2010届高三物理最新月考汇编：光学

用心 爱心 专心 A B C O 2010 届高三联考题届高三联考题 光光 学学 一 选择题一 选择题 1 北京市第八十中学北京市第八十中学 20092009 20102010 学年度第一学期月考学年度第一学期月考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 分别照射到相同的金属板 a b c 上 如题图所示 已知金属板 b 有光电子放出 则可知 D A 板 a 一定不放出光电子 B 板 a 一定放出光电子 C 板 c 一定不放出光电子 D 板 c 一定放出光电子 2 江苏省淮阴中学江苏省淮阴中学 20102010 届高三摸底考试届高三摸底考试下列说法正确的是 AC A 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时 释放一定频率的光子 同时电子的动 能增大 电势能减小 B 光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的 C 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 D 射线 射线 射线本质上都是电磁波 且 射线的波长最短 3 福建省龙岩二中福建省龙岩二中 2010 届高三摸底考试届高三摸底考试关于光的以下说法中正确的是 B A 麦克斯韦预言光具有波粒二象性 B 光的干涉和衍射现象证明了光具有波动性 C 光电效应现象证明了光是一种电磁波 D 光的偏振现象说明光波是纵波 4 福建省龙岩二中福建省龙岩二中 2010 届高三摸底考试届高三摸底考试如图所示 一束光从空气垂直射到直角棱 镜的 AB 面上 已知棱镜材料的折射率为 1 4 则这束光进入棱镜后的光路图应为下 面四个图中的 D 5 5 浙江省温州市十校联合体浙江省温州市十校联合体 20102010 届高三期中联考届高三期中联考如图所示 一条红色光线和另一条紫色光 用心 爱心 专心 线 以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖 其透射光线都是由圆心 O点沿OC方向射出 则可知 BC A AO是红光 B AO是紫光 C AO穿过玻璃砖所需时间较长 D 在双缝干涉实验中 若仅将入射光由紫光变为红光 则干涉亮条纹间距变小 6 北京市第八十中学北京市第八十中学 20092009 20102010 学年度第一学期月考学年度第一学期月考我们经常可以看到 凡路边施工处 总挂着红色的电灯 这除了红色光容易引起人的视觉注意以外 还有一个重要的原因 这一 原因是红色光 A A 比其它色光更容易发生衍射 B 比其它可见光的光子能量大 C 比其它可见光更容易发生干涉 D 比其它可见光更容易发生光电效应 7 北京市第八十中学北京市第八十中学 20092009 20102010 学年度第一学期月考学年度第一学期月考右图为氢原子能级的示意图 现有大量的氢原子处于 n 4 的激发态 当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光 关于这些光下列说法正确的是 D A 最容易表现出衍射现象的光是由 n 4 能级跃迁到 n 1 能级产生的 B 频率最小的光是由 n 2 能级跃迁到 n 1 能级产生的 C 这些氢原子总共可辐射出 3 种不同频率的光 D 用 n 2 能级跃迁到 n 1 能级辐射出的光照射逸出功为 6 34eV 的金属铂能发生光电效应 8 北京市第八十中学北京市第八十中学 20092009 20102010 学年度第一学期月考学年度第一学期月考 2003 年全世界物理学家评选出 十大最美物理实验 排名第一的为 1961 年物理学家利用 托马斯 杨双缝干涉实验 装 置进行电子干涉的实验 从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光 屏上出现干涉条纹 该实验说明 C A 光具有波动性 B 光具有波 粒二象性 C 微观粒子也具有波动性 D 微观粒子也是一种电磁波 9 9 浙江省温州市十校联合体浙江省温州市十校联合体 20102010 届高三期中联考届高三期中联考用如图所示的实验装置观察光的薄膜干 涉现象 图 a 是点燃的酒精灯 在灯芯上洒些盐 图 b 是竖立的附着一层肥皂液薄 用心 爱心 专心 膜的金属线圈 