2022届高三联考题——光学一、选择题1．北京市第八十中学2022——2022学年度第一学期月考一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相别离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如题图所示，已知金属板b有光电子放出，那么可知：（D）A．板a一定不放出光电子；B．板a一定放出光电子；C．板c一定不放出光电子；D．板c一定放出光电子。2.江苏省淮阴中学2022届高三摸底考试以下说法正确的选项是（AC）A．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小B．光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关D．α射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波，且γ射线的波长最短3．福建省龙岩二中2022届高三摸底考试关于光的以下说法中正确的选项是（B）A．麦克斯韦预言光具有波粒二象性B．光的干预和衍射现象证明了光具有波动性C．光电效应现象证明了光是一种电磁波D．光的偏振现象说明光波是纵波-18-/18\n4．福建省龙岩二中2022届高三摸底考试如以下图，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，那么这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的（D）ABCO5.浙江省温州市十校联合体2022届高三期中联考如以下图，一条红色光线和另一条紫色光线，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，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出．那么可知(BC)A．AO是红光B．AO是紫光C．AO穿过玻璃砖所需时间较长D．在双缝干预实验中，假设仅将入射光由紫光变为红光，那么干预亮条纹间距变小6．北京市第八十中学2022——2022学年度第一学期月考我们经常可以看到，凡路边施工处总挂着红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因是红色光：（A）A．比其它色光更容易发生衍射；B．比其它可见光的光子能量大；C．比其它可见光更容易发生干预；D．比其它可见光更容易发生光电效应。-18-/18\n7．北京市第八十中学2022——2022学年度第一学期月考右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出假设干不同频率的光。关于这些光以下说法正确的选项是：（D）A．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应8．北京市第八十中学2022——2022学年度第一学期月考2022年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨双缝干预实验”装置进展电子干预的实验．从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干预条纹，该实验说明：（C）A．光具有波动性B．光具有波、粒二象性C．微观粒子也具有波动性D．微观粒子也是一种电磁波9.浙江省温州市十校联合体2022届高三期中联考用如以下图的实验装置观察光的薄膜干预现象.图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（D）A．当金属线圈旋转30°时,干预条纹同方向旋转30°-18-/18\nB．当金属线圈旋转45°时,干预条纹同方向旋转90°C．当金属线圈旋转60°时,干预条纹同方向旋转30°D．干预条纹保持不变10、天津市2022届高三上学期六校联考△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如以下图，由此可知(D)A.棱镜内a光的传播速度比b光的小B.b光比a光更容易发生明显衍射现象C.a光的频率比b光的高D.a光的波长比b光的长二、非选择题图12(b)11.海南省海口市2022届高三调研测试（1）一频率为5×1014Hz光波在某介质中传播,某时刻电场横波图象如图12（a）所示．光波在该介质中的传播速度v=m/s,在该介质中的折射率n。图12(a)（2）一束的光波以450的入射角，从AB面射入图12(b)所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n=。试求光进入AB面的折射角，并在图12(b)上画出该光束在棱镜中的光路。答案：（1）2×108（2分）n=1.5（2分）(2)（3分）画图：共5分-18-/18\n其中由几何关系，画出光线在AC面上的入射角i’=450得2分由C=450BACdMN光在AC面发生全反射（2分），并垂直BC面射出（1分）12.吉林省长白县2022届高三质量检测如以下图，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30º.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.BACdMN∟r1r2╮)（1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？（2）为了使红光能从AC面射出棱镜，n1应满足什么条件？（3）假设两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离.解：（1）v红=C/n1v紫=C/n2∴v红/v紫=n2/n1（3分.方程2分，结果1分）（2）C>30ºsinC=∴n1<2………………（3分）（3）Δx=d(tanr2－tanr1)=d（方程每个1分，结果1分）-18-/18\n13．