2021年高三物理选择题专项训练------光学、原子物理

高三物理选择题专项训练------光学、原子物理
1．历史上；为了说明光的性质；牛顿提出了光的微粒说；惠更斯提出了光的波动说；如今人们对光的性质有了更进一步的认识．下面四幅示意图中所表示的实验中能说明光的性质的是
2．太阳光的可见光部分照射到地面上；通过一定的装置
可观察太阳光谱．如图所示是一简易装置；一加满清
水的碗放在有阳光的地方；将平面镜M斜放入水中；
调整其倾斜角度；使太阳光经水面折射再经水中平面
镜反射；最后由水面折射回空气射到室内白墙上即可
观察到太阳光谱的七色光带；逐渐增大平面镜倾斜角
度以后各色光陆续消失；则此七色光带从上到下的排
列顺序以及最先消失的光是
A．红光→紫光；红光
B．紫光→红光；红光
C．红光→紫光；紫光
D．紫光→红光；紫光
3．把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上；一端用薄片垫起；构成空气劈尖；让单色光从上方射入（如图）；这时可以看到亮暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是
A．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时；条纹变疏
B．将薄片远离劈尖移动使劈角变小时；条纹变疏
C．将上玻璃板平行上移；条纹向着劈尖移动
D．将上玻璃板平行上移；条纹远离劈尖移动
4、紫光由折射率为n的棱镜进入空气；则下述正确的是
A、频率变为原来的n倍；波长变为原来的1/n
B、波长变为原来的n倍；波速变为原来的n倍
C、波长变为原来的1/n；波速变为原来的n倍
D、频率变为原来的1/n倍；波长变为原来的n倍阳光
M
P
Q 水
5、在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中；装有某种透明液体；液体中插入一根细铁丝；当人沿水平
方向（垂直于纸面）观看时；会看到铁丝在液面处出现“折断”现象；此时；与实际情况相
符合的是
6． 科学家们公认；太阳能是未来人类最合适；最安全、最绿色、最理想的替代能源；太阳
能利用的一种方案是在距地球表面约36000公里的同步轨道上；建立太阳能发电厂；然后利
用微波将电能传回地球；据推算；到2020年全世界能源消费总量大约需要25万亿立升原油；
如果用太阳能替代；只需要一块面积约1.5万平方公里；半径约70公里的圆形转化太阳能
的“光板”就可实现．已知太阳距地球1.5×11
10m ；地球半径为6400km ；
太阳半径是地球半径的109倍．关于该方案；下面说法中正确的是 ( )
A ．该圆形吸太阳能的“光板”在地球上会形成日全食
B ．该圆形吸太阳能的“光板”在地球上会形成日全食和日偏食
C ．该圆形吸太阳能的“光板”在地球上会形成日环食和日偏食
D ．该圆形吸太阳能的“光板”可以不自转
7.一九二三年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速；其过程大致如下；
选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L ）；在第一个山峰上装一个强光源S ；由它
发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上；被反射到放在第二个山峰的凹面镜B 上；再由
凹面镜B 反射回第一个山峰；如果八面镜静止不动；反射回来的光就在八面镜的另外一个
面3上再次反射；经过望远镜； 进入观测者的眼中。

(如图所示) 如果八面镜在电动机带动
下从静止开
始由慢到快
转动； 当八
面镜的转速
为ω时；就
可以在望远
镜里重新看
到光源的
像；那幺光
速等于
( )
A ：4Ｌω／π
B ：8Ｌω／π
C ：16Ｌω／π
D ：32ω／π
O O O
O A B C D
8.如图所示；一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成a 、b 、c 三束单色光；则这三种单色光中
(A)光子的能量a E <b E <c E
(B)在真空中传播的速度的关系是a v <b v <c v
(C)分别通过同一双缝产生的干涉条纹的间距是a d >b d >c d
(D)在真空中传播时的波长关系是a λ<b λ<c λ
9、夏天柏油路面上的反射光是偏振光；其振动方向与路面平行。

人佩戴的太阳镜的镜片是
由偏振玻璃制成的。

镜片的透振方向应是（ ）
A 、竖直的
B 、水平的
C 、斜向左上45°
D 、斜向右上45°
10、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玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置；如下措施中可行
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45°,车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D 、前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
11、在某些特定环境下照相时；常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使景象清晰。

