精品解析：天津市第一中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

2024-2025-2天津一中高二年级物理单元检测 一、单选题 1. 我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是 ( ) A. 玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念 B. 爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象 C. 德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念 D. 普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性 2. 有关光的知识，下列说法正确的是（　　） A. 电视机遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短 B. 偏振光可以是横波，也可以是纵波 C. 雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的，是发生了光的衍射所形成的现象 D. 在水下的潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个顶角为2C（C为临界角）的倒立的圆锥里 3. 下列关于原子模型及其建立过程叙述正确的是 （　　） A. 阴极射线是电子流，J.J.汤姆孙测出了电子的比荷，并精确测定了电子电荷量 B. J.J.汤姆孙认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布于球内，电子镶嵌其中;该理论无法解释α粒子散射现象，后被卢瑟福核式结构模型所取代 C. 通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10-10 m D. 卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域——原子核 4. 根据玻尔的原子理论，下列说法中正确的是（　　） A. 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，原子的能量减小 B. 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，原子吸收一定频率的光子 C. 核外电子绕核运动的轨道是任意的，绕核运动是稳定的，不产生电磁辐射 D. 玻尔的原子理论成功地解释了所有原子光谱现象，说明了不同元素的原子具有不同特征谱线的原因 5. 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的复色光从空气射向边的中点，入射方向与边的夹角为，经三棱镜折射后分为、两束单色光，单色光偏折到边的中点，单色光偏折到点，则下列说法正确的是（　　） A. 光的频率小于光的频率 B. 棱镜对单色光的折射率小于 C. 在棱镜中光的传播速度大于光的传播速度 D. 分别通过同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距大 6. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A. 图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在玻璃球中发生全反射 B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整 D. 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 7. 关于下列几幅图说法正确的是（　　） A. 甲图为光电效应实验电路图，当电键断开时，电流表示数一定为零 B. 乙图为光电效应光电子最大初动能Ek与入射光频率的关系，用不同金属做实验图像斜率不同 C. 丙图为电子束通过铝箔时的衍射图样，它证实了电子具有波动性 D. 丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，此方法不能估算核半径 8. 为了更形象地描述氢原子能级和氢原子轨道的关系，作出如图所示的能级轨道图，处于n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光a，处于n=3能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光b，则以下说法正确的是（　　） A. a光的波长比b光的波长长 B. 辐射出b光时，电子的动能和电势能都会变大 C. 一个处于n=4能级的氢原子自发跃迁可释放6种频率的光 D. a光照射逸出功为2.14eV的金属时，光电子的最大初动能为0.41eV 9. 氢原子的能级图如图所示，现有一群处于能级的氢原子，下列说法正确的是（　　） A. 这群氢原子辐射出光子的最大能量为10.2eV B. 要使这群氢原子电离，至少需要吸收能量为1.51eV的光子 C. 这群氢原子总共可辐射出2种不同频率的光 D. 能量为12.0eV的电子不能使处于基态的氢原子跃迁到激发态 10. 用不同频率的紫外线分别照射钨板和锌板而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能Ek随入射光的频率ν变化的Ek－ν图， 已知钨元素的逸出功为3.28 eV，锌元素的逸出功为3.34eV，若将两者的图像分别用实线与虚线画在同一个Ek－ν图上，则图中正确的是(　　) A. A B. B C. C D. D 11. 研究光电效应实验的电路图如图甲所示，其光电流与电压的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，光电流一定增大 B. 由图可知，乙光的频率大于丙光频率 C. 图线甲与乙频率相等，且甲的入射光强度大于乙光 D. 若将甲光换成丙光来照射锌板，其逸出功将减小 12. 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意图如图所示。用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应，换用同样频率为的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U，光电流会逐渐减小，当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列选项中的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量）（　　） A. B. C. D. 13. 