- 光学
- 共527题
11.某光源发出的光由不同波长的光组成,不同波长的光的强度如图所示。表中给出了一些材料的极限波长,用该光源发出的光照射表中材料( )
正确答案
解析
本题考查发生光电效应的条件为:入射光的频率大于金属的截止频率,或者入射光的波长小于金属的极限波长,本题均符合
考查方向
解题思路
由发生光电效应的条件入手分析
易错点
极限波长与截止频率的关系
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作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
33.[物理一选修3-3]
(1)下列四幅图的有关说法中,正确的是_________
A.分子间距离为时,分子间不存在引力和斥力
B.估测油酸分子直径大小d时,可把油酸分子简化为球形处理
C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性
D.猛推活塞,密闭的气体温度升高,压强变大,气体对外界做正功
(2)如图所示为一均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S,内装有密度为p的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等 高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T。时,左、右管内液 面等高,两管内空气柱(可视为理想气体)长度均为L,压强均 为大气压强,重力加速度为g,现使左、右两管温度同时缓慢 升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动。求:
①温度升高到为多少时,右管活塞开始离开卡口上升;
②温度升高到为多少时,两管液面高度差为L。
34.[物理一选修3-4]
(1)如图所示为一列简谐波的波源O振动1.5s时沿波的传播方向上的波形图,已知波源O在t=0时开始沿y轴负方向振动,t=1.5 s时正好第二次到达波谷,则该波的振幅为_________cm.x=5.4 m的质点第一次到达波峰的时间为_________s,从t=0开始至x=5.4 m的质点第一次到达波峰这段时间内,波源0通过的路程是_________m.
(2)如图所示,为某种透明介质的截面图,ΔAOC为等腰直角三角形,BC为以O为圆心半径R = 12 cm的四分之一圆 弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光从BC面射向圆心O,在AB界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为.
①判断在屏幕MN上产生的两处亮斑分别是由什么色光组成的;
②求两个亮斑间的距离。
35.[物理一选修3-5]
(1)如图所示,一光电管的阴极用极限波长m的钠制成。用波长
m的紫外线照射阴极尺,光电管阳极A和阴极K之间的电势 差U=2.1V时光电流达到饱和,饱和值为I=0.56 mA.则每秒内由K极发射的电子数为______。电子到达阳极A时的最大动能为______J(结果均保留两位有效数字)。如果电势差U不变,而照射光的强度增到原值的三倍,此时电子到达阳极4时的最大动能______ (填“变大”“不变”或“变小”)(已知普朗克常量
,光 速
,电子电荷量
)
(2)如图所示,在光滑的水平面上有两个物块A、B,质量分别为mA=3 kg,mB=6 kg, 它们之间由一根不可伸长的轻绳相连,开始时绳子完全松弛,两物块紧靠在一起。现用3N的水平恒力F拉B,使B先运动,绳瞬间绷直后再拖动A前进,在B前进了0.75 m时,二物块共同向前运动的速度m/s,求连接两物块的绳长。
33.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作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。33.[物理一选修3-3]
(1)下列四幅图的有关说法中,正确的是_________
34.(1)5 11.7 1.95(2)解:①设红光和紫光的临界角分别为、
,
,
(1分)
同理<
所以紫光在
面发生全反射,而红光在
面一部分折射,一部分反射,(1分)
由几何关系可知,反射光线与垂直,所以在
处产生的亮斑
为红色,在
处产生的亮斑
为红色与紫色的混合色 (2分)
②画出如图光路图,设折射角为,
根据折射定律(2分)求得
(1分)
由几何知识可得:,解得
cm(1分)
由几何知识可得为等腰直角三角形,解得
=12cm
所以cm≈20.5cm.(1分)
35. (1)
不变 (2)
正确答案
正确答案
正确答案
11.某光源发出的光由不同波长的光组成,不同波长的光的强度如图所示。表中给出了一些材料的极限波长,用该光源发出的光照射表中材料( )
正确答案
解析
根据爱因斯坦光电效应方程可知,只有光源的波长小于某金属的极限波长,就有光电子逸出,该光源发出的光的波长有小于100nm,小于钠、铜、铂三个的极限波长,都能产生光电子,故D正确,A、B、C错误。
知识点
34.[物理—选修3-5]
用某单色光照射金属钛表面,发生光电效应。从钛表面放出光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图。则下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)
正确答案
解析
由图像可知,在入射光频率ν0=1.0×1015Hz时,开始产生光电子,此时逸出功W=h ν0 (1)
另,当 入射光频率ν1=2.5×1015Hz时,Ekm =1 ×10-18J
