北京市2009年高考專題強化訓練（五）

 光學 原子物理

選擇題：（每題至少有一個選項正確）

1．下列關于波的敘述中正確的是（  ）

A．光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波

B．超聲波可以在真空中傳播

C．白光經光密三棱鏡折射發(fā)生色散時，紅光的偏折角最大

D．當日光燈啟動時，旁邊的收音機會發(fā)出“咯咯”聲，這是由于電磁波的干擾造成的

2．關于近代物理學的結論中，下面敘述中正確的是（  ）

A．宏觀物體的物質波波長非常小，極易觀察到它的波動性

B．光電效應現(xiàn)象中，光電子的最大初動能與照射光的頻率成正比

C．光的干涉現(xiàn)象中，干涉亮條紋部分是光子到達幾率多的地方

D．氫原子的能級是不連續(xù)的，但輻射光子的能量卻是連續(xù)的

3．在沒有月光的夜間，一個池面較大的水池底部中央有一盞燈（可看做光源），小魚在水中游動，小鳥在水面上方飛翔，設水中無雜質且水面平靜，下面的說法中正確的是（ ）

A．小魚向上方水面看去，看到水面到處都是亮的，但中部較暗

B．小魚向上方水面看去，看到的是一個亮點，它的位置與魚的位置無關

C．小鳥向下方水面看去，看到水面中部有一個圓形區(qū)域是亮的，周圍是暗的

D．小鳥向下方水面看去，看到的是一個亮點，它的位置與鳥的位置有關

4．如圖所示，激光液面控制儀的原理是：固定的一束激光AO以入射角I  照射到水平面上，反射光OB射到水平放置的光屏上，屏上用光電管將光訊號轉換為電訊號，電訊號輸入控制系統(tǒng)來控制液面的高度，若發(fā)現(xiàn)光點在屏上向右移動了△s距離，即射到點，則液面的高度變化是（ ）

A.液面降低     B.液面升高

C.液面降低    D.液面升高

5．一束單色光由空氣射入截面為半圓形的玻璃磚，再由玻璃磚射出，入射光線的延長線沿半徑指向圓心，則在如圖所示的四個光路圖中，有可能用來表示上述光現(xiàn)象的是（ ）

6．如圖所示，空氣中有一塊橫截面呈扇形的玻璃磚，折射率為.現(xiàn)有一細光束垂直射到AO面上，經玻璃磚反射、折射后，經OB面平行返回，∠AOB為135⁰，圓的半徑為r，則入射點P距圓心O的距離為（  ）

A.   B.     C. rsin 7. 5⁰   D. rsin 15⁰

7．如圖所示，全反射玻璃三棱鏡的折射率n=，一束光線垂直于ac邊從點O射入棱鏡，現(xiàn)在讓入射光線繞O點旋轉改變入射方向，以下結論正確的是（  ）

A．若入射光線從圖示位置順時針旋轉，則折射光線將從ab邊射出且

   向右移動

B．若入射光線從圖示位置順時針旋轉，則折射光線將會從ab、bc兩

   邊射出

C．若入射光線從圖示位置逆時針旋轉，則折射光線將從ab邊射出且向左移動

D．若入射光線從圖示位置逆時針旋轉，則折射光線將從bc邊射出且向下偏轉移動

8．2008年奧運會上，光纖通信網將覆蓋所有的奧運場館，為各項比賽提供安全、可靠的通信服務，光纖通信是利用光的全反射將大量信息高速傳輸．若采用的光導纖維是由內芯和包層兩層介質組成，下列說法正確的是（ ）

A．內芯和包層折射率相同，折射率都大

B．內芯和包層折射率相同，折射率都小

C．內芯和包層折射率不同，包層折射率較大

D．內芯和包層折射率不同，包層折射率較小

9．如圖所示，MN是暗室墻上的一把直尺，一束寬度為a的平行白光垂直射向MN，現(xiàn)將一橫截面是直角三角形（頂角A為30⁰）的玻璃三棱鏡放在圖中虛線位置，且使其截面的直角邊AB與MN平行，則放上三棱鏡后，射到直尺上的光將（ ）