将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转 观察到的现象是 D A 当金属线圈旋转 30 时 干涉条纹同方向旋转 30 B 当金属线圈旋转 45 时 干涉条纹同方向旋转 90 C 当金属线圈旋转 60 时 干涉条纹同方向旋转 30 D 干涉条纹保持不变 10 天津市天津市 2010 届高三上学期六校联考届高三上学期六校联考 OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面 a b两束可见 单色光从空气垂直射入棱镜底面 MN 在棱镜侧面OM ON上反射和折射的情况如图所示 由此 可知 D A 棱镜内a光的传播速度比b光的小 B b 光比 a 光更容易发生明显衍射现象 C a光的频率比b光的高 D a光的波长比b光的长 二 非选择题二 非选择题 11 11 海海南南省省海海口口市市 2 20 01 10 0 届届高高三三调调研研测测试试 1 一频率为 5 10 1014 14Hz Hz 光波在某介质中传播 某时刻电场横波图象如图 12 a 所示 光波在该介质中的传播速度v m s 在该介 质中的折射率n 2 一束的光波以450的入射角 从 AB 面射入图 12 b 所示的透明三棱镜中 棱镜折射率n 2 试求光进入 AB 面的折射角 并在图 12 b 上画出该光束在棱镜中 的光路 答案 答案 1 2 108 2 分 n 1 5 2 分 2 2 1 22 2sin sin n i 0 30 3 分 画图 共 5 分 其中由几何关系 画出光线在 AC 面上的入射角 i 450 得 2 分 图 12 a 图 12 b 用心 爱心 专心 由 2 21 sin n C C 450 光在 AC 面发生全反射 2 分 并垂直 BC 面射出 1 分 12 吉林省长白县吉林省长白县 20102010 届高三质量检测届高三质量检测如图所示 有一截面是直角三角形的 棱镜 ABC A 30 它对红光的折射率为 n1 对紫光的折射率为 n2 在距 AC 边 d 处有一与 AC 平行的光屏 现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直 AB 边射 入棱镜 1 红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少 2 为了使红光能从 AC 面射出棱镜 n1应满足什么条件 3 若两种光都能从 AC 面射出 求在光屏 MN 上两光点间的距离 解 解 1 v红 C n1 v紫 C n2 v红 v紫 n2 n1 3 分 方程 2 分 结果 1 分 2 C 30 sinC 2 11 1 n n1 2 3 分 3 1 1 30sin sin n r 2 2 30sin sin n r x d tanr2 tanr1 d 2 1 1 2 2 2 44n n n n 方程每个 1 分 结果 1 分 13 山东省费县一中山东省费县一中 2010 届高三第一次调研测试届高三第一次调研测试如图为双缝干涉的实验示 意图 若要使干涉条纹的间距变大可改用长更 填长 短 的 单色光 或是使双缝与光屏间的距离 填增大 减小 答案答案 长 增大 解析 依据双缝干涉条纹间距规律 L x d A 可知要使干涉条纹的间距变大 需要改用 波长更长的单色光 应将增大双缝与屏之间的距离L 14 北京市第八十中学北京市第八十中学 20092009 20102010 学年度第一学期月考学年度第一学期月考光子具有能量 也具有动量 光 照射到物体表面时 会对物体产生压强 这就是 光压 光压的产生机理如同气体压强 大 B A C d M N B A C d M N r1 r2 用心 爱心 专心 量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力 器壁在单位面积上受到的压力就是气 体的压强 设太阳光每个光子的平均能量为 E 太阳光垂直照射地球表面时 在单位面积上 的辐射功率为 P0 已知光速为 c 则光子的动量为 E c 求 1 若太阳光垂直照射在地球表面 则时间 t 内照射到地球表面上半径为 r 的圆形区域 内太阳光的总能量及光子个数分别是多少 2 若太阳光垂直照射到地球表面 在半径为 r 的某圆形区域内被完全反射 即所有光 子均被反射 且被反射前后的能量变化可忽略不计 则太阳光在该区域表面产生的光压 用 I 表示光压 是多少 3 有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源 