有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛应用．这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜（如氟化镁），该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示红外线在真空中的波长，n表示薄膜对该红外线的折射率，则所镀薄膜的厚度最小应为（不计半波损失）（　　） A. B. C. D. 14. 如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90o、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧 上的光，则上有光透出的部分的弧长为（　　） A. B. C. D. 二、多选题 15. 根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（　　） A. 变化的电场一定产生变化的磁场 B. 均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C. 周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场 D. 变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波 16. 关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦预言了电磁波，并首次用实验证实了电磁波的存在 B. 红外线的波长比可见光长，比无线电波的波长短 C. 电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关 D. 使载波随各种信号而改变的技术叫作调制 17. 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用，下面说法中正确的是（　　） A. 手机通话使用的无线电波，波长比可见光长 B. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 C. 雷达是利用波长较短的微波来测定物体位置的无线电装置 D. 夜视仪器能在较冷的背景下探测出较热物体的红外辐射 18. 波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（　　） A. 黑体辐射规律可用光的波动性解释 B. 光电效应现象揭示了光的粒子性 C. 电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性 D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长也相等 19. 如图所示是沿z轴方向传播的电磁波的模型图，箭头线段长度表示了场强大小，已知光速为c。下列关于电磁波说法正确的有 （　　） A. 电磁波传播空间，一定存在均匀变化的电场 B. 图示电磁波在真空中传播的速度为c C. 图示电磁波若在真空中传播则说明频率为 D. 从图示电磁波模型来看电磁波属于横波 20. 如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是（　　） A. 放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 B. 放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些 C. 放在C、D位置时，屏上观察不到闪光 D. 卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 21. 在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低 D. 随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动 22. 美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量。电子电荷量用表示，下列说法正确的是（　　） A. 入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片应向端移动 B. 增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大 C. 由图像可知，这种金属的截止频率为 D. 由图像可求普朗克常量表达式为 23. 根据玻尔理论，在氢原子吸收一个光子后，在下列给出的物理量中增大的是（ ） A. 电子绕核旋转的半径 B. 电子的动能 C. 氢原子的电势能 D. 氢原子的能量 24. 氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则（　　） A. λb=λa＋λc B. =＋ C. λb=λaλc D. Eb=Ea＋Ec 三、填空题 25. 在“测量玻璃的折射率”实验中： （1）为了取得较好的实验效果，其中正确的是 。 A. 必须选用上下表面平行的玻璃砖； B. 选择的入射角应尽量小些； C. 大头针应垂直地插在纸面上； D. 大头针P₁和P₂及P₃和P₄之间的距离适当大些。 （2）甲同学在画界面时，不小心将两界面aa'和bb'间距画得比玻璃砖宽度大些，如图1所示，则他测得的折射率________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）乙同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，如图2所示，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A 点和 C 点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，则玻璃的折射率n=______。 （4）丙同学在实验时，用他们测得的多组入射角i与折射角γ作出图像如图所示，则下列判断正确的是 。 A. 光线是从空气射入玻璃的 B. 该玻璃的折射率约为0.67 C. 该玻璃的折射率约为1.5 D. 该玻璃置于空气中时临界角约为45° 26. 用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件（其中双缝和光屏连在遮光筒上）: A. 白炽灯 B.单缝 C.光屏 D.双缝 E.滤光片 （1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：_____________； （2）如果用F红色激光做光源，则正确的排列顺序是：____________。 （3）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），下列说法错误的是（　　） A. 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝 B. 测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐 C. 为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距 D. 假若把此装置置于某种液体中测得某单色光的波长，结果将比在真空中测得该光波长短 （4）某同学在做实验时，第一次分划板中心刻线对齐第m 条亮纹的中心时，游标卡尺读数为，第二次分划板中心刻线对齐第n（n>m）条亮纹的中心时，游标卡尺的读数为 。已知双缝间距d，单缝到双缝的距离为，双缝到屏的距离，则计算光的波长的表达式为 ____________ 。 四、计算题 27. 如图所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置。当极板P和P'间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到点，O'点到O点的竖直距离为d，水平距离可忽略不计；此时在P与P'之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度，当其大小为B时，亮点重新回到O点。已知极板水平方向长度为，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为 不计电子的重力，求： （1）打在荧光屏O点时电子速度的大小v； （2）电子的比荷 （3）若只在两极板间加磁感应强度大小为B的匀强磁场，则电子离开两板间速度与水平方向的夹角的正弦值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025-2天津一中高二年级物理单元检测 一、单选题 1. 我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是 ( ) A. 玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念 B. 爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象 C. 德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念 D. 普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性 【答案】B 【解析】 【详解】普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，为解释光电效应的实验规律提出了光子说，并成功地解释了光电效应现象，故B正确；玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，故C错误；德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，故D错误；故选B. 2. 有关光的知识，下列说法正确的是（　　） A. 电视机遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短 B. 偏振光可以是横波，也可以是纵波 C. 雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的，是发生了光的衍射所形成的现象 D. 在水下的潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个顶角为2C（C为临界角）的倒立的圆锥里 【答案】D 【解析】 【详解】A．电视机遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要长，A错误； B．偏振光一定是横波，不可能是纵波，B错误； C．雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的，是发生了光的薄膜干涉所形成的现象，C错误； D．岸上的景物，即使发出的光几乎与水面平行，经水面折射后射入水中时，折射角也不会超过临界角C，因此在水下的潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个顶角为2C（C为临界角）的倒立的圆锥里，D正确。 故选D。 3. 下列关于原子模型及其建立过程叙述正确的是 （　　） A. 阴极射线是电子流，J.J.汤姆孙测出了电子的比荷，并精确测定了电子电荷量 B. J.J.汤姆孙认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布于球内，电子镶嵌其中;该理论无法解释α粒子散射现象，后被卢瑟福核式结构模型所取代 C. 通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10-10 m D. 卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域——原子核 【答案】B 【解析】 【详解】A．阴极射线是电子流，J.J.汤姆孙测出了电子的比荷，密立根精确测定了电子电荷量，故A错误。 B．J.J.汤姆孙认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布于整个球内;该理论无法解释α粒子散射现象，后被卢瑟福核式结构模型所取代，故B正确。 C．通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10-15 m，故C错误。 D．卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的区域——原子核，故D错误。 故选B。 4. 根据玻尔的原子理论，下列说法中正确的是（　　） A. 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，原子的能量减小 B. 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，原子吸收一定频率的光子 C. 核外电子绕核运动的轨道是任意的，绕核运动是稳定的，不产生电磁辐射 D. 