关于其原
理；下列说法中正确的是（ ）
A 、增强透射光的强度
B 、减弱所拍摄景物周围反射光的强度
C 、减弱透射光的强度
D 、增强所拍摄景物周围反射光的强度
12．2004年“阜阳假奶粉”事件闹得沸沸扬扬。

奶粉的碳水化合物（糖）的含量是一个重
要指标；可以用“旋光”来测量糖溶液的浓度；从而鉴定含糖量。

偏振光通过糖的水溶液后；
偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋
转一个角度α；这一角度称为“旋光度”；α
的值只与糖溶液的浓度有关；将α的测量值
与标准值相比较；就能确定被测样品的含糖
量。

如图所示；S 是自然光源；A 、B 是偏振
片；转动B ；使到达O 处的光最强；然后将
被测样品P 置于A 、B 之间；则下列说法中
正确的是
A ．到达O 处光的强度会明显减弱
B ．到达O 处的强度不会明显减弱
C ．将偏振片B 转过一个角度；使得O 处强度最大；偏振片B 转过的角度等于α
D ．将偏振片A 转过一个角度；使得O 处强度最大；偏振片A 转过的角度等于α
13、如图,用单色光做双缝干涉实验,P 处为第二亮纹,改用频率较大的 单色光重做实验(其它
不变), 则第二亮纹的位置: P
A 、在P 处; B. 在P 点上方;
C. 在P 点下方;
D. 要将屏向双缝方向移近一此才能看到亮纹.
14、下列应用激光的实例中。

正确的是（ ）
A 、利用激光进行通信
B 、利用激光加工坚硬的材料
C 、利用激光进行室内照明
D 、利用激光进行长距离精确测量
15．在做双缝干涉实验时；常用激光光源；这主要是应用激光的（ ）
A ．平行性好
B ．反射性好
C ．亮度高的特性
D ．相干性好
16．在杨氏双逢干涉实验中；关于在屏上获得的单色光的干涉条纹间距大小；以下说法正确
的是：
A ．双缝间距越大；条纹间距越大。

B ．单色光的波长越短；条纹间距越大。

C ．双缝与光屏间距离越大；条纹间距越大。

D 光的频率越高；条纹间距越大
17、如图所示。

用一大束平行紫光照射一小块某种金属。

能产生光电效应；光电子的最大初动能为E 甲；单位时间
产生了n 甲个光电子。

现用同一束光经凸透镜会聚后照同
样一块该种金属；光电子的最大初动能为E 乙；单位时间
内产生了n 乙个光电子。

则: ( )
（A ）E 甲=E 乙；n 甲＞n 乙 (B) E 甲=E 乙；n 甲＜n 乙
(C)E 甲＜E 乙；n 甲＞n 乙 (D) E 甲＜E 乙；n 甲＜n 乙
18．如图所示是光电管的使用原理图．已知当有波长为0λ的光照射
到阴极K 上时；电路中有光电流；则
A ．若换用波长为1λ (1λ＞0λ)的光照射阴极K 时；电路中一定
没有光电流
B ．若换用波长为2λ (2λ＜0λ) 的光照射阴极K 时；电路中一
定有光电流
C ．增加电路中电源两极电压；电路中光电流一定增大
D ．若将电源极性反接；电路中一定没有光电流产生
G
直流电源
－＋K A
19.假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞以后；电子向某一个方向运动；光子沿另一方向散射出去；则这个散射光子跟原来的光子相比( )
A、频率变大
B、速度变小
C、光子能量变大
D、波长变长
20．用较强的紫光照射某金属；发生了光电效应；逸出光电子的最大初动能为E1；形成的饱和光电流为I1；若改用较弱的紫外光照射；逸出光电子的最大初动能为E2；形成的饱和光电流为I2。

则：
①E1>E2②E1<E2③I1>I2 ④I1<I2
A．①③B．①④
C．②③D．②④
21．光子有能量；也有动量p=h/λ；它也遵守有关动量的规律。

如图所示；真空中；有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的直轴OO’在水平面内灵活地转动；其中左边是圆形黑纸片；右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片。

