高考必备物理

高考必备物理

‎ “物理光学”练习题 ‎1.用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx。下列说法中正确的有（C） ‎ A.如果增大单缝到双缝间的距离，Δx 将增大 B.如果增大双缝之间的距离，Δx 将增大 C.如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大 D.如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx将增大 ‎2.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5，所要消除的紫外线的频率为8.1×1014Hz，那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？‎ 解：为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强，因此光程差应该是波长的整数倍，因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的1/2。紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10-7m，在膜中的波长是λ/=λ/n=2.47×10-7m，因此膜的厚度至少是1.2×10-7m。‎ ‎3.平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较，下列说法中正确的有（AB） ‎ A.在衍射图样的中心都是亮斑 ‎ B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽 C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑，泊松亮斑图样的中心是亮斑 D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的，泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的 ‎ 解：从课本上的图片可以看出：A、B选项是正确的，C、D选项是错误的。‎ ‎4.为了转播火箭发射现场的实况，在发射场建立了发射台，用于发射广播电台和电视台两种信号。其中广播电台用的电磁波波长为550m，电视台用的电磁波波长为0.566m.为了不让发射场附近的小山挡住信号，需要在小山顶上建了一个转发站，用来转发 电视 信号，这是因为该信号的波长太 短 ，不易发生明显衍射。‎ 解：电磁波的波长越长越容易发生明显衍射，波长越短衍射越不明显，表现出直线传播性。这时就需要在山顶建转发站。因此本题的转发站一定是转发电视信号的，因为其波长太短。‎ ‎5.在阳光下，水面上的油膜会出现彩色条纹，下列正确的解释是（B）‎ A.这是光的色散现象 B.这是光的干涉现象 C.这是光的衍射现象 D.这是光的全反射现象 ‎6.下列现象中属于干涉现象的是（AC）‎ A.涂有增透膜的照相机镜头是淡紫色 B.夏季雨后天空中出现的彩虹 C.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹 D.白光通过三棱镜后出现色散 ‎7.下列现象属于光的衍射现象的是（D）‎ A.雨后天空出现的绚丽的彩虹 B.阳光下肥皂膜上的彩色条纹 C.太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹 D.对着日光灯从两支铅笔之间的窄缝中看到的彩色条纹 ‎8.按频率由大到小排列的各种电磁波是 r射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 .其中频率越 小 的电磁波，就越容易出现干涉和衍射现象.‎ ‎9.电磁波谱中波长最小的是 r射线 ，波长最长的是 无线电波 ，热效应最强的是 ‎ 红外线 ，化学作用最突出的是 紫外线 ，穿透本领最强且有重要医疗价值的是 X射线 .‎ ‎10.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光，家用电器上的遥控器发出的“光”用来控制电视机，空调器等，对于它们发出的光，下列说法正确的是（BD）‎ A.验钞机发出的“光”是红外线 B.遥控器发出的“光”是红外线 C.红外线是由原子的内层电子受到激发后产生的 D.红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的 E K A P Q ‎ 11.右图是伦琴射线管的结构示意图。电源E给灯丝K加热，从而发射出热电子，热电子在K、A间的强电场作用下高速向对阴极A飞去。电子流打到A极表面，激发出高频电磁波，这就是X射线。下列说法中正确的有（AC） ‎ ‎ A.P、Q间应接高压直流电，且Q接正极 ‎ ‎ B.P、Q间应接高压交流电 ‎ C.K、A间是高速电子流即阴极射线，从A发出的是X射线即一种高频电磁波 ‎ D.从A发出的X射线的频率和P、Q间的交流电的频率相同 ‎ 解：K、A间的电场方向应该始终是向左的，所以P、Q间应接高压直流电，且Q接正极。从A发出的是X射线，其频率由光子能量大小决定。若P、Q间电压为U，则X射线的频率最高可达Ue/h。本题选AC。‎ ‎12.有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有（BD） ‎ A.只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振 B.只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振 C.自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光 D.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 ‎ 解：机械能中的横波能发生偏振。