一般情况 下 太阳光照射到物体表面时 一部分会被反射 还有一部分被吸收 若物体表面的反射系 数为 则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的 2 1 倍 设太阳帆的反射系数 0 8 太阳帆为圆盘形 其半径 r 15m 飞船的总质量 m 100kg 太阳光垂直照射在太阳帆 表面单位面积上的辐射功率 P0 1 4kW 已知光速 c 3 0 108m s 利用上述数据并结合第 2 问中的结论 求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下 能产生的加速度大小是多少 不考 虑光子被反射前后的能量变化 保留 2 位有效数字 解解 1 时间 t 内太阳光照射到面积为 S 的圆形区域上的总能量 E总 P0St 解得 E总 r2 P0t 照射到此圆形区域的光子数 n E E总 解得 n E tPr 0 2 2 因光子的动量 p c E 则到达地球表面半径为 r 的圆形区域的光子总动量 p总 np 因太阳光被完全反射 所以时间 t 内光子总动量的改变量 p 2p 设太阳光对此圆形区域表面的压力为 F 依据动量定理 Ft p 太阳光在圆形区域表面产生的光压 I F S 解得 I c P02 用心 爱心 专心 3 在太阳帆表面产生的光压 I 2 1 I 对太阳帆产生的压力 F I S 设飞船的加速度为 a 依据牛顿第二定律 F ma 解得 a 5 9 10 5m s2 2009 届高三联考题届高三联考题 光学光学 一 一 选择题选择题 1 09 1 09 茂名模拟茂名模拟 下列表述正确的是 ADAD A 伽利略通过实验和合理的外推提出质量并不是影响落体运动快慢的原因 B 牛顿最早成功利用实验方法测出了万有引力常量 C 爱因斯坦提出了量子理论 后来普朗克用光电效应实验提出了光子说 D 麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在 由赫兹用实验证实了电磁波的存在 2 09 2 09 肇庆一模肇庆一模 卢瑟福通过 粒子散射实验 判断出原子中心有一个很小 的核 并由此提出了原子的核式结构学说 如 右图所示的平面示意图中 两条线 表示 粒子运动的轨迹 则沿 所示方向射向原子核的 粒子可能的运动 轨迹是 A A A 轨迹 a B 轨迹 b C 轨迹 c D 轨迹 d 3 09 3 09 茂名模拟茂名模拟 氢原子从一种定态跃迁到另一种定态 BCBC 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 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 09 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 若氢原子放出一个光子 则其电子的动能减小 轨道半径变大 4 094 09 湛江模拟湛江模拟 关于天然放射现象 下列说法正确的是 B B A 衰变说明原子核里有电子 a b c d 原子核 用心 爱心 专心 nHeHH 1 0 4 2 3 1 2 1 B 某原子核经过一次 衰变和两次 衰变后 核内中子数减少 4 个 C 放射性物质的温度升高 其半衰期将缩短 D 射线的电离作用很强 可用来消除有害静电 5 095 09 六校联考六校联考 太阳里的热核反应方程为 下列说法正确的是 B B A H 2 1 和H 3 1 是两种不同元素的原子核 B H 2 1 和H 3 1 是氢的两种同位素的原子核 C 这个反应既是核反应 也是化学反应 D 这个反应过程中反应前核的总质量小于反应后核的总质量 6 096 09 深圳一模深圳一模 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时 下列说法中正确的 是 BDBD A 氢原子的能量增加 B 氢原子的能量减少 C 氢原子要吸收一定频率的光子 D 氢原子要放出一定频率的光子 7 7 09 09 汕头模拟汕头模拟 在下列四个核反应方程中 x1 x2 x3和 x4各代表某种粒子 nHexH 1 0 4 21 3 1 2 17 8 4 2 14 7 xOHeN 3 12 6 4 2 9 4 xCHeBe 4 27 13 4 2 24 12 xAlHeMg 以下判断中正确的是 CDCD A x1 是质子 