(衡水萬卷)高三物理二輪復習 周測卷十八 光學和原子物理(含解析)-人教版高三物理試題

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1、光學和原子物理 一 、單選題(本大題共4小題 。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的) 1. 在用插針法測定玻璃折射率的實驗中,學生的實驗方法和步驟完全正確,但測后發(fā)現(xiàn)玻璃磚的兩個光學面不平行,則( ) A. 入射光線與出射光線一定不平行,測量值偏大 B. 入射光線與出射光線一定不平行,測量值偏小 C. 入射光線與出射光線一定不平行,測量值仍然正確 D.入射光線與出射光線可能平行,測量值仍然正確 2. 如圖所示,水下光源S向水面A點發(fā)射一束光線,折射光線分別為a.b兩束。則( ) A.在水中a光的速度與b光的一樣大 B.a.b兩束光相比較,在

2、真空中a光的波長較長 C.若保持入射點A位置不變,將入射光線順時針旋轉(zhuǎn),從水面上方觀察,a光先消失 D.用同一雙縫干涉實驗裝置分別用a.b光做實驗,a光干涉相鄰條紋間距小于b光干涉相鄰條紋間距 3. 如圖所示,P.Q是兩種透明材料制成的兩塊相同的直角梯形棱鏡,疊合在一起組成一個長方體,一束單色光從P的上表面射入,折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面,已知材料的折射率nP

3、表面的夾角一定大于θ D.光線若從Q的下表面射出,出射光線與下表面的夾角一定小于θ 4. 如圖所示,一束太陽光入射到三棱鏡上,通過三棱鏡后在另一側(cè)的光屏上 ad之間形成彩色光帶,以 下說法中正確的是( ) A.所有入射到ad區(qū)域的光子相比較,在光屏上越靠近d點的光子能量越小 B.所有入射到ad區(qū)域的各種單色光相比較,在光屏上越靠近點a的單色光在三棱鏡中的傳播速度越小 C.若在光屏上Pd區(qū)域不同位置放置靈敏溫度探測器,越靠近d點的溫度探測器升溫越快 D.若在光屏上Pd區(qū)域不同位置放置靈敏溫度探測器,在Pa 區(qū)域靠近a點的溫度探測器比靠近d點的溫度探測器升溫快

4、 二 、多選題(本大題共3小題 ) 5. 圖示為一直角棱鏡的橫截面,∠bac=90°,∠abc=60°。一單色細光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率n=,若不考慮原入射光在bc面上的反射光,則有光線( ) A. 從ab面射出 B. 從ac面射出 C. 從bc面射出,且與bc面斜交 D. 從bc面射出,且與bc面垂直 6.如圖所示,有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點,并偏折到F點。已知入射方向與邊AB的夾角為θ=30°,E.F分別為邊AB.BC的中點,則( ) A.該棱鏡

5、的折射率為 B.光在F點發(fā)生全反射 C.光從空氣進入棱鏡,波長變小 D.從F點出射的光束與入射到E點的光束平行 7.平面MN.PQ.ST為三個相互平行的界面,Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ為三種不同的介質(zhì),平面ST的上表面涂有反射層(光線不能通過)。某種單色光線射向界面MN后,發(fā)生了一系列的反射和折射現(xiàn)象,光路如圖所示,則( ) A.當人射角β適當減小時,光線c.d都可能會消失 B.當入射角β適當增大時,光線d可能會消失 C.對于三種介質(zhì),光在介質(zhì)Ⅱ中的傳播速度最小 D.出射光線b.c.d不一定平行 三 、簡答題(本大題共2小題 ) 8.(2014秋

6、?五華區(qū)校級月考) (1)下列敘述正確的是(  )   A. 盧瑟福在α粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了電子   B. γ射線是原子的內(nèi)層電子的躍遷時產(chǎn)生的   C. 愛因斯坦為解釋光電效應的實驗規(guī)律提出了光子說   D. 用加溫、加壓或改變其化學狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期   E. 根據(jù)玻爾理論,氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后,電子的動能將增大 (2).如圖所示,光滑水平面上有三個滑塊A、B、C,A、C的質(zhì)量均為m且為B的兩倍.開始時滑塊B、C緊貼在一起,中間夾有少量炸藥,處于靜止狀態(tài),滑塊A以速度v0正對B向右運動,在A尚未與B碰撞之前,引爆了

7、B、C間的炸藥,炸藥爆炸后B與A迎面碰撞,最終A與B粘在一起,以速率v0向左運動.求: (1)炸藥爆炸過程中炸藥對C的沖量; (2)炸藥的化學能有多少轉(zhuǎn)化為機械能. 9. (2015新課標2高考真題) (1)如圖,一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為θ,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線,則 (填正確答案標號,選對1個給2分,選對2個得4分,選對3個得5分,每選錯1個扣3分,最低得分0分) A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度 B. 在真空中,a光的

8、波長小于b光的波長 C. 玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率 D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則折射光線a首先消失 E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗,a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距 (2)平衡位置位于原點O的波源發(fā)出簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個點(均位于x軸正向),P與O的距離為35cm,此距離介于一倍波長與二倍波長之間,已知波源自t=0時由平衡位置開始向上振動,周期T=1s,振幅A=5cm。當波傳到P點時,波源恰好處于波峰位置;此后再經(jīng)過5s,平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置,求: (ⅰ)P、Q之間的距離

