- 光学
- 共527题
16. 如图所示,一束单色光由空气照射到厚玻璃板上(入射角i小于90°)。关于光在玻璃中的传播时间,下列说法正确的是()
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
15.由a.b两种单色光组成的细光束AO以45°的入射角从某种介质射向空气时,光路如图所示。关于这两种单色光,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
33.请从33-34题中任选一题作答。
33.【物理——选修3-4】
(1)如图,(a)为一波源的共振曲线,(b)图中的a表示该波源在共振状态下的振动形式沿x轴传播过程中形成的机械波在t=0时刻的波形曲线。则下列说法正确的是( )
A、若驱动力周期变小,则(a)图中共振动曲线的峰将向f大的方向移动
B、(b)图中波速一定为1.2m/s
C、(b)图中a、b波形时间间隔可能为2.5S
D、(b)图中遇到宽度为2m的狭缝能发生明显的衍现象
(2)如图乙所示,MN是一条通过透明球体球心的直线.在真空中的单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍,且与MN所成的角α=30°.求:透明体的折射率;
34.【物理——选修3-5】
(1)下列关于近代物理知识说法,你认为正确的是( )
A.汤姆生发现了电子,表明原子具有核式结构
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
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长
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
(2)在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车,一个质量为m的小铁块以速度V0沿水平槽口滑去,如图所示,求:
35.(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度:(设m不会从左端滑离M)
(2)小车的最大速度;
(3)若M=m,则铁块从右端脱离小车后将作什么运动?
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
2.如右图ABC是一个足够大的直角棱镜主截面的一部分,A为直角。今有一细束单色光PO以和BA成30°角的方向入射在AB侧面上的O点,要使此束光线经AB和AC两界面折射后最终能从AC面射出,棱镜介质对该单色光的折射率应当小于 ( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
7. 如图所示,一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上,将它的前、后两个边界PQ、MN记录在纸面上.若单色光沿纸面从真空中以入射角i= 60°,从 MN表面射入时,光通过玻璃砖的时间为t;若保持入射光的方向不变,现撤去玻璃砖,光通过PQ、MN之间的区域的时间也为t,那么,这块玻璃砖对该入射光的折射率为( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
15.光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的.当激光束斜射到盘面上,光线会在通过透明介质面上发生偏折,如图所示(α<β)。下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
13.有关光的知识,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
14.如图,潜水员在水深为h的s处向水面观察时,发现远处地面上的景物均呈现在水面处的一圆形区域内。已知水的折射率为n,则圆形区域的半径r为( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
17.如图甲所示,在平静的水面下有一个点光源s,它发出的是两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域,周边为环状区域,且为a光的颜色(见图乙)。则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
14.如图甲所示,在平静的水面下有一个点光源s,它发出的是两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域,周边为环状区域,且为a光的颜色(见图乙)。则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
选答题
20.(下列说法中正确的是 (填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
21.有一玻璃球冠,右侧面镀银,光源S就在其对称轴上,如图所示,从光源S发出的一束光射到球面上,其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播,另一部分光折射入玻璃球冠内,经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回,若球面半径为R,玻璃折射率为,求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大?
正确答案
解析
:A、一列声波从空气中传入水中时,波速变大,根据v=λf,且f不变,则可知波长一定会变大,故A正确;
B、机械横波传播方向上的某个质点的振动做简谐运动,而同一均匀介质中,波的传播速度是不变,故B错误;
C、在干涉条纹间距与波长的关系,可知,a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距,则可以判断a光的波长比b光小,因此可将a光当作紫光,b光当作红光,则水对a光的折射率比b光大,故C正确;
D、爱因斯坦根据自己得出的引力场方程预言了引力波的存在,故D错误;
E、电磁波是横波,能观察到其偏振现象,故E正确;
考查方向
解题思路
机械波的波长随着波速变化而变化;质点的振动速度与波的传播速度没直接联系;当波长越长时,干涉条纹间距越宽,从而确定频率的高低,进而得出折射率的大小关系;爱因斯坦由引力场方程预言了引力波的存在;电磁波是横波,从而即可各项求解.