自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光。本题应选BD。‎ ‎ 13.对爱因斯坦光电效应方程EK= hν-W，下面的理解正确的有（C） ‎ A.只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EK B.式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功 ‎ C.逸出功W和极限频率ν0之间应满足关系式W= hν0‎ D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比 解：爱因斯坦光电效应方程EK= hν-W中的W表示从金属表面直接逸出的光电子克服金属中正电荷引力做的功，因此是所有逸出的光电子中克服引力做功的最小值。对应的光电子的初动能是所有光电子中最大的。其它光电子的初动能都小于这个值。若入射光的频率恰好是极限频率，即刚好能有光电子逸出，可理解为逸出的光电子的最大初动能是0，因此有W= hν0。由EK= hν-W可知EK和ν之间是一次函数关系，但不是成正比关系。本题应选C。‎ ‎14.在演示光电效应的实验中，把某金属板连在一验电器上，第一次用弧光灯照射，验电器张开一定角度.第二次在弧光灯和验电器之间插入一块普通玻璃，再用弧光灯照射，验电器指针不张开.已知弧光灯中含有红外线、可见光、紫外线等成分.则上述实验可以判定，使金属板发生光电效应的是弧光灯中的 紫外线 成分.‎ ‎15.某金属在一束黄光照射下，正好有光电子逸出，下述说法正确的是（A）‎ A.增大黄光的强度，光电流的强度增大而光电子的最大初动能不变 B.用一束强度更大的红光代替黄光，仍能发生光电效应 C.用强度相同的紫光代替黄光，光电流的强度将增大 D.用强度较弱的紫光代替黄光，有可能不会发生光电效应 V A P K ‎16.如图，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为（A）‎ A.1.9eV B.0.6eV ‎ C.2.5eV D.3.1eV ‎ 解：电流表读数刚好为零说明刚好没有光电子能够到达阳极，也就是光电子的最大初动能刚好为0.6eV。由EK= hν-W可知W=1.9 eV。选A。 ‎ ‎17.太阳光辐射地球上，已知在垂直于太阳光的每平方米的截面上，每秒钟辐射能量E=1.4×103J，其中可见光部分约占45％.假如可见光的波长平均为λ=0.55μm，日地间的距离为R=1.5×1011m，h=6.63×10-34J•s，则太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数目为 5×1044 （取一位有效数字）‎ 解：地球表面1平方米面积上每秒钟接收到可见光的数目：‎ 个 则太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数目为：个.‎ ‎18.已知人眼瞳孔的直径为d，一秒钟内进入N个波长为λ的光子时能引起视觉.若辐射功率为P的点光源，能发出波长为λ的光，则此光源能被人眼看到的最大距离是多少？‎ 解：设人眼看到的最大距离是R，由题意知得：‎ ‎ ，解得：‎ ‎19.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（D）‎ A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大 B.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小 C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小 D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大 ‎20.用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：①hν1；②hν3；③h(ν1+ν2)；④h(ν1+ν2+ν3) 以上表示式中（C） ‎ A.只有①③正确 B.只有②正确 ‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎1‎ ν3‎ ν2‎ ν1‎ C.只有②③正确 D.只有④正确 ‎ 解：该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，说明这时氢原子处于第三能级。根据玻尔理论应该有hν3=E3- E1，hν1=E3- E2，hν2=E2- E1，可见hν3= hν1+ hν2= h(ν1+ν2)，所以照射光子能量可以表示为②或③，答案选C。‎ ‎21.氢原子从基态跃迁到n=2的激发态时吸收光子的波长为λ1，从n=2的激发态跃迁到n=3的激发态时吸收光子的波长为λ2，求从基态跃迁到n=3的激发态时所吸收光子的波长λ3=？（）‎ ‎22.要使基态的氢原子的电子变为自由电子（电离），至少要吸收能量为 13.6 eV的光子，它的频率为 3.28×1015 Hz.‎ ‎23.为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是（A） ‎ ‎ A.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射 ‎ B.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射 ‎ C.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射 ‎ D.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射 解：为了观察纳米级的微小结构，用光学显微镜是不可能的。因为可见光的波长数量级是10-7m，远大于纳米，会发生明显的衍射现象，因此不能精确聚焦。如果用很高的电压使电子加速，使它具有很大的动量，其物质波的波长就会很短，衍射的影响就小多了。因此本题应选A。‎