山东省费县一中2022届高三第一次调研测试如图为双缝干预的实验示意图，假设要使干预条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。答案：长，增大。【解析】依据双缝干预条纹间距规律，可知要使干预条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。14．北京市第八十中学2022——2022学年度第一学期月考光子具有能量，也具有动量。光照射到物体外表时，会对物体产生压强，这就是“光压”。光压的产生机理如同气体压强：大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。设太阳光每个光子的平均能量为E，太阳光垂直照射地球外表时，在单位面积上的辐射功率为P0。已知光速为c，那么光子的动量为E/c。求：（1）假设太阳光垂直照射在地球外表，那么时间t内照射到地球外表上半径为r的圆形区域内太阳光的总能量及光子个数分别是多少？（2）假设太阳光垂直照射到地球外表，在半径为r的某圆形区域内被完全反射（即所有光子均被反射，且被反射前后的能量变化可忽略不计），那么太阳光在该区域外表产生的光压（用I表示光压）是多少？（3）有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。一般情况下，太阳光照射到物体外表时，一局部会被反射，还有一局部被吸收。假设物体外表的反射系数为ρ，那么在物体外表产生的光压是全反射时产生光压的倍。设太阳帆的反射系数ρ=0.8，太阳帆为圆盘形，其半径r=15m，飞船的总质量m=100kg，太阳光垂直照射在太阳帆外表单位面积上的辐射功率P0=1.-18-/18\n4kW，已知光速c=3.0×108m/s。利用上述数据并结合第（2）问中的结论，求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下，能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化。（保存2位有效数字）解：（1）时间t内太阳光照射到面积为S的圆形区域上的总能量E总=P0St………..解得E总=πr2P0t………………………..…...................................................................照射到此圆形区域的光子数n=……………………………….……….…….…解得n=………………………..…...................................................................（2）因光子的动量p=那么到达地球外表半径为r的圆形区域的光子总动量p总=np……….….….………因太阳光被完全反射，所以时间t内光子总动量的改变量Δp=2p…………………………………….….….…………………….…………设太阳光对此圆形区域外表的压力为F，依据动量定理Ft=Δp…………….…太阳光在圆形区域外表产生的光压I=F/S……………………………………………解得I=……………………………………………………………………....…….-18-/18\n（3）在太阳帆外表产生的光压I′=I…………………………..........................对太阳帆产生的压力F′=I′S……………….........................................................设飞船的加速度为a，依据牛顿第二定律F′=ma......................................................解得a=5.9×10-5m／s2…...............................................................................................2022届高三联考题——光学一、选择题1.(09·茂名模拟)以下表述正确的选项是（AD）A.伽利略通过实验和合理的外推提出质量并不是影响落体运动快慢的原因B.牛顿最早成功利用实验方法测出了万有引力常量C.爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说①②③＋abcd原子核D.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，由赫兹用实验证实了电磁波的存在2.(09·肇庆一模)卢瑟福通过α粒子散射实验,判断出原子中心有一个很小的核,并由此提出了原子的核式构造学说。如右图所示的平面示意图中①、③两条线表示α粒子运动的轨迹，那么沿②所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹是（A）A.轨迹aB.轨迹bC.轨迹cD.轨迹d-18-/18\n3.(09·茂名模拟)氢原子从一种定态跃迁到另一种定态（BC）Ａ.假设氢原子吸收一个光子，那么其电子的动能增大，轨道半径变小Ｂ.假设氢原子吸收一个光子，那么其电子的动能减小，轨道半径变大09Ｃ.假设氢原子放出一个光子，那么其电子的动能增大，轨道半径变小Ｄ.假设氢原子放出一个光子，那么其电子的动能减小，轨道半径变大4.(09·湛江模拟)关于天然放射现象，以下说法正确的选项是(B)A．β衰变说明原子核里有电子B．某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个C．放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短D.γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电5.(09·六校联考)太阳里的热核反响方程为:以下说法正确的选项是（B）A.和是两种不同元素的原子核B.和是氢的两种同位素的原子核C.这个反响既是核反响,也是化学反响D.这个反响过程中反响前核的总质量小于反响后核的总质量6.(09·深圳一模)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，以下说法中正确的是(BD)-18-/18\nA.