高考復(fù)習(xí)光學(xué)原子物理

1、光學(xué)、原子物理綜合測(cè)試時(shí)量：90分鐘，滿分100分一、本題共10小題，每小題5分，共50分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分1.如圖光原-1所示，兩束單色光a、b自空氣射向玻璃，經(jīng)折射后形成復(fù)合光束c下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.從玻璃射向空氣，a光的臨界角小于b光的臨界角B.若用a光照射某光電管時(shí)恰好能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則用b光照射該光電管時(shí)一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C.經(jīng)同一雙縫所得干涉條紋，a光條紋寬度大于b光條紋寬度D.在玻璃中，a光的速度等于b光的速度2.關(guān)于光譜，下面說(shuō)法中正確的是（ ）A.熾

2、熱的液體發(fā)射連續(xù)光譜B.太陽(yáng)光譜中的暗線說(shuō)明太陽(yáng)上缺少與這些暗線相應(yīng)的元素 圖光原-1C.明線光譜和暗線光譜都可用于對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行分析D.發(fā)射光譜一定是連續(xù)光譜3.如圖光原-2是某金屬在光的照射下,光電子最大初動(dòng)能E k與入射光頻率v的關(guān)系圖象,由圖象可知（ ）A.該金屬的逸出功等于EB.該金屬的逸出功等于hv 0C.入射光的頻率為2v0時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E 圖光原-2D.入射光的頻率為v 0/2時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E/24.如圖光原-3是研究光的雙縫干涉示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2.由S1、S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋，已知入射激光的波長(zhǎng)為，屏上的P點(diǎn)

3、到兩縫S1和S2的距離相等，如果把P處的亮紋記作第0號(hào)亮紋，由P向上數(shù)，與0號(hào)亮紋相鄰的亮紋為1號(hào)亮紋，與1號(hào)亮紋相鄰的亮紋為2號(hào)亮紋，則P1處的亮紋恰好是10號(hào)亮紋.設(shè)直線S1P1的長(zhǎng)度為r1，S2P1的長(zhǎng)度為r2，則r2- r1等于（ ） 圖光原-3A.5 B.10 C.20 D.405根據(jù)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.原子中的正電荷均勻分布在整個(gè)原子范圍內(nèi)B.原子中的質(zhì)量均勻分布在整個(gè)原子范圍內(nèi)C.原子中的正電荷和質(zhì)量都均勻分布在整個(gè)原子范圍內(nèi)D.原子中的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在很小的區(qū)域范圍內(nèi)6.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)光子.已知質(zhì)

4、子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c.下列說(shuō)法正確的是（ ）A.核反應(yīng)方程是1H+0n1H+B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損m=m1+m2-m1C.輻射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)c 113D.光子的波長(zhǎng)=h 2(m1+m2-m3)c2187.一個(gè)氡核222218氡的質(zhì)量，以及22286Rn衰變成84PO的過(guò)程放出的粒子是（ ）A0.25g，a粒子 B0.75g，a粒子C0.25g，粒子 D0.75g，粒子8.三個(gè)原子核X、Y、Z，X核放出一個(gè)正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個(gè)個(gè)氦核（42He）.則下面說(shuō)法正確的是（ ）A.X核

5、比Z核多一個(gè)質(zhì)子B.X核比Z核少一個(gè)中子C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍9.在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過(guò)軸線的截面為等邊三角形，如圖光原-4所示.有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束光速在桌面上形成的光斑半徑為（ ）ArB1.5r 圖光原-4C2rD2.5r10.氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子.已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4eV，氦離子的能級(jí)如圖光原-5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（ ）圖光原-5二、本題共2小題，

6、共18分把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求做答11.（每空2分，共計(jì)12分）在開展探究性學(xué)習(xí)的活動(dòng)中，小明和小華分別設(shè)計(jì)了觀察光的干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn).（1）小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖光原-6甲， 注意調(diào)節(jié)使它們的中心在同一條直線上. 小明利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，有下面幾種說(shuō)法中正確的是圖光原-6A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄B.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C.將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬D.換一個(gè)兩縫間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是A.相鄰干涉條紋之間的距離相等B.中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍C.去掉濾光

7、片后，干涉現(xiàn)象消失D.去掉單縫后，干涉現(xiàn)象消失小明反復(fù)調(diào)整裝置，直到像屏上觀察到明暗相間的干涉條紋，當(dāng)移動(dòng)像屏?xí)r，下列說(shuō)話中正確的是A當(dāng)像屏向雙縫略微移近時(shí)，像屏上的干涉條紋將變得模糊不清B當(dāng)像屏向雙縫略微遠(yuǎn)離時(shí)，像屏上的干涉條紋將變得模糊不清C當(dāng)像屏向雙縫略微移近時(shí)，像屏上的干涉條紋將變得依然清晰D當(dāng)像屏向雙縫略微遠(yuǎn)離時(shí)，像屏上的干涉條紋將變得依然清晰（2）小華設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖光原-7，其中S為單色光源，A為一個(gè)頂角略小球1800的等腰三角形 棱鏡，P為光屏.S位于棱鏡對(duì)稱軸上，屏與棱 鏡底邊平行.調(diào)節(jié)光路，可在屏上觀察到干涉條紋.這是由于光源S發(fā)出的光經(jīng)棱鏡作用后， 相當(dāng)于在沒有棱鏡兩個(gè)分別

