则放射源为A 、纯β放射源;B 、纯γ放射源;C 、α、β混合放射源;D 、α、γ混合放射源。
5、 如图,在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针张开一个角度,这时A 、 锌板带正电,指针带负电;B 、锌板带正电,指针带正电;C 、锌板带负电,指针带正电;D 、锌板带负电,指针带负电;6、 在完全透明的水下某深处,放一点光源,在水面上可见到一个圆形透光平面,若透光圆面的半径匀速增大,则光源正A 、加速上升;B 、加速下沉;C 、匀速上升;D 、匀速下沉。
7、 某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变,关于它的原子核的变化,下列说法中正确的是Mb c d Na 计数器L X NS弧光灯A 、中子数减小8;B 、质子数减小2;C 、质子数增加2;D 、核子数减少10。
8、 如图所示,两个同样的玻璃直角三棱镜ABC ,两者的AC 面是平行放置的,在它们之间是未知的均匀透明介质。
一单色细光束O 垂直于AB 面入射,在图示的出射光线中 A 、1、2、3(彼此平行)中的任一条都可能; B 、4、5、6(彼此平行)中的任一条都可能; C 、7、8、9(彼此平行)中的任一条都可能; D 、只能是4、6中的某一条。
9、 一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射在相同的金属板a 、b 、c 上,如图所示,已知金属板b 有光电子放出,则可知A 、板a 一定放出光电子;B 、板a 一定不放出光电子;C 、板c 一定不放出光电子;D 、板c 一定放出光电子。
10、下述哪些现象不是由于全反射造成的A 、 露水珠在阳光照射下格外明亮;B 、 用光导纤维传送光信号;C 、 海市蜃楼;D 、 水中的气泡看起来格外明亮。
11、氢原子基态的能量为eV E 6.131-=,电子绕核运动的半径为m r 1011053.0-⨯=,氢原子处于2=n 的激发态时,求: (1)原子系统具有的能量 (2)电子在轨道上运动的动能(3)电子具有的电势能(电子电量C e 19106.1-⨯=,静电力常量229/100.9c m N K ⋅⨯=)12、在伦琴射线管两极板上加一定的电压,就能发出伦琴射线,已知可加工作电压为20kV ,求:(1)射线管发出射线的最短波长(2)若此时管内工作电流为5mA ,且每秒钟有13105⨯个光子射出,其平均波长为m 10101-⨯,则此射线管内工作效率为多少?(即伦琴射线管的功率占所消耗电功率的百分比)12435678913、肉眼可觉察J 810-的光能,视觉可以暂留0.1s 。
已知太阳到达地球的光流强度在垂直于光的传播方向上是23/104.1m W ⨯,太阳离地球的距离是m 11105.1⨯,估算我们肉眼(瞳孔面积为0.12cm )难以看到的与太阳类似的恒星离地球大约多远?(取一位有效数字)14、在一原子反应堆中,用石墨碳做减速剂使快中子减速,已知碳的质量是中子的12倍,假设把中子和碳核的每次碰撞看作是弹性碰撞,而且认为碰撞前碳核都是静止的。
(1)设碰撞前中子的动能为E ,问经过一次碰撞,中子损失的能量是多少? (2)至少经过多少次碰撞,中子的动能才能小于0610E - (已知114.113lg =,lg11 1.041=)[参考答案]1、D ;2、C ;3、A ;4、D ;5、B ;6、D ;7、C ;8、B ;9、D ; 10、A 11、(1)eV 4.3-; (2)eV 4.3; (3)eV 8.6- 12、(1)m 11100.6-⨯; (2)001.013、m 13106⨯ 14、(1)016948E ; (2)42次。