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1、准兑市爱憎阳光实验学校高三第二轮复习专练 光学与原子物理1、我国南宋时期的程大昌在其所著的中表达道:“凡风雨初霁雨后初晴,或露之未干,其余点缘于草木枝叶之末,日光入之;五色俱足,闪烁不,是乃日之光品著色于水,而非雨露有所五色也。这段文字记叙的是以下光的何种现象 A、反射B、色散C、干预D、衍射2、用平面镜来观察身后的一个物体,要能看到物体完整的像,那么镜面的长度至少为物体高度的:A、1/2 倍B、1/4 倍 C、1 倍D、上述答案均不对3、a、b 两束平行单色光经玻璃三棱镜折射后沿如图方向射出,由此可以判断:A、空气中 a 的波长大于 b 的波长B、玻璃中 a 的速度于 b 的速度C、空气中
2、a 的频率高于 b 的频率D、从玻璃射向空气,a 的临界角大于 b 的临界角4、如下图,一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上,棱镜的折射率为2,这条光线离开棱镜时与界面的夹角为:A、30B、45C、60D、905、现有 1200 个氢原子被激发到量子数为 4 的能级上,假设这些受激氢原子最后都回到基态,那么在此过程中发出的光子总数是多少?假处在量子数为 n 的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的 1/n-1。A2200 B.2000 C.1200 D.24006、发出白光的细线光源 ab,长度为l0,竖直放置,上端 a 恰好在水面以下,如图,现考虑线光源
3、ab 发出的靠近水面法线图中的虚线的细光束经水面折射后所成的像,由于水对光散作用,假设以l1 表示红光成的像的长度,l2 表示蓝光成的像的长度,那么 A.l1l2l2l0 C.l2l1l0 D.l2l1l07、元素 A 是 X 的同位素,它们分别进行如下衰变:A aB C,X Y rZ,那么A.B和Y是同位素B.B.C和Z是同位素C.上述诸元素的原子核中,Y 的质子数最多D.上述诸元素中,B 排在元素周期表的最前列8、激光散斑测速是一种崭的测速技术,它用了光的干预原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对相当与双缝干预中的双缝,待测物体的速度 v 与二次曝光时间间隔t 的乘积于双缝间距。中可测得二次
4、曝光时间间隔t、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距x。假设所用的激光波长为,那么该确物体运动速度的表达式是A.v=xlxtlt B.v=lxt C.v=t D.v=lx9、如下图的装置可以测量棱镜的折射率,ABC 表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的另外两个锐角也是的,紧贴直角边AC 是一块平面镜,一光线 SO 射到棱镜的 AB 面上,适当调整SO 的方向,使从 AB 面射出的光线与 SO 重合,在这种情况下仅需要测出就可以算出棱镜的折射率。写出计算射率的表达式 n=。式中表示量的符号的意义是。10、虹霓是由空中的小水滴对日光的折射、色散、全反射的综合效所形成的,通常可以看到两道弓形彩带,里面一
5、道叫虹,比拟明亮;外面一道叫霓,较为暗淡,如图a所示。1虹是阳光在水滴内经二次折射、一次全反射形成的,如图b所示从内到外色序的排列是;2霓是阳光在水滴内经二次折射、二次全反射形成的,如图c所示,从内到外色序的排列是;11、右图给出氢原子最低的四个能级,氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有_种,其中最小的频率于_赫保存两个数字12、某同学设计了一个测激光波长的装置如图甲所示。激光器发出的一束直径很小的激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排距的亮点,乙图中的黑点代表亮点的中心位置。(1)这个现象说明激光具有性。(2)通过量出相邻光点的距离可算出激光的
6、波长。据资料介绍:如果双缝的0510遮光筒激光器051015mm感光片双缝乙甲缝间距为a,双缝到感光片的距离为L,感光片上相邻两光点间的距离为b,那么光的波长=ab/L。该同学测得L=10000m,缝间距a=0220mm,用带10分度游标的卡尺测感光片上的距离时,尺与点的中心位置如乙图所示。乙图中第 1 到第 4 个光点的距离是mm。中激光的波长=m保存两位有效数字3如果时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两光点间的距离将。13、如下图,透明介质球球心位于O,半径为R,光线 DC 平行于直径 AOB 射到介质的 C 点,DC 与 AB 的距离H=3R/2,假设DC 光线进入介质球后经一次反射再次回到