9、(ⅱ)從t=0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時,波源在振動過程中通過路程。 0.2016萬卷周測卷(十八)答案解析 一 、單選題 1.【答案】C 【解析】由折射定律以及光路可逆知,出射光線與入射光線一定不平行,但所測得折射率仍然正確。 2.【答案】B 【解析】由圖可知,折射率,又由可知,,選項A錯;又知兩束光線頻率,由知:,用同一雙縫干涉實驗裝置分別用a.b光做實驗,a光干涉相鄰條紋間距將大于b光干涉相鄰條紋間距,所以選項B正確,D錯誤;由折射率關系可知發(fā)生全反射時b光束的臨界角比較小,因此若保持入射點A位置不變,將入射光線順時針旋轉(zhuǎn),從水面上方觀察,應該是b光先

10、消失,選項C錯誤。 3.【答案】D 【解析】由于沒有確定幾何尺寸,所以光線可能射向Q的右側(cè)面,也可能射向Q的下表面,A項錯誤;當光線射向Q的下表面時,它的入射角與在P中的折射角相等,由于,進入空氣中的折射角大于進入P上表面的入射角,那么出射光線與下表面的夾角一定小于,B.C兩項錯誤,D項正確. 4.【答案】D 二 、多選題 5.【答案】BD 6.【答案】A C 【解析】由幾何知識可知三角形EBF邊等邊三角形,故從E點入射的光線,入射角為60°,折射角為30°,則折射定律可知,A正確;光射在F點時,入射角為30°,故不發(fā)生全反射,折射角為60°,B項錯誤;光

11、從空氣中進入棱鏡中,光速減小,而光的頻率不變,所以光在棱鏡中的波長變小,C項正確;光經(jīng)三棱鏡兩次折射后向底邊偏,故D項錯誤. 7.【答案】BC 【解析】 本題考查光在不同介質(zhì)中的折射現(xiàn)象。根據(jù)光線在三種介質(zhì)中的傳播情況,可知三種介質(zhì)的折射率關系是,由可知;當人射角適當增大時,在界面PQ會發(fā)生全反射,光線d可能會消失,選項 B.C正確。 三 、選做題 8.(1) 分析: 根據(jù)物理學史和常識解答,記住著名物理學家的主要貢獻即可. 解答: 解:A、盧瑟福的α粒子散射實驗提出原子核式結(jié)構(gòu)學說,故A錯誤; B、γ射線是伴隨著α和β衰變產(chǎn)生的,故B錯誤; C、愛因斯坦為解釋光電效

12、應的實驗規(guī)律提出了光子說.故C正確; D、原子核衰變的半衰期是有其本身的性質(zhì)決定的,與外界的溫度、壓強以及化學狀態(tài)無關,用加溫、加壓或改變其化學狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期.故D正確; E、根據(jù)玻爾理論,氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后,r變小,,電子的動能,隨r的減小將增大.故E正確. 故選:CDE 點評: 本題考查物理學史,是常識性問題,對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶,這也是考試內(nèi)容之一.要理解波爾理論,只是一個??嫉膬?nèi)容. (2) 分析: (1)系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律求出C的速度,然后由動量定理求出沖量. (2)爆炸過程B、C系統(tǒng)動

13、量守恒,應用動量守恒定律與能量守恒定律可以求出化學能. 解答: 解:(1)A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向, 由動量守恒定律得: ①解得: ② 炸藥對C的沖量:I=mvC ③ 解得:,方向向右 ④ (2)炸藥爆炸過程,B和C系統(tǒng)動量守恒, 以向右為正方向,由動量守恒定律的: ⑤ 由能量守恒定律得: ⑥ 解得: ⑦ 答:(1)炸藥爆炸過程中炸藥對C的沖量為mv0,方向向右; (2)炸藥的化學能有多少轉(zhuǎn)化為機械能為9.375mv02. 點評: 本題考查了求沖量、化學能,分析清楚物體運動過程,應用動量守恒定律與能量守恒定律、動量定理即可正確解題.

14、 9.(1)【答案】ABD 【解析】由圖可知:玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率,故C錯誤;在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度,故A正確;a光的頻率大于b光的頻率,在真空中,a光的波長小于b光的波長,故B正確;若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,因為a光的折射率大,則折射光線a首先消失,故D正確;a光的波長小于b光的波長,分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗,a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距,故E錯誤。 (2)【答案】(i)133cm;(ii)125cm 【解析】(i)由題意,O、P兩點間的距離與波長λ之間滿足OP= λ① 波速v與波長的關系為v= ② 在t=5 s的時間間隔內(nèi),波傳播的路程為vt。由題意有vt=PQ+ ③ 式中,PQ為P、Q間的距離。由①②③式和題給數(shù)據(jù),得PQ=133 cm④ (ii)Q處的質(zhì)點第一次處于波峰位置時,波源運動的時間為t=t+T⑤ 波源從平衡位置開始運動,每經(jīng)過,波源運動的路程為A,由題給條件得 t=25×⑥ 故t時間內(nèi),波源運動的路程為S=25A=125cm⑦

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