高考物理试题(光学) .pdf

全国卷 在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接 触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角 形，如图所示。有一半径为r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的 地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5， 则光束在桌面上形成的光斑半径为（） A、rB、1.5r C、2r D、2.5r 全国卷 如图， P是一偏振片， P 的透振方向 （用带箭头的实线 表示）为竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射P 时能在 P 的 另一侧观察到透射光？ A、太阳光B、沿竖直方向振动的光 C、沿水平方向振动的光D、沿与竖直方向成45 0 角振动的光 北京卷 光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料 不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的 是 A、内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套 的界面发生全反射 B、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 C、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D、内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用 四川卷 两种单色光a 和 b，a 光照射某金属时有光电子逸出，b 光照射该金属时没有光电子 逸出，则 A在真空中， a 光的传播速度较大B在水中， a 光的波长较小 C在真空中，b 光光子能量较大D在水中， b 光的折射率较小 上海卷 光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的 形状相对应，这一现象说明（） （A）光是电磁波。 （B）光具有波动性。 （C）光可以携带信息。 （D）光具有波粒二象性。 天津卷 .下列说法正确的是 A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 B.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象 C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 广东卷 关于光的性质，下列说法正确的是 A光在介质中的速度大于光在真空中的速度 B双缝干涉说明光具有波动性 C光在同种介质种沿直线传播 D光的偏振现象说明光是纵波 江苏卷 光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是 A、一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度 发生变化 B、一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是90 0 时，反射光是偏振光 C、日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰 光束 P D、通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到秋色条纹 江苏卷 现代物理学认为， 光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是 A、一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B、肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的 C、质量为10 -3kg、速度为 10 -2m/s 的小球，其德布罗意波长约为 10 -23 m，不过我们能清晰 地观测到小球运动的轨迹 D、人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长一晶体中原子间距大致 相同 全国卷 用大量具有一定能力的电子轰击大量处于基态的氢原 子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能力在此进行观测，发 现光谱线的数目比原来增加了5 条。用 n 表示两侧观测中最高激发 态的量子数n 之差， E 表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图 可以判断， n 和 E的可能值为（） A、 n=1，13.22 eV <E<13.32 eV B、 n=2，13.22 eV <E<13.32 eV C、 n=1，12.75 eV <E<13.06 eV D、 n=2，12.75 eV <E2,则另一个波长可能是 A、 1+2 B、 1-2 C、 12 12 D、 12 12 北京卷 下列说法正确的是： A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B、汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构 C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短 D、按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子 的动能减小，原子总能量增加 四川卷 关于天然放射现象，下列说法正确的是 A放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期 B放射性物质放出的射线中，粒子动能很大因此贯穿物质的本领很强 C当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生哀变 D放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出射线 上海卷 一置于铅盒中的放射源发射的、 和 射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔 后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b 两束，射线a 沿原来方向行 进，射线b 发生了偏转，如图所示，则图中的射线a 为_ 射线，射线b 为_ _射线。 上海卷 238 92 U 衰变为 222 86 Rn 要经过 m 次衰变和 n 次衰变，则m，n 分别为（） 放射源带电极板射线 a 照 相 底 铅盒铝箔带电极板射线 b 片 n En/eV 0 -0.85 -1.51 -3.4 -13.6 4 3 2 1 E4 E3 E2 E1 图 1 （A）2，4。（B）4，2。 （C）4，6。（D） 16， 6。 天津卷 右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于 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 最容易表现出衍射现象的光是由能级跃到能级产 生的 频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的 这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光 用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为6.34的金属铂能发生光电 效应。 