A.被照亮部分下移

B.被照亮部分的寬度不變

C.上邊緣呈紫色，下邊緣呈紅色

D.上邊緣呈紅色，下邊緣呈紫色

10．某種色光，在真空中的頻率為，波長為，光速為c，射入折射率為n的介質中時，下列關系中正確的是（  ）

A.速度是c，頻率為，波長為

B.速度是c/n,頻率為／n，波長為/n

C.速度是c/n,頻率為，波長為/n

D.速度是c/n,頻率為，波長為

11．如圖所示，一細束紅光和一細束紫光以相同的入射角i從空氣射入長方 體形玻璃磚的同一點，并且都直接從下表面射出，下列說法正確的是（ ）

A．從上表面射入時紫光的折射角比紅光的折射角小

B．從下表面射出時紫光的折射角比紅光的折射角大

C．紫光和紅光將從下表面的同一點射出

D．從下表面射出后紫光和紅光一定平行

12．a、b兩種單色光以相同的入射角從某種介質射向真空，光路如圖所示，則以下敘述正確的是（ ）

A．a光的全反射臨界角小于b光的全反射臨界角

B．用同一干涉裝置可看到a光的干涉條紋間距比b光寬

C．在該介質中a光的傳播速度大于b光的傳播速度

D．如果b光能使某種金屬發(fā)生光電效應，a光也一定能使該金屬發(fā)生光

   電效應

13．如圖所示，MN是位于水平平面內的光屏，放在水平面上的半圓柱形玻璃磚的平面部分ab 與屏平行，由光源S發(fā)出的一束白光從半圓沿半徑射入玻璃磚，通過圓心O再射到屏上，在豎直平面內以O點為圓心沿逆時針方向緩緩轉動玻璃磚，在光屏上出現(xiàn)了彩色光帶，當玻璃磚轉動角度大于某一值，屏上彩色光帶中的某種顏色的色光首先消失，有關彩色光的排列順序和最先消失的色光是（  ）

A．左紅右紫，紅光   B．左紅右紫，紫光  C．左紫右紅，紅光   D．左紫右紅，紫光

14．如圖所示，一個棱鏡的橫截面ABC為等腰直角三角形一細束紅光從AC面上的P點沿平行于AB的方向射入棱鏡，從BC面上的Q點平行于AB射出，且PQ//AB（圖中未畫出光在棱鏡里的光路）．如果將一細束紫光也從P點沿同樣的方向射入棱鏡，則從BC面上射出的光線將（ ）

A．仍從Q點射出，射出光線仍平行于AB

B．仍從Q點射出，但射出光線不再平行于AB

C．從Q點上方的某一點處射出，射出光線仍平行于AB

D．從Q點下方的某一點處射出，射出光線仍平行于AB

15．甲、乙兩種單色光分別垂直進入一塊厚玻璃磚，已知它們通過玻璃中的時間，那么，甲、乙兩種單色光光子的能量關系是（  ）

A.    B.    C.    D．不能確定

16．在圖甲所示的裝置中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，W為由石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上，E為輸出電壓可調的直流電流，其負極與電極A相連，A是電流表，實驗發(fā)現(xiàn)，當用某種頻率的單色光照射K時，K會發(fā)出電子（光電效應），這時，即使A、K之間的電壓等于零，回路中也有電流．當A的電勢低于K時，而且當A比K的電勢低到某一值Uc時，電流消失，Uc稱為截止電壓，當改變照射光的頻率，截止電壓Uc也將隨之改變，其關系如圖乙所示，如果某次實驗我們測出了畫出這條圖線所需的一系列數(shù)據(jù)，又知道了電子電量，則（  ）

A.可得該金屬的極限頻率  B.可求得該金屬的逸出功

C.可求得普朗克常量      D.可求得電子的質量

17．一細光束中包含有紅和藍兩種單色光，由真空中以不等于0⁰的入射角照射到透明的平板玻璃上，透過玻璃板后，又射出到真空中，則下列說法中正確的是（  ）

A.進入玻璃板的光線從玻璃板的表面射出時（即光線經過下表面時），紅光和藍光的入射角不同，折射角也不同

B.紅光在玻璃中的波長與在真空的波長相比大于藍光在玻璃中的波長與在真空中的波長之比

C.無論藍光或紅光由真空射入玻璃后，其速度都變小，所以光子的能量都變小

D.紅光在玻璃板中所經歷的路程比藍光的短

18．如圖所示是倫琴射線管的裝置示意圖，關于該裝置，下列說法中正確的是（ ）

A. E₁可用低壓交流電源，也可用直流電源（蓄電池）

B.E₂是高壓直流電源，且E₂的右端為電源的正極

C.射線a、b均是電子流

D.射線a是電子流、射線b是X射線

19．如圖所示，已知用光子能量為2.82eV的紫光照射光電管中的金屬涂層時，毫安表的指針發(fā)生了偏轉。若將電路中的滑動變阻器的滑頭P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，電壓表讀數(shù)為1V，則該金屬涂層的逸出功約為（  ）