7、介质球的界面时,从球内折射出的光线与入射光线平行,作出光路图,并算出介质的折射率。14、如下图,一不透明的圆柱形容器内装满折射率 n=2的透明液体,容器底部央 O 点处有一点光源 S,平面镜 MN 与底面成45角放置,假设容器高为 2dm,底边半径为1+3dm,OM=1dm,在容器正上方 1 dm 处水平放置一足够长的刻度尺,求光源 S 发出的光线经平面镜反射后,照射到刻度尺的长度。不考虑容器侧壁和液面的反射15、一种用于激光治疗的氦分子激光器,输出 33nm 波长的激光,激光脉冲的时间约为 10-9s,输出脉冲时的功率为 106W,每秒输出的脉冲个数是 100 个。1这种激光的频率是多少?属
8、于电磁波谱中的哪个波段?2这种激光器的平均输出功率是多少?16、19 爱因斯坦提出了著名的质能关系式:E=mc2,其中E 是能量,单位为焦耳(J);m 是质量,单位是千克kg;c 为光速,单位是米/秒m/s,质能关系式说明了质量与能量的对关系,当质量发生变化时,能量也将发生变化,假设质量变化为 m 时,对的能量变化为 E,那么根据质能关系式有E=mc2。太阳恒星不断向外辐射能量,是以内部质量的减少为代价的,在太阳内部进行着四个氢核141H转变成一个氦核2He的核聚变反,发生核聚变反时释放出一的能量,并伴随着一质量的减少,研究说明,1kg 氢聚变时发生的质量减少为 710-3kg,由于只有太阳核
9、心区的高温才足以使氢核产生聚变反,所以处于太阳核心区的氢才是可利用的,太阳质量为2.01030kg,太阳核心区氢的质量约占太阳质量的十分之一,太阳每秒钟向太空辐射 4.01026J 能量,问:1太阳每年因向外辐射能量而减少的质量约为多少千克?2太阳已发光了 50 亿年,估算太阳还能发光多少年?17、图中光电管阴极用极限波长为 5000 埃的钠制成,现用波长 3000 埃的光照射阴极,当光电管加正向电压为 21 伏时测得k饱和光电流植是 056 微安,求:1A每秒钟阴极发射的光电子数;2光电子到达阳极时的最大动能;3变阻器滑动头 C 与中心固头 O 之间电压多大时,微安表读数为零,这时 C 在
10、O 点哪一侧?18、如下图,P 为一面高墙,M 为高 h=0.8m 的矮墙,S 为一P点光源,三者水平距离如下图,S 以速度 V0=10m/s 竖直向上抛出,求在落回地面前,矮墙在高VM0h墙上的影子消失的时间(g=10m/s2)oS3m参考答案参考答案1m1、B;2、D;3、AD;4、BD;5、A;6、D;7、BCD;8、B;9、入射角 i;n=sin i/sinA;i 为入射角,A 为三角形中 A 点的顶角,大角于折射角;10、1紫到红;2红到紫;11、6 1.61014;12、1波动性;2;变小1、解:光路如图,光线经反射后到达介质与空气的界面时,入射角i=r,由折射律可得折射角 r=i
11、,折射光线 PQ 与入射光线 DC 平行,那么POA=COA=isin i=H/R=3R/2R=3/2i=60,折射角 r=i/2=30sin r=1/2折射率 sin i/sinr=3001、解:作图找出发光点 S 在平面镜中的像点 S,连接 SM 交直尺于 H 点,MH 沿竖直方向,连接 SP,在 RtPR S中,R S=r=30003dm,PR=3 dm,由折射律可得:sin i/sin r=n解得 sin i=2/2,i=45,刻度尺上被照亮的范围 QH=1 dm+8-93dm=1+3dm141、解:1f=c/=310/3310 HZ=10 HZ,属于紫外线2P=10010-910 W=0.1W2661、解:1太阳每年向外辐射的能量为:E=4.010 360024365610 J 太阳每年损失的质量为:m=E/c=610/910=10 Kg(2太阳中可利用的氢质量为:MH=M/10=2.010 /10=10 Kg-3-329=3029342341617上述氢发生聚变将减少的质量为:M=710 MH=710 2.010 10Kg271727太阳的发光时间为:T=M/m=10 /10=10(=100 亿年)太阳还能发光 100 亿年50 亿年=50 亿年17、1.510 个;(2)575ev;(3)1.6575V;右;18、12S12
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