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1高三物理光学与原子（核）物理测试题时间：120分钟满分：120分第Ⅰ卷(选择题共52分)注意：选择题答案全部填在后面答题卡上，只交Ⅱ卷一、不定项选择题。（本题共13小题，每小题4分，共52分。每小题全对得4分，选不全的得2分，有错项该小题得0分）1.下列说法中正确的是（）A.一切物体都在不停地辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线波长越短B.红外线容易穿过云雾烟尘,所以可用作红外线遥感、高空摄影、卫星地面摄影等C.红外线、可见光、紫外线是原子内层电子受激后产生的D.红外线的频率比红光低,它的显著作用是热效应2.下面是四种与光有关的事实。其中与光的干涉有关的是（）A.用光导纤维传播信号B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度C.一束白光通过三棱镜形成彩色光带D.水面上的油膜呈现彩色3.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树荫中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是（）A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的4.早上太阳从东方升起,人们看到太阳是红色的,这是因为（）A.红光沿直线传播B.红光的波长最长,衍射现象明显C.红光的折射率小,传播速度大D.红光更容易引起人们的视觉5.2002年诺贝尔物理奖获得者贾科尼领导研制了世界上第一个宇宙X射线探测器—爱因斯坦X射线天文望远镜,并借此首次发现了宇宙深处的X射线源,获得了宇宙早期演化以及星系的数据和资料。其中X射线的产生机理为（）A.原子中自由电子的运动产生B.原子的外层电子跃迁产生C.原子的内层电子跃迁产生D.处于激发态的原子核跃迁产生6.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光。如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,绿光在真空中的波长为λ0，它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么薄膜厚度d可能为（）A.λ0/4B.3λ0/4C.λ0D.13λ0/47.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法正确的是（）A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光8.一束单色光从空气射入水中,则（）A.光的颜色不变，波长、光速都变小B.光的颜色、波长都不变，光速变小C.光的颜色改变，波长不变，光速变小D.光的颜色改变，波长和光速都变小29.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时,若黄光恰好发生全反射,则（）A.绿光一定能发生全反射B.红光一定能发生全反射C.三种单色光相比,红光在介质中的传播速率最大D.红光在介质中的波长比它在空气中的波长长10.如图所示,一条红色光线和另一条紫色光线,以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖,其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出.则可知（）OABCA.AO是红光,它穿过玻璃砖所需时间较长B.BO是红光,玻璃砖对它的折射率较小C.AO是紫光,它穿过玻璃砖所需时间较长D.BO是紫光,它穿过玻璃砖所需时间较短11.光子的能量为h，动量大小为ch，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰变时只发出一个γ光子，则衰变后的原子核（）A.仍然静止B.沿着与光子运动方向相同的方向运动C.沿着与光子运动方向相反的方向运动D.可能向任何方向运动12.已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En=E1/n2，其中n=2,3,…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。则能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（）A.-4hc/3E1B.-2hc/E1C.-4hc/E1D.-9hc/E113.光电效应。如右图所示，甲是光电管的示意图，管中的空气已被抽出，内充有少量的惰性气体。泡内的半壁涂有逸出功较小的碱金属。图乙是用光电管构成的电路，该电路可以利用光电效应现象将光讯号转变为电讯号。当有光照射到光电管的阴极K上时，灵敏电流计将显示出光电流。对图乙中的电路，有下列说法，正确的是（）A.流过电流计的电流方向是从下到上B.电源的右方为正C.电源的左方为正D流过电流计的电流方向是从上到下甲乙3第Ⅰ卷答题卡(每小题4分,共52分.每题全对得4分,半对得2分,有错项得0分)题号12345678910111213答案第Ⅱ卷(非选择题共68分)二、实验题(16分)14.(共9分,每空3分)单色光的双缝干实试验中，S1和S2是两个相干光源,发出的光波波长为4.00×10-7m,A点与S1和S2的路程差为1.80×10-6m.若光源S1和S2的振动方向相同,则A点将出现_______条纹;若光源S1和S2的振动方向相反,则A点将出现_______条纹.(填“亮”或“暗”)。双缝干涉实验中，若保持实验装置不变，而将实验环境由真空移入某种透明介质中，则相邻两条亮条纹间距将会变__________（填“大”或“小”）。15.(共7分,第1空3分，第2空4分)在利用双缝干涉测光的波长的实验中,当分划板中心刻线对齐某明条纹的中心时,记下此时手轮上的读数p1;转动测量头使分划板中心刻线对齐第4条明纹的中心时,记下此时手轮上的读数p2.利用刻度尺测出双缝到屏的距离l,要测出相应光波的波长λ,还需已知的物理量是_______.如果这一已知量用x表示,则λ的数学表达式是_______.三、计算分析题。本题共4小题，共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出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.16.(12分)如图所示,横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2.一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入,从另一个侧面AC折射出来.已知棱镜的顶角∠A=30°,AC边平行于光屏MN,且与光屏的距离为L.求在光屏上得到的可见光谱的宽度.ABCMN417.(14分)一路灯距地面的高度为h,身高为l的人以速度v匀速行走,如图所示.hlv(1)(7分)试证明人的头顶的影子做匀速运动;(2)(7分)求人影的长度随时间的变化率.518.(14分)关于玻尔理论,试完成下列问题.（1）(7分)简要回答波尔理论的三个要点是什么?该理论是如何对氢原子的稳定性问题和发光问题做出解释的?(2)(7分)若取无限远处作为电势能零点.试推导氢原子第n个定态（圆轨道）的能级表达式。设轨道半径为rn，假定氢原子核是固定不动的。619.(12分)天文学家测推银河系中氦的含量约为25%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径主要有两种：一种是在宇宙诞生后约2分钟左右生成的；另一种是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的。(1)(5分)把氢核聚变反应简化为4个氢核(1H)聚变成氦核，同时放出2个正电子(01e)和2个中微子(v0)。试写出上述氢核聚变方程，并计算一次反应释放的能量。（2）(5分)研究表明，银河系的年龄约为t=3.8*1017秒，每秒钟银河系产生的能量约为1*1037J(即P=1*1037J/s)。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量（最后结果保留一位有效数字）。（3）(2分)根据你的估算结果，试对银河中氦的主要生成途径作出判断。（题中可能用到的数据：银河系的质量约为M=3*1041kg，原子质量单位1u=1.66*10-27kg,1u相当于1.5*10-10J的能量，电子质量me=0.0005u,氦核质量ma=4.0026u,氢核质量mH=1.0078u,中微子质量为零、不带电）。