A. 2. 9×10^-19J      B. 4.5×10^-19J

C. 2. 9×10^-26J      D. 4. 5×10^-26 J

20．2003年全世界物理學家評選出“十大最美物理實驗”，排名第一的為1961年物理學家利用“托馬斯?楊雙縫干涉實驗”裝置進行電子干涉的實驗．從輻射源射出的電子束經兩個靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)干涉條紋，該實驗說明（  ）

A.光具有波動性

B.光具有波、粒二象性

C.微觀粒子也具有波動性

D.微觀粒子也是一種電磁波

21．我們經�？梢钥吹�，在路邊施工處總掛著紅色的電燈，這除了紅色光容易引起人的視覺注意以外，還有一個重要的原因，這一原因是紅色光（ ）

A．比其他色光更容易發(fā)生衍射      B．比其他色光的光子能量大

C．比其他色光更容易發(fā)生干涉      D．比其他色光更容易發(fā)生光電效應

22．夜晚，汽車前燈發(fā)出的強光將迎面駛來的汽車司機照射得睜不開眼，嚴重影響行車安全．若考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠�振光；同時汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透偏方向正好與燈光的振動方向垂直，但還要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體，假設所有的汽車前窗和前燈玻璃均按同一要求設置，下面的措施中可行的是（  ）

A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的

B．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的

C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45⁰，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45⁰

D．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45⁰

23．如圖所示是用光學的方法來檢查一物體表面光滑程度的裝置，其中A為標準平板，B為被檢查其表面光滑程度的物體，C為單色入射光，如果要說明能檢查平面光滑程度的道理，則需要用到下列哪些光學概念？（  ）

A．反射和干涉   B．全反射和干涉

C．反射和衍射   D.全反射和衍射

24．酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會看到在一定的距離之外，地面顯得格外的明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠處車、人的倒影．但當你靠近“水面”時，它也隨你的靠近而后退．對此現(xiàn)象的正確解釋是（  ）

A．同海市屬樓的光學現(xiàn)象具有相同的原理，是由于光的全反射作用造成的

B.“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產生的幻覺

C．太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射

D．太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射

25．在一次觀察光的衍射實驗中，觀察到如圖所示的清晰的亮暗相間的圖樣，那么障礙物可能是（  ）

A．很小的不透明圓板

B．很大的中間有大圓孔的不透明檔板

C．很大的不透明圓板    D．很大的中間有小圓孔的不透明擋板

26．如圖所示，劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖 (a）所示．將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜，當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖(b)所示．干涉條紋有如下特點：(1)任意一條明條紋或者暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(2）任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定．現(xiàn)若在圖(a)裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋（  ）

A．變疏  B．變密   C．不變   D．消失

27．1924年法國物理學家德布羅意提出物質波的概念，任何一個運動著的物體，小到電子，大到行星、恒星都有一種波與之對應，波長為=h/p, p為物體運動的動量,h是普朗克常量．同樣光也具有粒子性，光子的動量為p=h/．根據(jù)上述觀點可以證明一個靜止的自由電子如果完全吸收一個光子，會發(fā)生下列情況：設光子頻率為，則E=h, p=h/=h/c，被電子吸收后有h=m_ev²/2,h/c=m_ev．由以上兩式可解得：v=2c，電子的速度為兩倍光速，顯然這是不可能的．關于上述過程以下說法正確的是（ ）

A．因為在微觀世界動量守恒定律不適用，上述論證錯誤，所以電子可能完全吸收一個 光子

B．因為在微觀世界能量守恒定律不適用，上述論證錯誤，所以電子可能完全吸收一個 光子

C．動量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍適用規(guī)律，所以唯一結論是電子不可能完全吸收一個光子