易错点
考查波的折射与干涉、及偏振的应用,及其区别,注意波长与条纹间距的关系,是解题的关键.同时注意电磁波是横波.
正确答案
0.73R
解析
如图所示,根据折射定律,有:n=根据反射定律,有:θ1=θ3
其中:θ3+θ2=90°
联立可得:θ1=60°,θ2=30°
由图,有:β=θ2=30°,α=θ1-β=30°
故:SO=
故光源S与M间距:
SM=SO−R=()R≈0.73R
考查方向
解题思路
作出光路图,根据折射定律和几何关系,求出入射角和折射角,再由几何关系求解光源S与球心O之间的距离SO.
易错点
处理几何光学相关的问题,关键是作出光路图,一定要用直尺准确作图,然后根据几何图形的特点求角或者线段的长度.
【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A、B两小题评分.
[选修3 – 3](请回答17-19题)
[选修3 – 4](请回答20-22题)
[选修3 – 5](请回答23-25题)
17.对下列几种固体物质的认识,正确的有 ________
18.在装有食品的包装袋中充入氮气,可以起到保持作用.某厂家为检测包装袋的密封性,在包装中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试.测试时,对包装袋缓慢施加压力.将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”).
19.给某包装袋充入氮后密封,在室温下,袋中气体压强为1个标准大气压、体积为 1L.将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45L.请通过计算判断该包装袋是否漏气.
20.一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则该鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比 ________
21.用2×106Hz的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的 _______倍.用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短,遇到结石时 ________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射.
22.人造树脂是常用的眼镜镜片材料.如图所示,光线射一人造树脂立方体上,经折射后,射在桌面上的P点.已知光线的入射角为30°,OA = 5cm,AB = 20c——BP = 12cm,求该人造树脂的折射率n.
23.波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有 __________
24.核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电.U是核电站常用的核燃料.
U受一个中子轰击后裂变成
Ba和
Kr两部分,并产生 __________个中子.要使链式反应发生,裂变物质的体积要___________(选填“大于”或“小于”)临界体积.
25.取质子的质量mp = 1.6726×10 – 27kg,中子的质量mn = 1.6749×10 – 27kg,α粒子的质量mα = 6.6467×10 – 27kg,光速c = 3.0×108m/s.请计算α粒子的结合能.(计算结果保留两位有效数字)
正确答案
解析
晶体是有明确衍射图案的固体,其原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列,食盐是晶体。只是与前面的条件没有构成必然关系
蜂蜡是非晶体
考查方向
解题思路
晶体与非晶体的认识
易错点
晶体与非晶体的区别
正确答案
(2)增大 不变
解析
加压测试过程中,气体的压强变大,故包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力变大,由热力学第一定律得包装袋内氮气的内能不变
考查方向
解题思路
加压测试时,由热力学第一定律分析
易错点
氮气的内能不变
正确答案
若不漏气,设加压后的体积为V1,由等温过程得p0V0 = p1V1
代入数据解得V1 = 0.5L
因为0.45L < 0.5L,故包装袋漏气.
解析
由等温过程得p0V0 = p1V1
代入数据解得V1 = 0.5L,对比0.45分析
考查方向
解题思路
在室温下,说明气体是等温过程,即PV一定。求解应该得到的气体体积对比实际气体体积分析
易错点
不变量
正确答案
解析
波在水中的传播速度不变,但是反射后相对距离靠近,故频率变高
考查方向
解题思路
波速与频率的决定因素
易错点
频率变高
正确答案
(2)1.5 不容易
解析
波长=波速/频率计算倍率,由于超声波的波长较短,不容易跨过结石,故不容易发生衍射
考查方向
解题思路
波长、波速、频率关系、衍射定义分析
易错点
超声波不容易发生衍射
正确答案
(3)设折射角为γ,则折射定律sin30° = nsinγ
由几何关系可知sinγ = ,且OP =
代入数据解得n = (或n ≈ 1.5)
解析
由折射定律sin30° = nsinγ和几何关系分析计算
考查方向
解题思路
折射定律、几何关系
易错点
折射角
正确答案
解析
黑体辐射的实验规律是证明光的粒子性的基本实验!因为它不能用光的波动性解释,在解释这个实验的过程中发现了光的粒子性
德布罗意波长λ=h/P,质子和电子的质量不同,故动量不同,德布罗意波长λ不同
考查方向
解题思路
光电效应、黑体辐射、德布罗意波长
易错点
原理物理的实验现象分析
正确答案
(2)3 大于
解析
写出衰变方程:U+3
n=
Ba+
Kr,裂变物质的体积要大于临界体积.
