教师资格《高中物理学科知识与教学能力》.docx
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1、教师资格高中物理学科知识与教学能力第四节 光学(江南博哥)1 单选题 P1、P2为偏振化方向夹角为d的两个偏振片,光强为I0的平行自然光垂直入射到P1表面上,则通过P2的光强为( )。A.AB.BC.CD.D正确答案:B 参考解析:自然I0通过偏振片P1时,透射的偏振光光强为争。此线偏振光再通过与P1偏振化方向成a角的偏振片P2时,透射的偏振光光强为2 单选题 在研究衍射时,可按光源和所研究的点到障碍物的距离。将衍射分为菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射两类,其中不是菲涅耳衍射的是( )。A.光源和所考察的点到障碍物为有限远B.光源和所考察的点到障碍物的距离为无限远C.光源到障碍物有限远,所考查点到障碍
2、物无限远D.光源到障碍物无限远,所考查点到障碍物有限远正确答案:B 参考解析:菲涅尔衍射的特点是光源和接收屏或其中之一与衍射屏的距离为有限远。3 单选题 一束波长为A的单色光,从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上要使反射光得到加强,薄膜的最小厚度为( )。A.2nB.4nC.D.A正确答案:B 参考解析:光在薄膜上下表面产生两束反射光。假设薄膜厚度为D,由于半波损失,两束反射要使叠加的反射光得到加强,光程差需满足的条件是=k,k=1,2,3,k=1时,可求出薄膜的最小厚度为 选项B正确。4 单选题 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后出射光分成a、b两束,如图所示,则
3、a、b两束光( )。A.垂直穿过同一块平板玻璃b光所用的时间比a光长B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小D.若照射同一金属都能发生光电效率,b光照射时逸出的光电子最大初动能大正确答案:B 参考解析:由题图可知,在玻璃中,a光折射率大于b光,由v=c/a可知,在玻璃中VaVb。,因而垂直穿过同一玻璃板时,b光所用时间比a光短,A错误。由全反射临界角公式 a光临界角比b光小,B正确。a光波长小于b光由双缝干涉中条纹间距公式可知a光的相邻亮条纹间距小,C错误。由c=Av,知。光频率大于b光,因此a光的光子能量大在光电效应中,
4、逸出电子的最大初动能大D错误。5 单选题 下图是高中物理某教材中的某一实验电路。该电路用于( )的研究。A.光电效应B.质能方程C.跃迁现象D.磁生电正确答案:A 参考解析:题干中的电路图是用于研究光电效应的。光电效应证明了光具有粒子性。6 单选题 图(a)为一列简谐横波在t=0时刻的波形图。A、B是介质中平衡位置位于x=15m和x=40m的两个质点,图(b)为质点A的振动图像。下列说法中正确的是( )。A.该波沿x轴负方向传播B.该波的传播速度是5msC.再经过03s,质点B通过的路程为6mD.t=03s时,质点B处于平衡位置且向y轴负方向运动正确答案:C 参考解析:由图(b)知,t=0时刻
5、,质点A向下振动,根据图(a)可知,该波沿x轴正方向传播,A项错误。7 单选题 如图,一个三棱镜的截面为等腰直角ABC,A为直角,此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为()。A.B.C.D.正确答案:A 参考解析:根据折射率定义有8 单选题 如图所示,一条光线通过一个在水中的球形空气泡,下列哪一条表示出射光线的路径?()A.光线1B.光线2C.光线3D.光线4正确答案:A 参考解析:气泡内为空气,气泡外为水,即气泡内为光疏介质,气泡外为光密介质光由光疏介质射入光密介质时,折射角小于入射角,故本题选A。9 单选题
6、 在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有()。A.改用红光作为入射光,增大双缝到屏的距离B.改用蓝光作为入射光,增大双缝到屏的距离C.改用红光作为入射光,减小双缝到屏的距离D.改用蓝光作为入射光,减小双缝到屏的距离正确答案:A 参考解析:根据红光比黄光波长大,增大双缝到屏的距离即增大L,均可使干涉条纹的间距增大。10 单选题 一束光强为,I0的自然光,相继通过三个偏振片P1、P2、P3后,P1和P3偏振化方向相互垂直。出射光的光强为若以入射光线为轴,旋转P2,要使出射光的光强为零,P2要转过的角度是()。A.300B.450C.600D.900
