- 光学
- 共527题
15．[物理——选修3-5]
（1）下列说法正确的是
A．爱因斯坦从理论上成功解释了光电效应现象
B．卢瑟福发现了物质的放射性，从而确定了原子核的组成
C．用相同频率的光照射同一金属，逸出的所有光电子都具有相同的初动能
D．由玻尔理论知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大E．平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能
（2）在水平地面上沿直线放置两个完全相同的小物体A和B，它们相距s，在距B为2s的右侧有一坑，如图所示。A以初速度v0向B运动，为使A能与B发生碰撞且碰后又不会落入坑中，求A、B与水平地面间的动摩擦因数应满足的条件。已知A、B碰撞时间很短且碰后粘在一起不再分开，重力加速度为g。
正确答案
（1）ADE （2）见解析
解析
（2）解：设A、B质量均为m，它们与地面间的动摩擦因数为
则有：
设A与B碰前速度为v1，碰后速度为v2； 由动能定理：
动量守恒定律：
A、B粘一起不落入坑中的条件为：
联立并解得：
考查方向
本题主要考查动量守恒定律；动能定理．
解题思路
要使AB能相碰，则A到达B时速度不为零，根据动能定理列式，从A到B的过程中，根据动能定理求出与B相碰前的速度，AB相碰的过程中，动量守恒，根据动量守恒定律列式，要使A、B粘一起不落入坑中，则到达坑前速度减为零，根据动能定理列式，联立方程即可求解
易错点
本题主要考查了动能定理以及动量守恒定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，明确不落入坑中的条件，注意应用动量守恒定律解题时要规定正方向
知识点
32.下列说法正确的是
正确答案
解析
A、聚变反应指由质量小的原子，在一定条件下,发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，故A正确；
B、从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量大于从n=2跃迁到n=1的光子能量,则从n=3跃迁到n=1辐射的光子频率大于紫外线的频率,不可能是可见光,故B错误;
C、在核反应中,只有比结合能较小的原子核变成比结合能较大的原子核才会释放核能,故C正确;
D、在核反应过程中亏损质量转变为能量,但是自然界能量是守恒的,故D错误;
E、根据光电效应方程
考查方向
轻核的聚变；氢原子的能级公式和跃迁；原子核的结合能；爱因斯坦质能方程
解题思路
聚变反应释放能量,产生新的原子核.能级跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差,结合光子频率的大小关系判断分析;比结合能较小的原子核变成比结合能较大的原子核会释放核能;在核反应中,能量是守恒的;根据光电效应方程,结合最大初动能与遏止电压的关系分析遏止电压与入射光频率的关系.
易错点
关键理解相关的物理概念，掌握典型的核反应方程及玻尔模型和氢原子的能级跃迁公式.
教师点评
本题考查了轻核的聚变；氢原子的能级公式和跃迁；原子核的结合能；爱因斯坦质能方程等知识点，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与电势能等知识点交汇命题.
知识点
【选修3-5】
【物理—选修3-5】23.(5分)以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是___________。(填正确答案标号，全部选对得5分，部分选对得2分，错选得0分)
A一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，改用波长较长的光照射该金属可能
B氡222的半衰期为3.8天，则质量为4g的氡222经过7.6天还剩下1 g的氡222
C玻尔理论解释了氢原子发射出来的光子其谱线为什么是不连续的。
D重核裂变为几个中等质量的核，其平均核子质量会增加。
【物理—选修3-5】24.(10分)如图所示，长L=1m的小车静止在光滑的水平面上，一滑块以v0=3m/s的水平速度从小车左端滑入并从小车右端滑出，小车和滑块的质量均为1 kg，己知滑块与小车间的动摩擦因数
求：(I)滑块离开小车时，滑块和小车的速度大小；(II)此过程，小车受到合外力的冲量。
正确答案
BC
解析
A、改用波长较长的光照射，则其频率更小，根据光电效应条件，更不会发生光电效应现象，故A错误；
B、氡的半衰期为3.8天，质量为4g的氡，经7.6天后，有3g衰变成新核，还剩下1g没衰变，故B正确；
考查方向
原子核衰变及半衰期、衰变速度；重核的裂变
解题思路
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率；半衰期为一半的原子发生衰变所用的时间，根据这个关系可判断有多少氡发生衰变和能剩下多少氡；玻尔理论能解释不连续谱线；根据质量亏损，结合质能方程，可知，发生核反应，平均核子质量会减小.
