光、热学和近代物理（提升学生）

专题六光、热学和近代物理（提升）

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一、单选题

1.我国自主第三代核电“华龙一号”全球第4台机组于2022年3月在巴基斯坦并网发电。中

国核电推动我国“双碳”目标实现的同时，也为全球核电安全树立了标杆。关于核能，以下说

法正确的是（）

A.核能是来自化学变化释放的能量

B.核能是原子核结构发生变化时释放的能量

C.核能还不是安全、干净的能源

D.我国核电站利用了核聚变反应释放的能量

2.自然界中很多元.素具有放射性，对放射性亓素原子核衰变的特点，以下说法正确的是（）

A.衰变现象表明原子具有核式结构

B.衰变中会因放出粒子而损失能量，因而新原子核处于较低能级

C.衰变中的半衰期不会因环境变化而变化

D.衰变过程中的质量是守恒的

3.下列说法正确的是（）

A.比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出核能

B.根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的

运动速度减小

C.某一频率的光照射到某金属表面可以发生光电效应，入射光越强，光电子的最大初

动能越大

D.钮210的半衰期是5天，1克钮、210经过10天衰变，总质量变为0.25克

4.口本政府在2021年4月13口召开内阁会议正式决定将上百万吨福岛笫一核电站的核废

水排入海洋，此举引发国际广泛关注。核废水中包含有“笊”“葩"和"盥''等62种放射性物质，

其中瓶是氢的放射性同位素带有放射性，会发生衰变变成;He,半衰期为12.43年，该核反

应方程为：：Hr；He+：X,则（）

A.阳=1,〃=0,X是中子

B.m=1,〃=0,X是电子

C./”=0,n=I,X是中子

D.m=0,n=-1fX是电子

5.光刻机是生产大规模集成电路的核心设备。一个光刻机的物镜投影原理简化图如图所示，

三角形A8C为•个等腰直角三棱镜，半球形玻璃豉的半径为R,球心为0,为玻璃砖

的对称轴。间距为75/？的两条平行光线，从左侧垂直AB边射入三棱镜，经AC边反射后进

入半球形玻璃砖，最后汇聚在硅片上M点。己知半球形玻璃砖的折射率为反射光线关

于轴线对称。则两点间距离为（）

6.关于原子学物理知识，下列说法正确的是

A.升高放射性物质的温度，其半衰期变短

B.发生光电效应现象时，增大照射光的频率，同一金属的逸出功变大

C.*Np经过7次a衰变和5次p衰变后变成aBi

D.根据玻尔理论，氢原子向低能级跃迁时只放出符合两能级能量差的光子

7.“国际热核聚变实验堆（ITER）计戈仁是忖前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作

项目之一，ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托卜马克，俗称“人造太阳”。

人造太阳中发生的主要是氢的同位素——笊和气的核聚变反应。卜.列说法中正确的是（）

A.核反应方程为:H+；H-＞；He+；H

B.该核反应过程吸收能量

C.该核反应生成物的质量大广反应物的质量

D.聚变生成物;He的比结合能大于反应物:H的比结合能

8.一静止的钠24（：：Na）核发生衰变，衰变方程为::Naf^Mg+gY,假设释放的核能全部

转化为Mg和Y的动能，下列说法正确的是（）

A.2Mg中的A为24,[Mg与;:Na的中子数相同

B.衰变后[Mg的动能小于，的动能

C.钠核的比结合能大于镁核的比结合能

D.衰变后2Mg的动量大小大于"的动量大小

9.如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边A3以角度。入射,

依次经AC和4c两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了a角，则a

（）

C.小于90°D.与棱镜的折射率有关

10.光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成.在光纤中传输的信号是脉冲光

信号。当一个光脉冲从光纤中输入，经过一段长度的光纤传输之后，其输出端的光脉冲会变

宽，这种情况较严重（脉冲变宽到一定程度）时会导致信号不能被正确传输.引起这一差别

的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同（如图），沿光纤轴线传输的光纤用时

最短，在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见，我们研究一根长直光纤,

设其内芯折射率为小，外套折射率为〃2.在入射端，光脉冲宽度（即光持续时间）为△/,

在接收端光脉冲宽度（即光持续时间）为2。下面正确的是（）

A.为了保证光脉冲不从外套“漏”出，内芯和包套材料折射率的关系应满足：〃/<〃2

