教師資格證考試《物理學科知識與教學能力》(初級中學)光學、近代物理初步、物理教學知識

教師資格證考試《物理學科知識與教學能力》(初級中學)光學、近代物理初步、物理教學知識第四節(jié)光學（江南博哥）1[單選題]圖1所示為初中物理某教科書中“光的色散”一節(jié)的演示實驗．關于該實驗教學的相關知識錯誤的是()。A.太陽光是復合光B.從三棱鏡射出的光發(fā)生了折射C.紫光偏折最小D.紫光波長最短正確答案：C參考解析：太陽光是復合光，通過三棱鏡后發(fā)生折射和色散，分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光。紅光波長最長，紫光波長最短；紅光偏折最小，紫光偏折最大。2[單選題]電子的質量為me，一對正、負電子以一定的速度相碰湮滅后放出一對光子，c為光速，h為普朗克常量，以下說法中正確的是()。A.這對光子的總能量等于

B.這對光子的總能量大于

C.光子的波長等于

D.光子的波長大于

正確答案：B參考解析：3[單選題]一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖4所示，則從圖中可以看出()。A.這列波的波長為5mB.波中的每個質點的振動周期為4SC.若已知波沿x軸正向傳播．則此時質點a向下振動D.若已知質點b此時向上振動，則波是沿x軸負向傳播的正確答案：C參考解析：4[單選題]下圖為氫原子能級圖，如果有大量處在n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，則能輻射出幾種頻率不同的光及發(fā)出波長最短的光的能級躍遷是()：A.3種，從n=3到n=2B.3種，從n=3到n=1C.2種，從n=3到n=2D.2種，從n=3到n=1正確答案：B參考解析：大量的處在n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，存在3→2，2→1，3→1三種躍遷可能，或者根據(jù)公式計算。由c=λf知波長最短的光即頻率最高的光，根據(jù)公式E=hv可得氫原子由n=3向n=1能級躍遷時輻射的光子能量最大，頻率最大，故本題選B。5[單選題]如圖2所示，半圓形玻璃磚置于光屏PO的左下方，一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前，反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是()A.減弱，紫光B.減弱，紅光C.增強，紫光D.增強，紅光正確答案：C參考解析：入射點由A點向B點緩慢移動的過程中，同一介質對各色光的折射率不同，各色光對應的全反射的臨界角也不同。紫光的折射率最大，由可知，紫光的臨界角最小，最先發(fā)生全發(fā)射，折射光減弱，則反射光增強，故本題選C。6[單選題]透明材料做成一長方體形的光學器材，要求從上表面射入的光線可能從右側面射出。那么所選的材料的折射率應滿足()。A.折射率必須大于

B.折射率必須小于

C.折射率可取大于1的任意值D.無論折射率是多大都不可能正確答案：B參考解析：從圖中可以看出，為使上表面射入的光線經(jīng)兩次折射后從右側面射出，θ1和θ2都必須小于

7[單選題]在光電效應實驗中，分別用頻率為va、vb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb，h為普朗克常量。下列說法正確的是()。A.

B.

C.

D.

正確答案：C參考解析：根據(jù)愛因斯坦光電效應方程

8[單選題]由兩種單色光P、Q組成的細光束，自A點沿半徑方向射入兩種不同材料做成的外形相同的半圓形透明體Ⅰ、Ⅱ，在圓心O點發(fā)生反射與折射現(xiàn)象，如圖3所示，則()。A.對同一色光，介質Ⅰ的折射率小于介質Ⅱ的折射率B.在同一均勻介質中單色光P的傳播速度小于單色光QC.若入射光由A緩慢向B轉動，仍保持沿半徑方向射到O點，單色光P比單色光Q先發(fā)生全反射D.在相同條件下做雙縫干涉實驗，單色光P相鄰條紋間距比單色光Q大正確答案：D參考解析：入射光線由介質I射入介質Ⅱ時，入射角小于折射角，則介質Ⅰ是光密介質，介質Ⅱ是光疏介質。即介質Ⅰ的折射率大于介質Ⅱ的折射率，A項錯誤。由折射光線的偏折角度，可知P的折射率小于Q的折射率。由得到同一均勻介質中P的傳播速度大于Q，B項錯誤。由得到Q的臨界角小于P，即Q先發(fā)生全反射，C項錯誤。雙縫干涉條紋間距P的波長大于Q，故單色光P相鄰條紋間距比單色光Q大，故本題選D。9[單選題]在信息技術迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲信息的一種重要媒介。光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的。若激光束不是垂直投射到盤面上，則光線在通過透明介質層時會發(fā)生偏折而改變行進的方向，圖4為光盤截面示意圖。下列說法中正確的是()。A.圖中光束①是紅光。②是藍光B.在光盤的透明介質層中，光束①比②傳播速度更快C.若光束①②先后通過同一單縫衍射裝置，光束①的中央亮紋比②的窄D.若光束①②先后通過同一雙縫干涉裝置，光束①的條紋寬度比②的寬正確答案：C參考解析：從圖中可知光束①的偏轉角度大，所以光束①的折射率較大，而藍光的折射率大于紅光的折射率，所以光束①是藍光，②是紅光，A項錯誤。根據(jù)公式n=c/v可得折射率越大，在該介質中傳播速度越小，故光束②比①傳播速度更快，B項錯誤。藍光的折射率大，頻率大，知藍光的波長小；通過同一單縫，波長越長。衍射現(xiàn)象越明顯，中央亮紋越寬，所以光束①得到的中央亮紋比②的中央亮紋窄，C項正確。藍光的折射率大于紅光的折射率，而藍光的波長小于紅光的波長，干涉條紋的間距與波長成正比，則若光束①、②先后通過同一雙縫干涉裝置，①的條紋寬度比②的窄，D項錯誤。10[單選題]如圖所示，兩束單色光A、B分別沿半徑方向由空氣射入半圓形玻璃磚，出射光合成一復色光P。關于A、B兩束單色光的說法，正確的是（）。A.在真空中，A光的波長比B光的波長短B.在同一玻璃中傳播時，A光的傳播速度比B光的傳播速度小C.分別通過同一雙縫干涉實驗裝置，B光比A光的相鄰亮紋間距小D.分別通過同一單縫衍射實驗裝置，B光比A光的衍射現(xiàn)象顯著正確答案：C參考解析：υA，B項錯誤。在雙縫干涉中，條紋間距與波長成正比，B光的波長較短，則B光比A光的相鄰亮紋間距小，C項正確。在單縫衍射中，波長與縫、孔或障礙物尺寸相當或者更大時，衍射現(xiàn)象明顯。由前面分析知λB<λA，故A光比B光的衍射現(xiàn)象顯著，D項錯誤。故本題選C。11[單選題]的是()。A.