7、正确答案:B 参考解析:自然光相继通过三个偏振片故本题选B。11 单选题 某学校进行光学实验记录如图所示,两束单色光a,b从水下面射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是()。A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B.在水中a光的临界角小于b光的临界角C.用a,b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的D.在水中a光的速度比b光的速度小正确答案:A 参考解析:由图可知,a光的偏折角要小于b光的偏折角,则a光的折射率要小于b光的折射率,即nanb,则b光的频率大,波长小;由双缝干涉条纹间距公式可知a光条纹间距大于b光条纹间
8、距,A项正确。由可知,a光的临界角大于b光的临界角,B项错误。单缝衍射条纹中央明纹最宽最亮,两侧条纹亮度逐渐减暗,C项错误;由n=c/v可知在同种介质中b光的速度小,D项错误。12 单选题 一列简谐横波以10ms速率沿X轴传播,P、Q、R是波上三个质点,在某时刻的波形如图所示。则( )。A.P点的振动周期为03sB.再经过015s,Q点经过的路程为03mC.质点R比质点P先到波峰位置D.若P点向上振动,则该波沿x轴负方向传播正确答案:B 参考解析:015 s,从平衡位置开始运动的Q点经过的路程为310cm=03 m,B项正确。若简谐横波沿x轴负向传播,波13 单选题 如图所示,两束单色光A、B
9、分别沿不同半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一复色光P。关于A、B两束单色光的说法,正确的是( )。A.在真空中,A光的波长比B光的波长短B.在同一玻璃中传播时,A光的传播速度比B光的传播速度小C.分别通过同一双缝干涉实验装置,B光比A光的相邻亮纹间距小D.分别通过同一单缝衍射实验装置,B光比A光的衍射现象显著正确答案:C 参考解析:B项错误。在双缝干涉中,条纹间距与波长成正比,B光的波长较短,则B光比A光的相邻亮纹间距较小,C项正确。在单缝衍射中,波长与缝、孔或障碍物尺寸相当或者更大时,衍射现象明显。由前面分析知Bnb,vavb。由C=v知,a光的波长17 单选题 光线垂直照射在透过
10、薄膜上会产生薄膜干涉现象,已知薄膜厚度为3500A,采用波长5500A的可见光照射时发现反射光线加强,则薄膜折射率为( )。A.135B.121C.118D.143正确答案:C 参考解析:18 单选题 如图2所示,一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,波速为4m/s,则( )。A.质点P此时刻的振动方向沿Y轴正方向B.质点P的振幅比质点Q的振幅小C.经过3s,质点Q通过的路程是06mD.经过3s,质点P将向右移动12m正确答案:C 参考解析:根据振动方向与传播方向在波形图的同一侧可知,质点P此时刻的振动方向沿Y轴负方向,A项错误。简谐横波传播时没有能量损失,P、Q两点
11、振幅相同,B项错误。由图可知此波的波长为4m,19 单选题 如图4所示,白光通过三棱镜在光屏上形成一条彩色光带,a、b、c为光带上一点,d为光屏外靠近b端的一点。当金属片P放在c点恰好能发生光电效应,下列说法正确的是( )。A.把金属片P放在a点时,有光电子从金属表面逸出B.把金属片P放在b点时逸出的光电子最大动能比放在d点时小C.金属片P、Q先后放在b点时。若Q逸出的光电子最大初动能较大,说明金属片Q的逸出功较大D.到达a点时的光的波长比到达c点的光的波长大正确答案:D 参考解析:由图可知,n点光的折射率最小,频率最小,波长最长,D项正确。金属片P放在C点恰好能发生光电效应,a、b两点光的频
12、率比C点光的频率小,故金属片P在a、b两点不会发生光电效应,A、B两项错误。根据E=hvW0可知,最大初动能大的,逸出功较小,C项错误。20 单选题 氮氖激光器发出波长为6328 nm的激光,垂直入射到一平面透射光栅上,测得第一级明条纹出现在0=300的方向上,则该光栅的光栅常数d的大小为( )。A.125mB.126mC.127mD.128m正确答案:C 参考解析:21 单选题 如图7所示,空气中有一块半圆形的玻璃,一束平行光从右向左垂直射向玻璃的直径,则下列说法正确的是( )。A.所有光线均能通过玻璃B.所有光线均不能通过玻璃C.只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃D.只有圆心两侧一定范
13、围内的光线不能通过玻璃正确答案:C 参考解析:设玻璃的折射率为n,玻璃半径为R,当入射角为i时,折射角为90,此时发生全反射。玻璃,故只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃。22 单选题 波长为600nm的平行光垂直照射在12cm长的两玻璃片上,两玻璃片一端相互接触,另一端夹一直径为d的金属丝。若测得这12cm内有N=141条明纹,则金属丝的直径为()。A.4910-5mB.22310-5mC.42310-5mD.72310-5m正确答案:C 参考解析:23 单选题 只含黄光和紫光的复色光束PO,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,被分成两光束OA和OB沿如图5所示方向射出,则()。A.OA为
14、黄光,OB为紫光B.OA为紫光,OB为黄光C.OA为黄光,OB为复色光D.OA为紫光,OB为复色光正确答案:C 参考解析:OB为反射光,所以OB为复色光;折射光只有一束光线,故必有一束光线发生全反射。黄光的临界角大于紫光的临界角,所以OA为黄光。24 单选题 一束单色光从某一玻璃中射出进入空气,则这束光的速度和波长变化情况分别为()。A.变慢、变短B.变慢、变长C.变快、变短D.变快、变长正确答案:D 参考解析:光从一种介质射入另一种介质时,频率不变。根据可知,一束单色光从某一玻璃中射出进入空气时的速度变快。根据可知,该光的波长变长。25 单选题 一个氢原子从n=k能级状态跃迁到n=m能级状态
15、,则()。A.若km,氢原子吸收光子,能量增大B.若km,氢原子放出光子,能量减小D.若km,需要放出光子,其能量会减小,A项错误,C项正确。氢原子由低能级向高能级跃迁,即kna,A项错误。a的折射率较小,波长较长,所以其衍射现象较明显,D项错误。第二次折射的入射角与第一次折射的折射角相等,所以第二次折射的折射角与第一次折射的入射角相等,所以射出玻璃砖的两种单色光a、b平行,B项正确。出射光线与入射光线平行,所以出射光不会消失,C项错误。29 单选题 如图4所示,在双缝干涉实验中,接收屏N上的P点处是明纹。若将缝S2盖住,并在S1、S2连线的垂直平分面处放置一高折射率反射镜M(反射面足够大),
16、则此时()。A.P点处仍为明纹B.P点处为暗纹C.不能确定P点处是明纹还是暗纹D.无干涉条纹正确答案:B 参考解析:S1处的光经高折射率反射镜M反射后到达P点的光程与从S2发出的光到P点的光程相同,由于反射镜反射有半波损失,因此原来是明纹的将变成暗纹,原来是暗纹的将变成明纹。第五节 近代物理初步1 单选题 中学物理教学的难点和重点的关系是( )。A.难点一定是教学的重点B.难点不一定是教学的重点C.难点是固定不变的重点是随时变化的D.重点一定是教学的难点正确答案:B 参考解析:教学重点一般是知识的主体,从知识在体系中所占的地位与对学生认知的作用来判断难点与学生本身的知识积累、认知能力有关,因此
17、难点不一定是教学重点。2 单选题 普通高中物理课程标准(实验)中,将选修32模块划分为以下哪几个二级主题?( )A.电场、电路、磁场B.机械能和能源、抛体运动与圆周运动、经典力学的成就与局限性C.电磁感应、交变电流、传感器D.机械振动与机械波、电磁振荡与电磁波、光、相对论正确答案:C 参考解析:A选项属于选修31模块下的二级主题;B选项属于共同必修模块物理2下的二级主题;C选项属于选修32模块下的二级主题;D选项属于选修3-4模块下的二级主题。3 单选题 普通高中物理课程标准(实验)将高中物理课程分为共同必修、选修1系列、选修2系列和选修3系列,其中侧重让学生较全面地学习物理学的基本内容,进一
18、步了解物理学的思想和方法,较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济、社会的影响的是( )。A.共同必修B.选修1系列C.选修2系列D.选修3系列正确答案:D 参考解析:在共同必修模块,学生经历一些科学探究活动,初步了解物理学的特点和研究方法,体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响同时为下一步选学模块做准备。选修l系列侧重物理学与社会的相互关联和相互作用,突出物理学的人文特色注重物理学与日常生活、社会科学以及人文学科的融合。强调物理学对人类文明的影响。选修2系列侧重从技术应用的角度展示物理学,强调物理学与技术的结合,着重体现物理学的应用性、实践性。选修3系列侧重让学生较全面地学习
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