B x2是中子 C x3是中子 D x4是质子 8 098 09 茂名模拟茂名模拟 利用氦 3 3 2He 和氘进行的聚变安全无污染 容易控制 月球上有大量 的氦 3 每个航天大国都将获取氦 3 作为开发月球的重要目标之一 嫦娥一号 探月 卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦 3 的分布和储量 已知两个氘核聚变生成一 个氦 3 和一个中子的核反应方程是 2 2 1 H 3 2He 1 0n 3 26 MeV 若有 2g 氘全部发生聚 用心 爱心 专心 变 则释放的能量是 NA为阿伏加德罗常数 C C A 0 5 3 26 MeV B 3 26 MeV C 0 5NA 3 26 MeV D NA 3 26 MeV 9 099 09 湛师附中模拟湛师附中模拟 下列有关物理学史或物理理论的说法中 正确的是 BDBD A 经典力学对处理高速运动的微观粒子具有相当高的正确性 B 伽利略认为物体的运动不需要力来维持 C 爱因斯坦的相对论认为长度 质量 时间都是绝对不变的 D 最早发现中子的物理学家是查德威克 D U 235 92 是天然放射性元素 它的半衰期约为 7 亿年 随着地球环境的不断变化 半衰期可 能变短也可能变长 10 0910 09 汕头模拟汕头模拟 可见光光子的能量在 1 61eV 3 10eV 范围内 若氢原子从高 能级跃迁到低能级 根据氢原子能级图 如图 可判断 B B A 从 n 4 能级跃迁到 n 3 能级时发出可见光 B 从 n 3 能级跃迁到 n 2 能级时发出可见光 C 从 n 2 能级跃迁到 n 1 能级时发出可见光 D 从 n 4 能级跃迁到 n 1 能级时发出可见光 11 0911 09 湛江模拟湛江模拟 下列说法符合物理史实的是 BCBC A 牛顿最早论证了重物体不会比轻物体下落得快 B 卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出万有引力的引力常量 C 卢瑟福的 粒子散射实验可以估测原子核的大小 D 法拉第首先发现电流可以使周围磁针偏转的效应 称为电流的磁效应 12 12 09 09 深圳一模深圳一模 已建成的广东大亚湾核电站利用的是 C C A 放射性元素发生 衰变放出的能量B 放射性元素发生 衰变放出的能量 C 重核裂变放出的能量 D 热核反应放出的能量 13 0913 09 肇庆一模肇庆一模 太阳的能量来自下面的反应 四个质子 氢核 聚变成一个 粒子 同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子 已知 粒子的质量为 m 质子的质 用心 爱心 专心 量为 mp 电子的质量为 me 用 NA表示阿佛加德罗常数 用c表示光速 则太阳上 2 kg 的氢核聚变成 粒子时所放出的能量为 C C A 125 4mp m 2me NAc2 B 250 4mp m 2me NA c2 C 500 4mp m 2me NA c2 D 1000 4mp m 2me NA c2 14 0914 09 湛师附中模拟湛师附中模拟 卢瑟福通过对 a 粒子散射实验结果的分析 提出了 A A A 原子的核式结构模型 B 原子核内有中子存在 C 电子是原子的组成部分 D 原子核是由质子和中子组成的 15 15 09 09 汕头模拟汕头模拟 在物理学发展的过程中 许多物理学家的科学发现推动了人类历史的 进步 下列说法正确 的是 ADAD A 欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系 B 库仑发现了电流的磁效应 C 麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在 D 法拉第发现了电磁感应规律 16 0916 09 湛江二中模拟湛江二中模拟 在物理学发展的过程中 许多物理学家的科学发现推动了人类历 史的进步 在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中 不正确的说法是 A A A 库伦发现了电流的磁效应 B 爱因斯坦成功地解释了光电效应现象 C 法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律 D 牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力 