B.内芯材料的折射率〃/越大，光脉冲将越不容易从外套"漏''出

C.为了尽可能减小4,和加的差值，应该选用波长更短的光

D.为了尽可能减小加’和的差值，应该减小光纤的直径

二、多选题

II.下列说法正确的是0

A.温度越高，布朗运动越剧烈

B.分子间距离增大分子势能减小

C.多晶体没有规则的几何外形，但有固定的熔点

D.空气绝对湿度越大，人们感觉越潮湿

E.热量能由低温物体传给高温物体

12.下列说法正确的是（）

A.同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中大

B.少射线是放射性元素发生夕衰变时原子核内的中子转化成质子时产生的电子流

C.链式反应中，铀块的体积必须超过临界体积

D.利用y射线的贯穿性可以进行金属探伤，也能进行人体的透视

E.比结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳定

13.如图所示，遮光板A与光屏B平行放置且相距为4在A的中央挖一直径为d＞的圆孔，

并在孔内嵌入与孔等大的薄透镜L。现有一束平行光束垂直照射遮光板，在光屏上形成了一

个直径为42的圆形光斑，则该透镜的焦距大小可能为（）

AB

d#dxddxdd2d

4+4yd、cD-4+4

三、实验题

14.用双缝干涉测光的波长.实验装置如下图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L/=10Cmm,

双缝与屏的距离L2=700mm,双缝间距占0.25mm.用测量头来测量亮纹中心的距离.测量

头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准

亮纹的中心如图（乙）所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准

另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数.

滤光片单缝双缝

遮光筒屏

光源落-----------左

aa

（甲）

（乙）

第1条时读数第4条时读数

（丙）

（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所

示，则对准第1条时读数x尸mm,对■准第4条时读数X2=mm.

（2）根据以上数据计算波长4=nm.

15.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，小明将1mL的纯油酸配制成5000mL

的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，把I滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水

面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸

上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm。

（D下列有关该实验的说法正确的是（）

A.本实验也可直接将纯油酸滴在水面上测量

B.本实验将油膜看成单分子层油膜

C.本实验忽略了分子的间隙

D.测量油膜面积时，由于不足•格的油膜面积无法估读，应全部舍去

⑵该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为cn?,油酸膜的面积为

cnR按以上实验数据估测出油酸分子的直径为m（此空结果保留一位有效

数字）。

（3）将油酸酒精溶液滴入浅盘的水中后，油膜还未完全展开时迅速用笔在玻璃板上描出油膜

的轮廓，然后根据测量的数据算出分子直径，结果将（填“偏大偏小"或“不变

四、解答题

16.半圆杆玻璃体横截面如图所示，图中。为玻璃截面的圆心，0P与水平直径垂青。一细

激光束沿08照射到半圆柱玻璃体上的3点，经半圆柱玻璃折射后，出射光线与OP平行。

已知玻璃截面的圆半径为R,B到OP的距离为,，0P长为GR。求玻璃体的折射率〃。

17.如图所示，圆柱形油桶中装满折射率片及的某种透明液体，油桶的高度为“，半径为

|•凡桶的底部装有一块平面镜，在油桶底面中心正上方高度为4处有一点光源P,要使人

从液体表面上方任意位置处都能够观察到此液体内点光源户发出的光,d应该满足什么条件?

工5万万万寺初访5

18.如图所示，一块玻璃砖横截面为直角三角形ABC,ZB=90°,NC=30°一束单色光

从8c边上的M点射入玻璃砖，BM：MC=\：3O入射光与8。边的夹角。=3（），光线垂直

于AC边射出玻璃砖，出射点为N点（图中未标出），已知A3边的长度为L,求：

⑴玻璃砖对该单色光的折射率，并判断是否有光线从48边射出(写出必要的分析过程);

(ii)出射点N与八点的距离。

19.如图所示装置中两玻璃泡的容积均为匕=0.