易错点
掌握玻尔理论的量子化观点，及无论是重核裂变还是轻核聚变,由于释放能量，会导致平均核子质量减小.
正确答案
①v1=2m/s v2=1m/s
②I=1Ns，方向水平向右
解析
①取水平向右为正方向，设滑离时，滑块和小车的速度分别为v1，v2，对全程，由动量守恒定律有：
mv0=mv1+mv2
依能量守恒定律有：
考查方向
动量守恒定律; 能量守恒定律
解题思路
①取水平向右为正方向，对滑块滑离小车的过程，根据动量守恒定律及能量守恒定律列式求解；
②对小车依据动量定理列式求解.
易错点
理解动量守恒的条件：当一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变.
38．选考题三
在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是____
Aα粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明
光子除了具有能量外还具有动量
C根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的
运动速度减小
D在核反应中元素的种类不会改变
E
正确答案
解析
A、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型,故A正确；
B、光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外还具有动量，故B正确；
C、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的能量减小，轨道半径减小，根据
D、在核反应中，原子核的核电荷数发生了变化，所以元素的种类发生改变，故D错误；
E、
考查方向
原子核衰变及半衰期、衰变速度；氢原子的能级公式和跃迁
解题思路
卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，建立了原子的核式结构模型；光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性；氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，根据库仑引力提供向心力，得出电子速度的变化，从而得出电子动能的变化，根据氢原子能量的变化得出电势能的变化；明确剩余质量和衰变前的质量关系并会进行有关运算.
易错点
根据玻尔理论关键知道电子从高能级向低能级跃迁，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子，以及知道原子的能量等于电子动能和电势能的总和.
知识点
4．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是
正确答案
解析
用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，知紫外线的频率小于金属的极限频率，要能发生光电效应，需改用频率更大的光照射（如X射线）．能否发生光电效应与入射光的强度和照射时间无关．故A正确，B、C、D错误．
考查方向
解题思路
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率．与入射光的强度与照射时间无关．
易错点
本题的关键知道光电效应的条件，知道能否发生光电效应与入射光的强度和照射时间无关．
知识点
2．一束可见光a由三种单色光m、p、n组成．光束a通过三棱镜后的情况如图所示，检测发现单色光p能使某种金属产生光电效应，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
A、由图得到，光线n偏转角最大，故n的折射率最大，频率最大；根据c=λf，知光线n的波长最短，光线m的波长最长，故A错误；
B、光线n折射率最大，频率最大，则单色光n的频率大于m的频率，故B错误;
C、光线n频率最大，根据
D、根据公式
考查方向
光电效应；光的折射定律
解题思路
先根据折射定律结合光的偏转情况判断三棱镜对三种单色光折射率的大小情况，对照光谱可以得到频率情况；根据c=λf判断波长大小；根据光电效应方程判断能否发生光电效应；根据
易错点
本题关键通过光的偏折程度比较出折射率的大小，掌握折射率、频率、波长、及光在介质中速度的关系.