广东卷图1 所示为氢原子的四个能级，其中为基态，若氢原子A 处于激发 态 E2，氢原子B 处于激发态E3，则下列说法正确的是 A原子 A 可能辐射出3 种频率的光子 B原子 B 可能辐射出3 种频率的光子 C原子 A 能够吸收原子B 发出的光子并跃迁道能级 E4 D原子 B 能够吸收原子A 发出的光子并跃迁道能级 E4 江苏卷 子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子（ hydrogen muon atom） ，它在原子核物理的研究中有重要作用。图为 氢原子的能级 示意图。假定光子能量为E 的一束光照射容器中大量处于n=2 能级 的 氢原子， 氢原子吸收光子后，发出频率为1、2、3、4、 5、和 6的光，且频率依次增大，则E等于 A、h（3-1 ） B、 h（5+6） C 、h3D、h4 江苏卷2006 年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙 48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了第118 号元素，这是 迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3 个相同的粒子x，再连续经过3 次衰变后，变成质量为282 的第 112 号元素的原子核，则 上述过程中的粒子x 是 A、中子B、质子C、电子D、粒子 江苏卷 2006 年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景 辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究 进入精密科学时代的起点，下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是 A、微波是指波长在10 -3m 到 10m 之间的电磁波 、微波和声波一样都只能在介质中传播 、黑体的热辐射实际上是电磁辐射 、普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 江苏卷 如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检 查池角处出液口的安全情况。已知池宽为，照明灯 到池底的距离为。若保持照明光束方向不变，向贮 液池中注入某种液体，当液面高为时，池底的 光斑距离出液口。 （）试求当液面高为时，池底的光斑 到出液口的距离x。 （）控制出液口缓慢地排出液体，使液面以v0 的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率v x 。 重庆卷 可见光光子的能量在1.61 eV3.10 eV 范围内 .若氢原子从高能级 跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图(题 14 图) 可判断 n 为 A.1 B.2 C.3 D.4 海南卷 如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠 近器壁处有一竖直放置的6.0cm 长的线光源。靠 近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有 一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线 光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何 一部分。将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至 某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。 再将线光源沿同一方向移动8.0cm， 刚好可以看到 其顶端。求此液体的折射率n。 解：当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光边缘的那条 光线的入射角最小。 若线光源底端在点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过点液面的法线为 1，则 1 AOO 其中 a 为此液体到空气的全反射临界角。由折 射定律有 n a 1 sin 同理，若线光源顶端在1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则 1 BOB。 设此时线光源底端位于点。由图中几何关系可得 1 s i n AB AB a 联立式得 AB BBAB n 2 1 2 由题给条件可知 cmAB0 .8，cmBB0.6 1 代入式得 n=1.3 评分参考：，式 2 分，式分，式2 分 , 式 2 分（ n=1.2 1.3 都给这 2 分） 海南卷 氢原子第n 能级的能量为 2 1 n E En，其中1是基态能量，而 n=1，2，。若一氢原 子发射能量为 1 16 3 E的光子后处于比基态能量高出 1 4 3 E的激发态， 则氢原子发射光子前 后分别处于第几能级？ 解：设氢原子发射光子前后分别处于第l 与第 m 能级，则依题意有 由式解得 m=2 由式得 l=4 氢原子发射光子前后分别处于第与第能级。 评分参考：式分式分式分式分 山东卷 人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问 题。 （1）卢瑟福、 玻尔、 查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。 请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。 _ _ 在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下 图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它 的名称和一种用途。_ 。 （2）在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重 水中可与 1 2H 核碰撞减速，在石墨中与 6 12C 核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。 某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明， 仅从一次碰撞考虑，用重水 和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？ （1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就玻尔把量子理论引入原子模型，并成 功解释了氢光谱（或其他成就）查德威克发现了中子（或其他成就）。 （2）设中子质量为Mn靶核质量为M ，由动量守恒定律 Mnv0=Mnv1+Mv2 解得： v1=Mn-M/Mn+M v0 在重力中靶核质量：MH=2Mn V1H=Mn-Mc/Mn+Mcv0=-1/3v0 在石墨中靶核质量：Mc=12M V1c= Mn-M/Mn+M v0=11/13v0 与重力靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好。