当用平行白光垂直照射这两个圆面时；关于此装置开始时转动情况（俯视）的下列说法中正确的是( ) Array
A.顺时针方向转动
B．逆时针方向转动
C．都有可能
D．不会转动
22．光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程；太阳能热水器就是一种光热转换装置；它的主要转换器件是真空玻璃管；这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。

真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光；使尽可能多的太阳光能转化的热能；这种镀膜技术的物理学依据是（）
A．光的直线传播B．光的粒子性C．光的干涉 D．光的衍射
23.红外热象仪是利用被测物体的红外辐射进行探测成像的一种器材。

它可以作为对电力系统线路状态进行监测的一种手段。

红外热象仪可通过红外线遥感测出架空高压输电线各处的温度高低；根据发热点（一般在电线接头处）相对周围环境温度的温升来判断线路缺陷。

请思考：红外热象仪为什么要选择红外线来进行遥感呢？线路中有缺陷的地方温度为什么高呢？以下几种答案中正确的是( )
A、红外线光子能量小；红外热象仪发射红外线时消耗能量少；线路中温度高的地方电
流大
B、红外线光子能量小；红外热象仪发射红外线时消耗能量少；线路中温度高的地方电
阻大
C、一切物体都在不停地发射红外线；不同的物体在不同的温度下发射红外线的频率和
强度不同；线路中温度高的地方电流大
D、一切物体都在不停地发射红外线；不同的物体在不同的温度下发射红外线的频率和
强度不同；线路中温度高的地方电阻大
24.酷热的夏天；在平坦的柏油马路上；你会看到在一定距离之外；地面显得格外明亮；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。

对此现象正确的解释是( )
A.同海市蜃楼具有相同的原理；是由于光的全反射造成的
B.“水面”不存在；是由于酷热难耐；人产生的幻觉
C.太阳光辐射到地面；使地表空气温度升高；折射率大；发生全反射
D.太阳光辐射到地面；使地表空气温度升高；折射率小；发生全反射
25．下列有关光现象的说法中正确的是（）A．在太阳光照射下；水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象
B．在光的双缝干涉实验中；若仅将入射光由绿光改为黄光；则条纹间距变宽
C．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D．光的偏振现象说明光是一种纵波
26.用a、b两京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地两束单色光；下述说法中正确的是
（A）a光光子的能量比b光的大
（B）在水中a光传播的速度比b光的大
（C）水对a光的折射率比b光的大
（D）b光的波长比a光的短
27．下列叙述中符合物理史实的是：（）
A．汤姆生发现电子；从而提出了原子核式结构学说。

B．爱因斯坦提出的光子说圆满的解释了光电效应现象。

C．贝克勒耳通过对天然放射性现象的研究；发现了原子核中含有质子。

D．麦克斯韦提出了电磁场理论；并用实验证实了电磁波的存在
28、欲使处于基态的氢原子激发；下列措施可行的是：（）
A、用10.2ev的光子照射
B、用11ev的光子照射
C、用14ev的光子照射
D、用11ev的电子碰撞
29、欲使处于基态的氢原子电离；下列措施可行的是：（）
A、用13.6ev的光子照射
B、用14ev的光子照射
C、用13.6ev的电子碰撞
D、用14ev的电子碰撞
30、氢原子从n=4的激发态直接跃迁到n=2激发态时；发蓝色光；则氢原子从n=5激发态直
接跃迁到n=2的激发态时；可能发出的是：（）
A、红外线
B、紫光
C、红光
D、γ射线
31.下列说法正确的是( )
A.α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
B.太阳光谱中的暗线说明太阳内部有与这些暗线相对应的元素
C.用单色光做双缝干涉实验；在装置不变的情况下；红光条纹间距大于蓝光条纹间距
D.在核反应γ+→+H n H 211011 中放出的能量（即γ光子）是由质量亏损转化而来的
32．美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池；它是采用半衰期长达100年的放射性同位素
镍63（Ni 6328）和铜两种金属作为长寿命电池的材料；利用镍63发生β裂变时释放电子给铜片；把镍63和铜片做电池两极外接负载为负载提供电能。

下面有关该电池的说法正确的是 ：（ ）
A ．镍63的裂变方程是Ni 6328→Cu e 632701
+- B ．镍63的裂变方程是Ni 6328→Cu e 63
2901+- C ．外接负载时镍63的电势比铜片高
D ．该电池内电流方向是从镍到铜片
33．在下列四个方程中；X 1、X 2、X 3和X 4各代表某种粒子；以下判断中正确的是 （ ）
114156923610235923X Ba Kr n U ++→+ 230143015X Si P +→ 3234
90238
92X Th U +→ 4234
91234
90X Pa Th +→
A ．X 1是α粒子
B ．X 2是质子
C ．X 3是中子
D ．X 4是电子
34．已知：H 21、H 31、He 42、n 10的质量分别为m 1、m 2、m 3、m 4；关于n
He H H 10423121+→+核反应方程；下列说法正确的是
A ．这是核裂变反应
B ．这是核聚变反应
C ．反应中放出的能量为（m 1 + m 2 - m 3 - m 4）c 2
D ．反应中放出的能量为（m 3 + m 4 - m 1 - m 2）c 2
35.一个受激发的原子核放出γ射线以后；将( )
A.改变原子序数
B.改变元素的化学性质
C.改变原子核的电量
D.改变原子核的能量
36. 下面几种射线中；由原子的内层电子受激发后产生的射线应是：
A ．紫外线 B.γ射线
C ．红外线 D. X 射线。

37．根据玻尔原子模型；核外电子在第一和第三可能轨道上的：（ ）
A 半径之比为1:3
B 速度之比为3:1
C 周期之比为3:1
D 动能之比为9:1
38．一个静止的放射性元素的原子核放在垂直于纸面向内的匀强磁场中；它发生衰变后产生的径迹是两个外切的圆；则可能：
A 是α衰变, 半径较大的圆是α粒子的径迹。

B 是β衰变；半径较大的圆是β粒子的径迹。

C 在半径较大的圆径迹上运动的粒子的绕向是逆时针的。

D 在半径较小的圆径迹上运动的粒子的绕向是逆时针的。

39．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1v 、2v 和3v ；且321v v v <<；则入射光子的能量应为 （ ）
A ．1hv
B ．2hv
C ．)(21v v h +
D ．3hv 40目前；在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料；这些岩石都不同程度地含有放射性元素；比如；有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性情性气体氡；而氡会发生放射性衰变；放射出α、β、γ射线；这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病；根据有关放射性知识可知；下列说法正确的是
（A ）氡的半衰期为3．8天；若取4个氡原子核；经7．6天后就一定剩下一个原子核了
（B ）β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
（C ）γ射线一般伴随着α或β射线产生；在这三种射线中；γ射线的穿透能力最强；电离能力最弱
（D ）发生α衰变时；生成核与原来的原子核相比；中子数减少了4
41.关于光电效应的规律；下面说法中正确的是
（A ）当某种色光照射金属表面时；能产生光电效应；则入射光的频率越高；产生的光电
子的最大初动能也就越大
（B ）当某种色光照射金属表面时；能产生光电效应；如果入射光的强度减弱；从光照至
金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
（C ）对某金属来说；入射光波长必须大于一极限值；才能产生光电效应
（D ）同一频率的光照射不同金属；如果都能产生光电效应；则所有金属产生的光电子的
最大初动能一定相同
42.氢原子的能级是氢原子处于各个状态时的能量值；它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能．氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时
（A ）原子要吸收光子；电子的动能增大
（B ）原子要放出光子；电子的动能增大
（C ）原子要吸收光子；电子的动能减小
（D ）原子要放出光子；电子的动能减小
43.如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z 的关系图像。

下列说法中正确的是
（A ）若DE 能结合成F ；结合过程一定要释放能量
（B ）若DE 能结合成F ；结合过程一定要吸收能量
（C ）若A 能分裂成BC ；分裂过程一定要释放能量
（D ）若A 能分裂成BC ；分裂过程一定要吸收能量
44．中微子失踪之谜是一直困扰着科学家的问题．原来中微子在离开太阳向地球运动的过程中；发生“中微子振荡”；转化为一个μ子和一个τ子．科学家通过对中微子观察和理论分析；终于弄清了中微子失踪之谜；成为“2001年世界十大科技突破”之一．若中微子在运动中只转化为一个μ子和一个τ子；并已知μ子的运动方向与中微子原来的方向一致；则τ子的运动方向
Ａ．一定与中微子方向一致
Ｂ．一定与中微子方向相反
Ｃ．可能与中微子方向不在同一直线上
Ｄ．只能与中微子方向在同一直线上
45．天然放射性物质放出的射线中包含三种成分；下面的说法中正确的是
(A)一层厚的黑纸就可以挡住这三种射线
(B)某原子核放出α射线后就变成另一种原子核
(C)三种射线中对气体电离作用最强的是γ射线
(D)β粒子是处于最低能级的原子受到激发后产生的
46．科学研究证明；光子有能量也有动量；当光子与电子碰撞时；光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ；碰撞后的波长为λ'；则以下说法中正确的是
(A)碰撞过程中能量守恒；动量守恒；且λ＝λ'
(B)碰撞过程中能量不守恒；动量不守恒；且λ＝λ'
(C)碰撞过程中能量守恒；动量守恒；且λ<λ'
(D)碰撞过程中能量守恒；动量守恒；且λ>λ'
47、防止放射性污染的防护措施有（）
A、将废弃的放射性物质进行深埋
B、将废弃的放射性物质倒在下水道里
C、接触放射性物质的人员穿上铅防护服
D、严格和准确控制放射性物质的放射剂量
48、放射性元素半衰期在下列情况下没有变的是：（）
A、放射性元素放出α射线后；得到新的放射性元素
B、放射性元素与其他物质进行化学反应；生成一种新的化合物
C、对放射性元素升温、加压
D、用高能粒子轰击；得到新的放射性元素
49、核反应堆中控制链式反应速度的材料是（ ）
A 、铀棒
B 、镉棒
C 、石墨或重水
D 、含铅的水泥
50、质能方程告诉我们（ ）
A 、质量就是能量
B 、质量可以转变为能量
C 、一定的能量和一定的质量相对应
D 、质能方程是对能的转化和守恒定律的否定
51、1994年3月；中国科技大学研制成功了比较先进的HT-7型超导托卡马克（Tokamak ）。

托卡马克是研究受控核聚变的一种装置；这个词是由toradal(环行的)、kamera （真空室）、magnit （磁）三个词的前两个字母以及katushka （线圈）的第一个字母组成的缩写。

根据以上信息；下列判断中可能正确的是： （ ）
A 、 核反应原理是氘核的原子核在装置中聚变成氦核；同时释放出大量的能量
B 、 线圈的作用是能够产生磁场使氘核等带电粒子在磁场中旋转而不溢出装置
C 、 这种装置同我国秦山大亚湾核电站所使用的核装置的核反应原理相同
D 、这种装置可以控制热核反应速度；使聚变能缓慢而稳定的释放
52．氢原子从激发态跃迁到基态时；则核外电子
A ．动能增加；电势能减少；动能的增加量小于电势能的减少量
B ．动能增加；电势能减少；动能的增加量等于电势能的减少量
C ．动能减少；电势能增加；动能的减少量大于电势能的增加量
D ．动能减少；电势能增加；动能的减少量等于电势能的增加量
53． 1964年至1967年我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功．1999年9月18日；中共中央、国务院、中央军委隆重表彰为研制“两弹一星”作出杰出贡献的科学家．下列核反应方程中属于“两弹”的基本反应方程式是CD
A ．He Th U 4223490238
92+→ B ．H O He N 1117842147+→+
C ．n 10Xe Sr n U 1013654903810235
92++→+ D ．n He H H 10423121+→+
54、其原子核有N 个核子；其中中子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 －2）个
C 、核子数是（N －2）个
D 、原子序数是N －n －2
55、关于质能方程E =Δmc 2；下列说法正确的是
A 、质量与能量可以相互转化
B 、当物体向外释放能量时；其质量必定减少；且减少的质量Δm 与释放的能量ΔE 满
足ΔE =Δmc 2
C 、物体的核能可以用mc 2表示
D 、mc 2是物体所蕴藏能量的总和
参考答案。