知识点
36.选做题三 【物理—选修3-5】
下列说法正确的是______。(填正确答案标号。选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)
A
B按照波尔理论，氢原子核外电子从较小半径跃迁到较大半径轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大
C光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性
D方程式
E普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
正确答案
解析
A、
经过15天后还有
B、轨道半径增大，则电子动能减小，总能量增大。故B错误；
C、光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性。C正确
D、方程式
E、普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论。故E正确。
故本题选：ACE
考查方向
原子物理
解题思路
氢原子在吸收光子之后，其核外电子由半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道上运转，总能量增加，根据库仑引力提供向心力判断电子动能的变化，通过总能量等于电子动能和电势能之和判断电势能的变化．
易错点
电子动能和电势能的判断方法
知识点
4.用单色光照射某种金属表面，有没有光电子逸出取决于入射光的（ ）
正确答案
解析
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，由公式EK=hf﹣W知，W为逸出功不变，所以光电子的最大初动能取决于入射光的频率，A正确，BCD错误。
考查方向
解题思路
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，从而即可求解。
易错点
考查了发生光电效应的条件和光电效应方程的应用，注意影响能否逸出与强度，照射时间均无关。
知识点
2.如图所示，把一块不带电的锌板接在验电器上，用紫外线灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，则下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
紫光照射锌板后，锌板发生光电效应，锌板带正电，所以B正确。溢出的电子有的是表面逸出，有的是内部逸出，不可能所有电子的动能都一样，红外线照射，不会发生光电效应，所以CD均错。紫外线的波长比可见光短，所以A错。
考查方向
解题思路
紫光照射锌板后，锌板发生光电效应，锌板带正电
易错点
要理解光电效应发生的条件
知识点
2．如图所示的光电管电路中，用紫光照射光电管，灵敏电流计G指针未发生偏转，为使指针发生偏转，可以（ ）
正确答案
解析
由图可知，光电管的阴极接电源的负极，用紫光照射光电管，灵敏电流计G指针未发生偏转，说明用紫色光照射不能发生光电效应．要使指针发生偏转，在该电路中只要能发生光电效应即可，所以要增大入射光的频率．
A、改用紫外线照射，紫外线的频率大于紫色光的频率，所以能发生光电效应，能使指针发生偏转．故A正确；
B、增加光照射时间，仍然不能发生光电效应，不能使指针发生偏转．故B错误；
C、改用红外线照射，红外线的频率小于紫色光的频率，所以不能发生光电效应，不能使指针发生偏转．故C错误；
D、增大照射光强度，仍然不能发生光电效应，不能使指针发生偏转．故DC错误．
考查方向
解题思路
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，即影响光电流的大小
易错点
考查光电效应的实验，解决本题的关键知道光电效应的过程中，电发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率；另外，需要知道光的强度影响单位时间内发出光电子的数目．
知识点
（1）研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，下列光电流I与A、K之间的电压
（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子，光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小 （选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_______。
（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV，金属钠的截止频率为
正确答案
（1）C
（2）减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）
（3）氢原子放出的光子能量
解析
（1）本题考查光电效应规律，光强超强，饱和光电流越大，C正确。
（2）电子需要克服金属中正电荷对它的引力做功，因此动量减小，能量减小。
（3）略
知识点
对“光的波粒二象性”理解正确的是：
正确答案
解析
略
知识点
12．（12分）【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.
A、【选修3-3】（12分）
（1）对下列几种固体物质的认识，正确的有________.
A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡时晶体
C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
（2）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试，测试时，对包装袋缓慢地施加压力，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”）.
（3）给某包装袋充入氮气后密封，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.
B、【选修3-4】（12分）
（1）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_________.
A.波速变大 B.波速不变 C.频率变高 D.频率不变
（2）用
（3）人造树脂时常用的眼镜片材料，如图所示，光线射在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=20cm，BP=12cm，求该人造树脂材料的折射率n
C.【选修3-5】（12分）
（1）波粒二象性时微观世界的基本特征，以下说法正确的有_______.
A.光电效应现象揭示了光的粒子性
B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
（2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，
（3）取质子的质量
正确答案
12A、
（1）AD
（2）增大 不变
（3）若不漏气，设加压后的体积为
因为0.45L∠0.5L，故包装袋漏气.
12B、
（1）BC
（2）1.5 不容易
（3）设折射角为
由几何关系知
代入数据解得
12C、
（1）AB
（2）3 大于
（3）组成
结合能
代入数据得
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像，则
正确答案
解析
（a）中是少量的光打在底板上，出现的是无规则的点子，显示出光是粒子性；（b）中延长光照时间，使大量光子打在底板上，出现了明暗相间的干涉条纹或衍射条纹，显示了光的波动性；（c）中用紫外光仍可看到条纹，只是条纹宽度较窄。表明光的波动性和粒子性这一对矛盾在一定条件下可以相互转化，这是一种概率统计波。ABD正确。
知识点
关于光的波粒二象性下列理解正确的是
正确答案
解析
略
知识点
扫码查看完整答案与解析