專題13光電磁波波粒二象性(原卷版+解析)

專題13光電磁波波粒二象性一．選擇題（共24小題）1．（2022?浙江）關(guān)于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（）A．用復(fù)色光投射就看不到條紋 B．明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果 C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋 D．藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大2．（2022?浙江）如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實驗，在失重環(huán)境下，往大水球中央注入空氣，形成了一個空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是（）A．氣泡表面有折射沒有全反射 B．光射入氣泡衍射形成“亮斑” C．氣泡表面有折射和全反射 D．光射入氣泡干涉形成“亮紋”3．（2022?浙江）如圖所示，用激光筆照射半圓形玻璃磚圓心O點，發(fā)現(xiàn)有a、b、c、d四條細(xì)光束，其中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當(dāng)入射光束a繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)過小角度Δθ時，b、c、d也會隨之轉(zhuǎn)動，則（）A．光束b順時針旋轉(zhuǎn)角度小于Δθ B．光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于Δθ C．光束d順時針旋轉(zhuǎn)角度大于Δθ D．光速b、c之間的夾角減小了2Δθ4．（2021?浙江）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點O和兩出射點P、Q恰好位于光盤邊緣等間隔的三點處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b間的夾角為90°，則（）A．光盤材料的折射率n＝2 B．光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二 C．光束b、c和d的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度 D．光束c的強(qiáng)度小于O點處折射光束OP的強(qiáng)度5．（2020?浙江）在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如圖所示。下列說法正確的是（）A．當(dāng)體溫超過37.3℃時人體才輻射紅外線 B．當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線 C．紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的 D．紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測體溫的6．（2021?浙江）2020年12月我國科學(xué)家在量子計算領(lǐng)域取得了重大成果，構(gòu)建了一臺76個光子100個模式的量子計算機(jī)“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級計算機(jī)“富岳”快一百萬億倍。關(guān)于量子，下列說法正確的是（）A．是計算機(jī)運算的一種程序 B．表示運算速度的一個單位 C．表示微觀世界的不連續(xù)性觀念 D．類似于質(zhì)子、中子的微觀粒子7．（2021?浙江）下列說法正確的是（）A．光的波動性是光子之間相互作用的結(jié)果 B．玻爾第一次將“量子”引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念 C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，證明了光子除了能量之外還具有動量 D．α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方，驗電器金屬箔的張角會變大8．（2022?紹興二模）脈沖燃料激光器以450μs的脈沖形式發(fā)射波長為585nm的光，這個波長的光可以被血液中的血紅蛋白強(qiáng)烈吸收，從而有效清除由血液造成的瘢痕。每個脈沖向瘢痕傳送約為5.0×10﹣3J的能量，普朗克常量為6.626×1﹣34J?s。（）A．每個光子的能量約為5×10﹣19J B．每個光子的動量約為3.9×10﹣43kg?m/s C．激光器的輸出功率不能小于1.24W D．每個脈沖傳送給瘢痕的光子數(shù)約為1.47×1016個9．（2022?柯橋區(qū)模擬）某種復(fù)式光由紅、藍(lán)兩種顏色的光組成，其光強(qiáng)度對波長的關(guān)系如圖甲所示，紅光范圍的光強(qiáng)度比藍(lán)光范圍的光強(qiáng)度大很多。某學(xué)生以此光照射某一金屬，進(jìn)行光電效應(yīng)實驗，發(fā)現(xiàn)皆可產(chǎn)生光電子，如圖乙所示。設(shè)可變直流電源的電壓為U時測得的光電流為I，測得多組數(shù)據(jù)，則下列圖像中該實驗所測得的I﹣U關(guān)系可能正確的是（）A． B． C． D．10．（2022?柯橋區(qū)模擬）“激光武器”是用高能的激光對遠(yuǎn)距離的目標(biāo)進(jìn)行精確射擊或用于防御導(dǎo)彈等的武器，它的優(yōu)點是速度快、射束直、射擊精度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)。某激光器能發(fā)射波長為λ的激光，發(fā)射功率為P，c表示光速，h為普朗克常量，則激光器每分鐘發(fā)射的光子數(shù)量為（）A．60λP?c B．?c60λP C．cλP?11．（2022?浙江模擬）下列說法中正確的是（）A．結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 B．康普頓效應(yīng)說明光子不但具有能量，而且具有動量 C．盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，揭示了原子核由質(zhì)子和中子組成 D．由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能減少，電勢能增大12．（2021?浙江模擬）疫情期間，志愿者用非接觸式體溫測量儀通過人體輻射的紅外線測體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航。紅外線與紫外線相比較（）A．紅外線的頻率比紫外線的頻率大 B．在同種介質(zhì)中紅外線的波長比紫外線的波長長 C．紅外線能發(fā)生干涉、多普勒現(xiàn)象而紫外線不能 D．若兩種射線照射某金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)，則紫外線照射時產(chǎn)生的光電子初動能大13．（2021?浙江模擬）如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由紫光和紅光組成的復(fù)色光沿AO方向從真空射入玻璃，分兩束分別射到圓柱面的B、C兩點。下列說法正確的是（）A．從B、C兩點射出的光分別是紅光、紫光 B．入射光線AO向右平移，紅光會先發(fā)生全反射 C．光從O傳到B與光從O傳到C的時間相等 D．若兩束光均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則C光照射時逸出的光電子動能一定小14．（2022?浙江模擬）如圖所示，圖中陰影部分ABC為一透明材料做成的柱形光學(xué)元件的橫截面，該材料折射率n=2，AC為一半徑為R的1A．從D點觀察，圓弧AC被照亮的弧長有πR6B．AD邊和CD邊有一部分接收不到點光源經(jīng)圓弧AC折射的光線 C．點光源經(jīng)圓弧AC全反射射到AB邊，這部分長度為R2D．從D點觀察，看到B處點光源的像比實際位置更遠(yuǎn)離AC面15．（2022?浙江三模）如圖所示，物理課本選修3﹣4放在水平桌面上。一橫截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡放在書本上，書本與棱鏡間有很薄的空氣層。整個側(cè)面BCC1B1上有一面光源，現(xiàn)只考慮面光源直接投射到棱鏡底面上的光線，發(fā)現(xiàn)書本被此光線照亮部分面積與底面ACC1A1的面積之比為k=5A．1.5 B．1.6 C．1.7 D．1.816．（2022?浙江模擬）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋．下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系，可能正確的是（）A．薄膜層的厚度隨坐標(biāo)x增大而減小 B．薄膜層的厚度隨坐標(biāo)x增大而均勻增大 C．薄膜層厚度的變化率不隨坐標(biāo)x變化而變化 D．薄膜層厚度的變化率隨坐標(biāo)x增大而逐漸增大17．（2022?杭州二模）一束激光垂直照射在光屏上，形成一圓形光斑如圖甲所示?，F(xiàn)在光屏前放置一透明的玻璃圓柱體，讓激光垂直圓柱體軸線入射，光束經(jīng)過圓柱體后照射在光屏上，如圖乙所示。則在光屏上觀察到的光斑形狀可能為（）A． B． C． D．18．（2022?柯橋區(qū)模擬）如圖所示是指紋識別原理圖，其原理是利用光學(xué)棱鏡的全反射特性，在指紋谷線（凹部），入射光在棱鏡界面發(fā)生全反射，在指紋脊線（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到別的地方，這樣，在指紋模塊上形成明暗相間的指紋圖像。已知水的折射率約為1.33，透明玻璃的折射率約為1.5。下列說法正確的是（）A．指紋模塊接收光線較暗的部位是指紋谷線 B．指紋模塊接收光線較亮的部位是指紋谷線 C．沒有手指放入時，若光源正常發(fā)光，指紋模塊會接收到全暗圖像 D．手指濕潤時，指紋識別率低，是因為光在棱鏡界面不能發(fā)生全反射19．（2022?浙江模擬）豎立的櫥窗玻璃比一般的玻璃厚，嵌在墻體部。如圖甲所示，某同學(xué)的測量過程如下：激光筆發(fā)出細(xì)激光束以入射角θ照射玻璃，反射后在豎直的紙板上出現(xiàn)幾個亮度不同但間隔均勻的亮斑，測出相鄰亮斑間的距離x，改變?nèi)肷浣嵌?，測得多組數(shù)據(jù)，以sin2θ為縱坐標(biāo)、sin2θx2A．該玻璃對該激光的折射率為n＝1.5 B．該櫥窗玻璃的厚度為6cm C．減小θ角，紙板上相鄰亮斑間的距離增大 D．僅換用頻率較小的激光，紙板上相鄰亮斑間的距離減小20．（2022?浙江模擬）如圖所示，a、b兩種單色光沿不同方向射向玻璃三棱鏡，經(jīng)三棱鏡折射后沿同一方向射出，下列關(guān)于a光和b光說法中正確的是（）A．在真空中，a光傳播速度較大 B．若b光能讓鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，則a光一定可以讓鋅板發(fā)生光電效應(yīng) C．a(chǎn)光和b光從玻璃射向空氣時，a光發(fā)生全反射的臨界角較小 D．在同樣的雙縫干涉條件下，用a光得到的干涉條紋的相鄰條紋間距較大21．（2022?浙江模擬）如圖所示，2020年11月13日，萬米深潛器“奮斗者號”再次深潛至地球的最深處﹣﹣馬里亞納海溝。借助無線電波、激光等傳輸信號，實現(xiàn)深潛器艙內(nèi)和海底作業(yè)的電視直播。要有效的發(fā)射電磁波，振蕩電路首先要有足夠高的振蕩頻率，下列選項正確的是（）A．若要提高振蕩頻率，可增大自感線圈的自感系數(shù) B．無線電波比紅外線更容易發(fā)生衍射 C．機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波不適用 D．在真空中電磁波的傳播速度小于光速22．（2021?甌海區(qū)校級模擬）關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波在玻璃中的傳播速度大于在真空中的傳播速度 B．γ射線的頻率大于紅外線的頻率 C．丹麥物理學(xué)家奧斯特建立了經(jīng)典電磁場理論 D．法拉第通過一系列實驗，證實了電磁場理論23．（2021?寧波二模）2021年3月的兩會上，“5G+北斗”成為社會各界高度關(guān)注的熱詞，其將成為智能時代最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率是3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段，比目前通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段的4G網(wǎng)絡(luò)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率，5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率是4G網(wǎng)絡(luò)的50～100倍。關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波，下列說法正確的是（）A．衍射的本領(lǐng)比4G更強(qiáng) B．在真空中的傳播速度比4G更快 C．會與真空中傳播的4G信號發(fā)生干涉 D．相同時間傳遞的信息量比4G更大24．（2021?臺州二模）關(guān)于下列教材中的四幅圖片，說法正確的是（）A．圖甲表明光具有波動性 B．圖乙接收信號的頻率從95Hz到100Hz，可以將可變電容的正對面積調(diào)大 C．圖丙中的微波爐的微波是原子外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的 D．圖丁中的高頻扼流圈的匝數(shù)要比低頻扼流圈少二．多選題（共4小題）（多選）25．（2022?浙江）電子雙縫干涉實驗是近代證實物質(zhì)波存在的實驗。如圖所示，電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動量為1.2×10﹣23kg?m/s，然后讓它們通過雙縫打到屏上。已知電子質(zhì)量取9.1×10﹣31kg，普朗克常量取6.6×10﹣34J?s，下列說法正確的是（）A．發(fā)射電子的動能約為8.0×10﹣15J B．發(fā)射電子的物質(zhì)波波長約為5.5×10﹣11m C．只有成對電子分別同時通過雙縫才能發(fā)生干涉 D．如果電子是一個一個發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣（多選）26．（2021?浙江）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是（）A．過肥皂膜最高和最低點的截面一定不是梯形 B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋 C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會發(fā)生變化 D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動90°，條紋也會跟著轉(zhuǎn)動90°（多選）27．（2022?杭州二模）如圖所示是研究光電效應(yīng)的實驗裝置，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：（1）用頻率為v1的光照射光電管，此時微安表中有電流，將滑動變阻器滑片P調(diào)至位置M（圖中未畫出），使微安表示數(shù)恰好變?yōu)?，此時電壓表示數(shù)為U1；（2）用頻率為v2的光照射光電管，將滑片P調(diào)至位置N（圖中未畫出），使微安表示數(shù)恰好變?yōu)?，此時電壓表的示數(shù)為U2。已知元電荷為e，v1＜v2。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A．位置M比位置N更靠近b端 B．位置M、N與光強(qiáng)有關(guān) C．可求得普朗克常量為e(UD．該光電管中金屬的極限頻率為v（多選）28．（2022?浙江模擬）以下說法正確的是（）A．盧瑟福通過α粒子散射實驗，完全否定了湯姆遜的“西瓜模型” B．由玻爾理論可知，核外電子在躍遷中發(fā)出發(fā)出的光是連續(xù)光譜 C．目前人類和平利用核能的核電站是核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實現(xiàn)核能釋放的 D．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比專題13光電磁波波粒二象性一．選擇題（共24小題）1．（2022?浙江）關(guān)于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（）A．用復(fù)色光投射就看不到條紋 B．明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果 C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋 D．藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大【解答】解：A、復(fù)色光投射時也可以發(fā)生干涉，在光屏上呈現(xiàn)干涉條紋，故A錯誤；B、明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，故B正確；C、把光屏前移或后移，也能看到明暗相間條紋，故C錯誤；D、根據(jù)Δx=L故選：B。2．（2022?浙江）如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實驗，在失重環(huán)境下，往大水球中央注入空氣，形成了一個空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是（）A．氣泡表面有折射沒有全反射 B．光射入氣泡衍射形成“亮斑” C．氣泡表面有折射和全反射 D．光射入氣泡干涉形成“亮紋”【解答】解：當(dāng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，如果入射角等于或大于臨界角時，就會發(fā)生全反射現(xiàn)象，光從水射向空氣時，會發(fā)生全反射現(xiàn)象。水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水中射入氣泡時，一分部光在界面上發(fā)生了全反射，折射光消失，入射光幾乎全變?yōu)榉瓷涔獾木壒?；故ABD錯誤，C正確；故選：C。3．（2022?浙江）如圖所示，用激光筆照射半圓形玻璃磚圓心O點，發(fā)現(xiàn)有a、b、c、d四條細(xì)光束，其中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當(dāng)入射光束a繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)過小角度Δθ時，b、c、d也會隨之轉(zhuǎn)動，則（）A．光束b順時針旋轉(zhuǎn)角度小于Δθ B．光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于Δθ C．光束d順時針旋轉(zhuǎn)角度大于Δθ D．光速b、c之間的夾角減小了2Δθ【解答】解：A.設(shè)入射光線的入射角為α，則反射角為α，光束c的折射角為β，光束d的反射角也為β，入射光束a繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)過小角度Δθ時，入射角變?yōu)棣?＝Δθ+α由反射定律可知反射角等于入射角，則光束b順時針旋轉(zhuǎn)角度等于Δθ，故A錯誤；B.由折射定律有sinαsinβsin(α+Δθ)sin(β+Δθ')可得Δθ′＜Δθ即光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于Δθ，故B正確；C.光束d的反射角變化與光束c的折射角變化相等，則光束d順時針旋轉(zhuǎn)角度小于Δθ，故C錯誤；D.光束b順時針旋轉(zhuǎn)角度等于Δθ，光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于Δθ，則光速b、c之間的夾角減小的角度小于2Δθ，故D錯誤；故選：B。4．（2021?浙江）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點O和兩出射點P、Q恰好位于光盤邊緣等間隔的三點處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b間的夾角為90°，則（）A．光盤材料的折射率n＝2 B．光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二 C．光束b、c和d的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度 D．光束c的強(qiáng)度小于O點處折射光束OP的強(qiáng)度【解答】解：AB、依題意的光路圖如右圖所示，由題意可知：∠OO′P＝120°，可得在O點處的折射角：γ＝30°，由題意可知：α+β＝90°，由反射定律得：α＝β，解得：α＝β＝45°，由折射定律得：n=sinα光在光盤內(nèi)的速度：v=光盤材料的折射率n=2，光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的2C、由能量守恒定律可知：若忽略光在傳播過程的能量衰減，則光束a的強(qiáng)度應(yīng)等于光束b、c、d和e的強(qiáng)度之和，若考慮光在傳播過程的能量衰減，則光束a的強(qiáng)度應(yīng)大于光束b、c、d和e的強(qiáng)度之和，總之光束a的強(qiáng)度應(yīng)一定大于光束b、c和d的強(qiáng)度之和，故C錯誤。D、在P點處光束OP為入射光束，而光束c和光束PQ分別為折射和反射光束，由能量守恒定律可知：在P點處光束OP的強(qiáng)度等于光束c和光束PQ的強(qiáng)度之和，因此無論是否考慮傳播過程能量衰減，光束c的強(qiáng)度一定小于O點處折射光束OP的強(qiáng)度，故D正確。故選：D。5．（2020?浙江）在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如圖所示。下列說法正確的是（）A．當(dāng)體溫超過37.3℃時人體才輻射紅外線 B．當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線 C．紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的 D．紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測體溫的【解答】解：AB、物體在任何時候都會發(fā)出紅外線，溫度越高，輻射紅外線的能力越強(qiáng)，所以人體在任何時候都會輻射紅外線，故AB錯誤；C、紅外體溫計是依據(jù)人體發(fā)射紅外線來測體溫的，不是體溫計發(fā)出的紅外線，故C錯誤；D、紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測體溫的，故D正確。故選：D。6．（2021?浙江）2020年12月我國科學(xué)家在量子計算領(lǐng)域取得了重大成果，構(gòu)建了一臺76個光子100個模式的量子計算機(jī)“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級計算機(jī)“富岳”快一百萬億倍。關(guān)于量子，下列說法正確的是（）A．是計算機(jī)運算的一種程序 B．表示運算速度的一個單位 C．表示微觀世界的不連續(xù)性觀念 D．類似于質(zhì)子、中子的微觀粒子【解答】解：A、量子不是計算機(jī)的程序，量子是不可分割的最小的單元，故A錯誤；B、量子最早由普朗克于1900年提出，普朗克假設(shè)物體發(fā)射出電磁輻射能量是一份一份的，其中每一份被他稱作能量子，電磁輻射能量是其整數(shù)倍，所以量子是表示能量的單元，而非運算速度的單位，故B錯誤；C、量子是不可分割的最小的單元，表示微觀世界的不連續(xù)性，即通常所說的“量子化”，故C正確；D、量子不是實物粒子，不是像質(zhì)子、中子那樣的微觀粒子，故D錯誤。故選：C。7．（2021?浙江）下列說法正確的是（）A．光的波動性是光子之間相互作用的結(jié)果 B．玻爾第一次將“量子”引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念 C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，證明了光子除了能量之外還具有動量 D．α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方，驗電器金屬箔的張角會變大【解答】解：A、在光的雙縫干涉實驗中，減小光的強(qiáng)度，讓光子通過雙縫后，光子只能一個接一個地到達(dá)光屏，經(jīng)過足夠長時間，發(fā)現(xiàn)干涉條紋。單個光子所到達(dá)哪個位置是隨機(jī)的，大量光子卻表現(xiàn)出波動性，這表明光的波動性不是由光子之間的相互作用引起的，故A錯誤；B、玻爾第一次將“量子”觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，故B正確；C、光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，但是不能證明光子除了能量之外還具有動量，康普頓效應(yīng)證明了光子具有動量，故C錯誤；D、α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方時，會使金屬球附近的空氣電離，金屬球吸引負(fù)離子而使驗電器金屬箔的張角會變小，故D錯誤。故選：B。8．（2022?紹興二模）脈沖燃料激光器以450μs的脈沖形式發(fā)射波長為585nm的光，這個波長的光可以被血液中的血紅蛋白強(qiáng)烈吸收，從而有效清除由血液造成的瘢痕。每個脈沖向瘢痕傳送約為5.0×10﹣3J的能量，普朗克常量為6.626×1﹣34J?s。（）A．每個光子的能量約為5×10﹣19J B．每個光子的動量約為3.9×10﹣43kg?m/s C．激光器的輸出功率不能小于1.24W D．每個脈沖傳送給瘢痕的光子數(shù)約為1.47×1016個【解答】解：A、每個光子的能量約為E=?cB、每個光子的動量約為p=?C、激光器的輸出功率不能小于P=5.0×1D、每個脈沖傳送給瘢痕的光子數(shù)約為n=5.0×10?3故選：D。9．（2022?柯橋區(qū)模擬）某種復(fù)式光由紅、藍(lán)兩種顏色的光組成，其光強(qiáng)度對波長的關(guān)系如圖甲所示，紅光范圍的光強(qiáng)度比藍(lán)光范圍的光強(qiáng)度大很多。某學(xué)生以此光照射某一金屬，進(jìn)行光電效應(yīng)實驗，發(fā)現(xiàn)皆可產(chǎn)生光電子，如圖乙所示。設(shè)可變直流電源的電壓為U時測得的光電流為I，測得多組數(shù)據(jù)，則下列圖像中該實驗所測得的I﹣U關(guān)系可能正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：藍(lán)光的頻率高，由eU截=1故選：A。10．（2022?柯橋區(qū)模擬）“激光武器”是用高能的激光對遠(yuǎn)距離的目標(biāo)進(jìn)行精確射擊或用于防御導(dǎo)彈等的武器，它的優(yōu)點是速度快、射束直、射擊精度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)。某激光器能發(fā)射波長為λ的激光，發(fā)射功率為P，c表示光速，h為普朗克常量，則激光器每分鐘發(fā)射的光子數(shù)量為（）A．60λP?c B．?c60λP C．cλP?【解答】解：根據(jù)公式E＝hν，可得每個光子能量為：E＝hc設(shè)每秒激光器發(fā)出的光子數(shù)是n，則P＝nE＝nhc可得：n=則每分鐘發(fā)射的光子數(shù)量為：N＝60n=60λP故選：A。11．（2022?浙江模擬）下列說法中正確的是（）A．結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 B．康普頓效應(yīng)說明光子不但具有能量，而且具有動量 C．盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，揭示了原子核由質(zhì)子和中子組成 D．由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能減少，電勢能增大【解答】解：A、原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A錯誤；B、康普頓效應(yīng)說明光子不但具有能量，而且具有動量，故B正確；C、盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)，并非揭示了原子核是由質(zhì)子和中子組成的，故C錯誤；D、氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，電子軌道半徑變小，原子核對核外電子做正功，電勢能減小，原子核與核外電子之間的電場力提供向心力，kQer故選：B。12．（2021?浙江模擬）疫情期間，志愿者用非接觸式體溫測量儀通過人體輻射的紅外線測體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航。紅外線與紫外線相比較（）A．紅外線的頻率比紫外線的頻率大 B．在同種介質(zhì)中紅外線的波長比紫外線的波長長 C．紅外線能發(fā)生干涉、多普勒現(xiàn)象而紫外線不能 D．若兩種射線照射某金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)，則紫外線照射時產(chǎn)生的光電子初動能大【解答】解：A、紅外線的頻率比紫外線的頻率小，故A錯誤；B、在同種介質(zhì)中紅外線的波長比紫外線的波長長，故B正確；C、干涉、多普勒現(xiàn)象是波的特性，因此紅外線、紫外線都能發(fā)生干涉、多普勒現(xiàn)象，故C錯誤；D、若兩種射線照射某金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν﹣W0，紫外線的頻率比紅外線的頻率大，則紫外線照射時產(chǎn)生的光電子最大初動能大，故D錯誤；故選：B。13．（2021?浙江模擬）如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由紫光和紅光組成的復(fù)色光沿AO方向從真空射入玻璃，分兩束分別射到圓柱面的B、C兩點。下列說法正確的是（）A．從B、C兩點射出的光分別是紅光、紫光 B．入射光線AO向右平移，紅光會先發(fā)生全反射 C．光從O傳到B與光從O傳到C的時間相等 D．若兩束光均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則C光照射時逸出的光電子動能一定小【解答】解：A、由于OB光偏折程度比OC光大，所以O(shè)B光的折射率大，可知，光束OB是紫光，OC是紅光，故A錯誤；B、入射光線AO向右平移，當(dāng)折射光線射到半圓柱體右半部分圓弧上時，紅光的入射角大于紫光的入射角，但紅光的臨界角較大，所以紅光可能會先發(fā)生全反射，故B錯誤；C、光路圖如圖：設(shè)任一光線的入射角為i，折射角為r，光在玻璃中傳播的路程是s，半圓柱的半徑為R。則光在玻璃中的速度為：v=c由幾何知識得：s＝2Rcos（90°﹣r）＝2Rsinr，則光在玻璃中傳播時間為：t=由折射定律得：nsinr＝sini則得：t=由題圖知，兩束光的入射角i相同，R、c相等，所以兩束光分別在OB、OC段傳播時所用的時間相等，故C正確；D、紫光在真空中的頻率比紅光在真空中的頻率大，若兩束光均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可得，紫光的照射時逸出的光電子動能較大，所以應(yīng)為C光照射時逸出的光電子動能較大，故D錯誤。故選：C。14．（2022?浙江模擬）如圖所示，圖中陰影部分ABC為一透明材料做成的柱形光學(xué)元件的橫截面，該材料折射率n=2，AC為一半徑為R的1A．從D點觀察，圓弧AC被照亮的弧長有πR6B．AD邊和CD邊有一部分接收不到點光源經(jīng)圓弧AC折射的光線 C．點光源經(jīng)圓弧AC全反射射到AB邊，這部分長度為R2D．從D點觀察，看到B處點光源的像比實際位置更遠(yuǎn)離AC面【解答】解：A、設(shè)光線在E點剛發(fā)生全反射，則有sinC=1在△EBD中，由正弦定理得：DEsin∠EBD=DB∠EDF＝30°=π6，故從D點觀察，圓弧AC被照亮的弧長為sB、根據(jù)光的折射，AD邊和CD邊都會有經(jīng)圓弧AC折射的光線照到，故B錯誤；C、經(jīng)圓弧AC全反射射到AB邊，這部分長度為2R（1﹣tan15°），故C錯誤；D、從D點觀察，看到B處點光源的像比實際位置更靠近AC面，故D錯誤。故選：A。15．（2022?浙江三模）如圖所示，物理課本選修3﹣4放在水平桌面上。一橫截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡放在書本上，書本與棱鏡間有很薄的空氣層。整個側(cè)面BCC1B1上有一面光源，現(xiàn)只考慮面光源直接投射到棱鏡底面上的光線，發(fā)現(xiàn)書本被此光線照亮部分面積與底面ACC1A1的面積之比為k=5A．1.5 B．1.6 C．1.7 D．1.8【解答】解：跟題意，光源射到三棱鏡底面上的D點所在的平行于AA1的水平線為能射出底面的邊緣臨界光線，作出截面光路圖如圖所示，設(shè)BD與底面的法線夾角為θ，AB邊長為a，根據(jù)幾何知識則AD長度為26asin(90°+θ)a=sin[180°?(90°+θ)?45°]θ即為臨界角C，根據(jù)全反射規(guī)律得n=1故選：D。16．（2022?浙江模擬）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋．下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系，可能正確的是（）A．薄膜層的厚度隨坐標(biāo)x增大而減小 B．薄膜層的厚度隨坐標(biāo)x增大而均勻增大 C．薄膜層厚度的變化率不隨坐標(biāo)x變化而變化 D．薄膜層厚度的變化率隨坐標(biāo)x增大而逐漸增大【解答】解：用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，從透明薄膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)條紋，所以此條紋是由透明薄膜的下表面和上表面反射光疊加后形成的，其光程差為透明薄膜厚度的2倍，當(dāng)光程差Δx＝nλ時此處表現(xiàn)為亮條紋，即當(dāng)薄膜的厚度：d＝nλ2故選：A。17．（2022?杭州二模）一束激光垂直照射在光屏上，形成一圓形光斑如圖甲所示?，F(xiàn)在光屏前放置一透明的玻璃圓柱體，讓激光垂直圓柱體軸線入射，光束經(jīng)過圓柱體后照射在光屏上，如圖乙所示。則在光屏上觀察到的光斑形狀可能為（）A． B． C． D．【解答】解：激光束照在圓柱上，沿圓柱體軸上的光線即水平方向上的光線，經(jīng)相同的入射角折射，兩次折射后，同一水平方向上的光線折射偏轉(zhuǎn)角度相同，光線平行，故在光屏上水平方向上的光斑寬度不變；根據(jù)題意作圖在豎直方向上光線通過圓柱體光線會有會聚作用，根據(jù)光屏與圓柱體的位置關(guān)系，光斑的長度可能變大，可能變小也可能不變，由于圖中的入射光束在圓心的上方，故光路往下偏，光斑的中心不可能在光屏的上方。故B正確，ACD錯誤；故選：B。18．（2022?柯橋區(qū)模擬）如圖所示是指紋識別原理圖，其原理是利用光學(xué)棱鏡的全反射特性，在指紋谷線（凹部），入射光在棱鏡界面發(fā)生全反射，在指紋脊線（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到別的地方，這樣，在指紋模塊上形成明暗相間的指紋圖像。已知水的折射率約為1.33，透明玻璃的折射率約為1.5。下列說法正確的是（）A．指紋模塊接收光線較暗的部位是指紋谷線 B．指紋模塊接收光線較亮的部位是指紋谷線 C．沒有手指放入時，若光源正常發(fā)光，指紋模塊會接收到全暗圖像 D．手指濕潤時，指紋識別率低，是因為光在棱鏡界面不能發(fā)生全反射【解答】解：AB.在指紋凸部（脊線），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到別的地方，指紋模塊接收到光線較暗，在指紋凹部（谷線），入射光在棱鏡界面發(fā)生全反射，指紋模塊接收到光線較亮，因此指紋模塊接收光線較暗的部位是指紋脊線，較亮的部位是指紋谷線，故A錯誤，B正確；C.沒有手指放入時，若光源正常發(fā)光，入射光在棱鏡界面發(fā)生全反射，指紋模塊上會接收到全亮圖像，故C錯誤；D.因透明玻璃的折射率大于水的折射率，因此，手指濕潤時，棱鏡界面仍然有部分光能發(fā)生全反射，也可能有部分光無法發(fā)生全反射，使得指紋識別率低，故D錯誤。故選：B。19．（2022?浙江模擬）豎立的櫥窗玻璃比一般的玻璃厚，嵌在墻體部。如圖甲所示，某同學(xué)的測量過程如下：激光筆發(fā)出細(xì)激光束以入射角θ照射玻璃，反射后在豎直的紙板上出現(xiàn)幾個亮度不同但間隔均勻的亮斑，測出相鄰亮斑間的距離x，改變?nèi)肷浣嵌龋瑴y得多組數(shù)據(jù)，以sin2θ為縱坐標(biāo)、sin2θx2A．該玻璃對該激光的折射率為n＝1.5 B．該櫥窗玻璃的厚度為6cm C．減小θ角，紙板上相鄰亮斑間的距離增大 D．僅換用頻率較小的激光，紙板上相鄰亮斑間的距離減小【解答】解：光路圖如圖所示AB、入射光線在玻璃前表面O的反射光線在紙板上形成光斑C，過O的折射光線在玻璃的后表面A的反射光線在B處發(fā)生折射后在紙板上形成光斑D.由折射定律有n=由幾何關(guān)系有tanα=x2d，又有sin2整理得sin結(jié)合圖象有n2＝b，得n=b=1.5，又有4d代入數(shù)據(jù)解得d＝0.03m＝3cm故A正確，B錯誤；C、由以上分析可知，θ角減小，α角減小，則間距x減小，故C錯誤；D、僅換用頻率較小的激光，玻璃對激光的折射率減小，即n變小，折射角增大，則間距x增大，故D錯誤。故選：A。20．（2022?浙江模擬）如圖所示，a、b兩種單色光沿不同方向射向玻璃三棱鏡，經(jīng)三棱鏡折射后沿同一方向射出，下列關(guān)于a光和b光說法中正確的是（）A．在真空中，a光傳播速度較大 B．若b光能讓鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，則a光一定可以讓鋅板發(fā)生光電效應(yīng) C．a(chǎn)光和b光從玻璃射向空氣時，a光發(fā)生全反射的臨界角較小 D．在同樣的雙縫干涉條件下，用a光得到的干涉條紋的相鄰條紋間距較大【解答】解：A、在真空中，a光和b光傳播速度相等，故A錯誤；B、由圖可以看出，b光的偏折程度較大，則三棱鏡對b光的折射率較大，b光的頻率較大。所以，若b光能讓鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，則a光不一定可以讓鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤；C、a光的折射率較小，由臨界角公式sinC=1D、a光的折射率小于b光的折射率，說明a光的頻率小于b光的頻率，由c＝λf知，a光的波長大于b光的波長，根據(jù)雙縫干涉條紋間距與波長成正比，知用a光得到的干涉條紋的相鄰條紋間距較大，故D正確。故選：D。21．（2022?浙江模擬）如圖所示，2020年11月13日，萬米深潛器“奮斗者號”再次深潛至地球的最深處﹣﹣馬里亞納海溝。借助無線電波、激光等傳輸信號，實現(xiàn)深潛器艙內(nèi)和海底作業(yè)的電視直播。要有效的發(fā)射電磁波，振蕩電路首先要有足夠高的振蕩頻率，下列選項正確的是（）A．若要提高振蕩頻率，可增大自感線圈的自感系數(shù) B．無線電波比紅外線更容易發(fā)生衍射 C．機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波不適用 D．在真空中電磁波的傳播速度小于光速【解答】解：A、根據(jù)LC振蕩電路的頻率公式f=1若要提高振蕩頻率，可減小自感線圈的自感系數(shù)或者電容器的電容，故A錯誤；B、無線電波比紅外線的波長更長，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，可知前者比后者更容易發(fā)生衍射，故B正確；C、機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系λ=vD、在真空中電磁波的傳播速度等于光速，為3.0×108m/s，故D錯誤。故選：B。22．（2021?甌海區(qū)校級模擬）關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波在玻璃中的傳播速度大于在真空中的傳播速度 B．γ射線的頻率大于紅外線的頻率 C．丹麥物理學(xué)家奧斯特建立了經(jīng)典電磁場理論 D．法拉第通過一系列實驗，證實了電磁場理論【解答】解：A、根據(jù)公式v=cB、根據(jù)電磁波譜，可知γ射線的頻率大于紅外線的頻率，故B正確；C、麥克斯韋建立了經(jīng)典電磁場理論，故C錯誤；D、德國物理學(xué)家赫茲通過一系列實驗，證實了電磁場理論，故D錯誤。故選：B。23．（2021?寧波二模）2021年3月的兩會上，“5G+北斗”成為社會各界高度關(guān)注的熱詞，其將成為智能時代最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率是3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段，比目前通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段的4G網(wǎng)絡(luò)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率，5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率是4G網(wǎng)絡(luò)的50～100倍。關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波，下列說法正確的是（）A．衍射的本領(lǐng)比4G更強(qiáng) B．在真空中的傳播速度比4G更快 C．會與真空中傳播的4G信號發(fā)生干涉 D．相同時間傳遞的信息量比4G更大【解答】解：A、因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A錯誤；B、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故B錯誤；C、4G和5G信號的頻率不同，兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，故C錯誤；D、5G信號的帶寬更大，并且由于5G信號頻率更高，由E＝hv可知，光子能量更大，故相同時間傳遞的信息量比4G更大，故D正確。故選：D。24．（2021?臺州二模）關(guān)于下列教材中的四幅圖片，說法正確的是（）A．圖甲表明光具有波動性 B．圖乙接收信號的頻率從95Hz到100Hz，可以將可變電容的正對面積調(diào)大 C．圖丙中的微波爐的微波是原子外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的 D．圖丁中的高頻扼流圈的匝數(shù)要比低頻扼流圈少【解答】解：A.電子與光子碰撞表明光具有粒子性，故A錯誤；B.由f=1C、微波是在電真空器件或半導(dǎo)體器件上通以直流電或50Hz的交流電，利用電子在磁場中作特殊運動來獲得的，家用微波爐中應(yīng)用的是磁控管，可以說成是自由電子受激發(fā)產(chǎn)生的，故C錯誤；D.高頻扼流圈和低頻扼流圈的區(qū)別是匝數(shù)不同，高頻扼流圈匝數(shù)少，低頻扼流圈匝數(shù)多，故D正確。故選：D。二．多選題（共4小題）（多選）25．（2022?浙江）電子雙縫干涉實驗是近代證實物質(zhì)波存在的實驗。如圖所示，電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動量為1.2×10﹣23kg?m/s，然后讓它們通過雙縫打到屏上。已知電子質(zhì)量取9.1×10﹣31kg，普朗克常量取6.6×10﹣34J?s，下列說法正確的是（）A．發(fā)射電子的動能約為8.