Ekm=hν1-W (2)
联立(1)、(2)可解除答案
故选A、B、D
考查方向
考察逸出功,功能关系对光电子的运用 最大初动能=光子的能量(将被光电子俘获)-W逸出
解题思路
光子能量E=hν,照射光线频率越高,光子能量越高,高于光电子逃逸的逸出功时,将产生光电子,且有光电子最大初动能
易错点
功能关系的理解障碍,它的本质功与能量的相互转化,能量可用于做功,反之做功可以改变物体的能量
知识点
26.(5分)已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0。一群氢原子处于量子数n=4的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态,并向外辐射多种频率的光,且氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到量子数n=2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子。下列说法正确的是( )(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)(选做题)
正确答案
解析
A.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时共产生种不同频率的光子,故A正确;
B.逸出功由金属的本身属性决定,与照射光的频率无关,故B错误;
C.根据光电效应方程,其中
,故C正确;
D.光电子的最大初动能与照射光的频率有关,与光强无关,故D错误;
E.n=4跃迁到n=3辐射的光子能量小于n=3跃迁到n=2辐射的光子能量,该光子不能使金属发生光电效应,故E正确;
考查方向
爱因斯坦光电效应方程
解题思路
逸出功与极限频率的关系为,每种金属都有自己固定的极限频率,即每种金属的光电子的逸出功是固定的;根据光电效应方程可以判断光电子最大初动能的变化情况.
易错点
关键正确理解爱因斯坦光电效应方程,明确逸出功与极限频率的关系为.
教师点评
本题考查了爱因斯坦光电效应方程,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与图象法等知识点交汇命题.
知识点
16.如图所示是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象.由图象可知( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
14.用绿光照射一个光电管能发生光电效应,欲使光电子从阴极逸出的最大初动能增大,下列方法中正确的是 ( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
16.用不同频率的紫外光分别照射钨和锌的表面而产生光电效应。可得到光电子最大初动能1 随入射光频率变化的Ek-
图象,已知钨的逸出功是3.28eV,锌的逸出功是3.34eV,若将两者的图线画在同一个Ek-
坐标系中,如图所示用实线表示钨,虚线表示锌,则正确反映这一过程的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
本题包括3小题,只要求选做2小题。每小题12分,共24分。
17.模块3-3试题
(I)用表示分子间的距离,EP表示分子势能,用
表示分子引力与斥力平衡时的分子间距,设
时,EP=0,则: ( )
正确答案
16.如图所示是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象.由图象可知( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
2.已知单色光a的频率低于单色光b的频率,则
正确答案
解析
A、单色光的频率越小,折射率越小,发生折射时偏折程度越小,则知a光的折射率小,通过三棱镜时,单色光a的偏折程度小,故A正确;
B、由知折射率越小,全反射临界角越大,故B错误;
C、频率越小,波长越长,发生双缝干涉时,干涉条纹的间距与波长成正比,则知用单色光a照射时相邻亮纹间距大,故C错误;
D、发生光电效应时,光电子的最大初动能为,光的频率越小,光电子的最大初动能越小,所以用单色光a照射时光电子的最大初动能小,故D错误;
考查方向
光的折射定律;双缝干涉的条纹间距与波长的关系
解题思路
单色光的频率越小,折射率越小,发生折射时偏折程度越小.折射率越小,临界角越大.波长越长,干涉条纹的间距越大.频率越大,发生光电效应时,逸出的光电子的最大初动能越大.
易错点
关键要掌握折射率与光的频率、波长的关系以及全反射临界角公式、干涉和衍射的条件.
教师点评
本题考查了光的折射定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与全反射、光电效应等知识点交汇命题.
知识点
选考题三
【物理——选修3—5】(15分)
36.图甲为观测光电效应的实验装置示意图.已知实验中测得某种金属的遏止电压UC与入射光频率v之间的关系如图乙所示,则根据图象可知,普朗克常量h=_______.该金属的逸出功W0=________;如果实验中入射光的频率为v2(v2>v1),则产生的光电子的最大初动能Ek=_______(已知电子的电荷量为e).
37.如图,放在光滑水平面上的两个木块A、B中间用轻弹簧相连接,其质量分
别为m1=2 kg、m2=970g,木块A左侧靠一固定竖直挡板,且弹簧处于自然伸长状态.某
一瞬间有一质量为m0=30g的子弹以v0=100m/s的速度水平向左射入木块B,并留在
木块B内,木块B向左压缩弹簧然后被弹簧弹回,弹回时带动木块A运动,已知弹簧
的形变在弹性限度范围内.