8、位于圖中S1和S2位置的相干波源所發(fā)出的光的疊加，（S1和 圖光原-7S2的連線與棱鏡底邊平行.）已知S1和S2的位置可由其它實(shí)驗(yàn)方法確定，類比“雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)，可以推測(cè)出若要利用“雙棱鏡干涉”測(cè)量光源S發(fā)出的單色光的波長(zhǎng)時(shí)，需要測(cè)量的物理量是_，_和_.12.（每空2分，共計(jì)6分） 如圖光原-7所示，用三棱鏡做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn).先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2擋住.接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像.P4擋住P3和P1、 P1 2P3 4P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和

9、三棱鏡輪廓如圖所示. 圖光原-7（1）在本題的圖上畫出所需的光路.（2）為了測(cè)出棱鏡玻璃的折射率，需要測(cè)量的量是 ， ，在圖上標(biāo)出它們.（3）計(jì)算折射率的公式是n= .三、本題共4個(gè)小題，共32分解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟只寫最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13（8分）已知?dú)湓踊鶓B(tài)的電子軌道半徑、基態(tài)的能量值分別為r1=0.53×10-10m，E1=-13.6ev .（1）求氫原子在n=1的軌道上運(yùn)動(dòng)形成的等效電流.（2）有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)，畫一能級(jí)圖，在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線.（3）計(jì)算這幾條

10、光譜線中最長(zhǎng)的光譜線的波長(zhǎng).14.（12分） 2007年3月1日，國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)目“EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置”在合肥順利通過(guò)了國(guó)家發(fā)改委組織的國(guó)家竣工驗(yàn)收.作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，EAST可為未來(lái)的聚變反應(yīng)堆進(jìn)行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個(gè)核聚變反應(yīng)堆，屆時(shí)從1升海水中提取氫的同位素氘，在這里和氚發(fā)生完全的核聚變反應(yīng)，釋放可利用能量相當(dāng)于燃燒300公升汽油所獲得的能量，這就相當(dāng)于人類為自己制造了一個(gè)小太陽(yáng)，可以得到無(wú)窮盡的清潔能源.作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，要持續(xù)發(fā)生熱核反應(yīng)，必須把溫度高達(dá)幾百萬(wàn)攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內(nèi)，約束的辦法有多種，其中技術(shù)

11、上相對(duì)較成熟的是用磁場(chǎng)約束核材料.如圖光原-8所示為EAST部分裝置的簡(jiǎn)化模型：垂直紙面的有環(huán)形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)b區(qū)域，圍著磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的圓形a區(qū)域，a區(qū)域內(nèi)的離子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，離子的速度只要不超過(guò)某值，就不能穿過(guò)環(huán)形磁場(chǎng)的外邊界而逃逸，從而被約束.設(shè)離子質(zhì)量為m，電荷量為q，環(huán)形磁場(chǎng)的內(nèi)半徑為R1，外半徑R2=(1+2)R1（1）將下列核反應(yīng)方程補(bǔ)充完整，指出哪個(gè)屬于核聚變方程.并求出聚變過(guò)程中釋放的核能1E0.（已知1H的質(zhì)量為m2，1H質(zhì)量為m3，粒子的質(zhì)量為m，0n的質(zhì)量為mn，質(zhì)子質(zhì)23量為mP，電子質(zhì)量為me，光速為C.）A.1H+1H2He+（ ） B.C.2268823423

12、592194U+0n14054Xe+38Sr+（ ） 2424Ra22286Rn+（ ） D.11Na12Mg+（ ）（2）若要使從a區(qū)域沿任何方向，速率為v的離子射入磁場(chǎng)時(shí)都不能越出磁場(chǎng)的外邊界，則b區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為多大?（3）若b區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子從a區(qū)域中心O點(diǎn)沿半徑OM方向以某一速度射入b區(qū)，恰好不越出磁場(chǎng)的外邊界.請(qǐng)畫出在該情況下離子在a、b區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡，并求出周期.圖光原-815.（12分）如圖光原-9所示，不透明的長(zhǎng)方體擋板ABCD豎立在水平地面上，其中AB寬L=4cm，AD高h(yuǎn)=10cm擋板上水平放置一足夠大的平面鏡，平面鏡距地面的高度為H=17cm，質(zhì)量