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1、【安徽省,人教版】2014屆物理一輪小題精練(80,含答案)
一、選擇題(本題包括10小題,共40分.每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不選的得0分)
1.下列現(xiàn)象中屬于光的干涉現(xiàn)象的是( )
A.天空出現(xiàn)彩虹
B.肥皂泡在陽光照射下呈現(xiàn)彩色條紋
C.陽光通過三棱鏡形成彩色光帶
D.光線通過一個極窄的縫呈現(xiàn)明暗相間的條紋
解析:A、C為光的色散現(xiàn)象,D為光的衍射.
答案:B
2.紅光和紫光相比( )
A.紅光光子的能量較大;在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大
B.紅光光子的能量較??;在同一種介
2、質(zhì)中傳播時紅光的速度較大
C.紅光光子的能量較大;在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小
D.紅光光子的能量較??;在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小
解析:紅光的頻率比紫光的頻率小,由E=hν可知紅光的能量比紫光小,據(jù)此可排除選項A、C;紅光在介質(zhì)中的折射率比紫光在介質(zhì)中的折射率小,由可知在同一種介質(zhì)中紅光的傳播速度比紫光的大,所以B選項正確,D選項錯誤.
答案:B
3.在沒有月光的夜間,一個池面較大的水池底部中央有一盞燈(可看做點光源),小魚在水中游動,小鳥在水面上方飛翔.設(shè)水中無雜質(zhì),且水面平靜,則下面的說法中正確的是( )
A.小魚向上方水面看去,看到的亮點的位置與魚的位置無關(guān)
3、
B.小魚向上方水面看去,看到的亮點的位置與魚的位置有關(guān)
C.小鳥向下方水面看去,看到的亮點的位置與鳥的位置無關(guān)
D.小鳥向下方水面看去,看到的亮點的位置與鳥的位置有關(guān)
解析:小魚通過水面看燈是反射成像,不同位置射入魚眼的反射光線不同,但反射光線的延長線交于一點,即為“平面鏡”成的像.而鳥看燈是折射成像,鳥在不同位置射入鳥眼的折射光線不同,折射光線的延長線在不同位置交于不同點,故選項A、D對.
答案:AD
4.現(xiàn)代物理學認為,光和實物粒子都具有波粒二象性.下列事實中突出體現(xiàn)波動性的是( )
A.一定頻率的光照射到鋅板上,光的強度越大,單位時間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多
B.肥
4、皂液是無色的,吹出的肥皂泡卻是彩色的
C.質(zhì)量為10-3 kg、速度為10-2 m/s的小球,其德布羅意波波長約為10-23 m,不過我們能清晰地觀測到小球運動的軌跡
D.人們常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu),因為熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距大致相同
解析:一定頻率的光照射到鋅板上,光的強度越大,單位時間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多,反映的是光電效應(yīng)規(guī)律,體現(xiàn)光的粒子性,A錯誤;C項是單個物體的低速運動,也不能突出體現(xiàn)波動性,C錯誤;B、D正確.
答案:BD
5.下表給出了一些金屬材料的逸出功.
材料
銫
鈣
鎂
鈹
鈦
逸出功(10-19 J)
3.0
4.3
5、5.9
6.2
6.6
現(xiàn)用波長為400 nm的單色光照射上述材料,能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有(普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s)( )
A.2種 B.3種 C.4種 D.5種
解析:設(shè)入射光子的能量為E、頻率為ν、波長為λ,則存在E=hν和c=λν,兩式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得E=4.95×10-19 J.由此可見,波長為400 nm的單色光可以使表中銫、鈣兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng).
答案:A
6.兩個偏振片緊靠在一起,將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通過.如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180°,在旋轉(zhuǎn)過程中,將會產(chǎn)生下列哪一種現(xiàn)象( )
6、
A.透過偏振片的光強先增強,然后又減弱到零
B.透過的光強先增強,然后減弱到非零的最小值
C.透過的光強在整個過程中都增強
D.透過的光強先增強,再減弱,然后又增強
解析:當兩偏振片的偏振方向相同時,透過兩偏振片的光強最強,當兩偏振片的偏振方向垂直時,通過兩偏振片的光強最弱,理想情況下可以認為是零.現(xiàn)在通過兩偏振片的光強為零,說明兩偏振片的偏振方向是互相垂直的.當其中一個偏振片轉(zhuǎn)過180°的過程中,兩偏振片的偏振方向由互相垂直到互相平行再到互相垂直,所以通過兩偏振片的光強由零增強到最強再減弱到零,即選項A正確.
