高考复习光学原子物理

1、光学、原子物理综合测试时量：90分钟，满分100分一、本题共10小题，每小题5分，共50分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分1.如图光原-1所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c下列说法中正确的是（ ）A.从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角B.若用a光照射某光电管时恰好能发生光电效应现象，则用b光照射该光电管时一定能发生光电效应现象C.经同一双缝所得干涉条纹，a光条纹宽度大于b光条纹宽度D.在玻璃中，a光的速度等于b光的速度2.关于光谱，下面说法中正确的是（ ）A.炽

2、热的液体发射连续光谱B.太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相应的元素 图光原-1C.明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成分进行分析D.发射光谱一定是连续光谱3.如图光原-2是某金属在光的照射下,光电子最大初动能E k与入射光频率v的关系图象,由图象可知（ ）A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hv 0C.入射光的频率为2v0时,产生的光电子的最大初动能为E 图光原-2D.入射光的频率为v 0/2时,产生的光电子的最大初动能为E/24.如图光原-3是研究光的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2.由S1、S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射激光的波长为，屏上的P点

3、到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮纹记作第0号亮纹，由P向上数，与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P1处的亮纹恰好是10号亮纹.设直线S1P1的长度为r1，S2P1的长度为r2，则r2- r1等于（ ） 图光原-3A.5 B.10 C.20 D.405根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法中正确的是（ ）A.原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内B.原子中的质量均匀分布在整个原子范围内C.原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内D.原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内6.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子.已知质

4、子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是（ ）A.核反应方程是1H+0n1H+B.聚变反应中的质量亏损m=m1+m2-m1C.辐射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)c 113D.光子的波长=h 2(m1+m2-m3)c2187.一个氡核222218氡的质量，以及22286Rn衰变成84PO的过程放出的粒子是（ ）A0.25g，a粒子 B0.75g，a粒子C0.25g，粒子 D0.75g，粒子8.三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦核（42He）.则下面说法正确的是（ ）A.X核

5、比Z核多一个质子B.X核比Z核少一个中子C.X核的质量数比Z核质量数大3D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍9.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图光原-4所示.有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束光速在桌面上形成的光斑半径为（ ）ArB1.5r 图光原-4C2rD2.5r10.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV，氦离子的能级如图光原-5所示.在具有下列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（ ）图光原-5二、本题共2小题，

6、共18分把答案填在相应的横线上或按题目要求做答11.（每空2分，共计12分）在开展探究性学习的活动中，小明和小华分别设计了观察光的干涉现象的实验.（1）小明设计的实验装置如图光原-6甲， 注意调节使它们的中心在同一条直线上. 小明利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法中正确的是图光原-6A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.换一个两缝间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是A.相邻干涉条纹之间的距离相等B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C.去掉滤光

7、片后，干涉现象消失D.去掉单缝后，干涉现象消失小明反复调整装置，直到像屏上观察到明暗相间的干涉条纹，当移动像屏时，下列说话中正确的是A当像屏向双缝略微移近时，像屏上的干涉条纹将变得模糊不清B当像屏向双缝略微远离时，像屏上的干涉条纹将变得模糊不清C当像屏向双缝略微移近时，像屏上的干涉条纹将变得依然清晰D当像屏向双缝略微远离时，像屏上的干涉条纹将变得依然清晰（2）小华设计的实验如图光原-7，其中S为单色光源，A为一个顶角略小球1800的等腰三角形 棱镜，P为光屏.S位于棱镜对称轴上，屏与棱 镜底边平行.调节光路，可在屏上观察到干涉条纹.这是由于光源S发出的光经棱镜作用后， 相当于在没有棱镜两个分别

8、位于图中S1和S2位置的相干波源所发出的光的叠加，（S1和 图光原-7S2的连线与棱镜底边平行.）已知S1和S2的位置可由其它实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源S发出的单色光的波长时，需要测量的物理量是_，_和_.12.（每空2分，共计6分） 如图光原-7所示，用三棱镜做测定玻璃折射率的实验.先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住.接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像.P4挡住P3和P1、 P1 2P3 4P2的像，在纸上标出的大头针位置和

9、三棱镜轮廓如图所示. 图光原-7（1）在本题的图上画出所需的光路.（2）为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是 ， ，在图上标出它们.（3）计算折射率的公式是n= .三、本题共4个小题，共32分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13（8分）已知氢原子基态的电子轨道半径、基态的能量值分别为r1=0.53×10-10m，E1=-13.6ev .（1）求氢原子在n=1的轨道上运动形成的等效电流.（2）有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线.（3）计算这几条

10、光谱线中最长的光谱线的波长.14.（12分） 2007年3月1日，国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收.作为核聚变研究的实验设备，EAST可为未来的聚变反应堆进行较深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一个核聚变反应堆，届时从1升海水中提取氢的同位素氘，在这里和氚发生完全的核聚变反应，释放可利用能量相当于燃烧300公升汽油所获得的能量，这就相当于人类为自己制造了一个小太阳，可以得到无穷尽的清洁能源.作为核聚变研究的实验设备，要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种，其中技术

11、上相对较成熟的是用磁场约束核材料.如图光原-8所示为EAST部分装置的简化模型：垂直纸面的有环形边界的匀强磁场b区域，围着磁感应强度为零的圆形a区域，a区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束.设离子质量为m，电荷量为q，环形磁场的内半径为R1，外半径R2=(1+2)R1（1）将下列核反应方程补充完整，指出哪个属于核聚变方程.并求出聚变过程中释放的核能1E0.（已知1H的质量为m2，1H质量为m3，粒子的质量为m，0n的质量为mn，质子质23量为mP，电子质量为me，光速为C.）A.1H+1H2He+（ ） B.C.2268823423

12、592194U+0n14054Xe+38Sr+（ ） 2424Ra22286Rn+（ ） D.11Na12Mg+（ ）（2）若要使从a区域沿任何方向，速率为v的离子射入磁场时都不能越出磁场的外边界，则b区域磁场的磁感应强度至少为多大?（3）若b区域内磁场的磁感应强度为B，离子从a区域中心O点沿半径OM方向以某一速度射入b区，恰好不越出磁场的外边界.请画出在该情况下离子在a、b区域内运动一个周期的轨迹，并求出周期.图光原-815.（12分）如图光原-9所示，不透明的长方体挡板ABCD竖立在水平地面上，其中AB宽L=4cm，AD高h=10cm挡板上水平放置一足够大的平面镜，平面镜距地面的高度为H=17cm，质量