玻尔的原子理论成功地解释了所有原子光谱现象，说明了不同元素的原子具有不同特征谱线的原因 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据玻尔理论，氢原子处于n能级的能量为 （n=1，2，3，…） 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，原子的能量减小，，减小的能量以光子的形式辐射出去，故A正确，B错误； C．根据玻尔的理论，电子只能在特定轨道上运动，绕核运动是稳定的，不产生电磁辐射，故C错误； D．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱现象，但对于稍微复杂一点的原子如氦原子，玻尔理论就无法解释它的光谱现象。这说明，玻尔理论还没有完全揭示微观粒子的运动规律。故D错误； 故选A。 5. 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的复色光从空气射向边的中点，入射方向与边的夹角为，经三棱镜折射后分为、两束单色光，单色光偏折到边的中点，单色光偏折到点，则下列说法正确的是（　　） A. 光的频率小于光的频率 B. 棱镜对单色光的折射率小于 C. 在棱镜中光的传播速度大于光的传播速度 D. 分别通过同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由光路图可知，三棱镜对光的折射率较大，则光的频率大于光的频率，A错误； B．如图所示 光在边的入射角为，折射角为，则三棱镜对光的折射率为 由于三棱镜对光的折射率较小，故棱镜对单色光的折射率小于，B正确； C．根据 由于三棱镜对光的折射率较大，故在棱镜中光的传播速度小于光的传播速度，C错误； D．三棱镜对光的折射率较大，则光的频率较大，光的波长较小，根据 可知分别通过同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距小，D错误。 故选B。 6. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A. 图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在玻璃球中发生全反射 B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小 C. 图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整 D. 若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可得，a、b光线在玻璃球中光路图如图所示，从光路图可知，由于a光线折射率较小，临界角较大，可在玻璃球中出射时的入射角较大，b光线折射率较大，临界角较小，可在玻璃球中出射时的入射角较小，因此不能确定那个单色光先产生全反射，故A错误； B．由于条纹间距公式 可知只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹间距离将减小，B正确； C．根据薄膜干涉原理，图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，故C错误； D．自然光通过偏振片M后成为偏振光，若M的偏振方向与N的偏振方向相同，光屏上的光斑最亮，若M的偏振方向与N的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，所以若只旋转图丁中M或N一个偏振片，则两偏振片透振方向的夹角变化，光屏P上的光斑亮度将发生变化，故D错误。 故选B。 7. 关于下列几幅图说法正确的是（　　） A. 甲图为光电效应实验电路图，当电键断开时，电流表示数一定为零 B. 乙图为光电效应光电子最大初动能Ek与入射光频率的关系，用不同金属做实验图像斜率不同 C. 丙图为电子束通过铝箔时的衍射图样，它证实了电子具有波动性 D. 丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，此方法不能估算核半径 【答案】C 【解析】 【详解】A．光电管两端为正向电压，光电子逸出后直接做加速运动，故当入射光的频率较大，即使电键断开所加电压为零时，依然有光电子飞出到达A板形成光电流，电流表的示数不为零，故A错误； B．根据爱因斯坦的光电效应方程可知 则图像的斜率为普朗克常量，故用不同金属做实验图像斜率都相同，故B错误； C．丙图为电子束通过铝箔时的衍射图样，电子的衍射现象证实了电子具有波动性，故C正确； D．丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，此方法可以用离金原子核最近的粒子的轨迹估算核半径，故D错误； 故选C。 8. 为了更形象地描述氢原子能级和氢原子轨道的关系，作出如图所示的能级轨道图，处于n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光a，处于n=3能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光b，则以下说法正确的是（　　） A. a光的波长比b光的波长长 B. 辐射出b光时，电子的动能和电势能都会变大 C. 一个处于n=4能级的氢原子自发跃迁可释放6种频率的光 D. a光照射逸出功为2.14eV的金属时，光电子的最大初动能为0.41eV 【答案】D 【解析】 【详解】A．处于n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光a，有 处于n=3能级的氢原子向n=2能级跃迁时辐射出可见光b，有 所以a光的频率将大于b光的频率，由于光的频率越大其波长越小，则a光的波长比b光的波长小，所以A错误； B．辐射出b光时，电子的动能变大，电势能减小，总能量减小，所以B错误； C．一群处于n=4能级的氢原子自发跃迁可释放种频率的光，一个处于n=4能级的氢原子自发跃迁最多可释放3种频率的光，所以C错误； D． a光照射逸出功为2.14eV的金属时，根据光电效应方程有 联立解得 所以D正确； 故选D。 9. 氢原子的能级图如图所示，现有一群处于能级的氢原子，下列说法正确的是（　　） A. 这群氢原子辐射出光子的最大能量为10.2eV B. 要使这群氢原子电离，至少需要吸收能量为1.51eV的光子 C. 这群氢原子总共可辐射出2种不同频率的光 D. 能量为12.0eV的电子不能使处于基态的氢原子跃迁到激发态 【答案】B 【解析】 【详解】A．这群氢原子辐射出光子的最大能量为 故A错误； B．处于能级的氢原子能量，所以至少需要吸收能量为1.51eV的光子才能电离，故B正确； C．处于能级的氢原子向低能级跃迁最多可辐射出 种不同频率的光，故C错误； D．只要入射电子的能量大于或等于两能级间的能量差，均可使氢原子发生跃迁，能量为12.0eV的电子可使处于基态的氢原子跃迁到能级，故D错误。 故选B。 10. 