答案:A
7.一束激光以入射角i=30°照射液面,其反射光在固定的
7、水平光屏上形成光斑B,如圖14-1所示.如果反射光斑位置向左移動了2 cm,說明液面高度( )
圖14-1
A.上升了 B.上升了 C.下降了 D.下降了
解析:由題圖可知,若光斑左移2 cm,則液面上升
答案:B
8.已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為ν0,則( )
A.當用頻率為2ν0的單色光照射該金屬時,一定能產(chǎn)生光電子
B.當用頻率為2ν0的單色光照射該金屬時,所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hν0
C.當照射光的頻率大于ν0時,若ν增大,則逸出功增大
D.當照射光的頻率ν大于ν0時,若ν增大一倍,則光電子的最大初動能也增大一倍
9.如圖14-2所示為
8、一塊透明的光學材料的剖面圖,在其上建立直角坐標系xOy,設(shè)該光學材料的折射率沿y軸正方向均勻減小.現(xiàn)有一束單色光a從原點O以某一入射角θ由空氣射入該材料內(nèi)部,則單色光a在該材料內(nèi)部可能的傳播途徑是圖14-3中的( )
圖14-2
圖14-3
10.真空中有一平行板電容器,兩極板分別由鉑和鉀(其極限波長分別為λ1和λ2)制成,板面積為S,間距為d.現(xiàn)用波長為λ(λ1<λ<λ2)的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面,則電容器的最終帶電荷量Q正比于( )
A. B. C. D.
解析:根據(jù)題意可知,波長為λ的單色光能夠使鉀發(fā)生光電效應(yīng),根據(jù)光電效應(yīng)方程有(①式),Q=CU(②
9、式),(③式),由①②③式聯(lián)立有
答案:D
二、填空實驗題(11題6分,12題12分)
11.在光的單縫衍射實驗中可觀察到清晰的明暗相間的圖樣,下列四幅圖片中屬于光的單縫衍射圖樣的是( )
14-4
A.a、c B.b、c C.a、d D.b、d
解析:根據(jù)衍射圖樣特點“條紋不等間距且中央條紋最亮最寬”可知本題正確選項為D.
答案:D
12.現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件,要把它們放在圖14-5所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長.
圖14-5
(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學元件,
10、由左到右,表示各光學元件的字母排列順序應(yīng)為C、__________、A.[
(2)本實驗的步驟有:
①取下遮光筒左側(cè)的元件,調(diào)節(jié)光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮;
②按合理順序在光具座上放置各光學元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;
③用米尺測量雙縫到屏的距離;
④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離.
在操作步驟②時還應(yīng)注意_________和__________.
(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖14-6甲所示.然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖1
11、4-6乙中手輪上的示數(shù)__________mm,求得相鄰亮紋的間距Δx為________mm.
圖14-6
(4)已知雙縫間距d為2.0×10-4 m,測得雙縫到屏的距離l為0.700 m,由計算式λ=_________,求得所測紅光波長為__________nm.
解析:(1)濾光片E是從白光中濾出單色紅光,單縫屏作用是獲取點光源,雙縫屏作用是獲得相干光源,最后成像在毛玻璃屏上.所以排列順序為:C、E、D、B、A.
(2)在操作步驟②時應(yīng)注意的事項有:放置單縫、雙縫時,必須使縫平行;單縫、雙縫間距離大約為5~10 cm.
(3)螺旋測微器的讀數(shù)應(yīng)該:先讀整數(shù)刻度,然后看半刻度是
12、否露出,最后看可動刻度,圖乙讀數(shù)為13.870 mm,圖甲讀數(shù)為2.320 mm,所以相鄰條紋間距
(4)由條紋間距離公式得:代入數(shù)值得:λ=6.6×10-7 m=6.6×102 nm.
答案:(1)E、D、B
(2)見解析
(3)13.870 2.310
(4) 6.6×102
三、計算題(共4小題,共42分)
13.(10分)如圖14-7所示,置于空氣中的一個不透明容器內(nèi)盛滿某種透明液體.容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0 cm長的線光源.靠近線光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板,另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠鏡,用來觀察線光源.開始時通過望遠鏡不能看到線光源的任何一部分
13、.將線光源沿容器底向望遠鏡一側(cè)平移至某處時,通過望遠鏡剛好可以看到線光源底端,再將線光源沿同一方向移動8.0 cm,剛好可以看到其頂端.求此液體的折射率n.
圖14-7
解析:若線光源底端在A點時,望遠鏡內(nèi)剛好可看到線光源的底端,則有:∠AOO′=α
其中α為此液體到空氣的全反射臨界角,由折射定律得:
同理,線光源頂端在B1點時,望遠鏡內(nèi)剛好可看到線光源的頂端,則:∠B1OO′=α
由圖中幾何關(guān)系得:
解得:
答案:1.25
14.(10分)為從軍事工事內(nèi)部觀察外面的目標,在工事壁上開一長方形孔,設(shè)工事壁厚d=34.64 cm,孔的寬度L=20 cm,孔內(nèi)嵌入折射率n
14、=3的玻璃磚,如圖148所示.試問:
圖14-8
(1)嵌入玻璃磚后,工事內(nèi)部人員觀察到外界的視野的最大張角為多少?
(2)要想使外界180°范圍內(nèi)的景物全被觀察到,則應(yīng)嵌入折射率多大的玻璃磚?
解析:工事內(nèi)部的人從內(nèi)壁左側(cè)能最大范圍觀察右邊的目標.光路如圖所示.
已知d=34.64 cm,L=20 cm,,所以β=30°.
(1)由折射定律有得α=60°
即視野的張角最大為120°.
(2)要使視野的張角為180°,即α′=90°
由折射定律有所以n=2.
答案:(1)120° (2)2
15.(10分)用金屬鈉作陰極的光電管,如圖14-9所示連入電路,已知能使
15、電路中有光電流的最大波長為540 nm,若用波長為4.34×10-7 m的紫外線照射陰極,求:
圖14-9
(1)陰極所釋放光電子的最大初速度為多少?
(2)將滑片C向左移動,使K的電勢高于A的電勢時,電流表中還有無光電流?當O、C間的電壓U1為多大時,電流表中的電流為零?
解析:(1)逸出功W=hc/λ0=3.68×10-19 J
最大初動能
則光電子最大初速度
vm=4.46×105 m/s.
(2)當K極板電勢高于A極時,還可能有光電流,因為K極板逸出的光電子尚有初動能,可克服電場力做功到達A板,從而形成光電流.但電壓升高到U1,使得時,就不能形成光電流了,即
16、答案:(1)4.4 6×105 m/s
(2)可能有,也可能沒有 0.56 V
16.(12分)一輛實驗小車可沿水平地面(圖中紙面)上的長直軌道勻速向右運動.有一臺發(fā)出細光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺M上,到軌道的距離MN為d=10 m,如圖14-10所示,轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動,使激光束在水平面內(nèi)掃描,掃描一周的時間為T=60 s,光束轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭所示,當光束與MN的夾角為45°時,光束正好射到小車上,如果再經(jīng)過Δt=2.5 s光束又射到小車上,則小車的速度為多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
圖14-10
解析:本題考查光的直線傳播和勻速圓周運動規(guī)律,是一道設(shè)計新穎的好題,要求學生畫出小車運動
17、位置的示意圖,才能求出符合題意的兩個結(jié)果.在Δt內(nèi)光束轉(zhuǎn)過角度為(①式),如圖所示,有兩種可能:
(1)光束照射小車時,小車正在接近N點,Δt內(nèi)光束與MN的夾角從45°變?yōu)?0°,小車走過l1,速度應(yīng)為(②式);由圖可知
l1=d(tan45°-tan30°)(③式)
由②③兩式并代入數(shù)值,得v1=1.7 m/s(④式).
(2)光束照射小車時,小車正在遠離N點,Δt內(nèi)光束與MN的夾角從45°變?yōu)?0°,小車走過l2,速度應(yīng)為(⑤式)
由圖可知l2=d(tan60°-tan45°)(⑥式)
由⑤⑥兩式并代入數(shù)值,得v2=2.9 m/s.
答案:(1)當光束照射小車時,小車正在接近N點,這時小車的速度應(yīng)為1.7 m/s;(2)當光束照射小車時,小車正遠離N點,這時小車的速度應(yīng)為2.9 m/s.