氢原子的能量增加B.氢原子的能量减少C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子7.(09·汕头模拟)在以下四个核反响方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子①②③ ④以下判断中正确的选项是（CD）A.x1是质子B.x2是中子C.x3是中子D.x4是质子8.(09·茂名模拟)利用氦-3（He）和氘进展的聚变平安无污染，容易控制。月球上有大量的氦-3，每个航天大国都将获取氦-3作为开发月球的重要目标之一。“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦-3的分布和储量。已知两个氘核聚变生成一个氦-3和一个中子的核反响方程是：2H→He＋n＋3.26MeV，假设有2g氘全部发生聚变，那么释放的能量是（NA为阿伏加德罗常数）（C）A.0.5×3.26MeVB.3.26MeVC.0.5NA×3.26MeVD.NA×3.26MeV9.(09·湛师附中模拟)以下有关物理学史或物理理论的说法中，正确的选项是：（BD）A.经典力学对处理高速运动的微观粒子具有相当高的正确性B.伽利略认为物体的运动不需要力来维持C.爱因斯坦的相对论认为长度、质量、时间都是绝对不变的-18-/18\nD.最早发现中子的物理学家是查德威克D.是天然放射性元素，它的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短也可能变长10.(09·汕头模拟)可见光光子的能量在1.61eV~3.10eV范围内.假设氢原子从高能级跃迁到低能级，根据氢原子能级图（如图)可判断(B)A.从n=4能级跃迁到n=3能级时发出可见光B.从n=3能级跃迁到n=2能级时发出可见光C.从n=2能级跃迁到n=1能级时发出可见光D.从n=4能级跃迁到n=1能级时发出可见光11.(09·湛江模拟)以下说法符合物理史实的是（BC）A．牛顿最早论证了重物体不会比轻物体下落得快B．卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出万有引力的引力常量C．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小D．法拉第首先发现电流可以使周围磁针偏转的效应，称为电流的磁效应12.(09·深圳一模)已建成的广东大亚湾核电站利用的是（C）A.放射性元素发生α衰变放出的能量B.放射性元素发生β衰变放出的能量C.重核裂变放出的能量D.热核反响放出的能量-18-/18\n13.(09·肇庆一模)太阳的能量来自下面的反响：四个质子（氢核）聚变成一个α粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。已知α粒子的质量为mα，质子的质量为mp，电子的质量为me，用NA表示阿佛加德罗常数，用c表示光速，那么太阳上2kg的氢核聚变成α粒子时所放出的能量为（C）A.125(4mp－mα－2me)NAc2B.250(4mp－mα－2me)NAc2C.500(4mp－mα－2me)NAc2D.1000(4mp－mα－2me)NAc214.(09·湛师附中模拟)卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出了：（A）A.原子的核式构造模型.B.原子核内有中子存在.C.电子是原子的组成局部.D.原子核是由质子和中子组成的.15.(09·汕头模拟)在物理学开展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.以下说法正确的是（AD）A.欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系B.库仑发现了电流的磁效应C.麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在D.法拉第发现了电磁感应规律16.(09·湛江二中模拟)在物理学开展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学奉献的表达中，不正确的说法是（A）-18-/18\nA.库伦发现了电流的磁效应B.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象C.法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律D.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的根底17.(09·六校联考)氦原子被电离一个核外电子，形成类氢构造的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV，氦离子的能级示意图如以下图.在具有以下能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(A)A.42.8eV(光子)B.43.2eV（电子）C.41.0eV（电子）D.54.4eV(光子)18.(09·陈经纶中学模拟)某研究性学习小组在探究光的折射过程中，研究折射角与入射角之间的关系，当光由空气斜射入玻璃中时，测得实验数据如下表由此实验数据可以初步得到的结论是(B)A.在误差允许范围内，入射角与折射角之比总是定值-18-/18\nB.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值C.在误差允许范围内，入射角与折射角之差总是定值D.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之差总是定值二、非选择题19.(09·茂名模拟)(1)心电图仪是用来记录心脏生物电的变化规律的装置，下面是甲、乙两人在同一台心电图机上作出的心电图分别如图11甲、乙所示，医生通过测量后记下甲的心率是60次／分.试分析：甲的心动周期为________________，该心电图机图纸移动的速度为________________，乙的心率为________________。(2)光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳光能转化为________________，这种镀膜技术的物理学依据是________________。答案(1)1s25mm/s75次/分(2）内能光的干预20.(09·湛江模拟)如以下图，是一列简谐横波在t=0时的波形，波沿x轴正方向传播，已知从t=0至t=1.1s时间内，P质点第三次出现在波峰位置，那么此简谐横波的振动周期T=s，该波的波长=m，该波的波速v=m/s.-18-/18\n答案0.425A/cmf/Hz00.20.40.60.81.024621.(09·深圳一模)（1）根据麦克斯韦电磁场理论，如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围产生.不同波段的电磁波具有不同的特性，如红外线具有明显的效应，紫外线具有较强的效应.（2）如图是一个单摆的共振曲线.此单摆的固有周期T是s，假设将此单摆的摆长增大，共振曲线的最大值将（填“向左”或“向右”）移动.答案（1）周期性变化的磁场热荧光（2）2.5左22.(09·肇庆一模)（1）一列横波在x轴上传播,在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如右图所示。由图中读出波的波长是m；假设波的周期大于(t2-t1),且向右传播,那么该波的波速是m/s;；假设波的周期小于(t2-t1)，并且波速为6000m/s,那么波的传播方向是向传。（2）如右图所示,(a)、(b)两幅图是由单色光分别入射到两圆孔形成的图像,由图判断(a)是光的(选填“干预”或“衍射”)图像.图(a)所对应的圆孔孔径____(选填“大于”或“小于”)图(b)所对应的圆孔孔径。答案（1）8400右（由于Δt＞T,故假设波向左传,那么;假设向右传,那么-18-/18\n,且n＞1,由v=λ/T可得n值,计算结果向右传时n为非整数,向左传时n为整数,故该情况为左传）（2）衍射,小于23.(09·湛师附中模拟)（1）光电效应现象，说明光具有。（选填“波动性”、“粒子性”）（2）一列简谐横波在时的波形图如下，假设波自右向左传播的，那么处于平衡位置的P点此时的运动方向是。假设经过时间t=0.03s后，P点刚好第一次到达波峰，那么波的传播速度是。答案（1）粒子性（2）向下10m/s24.(09·深圳高中模拟)（1）以下说法中正确的选项是（AFG）A.简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等B.机械波和电磁波一样从空气进入水中波长变短C.某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验，释放摆球的同时开场计时D.在波的干预中，振动加强的点一定处在波峰或波谷的叠加处E.天边的彩虹是光的衍射现象F.振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可别离的统一体，即电磁场。G.除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大局部光都是偏振光。（2）某单色光在真空中的光速为c，波长为，那么它在折射率为n的介质中传播时的速度为，波长为.-18-/18\n答案（2）；25.(09·潮州模拟)（1）在简谐运动的图像如右图中，振子的振幅是_______cm，周期是_______s，（2）围绕正在发声的音叉运动一周，就会发现声音忽强忽弱，这是声波的现象，产生这一现象的两个波源是，它们符合波源的条件。答案（1）3；4，（2）干预；音叉的两个叉股；相干26.(09·汕头模拟)（1）以下说法正确的选项是______________（填入选项前面的英文代号）.A.部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了防止桥梁发生共振现象B.物理学家惠更斯认为，单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关C.“闻其声而不见其人”是因为声波比光波更容易发生衍射现象D.在光的折射现象中，入射角与折射角成正比E.雷达所用的无线电波是波长很短的微波F.光的偏振现象说明光是纵波，电磁波也是纵波（2）如以下图，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B是介质中的二个质点.已知波是向x轴正方向传播的，由此可以判断：质点A的振幅为cm，质点B此刻向运动.答案（1）ACE.（2）0.4；y轴正方向.27.(09·湛江二中模拟)(1)已知水的折射率是n=1.33，那么光在水中的传播速度为-18-/18\n····adcb（2）是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声,又经过0.50s再次听到回声,已知声速为340m/s,那么两峭壁间距离为_________（3）如以下图是一列简谐波的一段图象，已知d点到达波峰的时间比c早1s/200，a、c两点间水平距离为3m，那么该波的传播方向为，波速为m/s。答案（1）2.3Χ108m/s(2)425m（3）向左200x/my/cm1234505－5A28.(09·六校联考)⑴如以下图，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2－t1＜T，t1=0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。①质点A的振动周期为s；②波的传播方向是；③波速大小为m/s。（2）麦克斯韦是集电磁学大成的伟大科学家，建立第一个完整的电磁理论体系，并预言电磁波的存在；麦克斯韦电磁场理论内容：①；②。答案（1）2.0沿+x方向(或水平向右)2.0（2）变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场-18-/18