用不同频率的紫外线分别照射钨板和锌板而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能Ek随入射光的频率ν变化的Ek－ν图， 已知钨元素的逸出功为3.28 eV，锌元素的逸出功为3.34eV，若将两者的图像分别用实线与虚线画在同一个Ek－ν图上，则图中正确的是(　　) A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】试题分析：根据爱因斯坦光电效应方程，可得图像的横截距表示极限频率，锌的逸出功大于钨的逸出功，故由，可知锌的极限频率大于钨的极限频率，即锌的横截距大于钨的横截距，斜率表示普朗克常量h，所以两图线是平行的，故A正确； 考点：考查了光电效应 11. 研究光电效应实验的电路图如图甲所示，其光电流与电压的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，光电流一定增大 B. 由图可知，乙光的频率大于丙光频率 C. 图线甲与乙频率相等，且甲的入射光强度大于乙光 D. 若将甲光换成丙光来照射锌板，其逸出功将减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，若光电流没达到饱和电流，则一定会增大，若已达到饱和电流，则光电流不会增大，故A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程有 根据动能定理有 联立可得 可知入射光的频率越大，则遏止电压越大，由乙图可知丙光对应的遏止电压大于乙光对应的遏止电压，故丙光的频率高于乙光的频率，故B错误； C．由乙图可知甲光对应的遏止电压等于乙光对应的遏止电压，故甲、乙两光的频率相等，但甲的饱和光电流更大，故甲的入射光强度更大，故C正确； D．逸出功是金属的固有属性，只与金属材料有关，与入射光的频率无关，故D错误。 故选C。 12. 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意图如图所示。用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应，换用同样频率为的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U，光电流会逐渐减小，当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列选项中的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同样频率为的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；设用强激光照射金属，一个电子在极短时间内吸收n个光子，吸收的光子能量为，其中n=2，3，4… 根据爱因斯坦光电效应方程E=Ek+W 根据动能定理Ek=eU 联立解得反向电压，其中n=2，3，4… 当n=3时，反向电压 故选C。 13. 有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品能使被照物品产生的热效应大大降低，从而被广泛应用．这种灯降低热效应的原理是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜（如氟化镁），该膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示红外线在真空中的波长，n表示薄膜对该红外线的折射率，则所镀薄膜的厚度最小应为（不计半波损失）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜两个界面上的反射光相干涉后互相削弱，减少了反射光中的红外线，从而减少了反射光的能量，则 解得 故厚度d的最小值为，其中为红外线在薄膜中的波长，由题意可知 则 ABD错误，C正确。 故选C。 14. 如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90o、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧 上的光，则上有光透出的部分的弧长为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据折射定律有： 可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大．根据临界角公式： 得临界角为45°，如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为： 180°-（120°+45°）=15° 所以A到D之间没有光线射出．由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为： 90°-（30°+15°）=45° 所以有光透出的部分的弧长为。 故选B。 【点睛】 二、多选题 15. 根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（　　） A. 变化的电场一定产生变化的磁场 B. 均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C. 周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场 D. 变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】AB．均匀变化的电场产生恒定的磁场，所以A、B均错误； C．由麦克斯韦电磁场理论可知，周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场，故C正确； D．由麦克斯韦电磁场理论可知，故D正确。 故选CD。 16. 关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 麦克斯韦预言了电磁波，并首次用实验证实了电磁波的存在 B. 红外线的波长比可见光长，比无线电波的波长短 C. 电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关 D. 使载波随各种信号而改变的技术叫作调制 【答案】BD 【解析】 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，A错误； B．根据电磁波谱可知，红外线的波长比可见光长，比无线电波的波长短，B正确； C．声波在介质中的传播速度由介质决定，与频率无关；电磁波在介质中的传播速度与频率有关，C错误； D．调制技术是将信号加载到载波上，使载波随信号变化，故D正确。 故选BD。 17. 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用，下面说法中正确的是（　　） A. 