B.

C.

D.

正確答案：C參考解析：

12[單選題]圖2為一列在均勻介質中沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波速為4m／s，則（）。A.質點P此時刻的振動方向沿Y軸正方向B.質點P的振幅比質點Q的振幅小C.經(jīng)過3S，質點Q通過的路程是0．6mD.經(jīng)過3S，質點P將向右移動12m正確答案：C參考解析：根據(jù)振動方向與傳播方向在波形圖的同一側可知，質點P此時刻的振動方向沿Y軸負方向，A項錯誤。簡諧橫波傳播時沒有能量損失，P，Q兩點振幅相同，B項錯誤。由圖可知此波的波長為4m，故此波的周期為T=，經(jīng)過3s，質點Q通過的路程s=12A=12×0.05m=0.6m，C項正確。簡諧振動傳播的是振動形式，D項錯誤。13[單選題]一復色光經(jīng)過玻璃三棱鏡后分成a、b兩種單色光，如圖4所示，則a、b兩束光（）。A.在玻璃三棱鏡中，a光的波長比b光的波長長B.若用同一雙縫進行實驗，用。光照射時相鄰亮紋間的距離比b光的大C.在同一種玻璃介質中，a光發(fā)生的全反射的臨界角比b光的大D.在同一種玻璃介質中，a光傳播的速度比b光的小正確答案：D參考解析：由圖可知，a光的偏折角大于b光的偏折角，故na>nb，va>vb。由c=λν知，a光的波長小于b光的波長，A項錯誤。條紋間距△x=，由于λa<λb，故若用同一雙縫進行實驗，用。光照射時相鄰亮紋間的距離比b光的小，B項錯誤。由sinC=，na>nb可知，在同一種玻璃介質中，a光發(fā)生的全反射的臨界角比b光的小，C項錯誤。根據(jù)可知，在同一種玻璃介質中，a光傳播的速度小于b光的速度，D項正確。14[單選題]如圖2所示，光現(xiàn)象的描述正確的是（）。A.圖甲中，光的色散現(xiàn)象說明白光是由各種色光混合而成的B.圖乙中，放大鏡成像時進入眼睛的光線是由像發(fā)出的C.圖丙中，遠視眼需要戴一副由凹透鏡片制成的眼鏡來矯正D.圖丁中，漫反射的光線雜亂無章不遵循光的反射定律正確答案：A參考解析：光的色散現(xiàn)象說明白光是由七種色光混合而成，A項正確。放大鏡成像時，人眼能看到物體的像，主要是因為物體表面反射的光進入了人的眼睛，而人逆著光線去看就看到了物體的像，B項錯誤。凹透鏡對光有發(fā)散作用，近視眼需要戴一副由凹透鏡片制成的眼鏡來矯正，C項錯誤。光的反射包括漫反射和鏡面反射，它們都遵循光的反射定律，D項錯誤。故本題選A。15[單選題]氫原子的能級如圖7所示，已知可見光的光子能量在1．61eV～3．10eV范圍內，則下列選項說法正確的是（）。A.電子由n=2能級躍遷到n=1能級，放出光子為可見光B.大量氫原子處于n=4能級時，電子向低能級躍遷能發(fā)出6種頻率的光子C.氫原子光譜是連續(xù)光譜D.氫原子處于n=2能級時，電子可吸收2．54eV的能量躍遷到高能級正確答案：B參考解析：電子由n=2能級躍遷到n=1能級，放出光子能量為10．2eV，不在可見光的范圍，A項錯誤。大量氫原子處于n=4能級時，電子向低能級躍遷能發(fā)出C=6種頻率的光子，B項正確。由圖像可知，氫原子光譜不連續(xù)，C項錯誤。低能級電子只能通過吸收等于能級差的能量向高能級躍遷，D項錯誤。故本題選B。16[單選題]圖4是一個圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON，ON邊可吸收到達其上的所有光線。已知該棱鏡的折射率n=，若平行光束垂直入射并覆蓋OM，則光線（）。A.

B.

C.

D.

正確答案：B參考解析：由該棱鏡的折射率n=可知其臨界角C滿足sinC=。設圓弧的半徑為R，RsinC=，則由題可知，當光線從G點入射到圓弧面G1點時，恰好發(fā)生全反射。當入射點在G1的右側時，入射角大于臨界角，將發(fā)生全反射，光線將不能從圓弧射出。當入射點在G1的左側時，入射角小于臨界角，不發(fā)生全反射。所以光線只能從圓弧射出。

17[單選題]如圖所示，下列對光現(xiàn)象的描述正確的是（??）。A.圖甲中，光的色散現(xiàn)象說明白光是由各種色光混合而成的B.圖乙中，放大鏡成像時進入眼睛的光線是由像發(fā)出的C.圖丙中，遠視眼需要戴一副由凹透鏡片做的眼鏡來矯正D.圖丁中，漫反射的光線雜亂無章不遵循光的反射定律正確答案：A參考解析：光的色散現(xiàn)象說明白光是由七種色光混合而成的，A項正確。放大鏡成像時，人眼能看到物體的像，主要是因為物體表面反射的光進入了人的眼睛，而人逆著光線去看就看到了物體的像，B項錯誤。凹透鏡對光有發(fā)散作用，近視眼需要戴一副由凹透鏡片做的眼鏡來矯正，C項錯誤。光的反射包括漫反射和鏡面反射，它們都遵循光的反射定律，D項錯誤。18[單選題]在探究近視眼視力矯正問題時常用如圖裝置模擬眼睛。圖中燒瓶內的著色液體相當于眼睛的玻璃體，燒瓶右側內壁相當于視網(wǎng)膜，燒瓶左側緊靠瓶壁的凸透鏡相當于眼球的晶狀體。下面的四幅圖是一些同學描繪近視眼矯正的方法和光路，其中能達到近視眼矯正目的的是（??）。A.B.C.D.正確答案：D參考解析：要想矯正近視眼，就要使像成在視網(wǎng)膜上，A、C兩項錯誤。近視眼是由于晶狀體變厚使像成在視網(wǎng)膜前面，而要使像成在視網(wǎng)膜上，則要使用凹透鏡進行矯正，B項錯誤，D項正確。19[單選題]有一物體，放在離凸透鏡20cm的地方，在另一側的光屏上呈現(xiàn)了一個倒立、放大的實像?，F(xiàn)將物體移到離凸透鏡10cm的地方，移動另一側的光屏，在光屏上能呈現(xiàn)（??）。A.倒立、放大的實像B.倒立、縮小的實像C.倒立、等大的實像D.不成像正確答案：D參考解析：根據(jù)題意，當物距u=20cm時，在凸透鏡另一側的光屏上可以得到倒立、放大的實像。設凸透鏡的焦距為f，由凸透鏡的成像規(guī)律可知物距滿足f<20cm<2f，解得10cm<f<20cm。當物距變?yōu)?0cm時，滿足條件u<f，通過凸透鏡可以看到正立、放大的虛像，虛像無法在光屏上呈現(xiàn)。綜上所述，D項正確。20[單選題]一簡諧橫波沿x軸正向傳播，圖(a)是t=0時刻的波形圖，圖(b)是介質中某質點的振動圖像，則該質點的x坐標值合理的是()。A.0.5mB.1.5mC.2.5mD.3.5m正確答案：C參考解析：從圖(b)得到t=0時刻質點的位移為負且向負Y方向運動；在圖(a)中位移與t=0時刻質點的位移相等，且速度為負y方向的是x=2.5m位置的質點。故本題選C。21[單選題]一束由紅、紫兩色光組成的復色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡，下面四幅圖中能正確表示該復色光經(jīng)三棱鏡分離成兩束單色光的是（）。A.

B.

C.

D.

正確答案：B參考解析：復色光進入三棱鏡左側面時發(fā)生了第一次折射，由于紅光與紫光的折射率不同，則折射角應不同，A項錯誤。紅光的折射率小于紫光的折射率，經(jīng)過兩次折射后，紫光的偏折角大于紅光的偏折，B項正確。光線從空氣射入介質發(fā)生折射時，入射角大于折射角，而C、D項圖中入射角小于折射角，C、D兩項錯誤。故本題選B。22[單選題]半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點為圓心，在該截面內有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB射入玻璃磚。兩入射點到O的距離相等，兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示，則關于a,b兩束光的描述不正確的是（）。A.在同種均勻介質中傳播，a光的傳播速度較大B.以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大C.若a光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應。b光也一定能D.分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大正確答案：B參考解析：當光由光密介質進入光疏介質時發(fā)生折射或全反射，b光發(fā)生全反射說明b光的入射角大于或等于臨界角，a光發(fā)生折射說明a光的入射角小于臨界角，而a、b光的入射角相等，可知在玻璃中a光的臨界角大于b光；根據(jù)臨界角定義有sinC=，則n光的折射率??；根據(jù)知a光在玻璃中的速度大，A項正確。由于a光的折射率小，頻率?。ㄩL大，雙縫干涉相鄰亮條紋的間距大小與波長成正比，a光的相鄰亮條紋間距大，D項正確。發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，頻率小的a光能發(fā)生光電效應，則頻率大的b光也一定能，c項正確。根據(jù)折射定律，入射角相同時，b光的折射率大則折射角小，B項錯誤。故本題選B。23[單選題]如圖所示，有兩條細束平行單色光a、b射向空氣中橫截面為矩形的玻璃磚的下表面，已知玻璃磚足夠寬。若發(fā)現(xiàn)玻璃磚的上表面只有一束光射出，則下列說法中正確的是（）。A.其中有一束單色光在玻璃磚的上表面發(fā)生了全反射B.在玻璃中單色光a的傳播速率小于單色光b的傳播速率C.若光束a恰好能使某未知金屬發(fā)生光電效應，則b也能D.增大光束與玻璃磚下表面的夾角0．上表面會有兩束平行單色光射出正確答案：C參考解析：產(chǎn)生全反射的必要條件是光線從光密介質射入光疏介質，入射角大于臨界角。光線射入玻璃磚后折射角必定小于臨界角．由幾何光學知．光線射到玻璃磚的上表面時入射角等于下表面的折射角，所以光線射到玻璃磚的上表面時入射角必定小于臨界角．故光線射到玻璃磚的上表面時不可能發(fā)生全反射，A項錯誤。由圖知a光的折射率小于b光的，根據(jù)可知a光的傳播速率大于單色光bn的傳播速率，B項錯誤。b光的折射率大，則頻率也大，若光束a恰好能使某金屬發(fā)生光電效應，則b光也能，C項正確。減小光束與玻璃磚下表面的夾角θ，上表面才會有兩束平行單色光射出，D項錯誤。24[單選題]甲同學拿著焦距為10cm的放大鏡去看離他1．5m遠處的乙同學．乙同學卻通過放大鏡看到了甲同學眼睛成正立放大的、清晰的虛像，則放大鏡與甲同學的距離（）。A.小于10cmB.大于10cm小于20cmC.大于20cmD.等于10cm正確答案：A參考解析：乙同學通過放大鏡看到了甲同學的眼睛成正立放大的、清晰的虛像，凸透鏡的焦距是10cm，那么放大鏡與甲同學的距離應小于10cm，A項正確。25[單選題]如圖所示，水面下的光源S向水面A點發(fā)射一束光線，反射光線為c，折射光線分成a,b兩束，則（）。A.在水中a光的速度比b光的速度小B.由于色散現(xiàn)象，經(jīng)水面反射的光線C也可能分為兩束C.用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距D.若保持入射點A位置不變，將入射光線順時針旋轉，則從水面上方觀察，a光先消失正確答案：C參考解析：南圖看出水對a光的偏折角小于對b光的偏折角，由折射定律可知，水對b光的折射率較大，由分析可知，a光在水中的速度較大，A項錯誤。根據(jù)反射定律可知，所有反射光的反射n角都相同，所以反射光線c不會分成兩束，B項錯誤。水對b光的折射率較大，對a光的折射率較小，則a光的波長較大，b光的波長較小，根據(jù)干涉條紋的間距與波長成正比，則同樣條件下a光的干涉條紋間距大于b光，C項正確。由臨界角公式sinC=分析可知．a(chǎn)光的臨界角大于b光的臨界角，將入射光線順時針旋轉時，入射角增大，則b光的入射角先達到臨界角，b光先發(fā)生全反射。從水面上方消失，D項錯誤。故本題選C。26[單選題]把雙縫干涉實驗裝置放在折射率為n的水中，兩縫間距離為d，雙縫到屏的距離為D(D>>d)，所用單色光在真空中的波長為A，則屏上干涉條紋中相鄰的明紋之間的距離是（）。A.B.C.D.正確答案：A參考解析：27[單選題]下列有關光現(xiàn)象的應用，說法正確的是（）。A.照相機鏡頭上的增透膜．這是光的偏振的應用B.用光導纖維束傳送圖像信息．這是光的衍射的應用C.利用光的干涉，配有偏振鏡的照相機可以拍出水中的魚D.利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離正確答案：D參考解析：照相機鏡頭上的增透膜是光的干涉的應用，A項錯誤。用光導纖維束傳送圖像信息，這是光的全反射的應用，B項錯誤。配有偏振鏡的照相機可以拍出水中的魚，是因為水面的反射光被偏振鏡過濾掉了，可以拍到清晰的水中魚的形象，所用的原理不是光的干涉。C項錯誤。利用激光測距儀測量月球和地球間的距離是目前最為精確的方法，D項正確。28[單選題]發(fā)光體從距凸透鏡很遠的地方向焦點移動時，在凸透鏡另一側得到像，像距和像的大小變化情況是（）。A.像距變大，像變大B.像距不變，像變大C.像距變小，像變小D.像距變大，像變小正確答案：A參考解析：發(fā)光體從距凸透鏡很遠的地方向焦點移動時，物距減小，而像距相應地增大，像變大。29[單選題]關于折射率，下述說法中正確的是（）。A.根據(jù)可知，介質的折射率與入射角的正弦成正比B.根據(jù)可知，介質的折射率可能為任何正數(shù)C.根據(jù)可知，介質的折射率與介質中的光速成反比D.以上說法都不對正確答案：D參考解析：折射率是由物質本身的材料決定的．其計算公式是由實驗得出。30[單選題]一點光源S通過平面鏡成像，如圖，光源不動。平面鏡以速度v沿OS方向向光源平移，鏡面與OS方向之間夾角為30°，則光源的像S'將（）。A.以速率v平行于OS向右運動B.以速率v垂直O(jiān)S向下運動C.以速率v沿S’S'連線向S運動D.以速率v沿S'S連線向S運動正確答案：D參考解析：作物關于鏡面對稱的像點S'，無論平面鏡靠近光源或遠離光源運動，物、像的連線始終和平面鏡垂直，所以像S’只能沿S’5連線運動。另外，平面鏡沿S’S向S靠近的速度v’=vsin30°=0．5v，所以像S’向5靠近的速度v1=2v'=v。故本題選D。31[單選題]光線以30°入射角從玻璃中射到玻璃與空氣的界面上，它的反射光線與折射光線的夾角為90°，則這塊玻璃的折射率應為（）。A.0.866B.1.732C.1.414D.1.500正確答案：B參考解析：光線從玻璃射入空氣中，折射角為60°，由光路的可逆性可知，相當于從空氣射入玻璃時的入射角為60°，折射角為30°，根據(jù)折射率的定義可得玻璃的折射率32[單選題]一束光強為I0的自然光，相繼通過三個偏振片P1、P2、P3后，P1和P3偏振化方向相互垂直。出射光的光強為。若以入射光線為軸，旋轉P2，要使出射光的光強為零，P2要轉過的角度是（）。A.30°B.45°C.60°D.90°正確答案：B參考解析：33[單選題]在探究凸透鏡的成像規(guī)律時，把蠟燭放在凸透鏡前30cm處，光屏上可接收到倒立縮小清晰的像。則該凸透鏡的焦距可能為（）。A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm正確答案：A參考解析：蠟燭經(jīng)凸透鏡成倒立縮小的像，物距大于兩倍的焦距，所以凸透鏡的焦距小于15cm，故本題選A：34[單選題]把高2cm的發(fā)光棒立于焦距為5cm的凸透鏡前．在凸透鏡后的光屏上成了4cm高的像，物體離透鏡的距離可能是（）。A.7．5cmB.12．5cmC.4．5cmD.10cm正確答案：A參考解析：高2cm的發(fā)光棒經(jīng)凸透鏡成4cm高的像，像是放大的實像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當2f>u>f時，成倒立放大的實像，則物距10cm>u>5cm，故本題選A。35[單選題]小瑩在家做了一個實驗：把一枚硬幣放在一個沒有水的碗里，把碗放在桌子上并慢慢向遠處推移，直到眼睛剛好看不到硬幣為止，保持頭部不動，緩緩地向碗中倒水，倒著、倒著，小瑩又重新看到了碗底的硬幣。下圖所示是用作圖方法說明重新看到硬幣原因的光路圖，其中正確的是（）。A.

B.

C.

D.

正確答案：C參考解析：根據(jù)光的折射定律，當光從空氣斜射入水中或其他介質中時，折射光線向法線方向偏折。當我們用眼睛看水中物體時，物體所反射的光進入了我們的眼睛，才看清物體，A、B兩項錯誤。但D項折射光線沒有發(fā)生偏折，D項錯誤。故本題選C。36[單選題]氫原子能級的示意圖如圖所示．大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光b，則（）。A.氫原子從高能級向低能級躍遷時可能會輻射出γ射線B.氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時會輻射出紫外線C.在水中傳播時，a光較b光的速度小D.氫原子在n=2的能級時可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離正確答案：C參考解析：γ射線是由原子核受激發(fā)產(chǎn)生的，不是原子外層的電子受激發(fā)產(chǎn)生的，A項錯誤。從能級4向能級2比從能級4向能級3躍遷時輻射的能量大，所以不可能出現(xiàn)紫外線，B項錯誤。因為a光能量高于b光，所以a光的頻率高于b光的頻率。所以a光在介質中的折射率高于b光在同種介質中的折射率，據(jù)可得a光的速度小于b光，C項正確。氫原子處于n=2能級時吸收的能量必須大于3．4eV才能發(fā)生電離，D項錯誤。37[單選題]氫原子發(fā)出兩種頻率的光，經(jīng)三棱鏡折射后的光路如圖所示，若a光是由能級n=4向n=1躍遷時發(fā)出的，則b光可能是（）。A.從能級n=3向n=1躍遷時發(fā)出的B.從能級n=5向n=1躍遷時發(fā)出的C.從能級n=5向n=2躍遷時發(fā)出的D.從能級n=3向n=2躍遷時發(fā)出的正確答案：B參考解析：由折射規(guī)律知b光線的頻率大，由hv=Em-En。知b光是由高能級向低能級躍遷發(fā)生的。故本題選B。第五節(jié)近代物理初步1[單選題]恒星向外輻射的能量來自其內部發(fā)生的各種熱核反應。核反應方程為以下說法不正確的是()。A.該核反應為聚變反應B.熱核反應中有質量虧損C.熱核反應會放出巨大能量D.由于核反應中質量數(shù)守恒,所以質量也是守恒的正確答案：D參考解析：質量數(shù)守恒是核反應方程中必須遵循的一條規(guī)律，它強調的是核反應核子個數(shù)保持不變，而不是說核子的質量(或總質量)不變。質量虧損是指熱核反應中核子反應后的總質量比反應前的總質量變小，它強調的是核子總質量變化情況。故本題選D。2[單選題]我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權威機構認證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應方程中屬于聚變反應的是()。A.B.C.D.正確答案：A參考解析：核聚變是指由質量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下(如超高溫和高壓)，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核，并釋放巨大的能量的一種核反應形式。由此可知：核反應方程是原子核的聚變反應。B、C兩項屬于原子核的人工核轉變，D項屬于裂變反應。3[單選題]某核反應方程為質量為4．0026u。X的質量為1．0087u。則下列說法中正確的是()。A.X是質子，該反應釋放能量B.X是中子，該反應釋放能量C.X是質子，該反應吸收能量D.X是中子，該反應吸收能量正確答案：B參考解析：在核反應過程中，反應前后質量數(shù)和電荷數(shù)守恒，則有：х的質量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，所以х是中子；反應前的總質量為5．0316U，反應后的總質量為5．0113U，反應前的總質量大于反應后的總質量，因而有質量虧損，由質能關系可知虧損的質量轉變?yōu)槟芰?，故該核反應釋放能量，故本題選B。4[單選題]放射性同位素釷232經(jīng)α、β衰變會生成氡，其衰變方程為則x、y的值正確的是()。A.x=2，y=3

B.x=1，y=3C.x=3，y=2

D.x=3，y=1正確答案：C參考解析：α衰變要產(chǎn)生α粒子故原子核經(jīng)過一次α衰變，電荷數(shù)減小2，質量數(shù)減小4，β衰變要產(chǎn)生電子故一次β衰變電荷數(shù)增加1，質量數(shù)不變。根據(jù)核反應過程中質量數(shù)、核電荷數(shù)守恒，有90=86+2x-y，232=220+4x，則x=3，y=2。故本題選C。5[單選題]一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，衰變方程為下列說法正確的是()。A.衰變后釷核的動能等于α粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間D.衰變后僅粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量正確答案：B參考解析：一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒知，衰變后釷核和α粒子動量之和為零，可知衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小。由于釷核和僅粒子質量不同，根據(jù)知，二者動能不同，A項錯誤，B項正確。半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變的時間，C項錯誤。衰變的過程中有質量虧損，即衰變后α粒子與釷核的質量之和小于衰變前鈾核的質量，D項錯誤。6[單選題]原子核的比結合能曲線如圖1所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有()。A.核的結合能約為14MeVB.核比核更穩(wěn)定C.兩個核結合成核時釋放能量D.核中核子的平均結合能比核中的大正確答案：C參考解析：比結合能又稱核子的平均結合能，由圖可知，氦核的比結合能大約為7MeV，氦核的核子數(shù)為4．則氦核的結合能大約為28MeV，A項錯誤。核更穩(wěn)定，B項錯誤。有質量虧損，釋放能量，C項正確。由圖可知核中核子的平均結合能核中的小，D項錯誤。故本題選C。7[單選題]我國“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2.15x104km．靜止軌道衛(wèi)星的高度約為3．60×104km，下列說法正確的是()。A.靜止軌道衛(wèi)星的運行周期大于中軌道衛(wèi)星的運行周期B.中軌道衛(wèi)星的線速度大于7．9km／sC.靜止軌道衛(wèi)星的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度D.靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大于中軌道衛(wèi)星的向心加速度正確答案：A參考解析：據(jù)萬有引力提供向心力有因為靜止軌道衛(wèi)星軌道半徑大于中軌道衛(wèi)星軌道半徑，故A項正確。由于中軌道衛(wèi)星的半徑大于地球半徑，故中軌道衛(wèi)星的線速度小于7．9km／s，B項錯誤。

知，靜止軌道衛(wèi)星的線速度小于中軌道衛(wèi)星的線速度，C項錯誤。由可知靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度小于中軌道衛(wèi)星的向心加速度，D項錯誤。8[單選題]如圖所示，在“嫦娥”探月工程中，設月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動，到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達軌道的近月點B時，再次點火進入近月軌道Ⅲ繞月做圓周運動，則（）。②飛船在軌道Ⅰ上運行速率小于在軌道Ⅱ上B處的速率③飛船在軌道Ⅰ上的重力加速度小于在軌道Ⅱ上B處重力加速度④飛船在軌道Ⅰ、軌道Ⅲ上運行的周期之比有TⅠ：TⅢ=4：1A.①③B.②③C.③④D.②④正確答案：B參考解析：

9[單選題]的是()。A.衰變后釷核的動能等于a粒子的動能B.衰變后釷核的動量大小等于a粒子的動量大小C.鈾核的半衰期等于其放出一個a粒子所經(jīng)歷的時間D.衰變后a粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量正確答案：B參考解析：一靜止的鈾核放出一個a粒子衰變成釷核，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒知，衰變后釷核和a粒子

知，二者動能不同，A項錯誤，B項正確。半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變的時間，C項錯誤。衰變的過程中有質量虧損，即衰變后d粒子與釷核的質量之和小于衰變前鈾核的質量，D項錯誤。10[單選題]如圖5所示，兩顆質量相同的人造地球衛(wèi)星A、B均繞地球做勻速圓周運動，它們的軌道在同一平面內。下列說法正確的是（）。A.衛(wèi)星A、B的線速度大小關系vA﹤vBB.衛(wèi)星A、B的向心加速度大小關系aA>aBC.衛(wèi)星A、B的角速度大小關系ωA<ωBD.衛(wèi)星A、B受到地球的萬有引力大小關系FA<FB正確答案：B參考解析：11[單選題]大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發(fā)電，氘核聚變反應方1．0087u，1u=931MeV／c2。氘核聚變反應中釋放的核能約為（）。A.3．7MeVB.3．3MeVC.2．7MeVD.0．93MeV正確答案：B參考解析：根據(jù)愛因斯坦質能方程△E=△mc2可求出核反應釋放的能量。氘核聚變的核反應方程

12[單選題]關于核反應，下列說法正確的是（）。A.在核反應中，質量守恒、電荷數(shù)守恒B.

C.

D.

正確答案：B參考解析：核反應前后核子數(shù)相等，核反應遵循質量數(shù)守恒而不是質量守恒，A項錯誤。核反應

變是原子核的衰變，與核外電子無關，β衰變時釋放的電子是由核內一個中子轉化成一個質子的同時釋放出來的，D項錯誤。13[單選題]如圖所示是某質點做直線運動的v-t圖像，由圖可知這個質點的運動情況是（）。A.5～15s內做勻加速運動，加速度為0．8m／s2B.前5s內靜止C.15～20s內做勻減速運動．加速度為-0．8m／s2D.質點15s末離出發(fā)點最遠，20S末回到出發(fā)點正確答案：A參考解析：14[單選題]如圖所示，高速運動的α粒子被位于O點的重原子核散射，實線表示α粒子運動的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點，N點離核最近，Q點比M點離核更遠，則（）。A.α粒子在M點的速率比在Q點的大B.三點中，α粒子在N點的電勢能最大C.在重核產(chǎn)生的電場中，M點的電勢比Q點的低D.α粒子從M點運動到Q點，電場力對它做的總功為負功正確答案：B參考解析：根據(jù)圖線彎曲的方向，可以判定粒子受力的方向大體向上，故靠近O點的過程電場力做負功，粒子的速度減小，遠離的過程電場力做正功，粒子的速度增大，所以Q點的速度最大，N點的速度最小，A項錯誤。只有電場力做功，各點處的動能與電勢能的和保持不變，N點的速度最小，故電勢能最大，Q點的速度最大，故電勢能最小，α粒子帶正電荷，所以Q點的電勢最低，B項正確，C項錯誤。粒子受力的方向大體向上，與粒子和O點的連線的方向相反．故靠近O點的過程電場力做負功，遠離的過程電場力做正功，Q點比M點離核更遠，所以正功大于負功，整個過程中電場力對它做的總功為正功，D項錯誤。15[單選題]如圖所示，一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡，M和N是軌跡上的兩點，其中M點是軌跡的最右點，不計重力，下列表述正確的是（）。A.粒子在M點的速率最大B.粒子所受電場力沿電場方向C.粒子在電場中的加速度不變D.粒子在電場中的電勢能始終在增加正確答案：C參考解析：帶負電粒子受到的電場力向左，在向右運動的過程中，電場力對粒子做負功，粒子的速度減小，運動到M點時，粒子的速度最小，A項錯誤。粒子受到的電場力的方向與電場線的方向相反，B項錯誤。由于粒子在勻強電場中運動，受到的電場力大小是不變的，所以粒子在電場中的加速度也不變，C項正確。當粒子向右運動的過程中。電場力對粒子做負功，電勢能增加，在向左返回的過程中，電場力對粒子做正功．電勢能減小，D項錯誤。16[單選題]圖(a)所示兩平行金屬板，B板接地。從t=0時刻起AB板接電源，A板電勢隨時間變化圖像如圖(b)，板間一帶正電粒子(不計重力)由靜止開始在電場力作用下運動。板間距足夠長，則下列說法正確的是（）。A.粒子在兩板間往復運動B.時粒子速度為零C.到這段時間內粒子的電勢能降低，電場力對粒子做正功D.時與時粒子速度之比是1：4正確答案：D參考解析：17[單選題]下列關于布朗運動的說法，正確的是（）。A.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B.液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運動越不明顯C.布朗運動是由液體各個部分的溫度不同而引起的D.布朗運動是由液體分子從各個方向對懸浮顆粒撞擊作用的不平衡引起的正確答案：D參考解析：布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的運動，A項錯誤。液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運動越激烈，B項錯誤。布朗運動是由液體分子從各個方向對懸浮顆粒撞擊作用的不平衡引起的，C項錯誤．D項正確。18[單選題]表示放射性元素碘131衰變的方程是A.

B.

C.

D.

正確答案：B參考解析：β衰變的實質是放出電子，B項正確。19[單選題]圖為僅粒子被重金屬原子核散射的運動軌跡，M、N、P、O是軌跡上的四點，在散射過程中可以認為重金屬原子核靜止不動。圖中所標出的α粒子在各點的加速度方向正確的是（）。A.M點B.N點C.P點D.Q點正確答案：C參考解析：α粒子與重金屬原子核均帶正電荷，南于庫侖力作用，α粒子在運動過程中發(fā)生偏轉，其加速度方向即庫侖力方向，由軌跡的彎曲程度可以判斷Ⅳ點離核最近，N點前α粒子做減速運動，N點α粒子做加速運動，所以只有P點的加速度方向正確，故C項正確。20[單選題]用α粒子轟擊鈹核(Be)，生成一個碳核(C)和一個粒子，則對該粒子的描述不正確的是（）。A.帶正電，能在磁場中發(fā)生偏轉B.在任意方向的磁場中都不會發(fā)生偏轉C.是原子核的組成部分之一D.用來轟擊鈾235可引起鈾核的裂變正確答案：A參考解析：題干是發(fā)現(xiàn)中子的核反應，即該粒子是中子，不帶電，所以不能在磁場中發(fā)生偏轉，A項錯誤。21[單選題]下列核反應或核衰變方程中，符號“X”表示質子的是（）。A.

B.

C.

D.

正確答案：B參考解析：核反應和核衰變方程中，反應前后應遵循質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，B項正確。22[單選題]如圖為氫原子能級示意圖的一部分，則氫原子（）。A.從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出電磁波的波長長B.從n=5能級躍遷到n=1能級比從n=5能級躍遷到n=4能級輻射出電磁波的速度大C.處于不同能級時．核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D.從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外放出能量正確答案：A參考解析：從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光子能量小，則輻射的光子頻率小，所以輻射的電磁波的波長長，A項正確。電磁波在真空中的速度相同，與頻率無關，B項錯誤。處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率不同，C項錯誤。由高能級向低能級躍遷時，原子一定向外以光子的形式釋放能量，D項錯誤。故本題選A。23[單選題]核能發(fā)電是人類利用能源的方式之一，用核裂變方式發(fā)電的核反應是（）。A.

B.

C.

D.

正確答案：A參考解析：當前核電站普遍是用裂變發(fā)電，A項正確。24[單選題]在勻強磁場中有一個原來靜止的碳14原子核，它放射出的粒子與反沖核的軌跡是兩個內切的圓，兩圓的直徑之比為7：1，如圖所示，那么碳14的衰變方程為（）。A.B.C.D.正確答案：D參考解析：根據(jù)動量守恒定律，碳14放射粒子后的反沖核與放射的粒子速度方向相反，且動量的大小相同。這兩個速度方向相反的帶電粒子，在同一方向的磁場中所受的洛倫茲力方向相同，根據(jù)左手定則兩個粒子的電性相反，又反沖的原子核是帶正電的，可知放射的粒子是帶負電的。另外根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑公式，反沖核與粒子的mv相等，B相等，半徑R之比為1：7，則它們的電量之比7：1，所以正確答案為D。事實上從反沖核與粒子電性相反便可排除A、B、C，故本題選D。25[單選題]氫原子在某三個相鄰能級之間躍遷時，可發(fā)出三種不同波長的輻射光，已知其中的兩個波長分別為λ1和λ2，且λ1>λ2，則另一個波長可能是（）。A.λ1+λ2B.λ1-λ2C.λ1λ2D.正確答案：D參考解析：第六節(jié)物理教學知識1[單選題]在學習“物體運動狀態(tài)改變的原因”時，老師做了如圖1的實驗：具有一定速度的鋼珠在水平面上能沿直線AB運動；如果在它的運動路徑近旁放一磁鐵，鋼珠的運動路徑將變成曲線AC。對該實驗的理解，正確的是()。A.用玻璃球代替鋼珠也能達到實驗目的B.鋼珠沿直線AB運動時不受任何外力作用C.鋼珠沿曲線AC運動時運動狀態(tài)保持不變D.實驗說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因正確答案：D參考解析：鋼珠做曲線運動是因為鋼珠受到了磁鐵的吸引力，力改變了鋼珠的運動狀態(tài)而導致的，磁體不能吸引玻璃球，因此用玻璃珠代替鋼球不能達到實驗目的，A項錯誤。鋼珠沿直線運動時受到重力和支持力的作用，B項錯誤。當鋼珠做曲線運動時，運動的方向發(fā)生了改變，運動狀態(tài)也就發(fā)生了改變，C項錯誤。本實驗說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，D項正確。2[單選題]初中物理某版本教科書中演示實驗欄目安排的內容如圖所示