学的基础 17 0917 09 六校联考六校联考 氦原子被电离一个核外电子 形成类氢结构的氦离子 已知基态的氦离 子能量为 E1 54 4eV 氦离子的能级示意图如图所示 在具有下列能量的光子或者电子中 不能被基 态氦离子吸收而发生跃迁的是 A A A 42 8eV 光子 B 43 2eV 电子 C 41 0eV 电子 D 54 4eV 光子 18 0918 09 陈经纶中学模拟陈经纶中学模拟 某研究性学习小组在探究光的折射过程中 研究折射角与入射角 之间的关系 当光由空气斜射入玻璃中时 测得实验数据如下表 用心 爱心 专心 由此实验数据可以初步得到的结论是 B B A 在误差允许范围内 入射角与折射角之比总是定值 B 在误差允许范围内 入射角正弦与折射角正弦之比总是定值 C 在误差允许范围内 入射角与折射角之差总是定值 D 在误差允许范围内 入射角正弦与折射角正弦之差总是定值 二 二 非选择题非选择题 19 09 茂名模拟 1 心电图仪是用来记录心脏生物电的变化规律的装置 下面是甲 乙 两人在同一台心电图机上作出的心电图分别如图 11 甲 乙所示 医生通过测量后记下 甲的心率是 60 次 分 试分析 甲的心动周期为 该心电图机图纸移 动的速度为 乙的心率为 2 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为 这种镀膜技术的物理学依据是 答案 1 1 s 25mm s 75 次 分 2 内能 光的干涉 20 09 湛江模拟 如图所示 是一列简谐横波在 t 0 时的波形 波沿 x 轴正方向 传播 已知从 t 0 至 t 1 1s 时间内 P 质点第三次出现在波峰位置 则此简谐 横波的振动周期 T s 该波的波长 m 该波的波速 v 用心 爱心 专心 m s 答案 0 4 2 5 21 09 21 09 深圳一模深圳一模 1 根据麦克斯韦电磁场理论 如果在空间某区域有周期性变化的电 场 这个变化的电场就会在周围产生 不同波段的电磁波具有不同的特性 如 红外线具有明显的 效应 紫外线具有较强的 效应 2 如图是一个单摆的共振曲线 此单摆的固有周期 T 是 s 若将此单摆的摆长增大 共振曲线的最 大值将 填 向左 或 向右 移动 答案 1 周期性变化的磁场 热 荧光 2 2 5 左 22 0922 09 肇庆一模肇庆一模 1 一列横波在 x 轴上传播 在 t1 0 和 t2 0 005s 时 的波形曲线如右图所示 由图中读出波的波长是 m 若波的周期 大于 t2 t1 且向右传播 则该波的波速是 m s 若波的周期小于 t2 t1 并且波速为6000m s 则波的传播方向 是向 传 2 如右图所示 a b 两幅图是由单色光分别入射到两圆孔形成的图像 由图判断 a 是 光的 选填 干涉 或 衍射 图像 图 a 所对应的圆孔孔径 选填 大 于 或 小于 图 b 所对应的圆孔孔径 答案 1 8 400 右 由于 t T 故若波向左传 则Tnt 4 3 若向右传 则 Tnt 4 1 且 n 1 由 v T 可得 n 值 计算结果向右传时 n 为非整数 向左传时 n 为整数 故该情况为左传 2 衍射 小于 23 0923 09 湛师附中模拟湛师附中模拟 1 光电效应现象 说明光具有 选填 波动性 粒子性 2 一列简谐横波在0 t时的波形图如下 若波自右向左传播的 则处 于 平衡位置的P点此时的运动方向是 若经过时间t 0 03s 后 P 点刚好 第一次到达波峰 则波的传播速度是 答案 1 粒子性 2 向下 10m s A c m f H z 00 2 0 4 0 6 0 8 1 0 2 4 6 用心 爱心 专心 24 0924 09 深圳高中模拟深圳高中模拟 1 下列说法中正确的是 AFGAFG A 简谐波沿长绳传播 绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等 B 机械波和电磁波一样从空气进入水中波长变短 C 某同学在做 用单摆测定重力加速度 的实验 释放摆球的同时开始计时 D 在波的干涉中 振动加强的点一定处在波峰或波谷的叠加处 E 天边的彩虹是光的衍射现象 F 振荡电场和振荡磁场交替产生 相互依存 形成不可分离的统一体 即电磁场 G 除了从光源直接发出的光以外 我们通常看到的绝大部分光都是偏振光 2 某单色光在真空中的光速为 c 波长为 0 则它在折射率为 n 的介质中传播时的速度 为 波长为 答案 2 n c n 0 25 0925 09 潮州模拟