手机通话使用的无线电波，波长比可见光长 B. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 C. 雷达是利用波长较短的微波来测定物体位置的无线电装置 D. 夜视仪器能在较冷的背景下探测出较热物体的红外辐射 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．手机通话使用的无线电波属于电磁波，其波长范围在几十厘米到几米，而可见光的波长在 400~760纳米之间，所以无线电波的波长比可见光长，故A正确； B．银行验钞机发出的是紫外线，但家用电器遥控器发出的是红外线，故B错误； C．雷达通常使用波长较短的微波，通过发射和接收反射波来测定物体位置，故C正确； D．红外夜视仪的原理是探测物体的红外辐射，温度较高的物体红外辐射更强，因此能在较冷背景下探测出较热物体，故D正确。 故选ACD。 18. 波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（　　） A. 黑体辐射规律可用光的波动性解释 B. 光电效应现象揭示了光的粒子性 C. 电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性 D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长也相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A.黑体辐射的实验规律可用量子理论来解释，但不能用光的波动性解释，故A错误； B.光电效应表明光具有一定的能量，能说明光具有粒子性，故B正确； C.电子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性，故C正确； D.动能相等的质子和电子，它们的动量为 质子与电子的质量不同，所以动能相等的电子与质子的动量是不同的，根据德布罗意波波长公式可知它们的德布罗意波长不相等，故D错误。 故选BC。 19. 如图所示是沿z轴方向传播的电磁波的模型图，箭头线段长度表示了场强大小，已知光速为c。下列关于电磁波说法正确的有 （　　） A. 电磁波传播空间，一定存在均匀变化的电场 B. 图示电磁波在真空中传播的速度为c C. 图示电磁波若在真空中传播则说明频率为 D. 从图示电磁波模型来看电磁波属于横波 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦电磁学理论，均匀变化的电场激发恒定的磁场，均匀变化的磁场激发恒定的电场，恒定的磁场不能激发电场，恒定的电场不能激发磁场，因此只有非均匀变化的电磁场才能激发电磁波，故A错误； B．所有电磁波在真空中传播的速度都为光速，故B正确； C．根据波长、波速、频率之间的关系有，，故C正确； D．从图示电磁波模型来看电磁波属于横波，故D正确。 故选BCD。 20. 如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是（　　） A. 放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 B. 放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些 C. 放在C、D位置时，屏上观察不到闪光 D. 卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型 【答案】AD 【解析】 【详解】在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，所以荧光屏和显微镜放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比A位置时少很多，放在C、D位置时，屏上仍可以观察到闪光，只是次数较放在A和B位置时少， A．由上述分析可知，A正确； B．由上述分析可知放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比A位置时少很多，B错误； C．由上述分析可知，放在C、D位置时，屏上仍可以观察到闪光，C错误； D．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，D正确． 故选AD。 21. 在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低 D. 随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．不同温度的物体向外辐射的电磁波的波长范围是不相同的，温度越高向外辐射的能量中，频率小的波越多，所以T1＞T2，故A正确，B错误； C．向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增大，故C错误； D．由图可知，随温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增加；同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，故D正确。 故选AD。 【点睛】理解图像形状所表示的含义。通过图像理解辐射强度与波长及温度的关系。温度越高向外辐射的能量中越向频率小的波集中。 22. 美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量。电子电荷量用表示，下列说法正确的是（　　） A. 入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片应向端移动 B. 增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大 C. 由图像可知，这种金属的截止频率为 D. 由图像可求普朗克常量表达式为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动，A错误。 B．根据光电效应方程Ekm=hν-W0 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，B错误。 CD．根据Ekm=hν-W0=eUc 得Uc=ν- 结合图像可知h= 当遏止电压为0时，ν=νc，CD正确。 故选CD。 23. 根据玻尔理论，在氢原子吸收一个光子后，在下列给出的物理量中增大的是（ ） A. 电子绕核旋转的半径 B. 电子的动能 C. 氢原子的电势能 D. 氢原子的能量 【答案】ACD 【解析】 【详解】在氢原子吸收一个光子后，原子由低能级跃迁到高能级，即氢原子的能量增加，对应的电子的轨道半径变大，根据可知 电子的动能 则动能减小，库仑力做负功，则氢原子的电势能增加。 