D．若光子與一個靜止的自由電子發(fā)生作用，則光子被電子散射后頻率不變

28．抽制高強度纖維細絲時可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，觀察激光束經過細絲時在光屏上所產生的條紋即可判斷細絲粗細的變化（  ）

A．這主要是光的干涉現(xiàn)象

B．這主要是光的衍射現(xiàn)象

C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗

D．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細

29．關于天然放射現(xiàn)象，以下敘述正確的是（  ）

A．若使放射性物質的溫度升高，其半衰期將減小

B．衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變?yōu)橘|子時產生的

C．在、、這三種射線中，射線的穿透能力最強，射線的電離能力最強

D．鈾核（U）衰變?yōu)殂U核（Pb)的過程中，要經過8次衰變和10次衰變

30．英國物理學家盧瑟福通過粒子散射實驗的研究提出了原子的核式結構學說，該學說包括的內容有（  ）

A．原子的中心有一個很小的原子核        B．原子的全部正電荷集中在原子核內

C．原子的質量幾乎全部集中在原子核內    D．原子是由質子和中子組成的

31．下列四個方程中，表示衰變的是（  ）

A.                    B.

C.           D.

32．某原子核的衰變過程為：，則（   ）

A．X的中子數(shù)比P的中子數(shù)少2           B．X的質量數(shù)比P的質量數(shù)多5

C．X的質子數(shù)比P的質子數(shù)少1           D．X的質子數(shù)比P的質子數(shù)多1

33．如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2. 49 eV的金屬鈉，下列說法正確的是（ ）

A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短

B．這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高

C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11. 11 eV

D．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9. 60 eV

34．氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結構的氦離子，已知基態(tài)的氦離子能量為E₁=－54. 4 eV,氦離子的能級示意圖如圖所示．在具有下列能量的光子或者電子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是（  ）

A．42.8 eV（光子）   B．43. 2 eV（電子）

C．41. 0 eV（電子）   D．54.4 eV（光子）

35．用一束單色光照射處于基態(tài)的一群氫原子，這些氫原子吸收光子后處于激發(fā)態(tài)，并能發(fā)射光子，現(xiàn)測得這些氫原子發(fā)射的光子頻率僅有三種，分別為、和，且<<。則入射光子的能量應為（  ）

A. h     B. h     C. h(＋）   D. h

36．靜止的鐳核Ra發(fā)生衰變，釋放出的粒子的動能為E₀ ,假設衰變時能量全部以動能形式釋放出來，則衰變過程中總的質量虧損是（   ）

A.     B.    C.     D.

37．下列說法正確的是（  ）

A．鈾235只要俘獲中子就能進行鏈式反應

B．所有的鈾核俘獲中子后都能裂變

C．太陽不斷地向外輻射大量能量，太陽質量應不斷減小，日地間距離應不斷增大，地球公轉速度應不斷減小

D．粒子散射實驗的結果證明原子核是由質子和中子組成的

38．一群處于基態(tài)的氫原子受某種單色光照射時，只能發(fā)射甲、乙、丙三種單色光，其中甲光的波長最短，丙光的波長最長，則甲、丙這兩種單色光的光子能量之比E_甲:E_丙等于（ ）

A. 3:2     B.6:1    C.32:5    D.9:4

39．有兩束均由質子和氘核混合組成的粒子流，第一束中的質子和氘核具有相同的動量，第二束中的質子和氘核具有相同的動能．現(xiàn)打算將質子和氘核分開，有以下一些做法，這些方法中可行的是（  ）

A．讓第一束粒子流垂直電場方向進入勻強電場后穿出

B．讓第一束粒子流垂直磁場方向進入勻強磁場后穿出

C．讓第二束粒子流垂直電場方向進入勻強電場后穿出

D．讓第二束粒子流垂直磁場方向進入勻強磁場后穿出

40．一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強磁場中，由于發(fā)生了衰變而形成了如圖所示的兩個圓形徑跡，兩圓半徑之比為1:16（ ）

A．該原子核發(fā)生了衰變

B．反沖核沿小圓做逆時針方向運動

C．原靜止的原子核的原子序數(shù)為15

D．沿大回和沿小圓運動的粒子的周期相同

專題五 答案

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