专题小练六(振动、波、光、原子)

专题小练六（振动、波、光、原子物理）
单选
1.下列实验不能用光的粒子性解释的是() A.黑体辐射 B.光电效应 C.康普顿效应D.电子束衍射
2.如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源S ，它发出的光包含两种单色光，分别为红光和蓝光。

光从如图乙所示水面上的圆形区域中射出，该区域分为Ⅰ、Ⅱ两部分，如图乙所示。

则下列说法正确的是
A ．区域Ⅰ为红、蓝复色光，区域Ⅱ为红色单色光
B ．区域Ⅰ为红色单色光，区域Ⅱ为蓝色单色光
C ．区域Ⅰ为红、蓝复色光，区域Ⅱ为蓝色单色光
D ．区域Ⅰ为红色单色光，区域Ⅱ为红、蓝复色光
3.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为
112161H C X Q +→+1151241
7622H N C He Q +→++原子核11H 42He 126C 137N 157N 质量/u 1.0078 4.002612.000013.005715.0001
方程式中1Q 、2Q 表示释放的能量，相关的原子核质量见上表。

以下推断正确的是（
）A.X 是137N ，21
Q Q > B.X 是157N ，21Q Q >C.X 是137N ，21Q Q < D.X 是157N ，21
Q Q <4.在医学研究中把Sr 87m -引入患者体内，待骨骼吸收后，用辐射检测器可测定其在患者骨
骼中所处的位置，并确定患者体内出现的异常情况。

Sr 87m -的半衰期为2.8h ，对于质量为0
m
的Sr 87m -，经过时间t 后剩余的质量为m ，其0m t m -图线如图所示。

从图中提供的信息，可
知Sr 87m -的半衰期可表示为（
）
A.10
t - B.13t t -C.21t t - D.32t t -5．核电池，又叫同位素电池，它是一种利用放射性同位素衰变放出载能粒子，并将其能量转
换为电能的装置。

已知某电池的核燃料为23894Pu ，一个静止的23894Pu 原子核衰变成一个新核23492U
和另外一个带电粒子A 。

下列说法正确的是
A ．粒子A 的穿透能力比γ射线强
B ．该衰变过程遵守质量守恒和电荷守恒
C ．23894Pu 比23492U 的比结合能小
D ．23894Pu 的衰变速度随温度的升高而加快
6
．以下说法中正确的是
A ．甲图是α粒子散射实验示意图，当显微镜在a 、b 、c 、d 中的d 位置时荧光屏上接收到的α粒子数最多
B ．乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从2n =能级跃迁到4n =能级放出了一定能量的光子
C ．丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆带正电荷
D ．爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，丁图是描绘两种温度下黑体辐射强度与波长的关系图
7.如图为一“环腔式”降噪器的原理图，可以对高速气流产生的噪声进行降噪。

波长为λ的声波沿水平管道自左侧入口进入后分成上、下两部分，分别通过通道①、②继续向前传播，在右侧汇聚后噪声减弱，其中通道①的长度为10λ，下列说法正确的是（
）
A.该降噪器是利用波的衍射原理设计的
B.通道②的长度可能为8.5λ
C.通道②的长度可能为8λ
D.该降噪器对所有频率的声波均能起到降噪作用
A. B. C. D.
8.某烟雾报警器结构和原理如图甲和乙所示。

光源S 向外发射某一特定频率的光，发生火情时有烟雾进入报警器内，由于烟雾对光的散射作用，会使部分光进入光电管C 从而发生光电效应，于是有电流输入报警系统，当电流大于0I 就会触发报警系统报警。

某次实验中，当滑动变阻器的滑片P 处于图乙所示位置，烟雾浓度增大到n 时恰好报警。

假设烟雾浓度越大，单位时间内光电管接收到的光子个数越多。

已知元电荷为e ，下列说法正确的是（
）
A.光电管内单位时间激发出的光电子数为
0I e 时，一定会触发报警
B.将滑片P 向左移动，当烟雾浓度小于n 时有可能
报警
C.仅提高光源S 发出光的强度，光电子的最大初动
能将增大
D.报警器报警时，将滑片P 向左移动警报有可能会被解除
9．在同一水平面上有两个波源P 和Q ，沿垂直水平面方向同时开始振动，振幅分别为A 和2A ，经过半个周期，P 和Q 同时停止振动，此时C 点处于波峰位置，D 点处于波谷位置。

一段时间后，M 点先后出现了两次振动，PC QD L
==，5QM L =，则A ．两列波的波长均为2L
B ．M 点振动的总路程为6A
C ．两列波相遇后，波速均发生改变3PM L
=D ．若两波源一直振动，P 和Q 连线上的振动加强点始终处于波峰或波谷位置
10.介质中坐标原点O 处的波源在0t =时刻开始振动，产生的简谐波沿x 轴正向传播，0t 时刻传到L 处，波形如图所示。