考查方向
解题思路
由方程两边两个守恒分析即可
易错点
中子个数
正确答案
(3)组成α粒子的核子与α粒子的质量差Δm = (2mp + 2mn) - mα
结合能ΔE =Δmc2
代入数据得ΔE = 4.3×10 – 12J
解析
同理写出核反应方程,有质能亏损计算释放能量
考查方向
解题思路
核反应方程与质能亏损计算
易错点
结合能的计算
18.关于下列光学现象,说法正确的是( )
正确答案
解析
此题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
知识点
33.[物理—选修3-4]如图所示,一束光从空气中垂直入射到折射率为的直角三棱镜。求从棱镜第一次射出的光线与原入射方向的偏转角度。
正确答案
(2)解:光线射到斜面时,i=60°(2分)
设棱镜的临界角为C,由于:(2分)
即光射到斜面上时发生全发射。
由几何光系,光反射到另一直角边时的入射角:(2分)
设光从另一直角边射出时的折射角为r,则由折射率定义:(2分)
得:r =60°(1分)
与原方向的偏转角为:(1分)
解析
考查方向
光的折射定律。
解题思路
画出光路图,判断光线在AB面和BC面上能否发生全反射,由几何知识求出光线第一次射入空气时的入射角,由折射定律求解折射角,再求得偏转角度.
易错点
画图不规范导致解题失败。
教师点评
本题是几何光学问题,做这类题目,一般首先要正确画出光路图,当光线从介质射入空气时要考虑能否发生全反射,要能灵活运用几何知识帮助我们分析角的大小.
知识点
请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答。
33. (1)下列说法正确的是(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。 每选错一个扣3分,最低得分为0分)( )
A. 当两个分子间相互吸引时,分子间不存在分子斥力
B. 水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现
C. 能量耗散反映出涉及热现象的宏观物理过程具有方向性
D. 温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多
E. 因为液体表面层分子分布比内部稀疏,因此液体表面有收缩趋势
(2)如图所示,粗细均匀内壁光滑的细玻璃管长L=2250px,用长为h=375px的水银柱封闭一段气柱(可视为理想气体),开始时玻璃管水平放置,气柱长l=750px,取大气压 强P0=1875pxHg。将玻璃管由水平位置缓慢转至竖直放置(管口向上),求:
①玻璃管转至竖直放置后气柱的长度;
②保持玻璃管沿竖直方向放置,向玻璃管内缓慢注入水银,当水银柱上端与管口相平时封闭气柱的长度。
34.(1)如图所示为沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=O时刻的波形图,其波速 为20m/s,质点a、b的平衡位置分别为xa=O.5m、xb=3.5m,下列说法中正确的是( )
A.t=0时刻质点a正在做减速运动
B. 质点b在t=0.125s时刻位于波峰位置
C 从t=0时刻开始计时,质点b比质点a先回到平衡位置
D. 从图示时刻开始经Δ/=0.1s,质点a通过的路程为0.4m
E. 若此波与另一列波相遇形成稳定的干涉图样,则所遇波的频率为5Hz
(2)如图所示,ABCD为放置在水平面上的圆柱形容器的竖截面,AD为容器的 直径,AF为一安装在容器壁上的不透明细管,与ABCD在同一平面内且与直径DA 成45°夹角,在圆筒底部C点有一点光源S。向容器内注入某种液体,当液体深度 为h=250px时,从管口 F处恰好能看到点光源S的像。已知圆筒直径为d=250px, 圆筒深度为H=375px,求容器内所盛液体的折射率。
33. (1)下列说法正确的是(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。 每选错一个扣3分,最低得分为0分)
正确答案
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