求:
①从子弹射入木块B后到木块A恰好离开挡板
的过程中,木块B与子弹一起受到的弹簧弹
力的冲量;
②当弹簧拉伸到最长时,弹簧的最大弹性势能Ep.
正确答案
【答案】;
;
解析
由图象可知,,知图线的斜率
,那么普朗克常量
,当最大初动能为零,则入射光的能量等于逸出功,所以
;
如果实验中入射光的频率为(
),根据光电效应方程
考查方向
光电效应
解题思路
根据光电效应方程和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率
的关系式解答.
易错点
关键掌握光电效应方程,以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系.
正确答案
6Ns,方向水平向右;3J
解析
①取水平向左为正方向,子弹射入木块B的瞬间,子弹和木块B组成的系统动量守恒,则有:
m0v0=(m0+m2)v1
代入数据解得:v1=3m/s
经分析可知,当木块A恰好离开挡板时,木块A的速度为0,且弹簧也恰好处于原长,根据能量守恒定律可知,此时B的速度大小为:v2=3m/s,方向水平向右,则从子弹射入B后到木块A恰好离开挡板的过程中,木块B和子弹一起受到的弹簧弹力冲量为:
I=△P=-(m2+m0)v2-(m2+m0)v1,
代入数据解得:I=-6Ns,负号表示方向水平向右.
②当A和B与子弹速度相等时,弹簧最长,弹性势能最大,根据动量守恒定律得:
(m0+m2)v2=(m0+m2+m1)v
代入数据解得:v=1m/s
根据能量守恒得最大弹性势能为:
考查方向
动量守恒定律;动量定理
解题思路
①子弹击中木块的过程中动量守恒,由动量守恒定律可以求出子弹和B得共同速度,经分析可知,当木块A恰好离开挡板时,木块A的速度为0,且弹簧也恰好处于原长,根据能量守恒定律可知,此时B的速度,则从子弹射入B后到木块A恰好离开挡板的过程中,根据动量定理求解;
②当A和B与子弹速度相等时,弹簧最长,弹性势能最大,根据动量守恒定律和能量守恒列式求解
易错点
关键分析出当A和B与子弹速度相等时,弹簧最长,弹性势能最大;当木块A恰好离开挡板时,木块A的速度为0,且弹簧也恰好处于原长.
8.关于光电效应现象,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
AD、只有入射光的频率大于金属的极限频率,才能产生光电效应,当入射频率越高时,则光电子的最大初动能越大,与入射光的强度无关,故AD错误;
B、根据光电效应方程,入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,但光电子的最大初动能与照射光的频率并不成正比,故B错误;
C、只有入射光的频率大于金属的极限频率,才能产生光电效应,而频率越高的,波长越短,故C正确.
考查方向
爱因斯坦光电效应方程
解题思路
当入射光的频率大于金属的极限频率,就会发生光电效应.根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素.
易错点
关键知道光电效应的条件,以及知道影响光电子最大初动能的因素.
知识点
2.如图所示,A、B两束可见光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖,其透射光线均由圆心O点沿OC方向射出,则( )
正确答案
解析
A、由图看出,A光通过玻璃砖时偏折程度大,由折射率公式可知,A光的折射率较大,则A光的频率也较大,故A错误;
B、A光的折射率较大,由公式,分析可知,A光在玻璃砖中的传播速度较小,故B错误;
C、A光的频率较大,波长较短,由干涉条纹的间距公式,可知A光的干涉条纹间距较小,故C正确;
D、根据光电效应方程,知A光的频率较大,产生的光电子最大初动能较大,故D错误.
考查方向
光的折射定律;爱因斯坦光电效应方程
解题思路
根据光线的偏折程度分析的折射率的大小,从而判断光的频率大小;由公式,分析光在玻璃砖中的速度大小;根据波长关系,由干涉条纹的间距公式分析干涉条纹间距大小;由光电效应方程分析光电子的动能关系.
易错点
本题关键掌握光的波长、频率、干涉条纹间距等等与折射率的间接关系.
知识点
有以下说明和定义语句: struct student { int age; char num[8];}; struct student stu[3]={{20,"200401"},{21,"200402"},{10\9,"200403"}}; struct student *p=stu; 以下选项中引用结构体变量成员的表达式错误的是( )。
A.(p++)->num
B.p->num
C.(*p).num
D.stu[3].age
正确答案
D
解析
暂无解析
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