故选ACD。 24. 氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则（　　） A. λb=λa＋λc B. =＋ C. λb=λaλc D. Eb=Ea＋Ec 【答案】BD 【解析】 【详解】D．Ea=E3−E2，Eb=E3−E1，Ec=E2−E1，所以Eb=Ea+Ec，D正确; ABC．由得，，，取倒数后得到，B正确AC错误。 故选BD。 三、填空题 25. 在“测量玻璃的折射率”实验中： （1）为了取得较好的实验效果，其中正确的是 。 A. 必须选用上下表面平行的玻璃砖； B. 选择的入射角应尽量小些； C. 大头针应垂直地插在纸面上； D. 大头针P₁和P₂及P₃和P₄之间的距离适当大些。 （2）甲同学在画界面时，不小心将两界面aa'和bb'间距画得比玻璃砖宽度大些，如图1所示，则他测得的折射率________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）乙同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，如图2所示，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A 点和 C 点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，则玻璃的折射率n=______。 （4）丙同学在实验时，用他们测得的多组入射角i与折射角γ作出图像如图所示，则下列判断正确的是 。 A. 光线是从空气射入玻璃的 B. 该玻璃的折射率约为0.67 C. 该玻璃的折射率约为1.5 D. 该玻璃置于空气中时临界角约为45° 【答案】（1）CD （2）偏小 （3） （4）AC 【解析】 【小问1详解】 A．实验时不一定要必须选用上下表面平行的玻璃砖，只要操作正确，不是上下表面平行的玻璃砖也可测量折射率，A错误； B．为减小角度的相对误差，入射角适当大，折射角也会大些，折射现象较明显，故B错误； CD．尽可能垂直插放大头针在纸面上，并使其相邻的间距适当大些，可以减小计算角度正弦值的误差，故CD正确。 故选CD。 【小问2详解】 如图为在图中分别作出的实际光路图（图中实线）和以aa′、bb′为界面、以大头针留的痕迹作为出射光线画的实验光路图（图中虚线） 比较实际光路图的折射角与实验光路图的折射角关系可知：折射角测量值偏大，则折射率偏小。 【小问3详解】 玻璃的折射率 【小问4详解】 A．因为入射角大于折射角，所以光线由空气进入玻璃，故A正确； BC．根据折射定律得，故B错误，C正确； D．该玻璃置于空气中时临界角，可知临界角C≈42°，故D错误。 故选AC。 26. 用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件（其中双缝和光屏连在遮光筒上）: A. 白炽灯 B.单缝 C.光屏 D.双缝 E.滤光片 （1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：_____________； （2）如果用F红色激光做光源，则正确的排列顺序是：____________。 （3）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），下列说法错误的是（　　） A. 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝 B. 测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐 C. 为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距 D. 假若把此装置置于某种液体中测得某单色光的波长，结果将比在真空中测得该光波长短 （4）某同学在做实验时，第一次分划板中心刻线对齐第m 条亮纹的中心时，游标卡尺读数为，第二次分划板中心刻线对齐第n（n>m）条亮纹的中心时，游标卡尺的读数为 。已知双缝间距d，单缝到双缝的距离为，双缝到屏的距离，则计算光的波长的表达式为 ____________ 。 【答案】（1）AEBDC （2）FDC （3）A （4） 【解析】 【小问1详解】 用白炽灯做光源时，需要先通过滤光片获得单色光，再通过单缝形成线光源，最后通过双缝产生干涉，最终在光屏上呈现干涉条纹。用白炽灯做光源进行双缝干涉实验，元件的正确排列顺序是：白炽灯（A）、滤光片（E）、单缝（B）、双缝（D）、光屏（C），故正确的排列顺序是AEBDC。 【小问2详解】 激光本身就是单色性好的线光源，不需要滤光片和单缝来处理，直接通过双缝即可产生干涉。故还需要双缝和光屏，故正确的排列顺序是FDC。 【小问3详解】 A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故A错误，符合题意； B．测量条纹位置时，分划板中心刻线与条纹中心对齐，能减小误差，故B正确，不符合题意； C．n条亮纹之间有个间距，则相邻条纹的间距，故C正确，不符合题意； D．根据 又，，有光的频率不变，联立可得光在液体中的波长 又，故，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选A。 【小问4详解】 由题可得，相邻条纹间距 根据双缝干涉公式 联立解得 四、计算题 27. 如图所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置。当极板P和P'间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到点，O'点到O点的竖直距离为d，水平距离可忽略不计；此时在P与P'之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度，当其大小为B时，亮点重新回到O点。已知极板水平方向长度为，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为 不计电子的重力，求： （1）打在荧光屏O点时电子速度的大小v； （2）电子的比荷 （3）若只在两极板间加磁感应强度大小为B的匀强磁场，则电子离开两板间速度与水平方向的夹角的正弦值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在P与P'之间既有电场又有磁场时，电子能沿直线通过，则 解得 【小问2详解】 只有电场时则， 由几何关系 联立解得 【小问3详解】 若只在两极板间加磁感应强度大小为B的匀强磁场，则由 电子离开两板间速度与水平方向的夹角的正弦值 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $