光 单元测试

二十二、光学原子物理综合

第Ⅰ卷(选择题共40分)

一、本题共10小题;每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.请将答案填入答题栏内.

1.太阳光从与水平面成40°角射来,为了反射光能照到竖井的底部,那么在井口安置的平面镜跟水平方向的夹角是

A.15°

B.25°

C.45°

D.65°

解析:考查光的反射定律在平面镜控制光路中的运用.按题意作出入射光及反射光,再作出两者构成的角的平分线,垂直角平分线就是平面镜的位置.

答案:D

2.用平面镜来观察身后的一个物体,要能看到物体完整的像,则镜面的长度至少应为物体高度的

A.倍

B.倍

C.1倍

D.上述答案都不对

解析:易误点:容易受思维定势的影响而选A项.本题并非观察者看其自身,而是看身后的物体.作图可知镜面的长度与物体长度、物体和观察者与平面镜的位置有关.

答案:D

3.天然放射性元素Th(钍)经过一系列衰变和衰变之后,变成Pb(铅).下列论断中正确的是

A.铅核比钍核少24个中子

B.铅核比钍核少8个质子

C.衰变过程中共有4次衰变和8次衰变

D.衰变过程中共有6次衰变和4次衰变

解析:考查和衰变的特点及核衰变方程的平衡.先考虑衰变的次数再考虑衰变的次数.

答案:BD

4.关于、、三种射线,下列说法中正确的是

A.射线是原子核自发放射出的氦核,它的穿透能力最强

B.射线是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力

C.射线一般伴随着或射线产生,它的穿透能力最强

D.射线是电磁波,它的穿透能力最弱

解析:考查三种射线的性质.

答案:C

5.关于电磁波谱,下列说法正确的是

A.电磁波中最容易表现干涉、衍射现象的是无线电波

B.红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发以后产生的

C.射线是原子内层电子受激发产生的

D.红外线的波长比红光长,它具有显著的化学作用

解析:考查电磁波不同波段的产生机理及各自的特点.

答案:AB

6.如图22—1为x射线管的结构示意图, E为灯丝电源.要使射线管发出x射线,须在K、A两极间加上几万伏的直流高电压

图22—1

A.高压电源正极应接在P点, x射线从k极发出

B.高压电源正极应接在P点, x射线从A极发出

C.高压电源正极应接在Q点, x射线从k极发出

D.高压电源正极应接在Q点, x射线从A极发出

解析:考查伦琴射线管的工作原理.

答案:D

7.在下列四个方程中,x1、x2、x3和x4各代表某种粒子

①U＋n→Sr＋Xe＋3x1

②H＋x2→He＋n

③U→Th＋x3

④Mg＋He→AL＋x4

以下判断中正确的是

A.x1是中子

B.x2是质子

C.x3是粒子

D.x4是氘核

解析: 考查核反应方程的书写规律及基本粒子特点

答案: AC

8.氢原子的基态能量为E1,下列四个能级图,正确代表氢原子能级的是

图22—2

解析: 考查对氢原子能级规律的认识.由E n=可知,随着量子数n的增大,两相邻能级间的能级差减小,故选C.

答案: C

9.关于光电效应规律,下面哪些说法是正确的

①当某种光照射金属表面时,能发生光电效应,则入射光强度越大,单位时间内逸出的光电子数也越多②当某种光照射金属表面时,能发生光电效应,则入射光的波长越小,产生的光电子的最大初动能越大③同一频率的光照射不同金属,如果都能发生光电效应,则逸出功大的金属产生的光电子的初动能也越大④不同强度的某种色光照射同一金属,强光能发生光电效应现象,弱光也一定能发生光电效应现象

A.①②③

B.①②④

C.①③

D.②③

解析: 考查对光电效应规律的理解.

答案: Ｂ

图22—3

10.图22—3①,为实验室所用的双缝干涉实验装置示意图,图22—3②为用某种单色光进行实验时,在屏上观察到的条纹情况,其中O为中央亮

纹,图中乙和丙图为把整个装置放入水中,可能观察到的条纹情

况,O'、O''为对应的中央亮纹,则以下说法中正确的是

A.该单色光在水中频率不变,丙图为水中实验时产生的条纹

B.该单色光在水中波长变长,丙图为水中实验时产生的条纹

C.该单色光在水中频率不变,乙图为水中实验时产生的条纹

D.该单色光在水中波长变长,乙图为水中实验时产生的条纹

解析: 考查光的干涉特点、折射规律.进入水中时,单色光的频率不变,波长变短,故干涉条纹间距变小.

答案: C

第Ⅱ卷(共110分)

二、本题共三小题,共18分.把答案直接填在题中的横线上或按要求作图.

11.要使伦琴射线管产生波长为5.00×10－11m的伦琴射线,则伦琴射线管的灯丝和靶间的电压至少应为________V.

解析:波长为=5.00×10－11m的x射线光子能量E=h.若电子经电场加速后获得的动能全部转化为光子的能量,有e U=h

解得U=2.49×104V.

答案:2.49×104

12.空中有一只小鸟, 距水面3m, 其正下方距离水面4m深处的水中有一条鱼,已知水的折射率为4/3,则鸟看水中鱼离它________m, 鱼看鸟离它________m.

解析:根据结论:在正上方观察透明体中的物体的视深

h' = (h为实际深度)可得鸟看水中鱼的视深h'==3m

距鸟为3＋3=6(m).再根据光路可逆性质,鱼看岸上鸟的视深

h'=nh=×3=4m.距鱼为4＋4=8m.

答案: 6; 8

13.两个放射性元素的样品A和B, 当A有的原子核发生了衰变时,B恰好有的原子核发生了衰变.可知A和B的半衰期之比

∶B=________∶________.

A

解析:衰变的定量规律为m=m0其中m0为原放射性物质质量,m为经t时间衰变后剩下的放射性物质的质量, 为该放射性物质的半衰期.同时间内A衰变了,剩,B衰变了,剩,故4A=6B A∶B=3∶2.

答案: 3:2