下列能描述0x 处质点振动的图像是（）
多选
11．以下说法正确的是()
A ．泊松亮斑是由光的衍射形成的
B ．将托马斯•杨双缝干涉实验装置放进水中，条纹间距会变大
C ．用一个偏振片来观察某光源发出的光，在垂直光的传播方向上旋转偏振片时，发现光的强度发生变化，说明该光是偏振光
D ．为增加透射光的强度，在眼镜、相机等镜片表面涂有一层“薄膜”，使光学系统成像更清晰，这是利用了薄膜前后表面反射光相互干涉的原理
12.如图所示为一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，振幅为2cm ，该时刻质点P 、Q 偏离平衡位置的位移均为1cm ，从该时刻开始计时，质点P 比质点Q 滞后0.4s 回到平衡位置。

下列说法正确的是（
）
A.该波沿x 轴正方向传播
B.该波的传播速度大小为1cm/s
C.质点P 在波峰时，质点Q 的位移一定为1cm
-D.质点P 在平衡位置时，质点Q 3cm
13.如图所示，一工件由透明材料制作而成，其横截面ABCD 是边长为a 的正方形，以CD 的中点O 为圆心、2a 为半径的内切半圆部分被挖出。

O 处有一单色点光源，从正方形ABCD 的三边AB 、AD 、BC 射出光线区域的总长度为
()31a 。

已知光在真空中传播的速度为c ，
光线发生折射时不考虑光的反射。

求：
（1）透明材料对该单色光的折射率n ；（2）从光源直接射到正方形ABCD 边界的光线，传播所用的最长时间t ；
（3）在正方形ABCD 边界恰好发生全反射的光线，能够从边界射出时出射角θ的正弦值。

专题小练六参考答案
1.答案D
2.答案：A
3.答案：A
4.答案B
5.答案：C
6.答案：C
7.【答案】B
【详解】A ．该降噪器是利用声波干涉原理设计，A 错误；
BCD ．根据波的叠加原理可知，该降噪器对于路程差为()12212
s s n λ-=+（n ＝0，1，2，3…）声波降噪效果良好，对不符合上述条件的声波降噪作用较差，甚至不能起到降噪作用，故而并非对所有波长或频率的声波均有效，CD 错误，B 正确。

8.答案：D
9.答案：B 10.答案：B
11.答案：ACD
12.【答案】BC
【详解】A ．质点P 比质点Q 滞后0.4s 回到平衡位置，说明图示时刻P 质点的运动方向向上，则波的传播方向沿x 轴负方向，故A 错误；
B ．设P 、Q 质点平衡位置坐标分别为P x 、Q x ，根据三角函数知识可得
π2π1.2cm 6P x ⋅=5π
2π1.2cm 6Q
x ⋅=解得0.1cm P x =0.5cm
Q x =由题意可知波从0.5cm Q x =传播到0.1cm P x =所用时间为Δ0.4s t =，所以该波的传播速度大小为1cm/s ΔQ P
x x v t -==故B 正确；
C ．根据三角函数知识可知，当质点P 在波峰时，此时波形方程为
0.1cm cos 2π2cos 2π (cm)1.2cm
P
x x x y A λ--=⋅=⋅将质点Q 平衡位置坐标代入后可得此时质点Q 的位移为1cm Q y =-故C 正确；
D ．该波沿x 轴负方向传播，当质点P 在平衡位置时，若运动方向向下，根据三角函数知识可知，此时波形方程为
10.1sin 24sin
2(cm)1.2P x x x y A ππλ--=-⋅=-⋅若运动方向向上，则波形方程为
20.1sin 24sin 2(cm)1.2
P
x x x y A ππλ--=⋅=⋅代入波形方程可知质点Q 3cm ，也可能为3cm -，故D 错误。

故选BC 。

13.【答案】（1）233；（2）15323a a c c +；（3）33
【详解】（1）根据题意，光线在AB 边能够全部出射，若光线在P 点恰好发生全反射，则32PD a =tan 3PD C OD
==则全反射的临界角60C =︒折射率123sin 3
n C ==（2）从光源出射的光线，在真空中传播时间相同，在透明材料中传播路程最长的是直接射到A 、B 两点的光线，光在透明材料中传播的速度c v n =
52OA a =则传播所用的最长时间15323a t a c c =
+（3）第一次恰好在正方形ABCD 边界发生全反射的光线，
在P 点发生全反射后，从AB 面出射，入射角30α=︒根据折射定律sin sin n θ
α
=可得出射角θ的正弦值3
sin 3θ=。