1、試卷第 =page 10 10頁，共 =sectionpages 10 10頁試卷第 =page 1 1頁，共 =sectionpages 3 3頁2023屆高考物理一輪復習專題：光學 近代物理一、選擇題（本大題共14題）1（河南省鄭州市2021-2022學年二模）民間有“日暈三更雨，月暈午時風”的諺語。日暈也叫圓虹，是多出現于春夏季節的一種大氣光學現象，如圖甲所示。它形成的原因是在5000m的高空中出現了由冰晶構成的卷層云，太陽光照射著層云中的冰晶時會發生折射和反射，陽光便被分解成了紅、黃、綠、紫等多種顏色，這樣太陽周圍就會出現一個巨大的彩色光環，稱為日暈。其原理可簡化為一束太陽光射到一個截

2、面為正六邊形的冰晶上，如圖乙所示，a、b為其折射出的光線中的兩束單色光。下列說法正確的是（）Aa光的折射率大于b光折射率B在冰晶中a光傳播速度小于b光傳播速度C從冰晶中射入空氣發生全反射時b光的臨界角較小D讓a、b光分別通過同一雙縫干涉裝置，b光的相鄰亮條紋間距比a光的大2（河南省鄭州市2021-2022學年二模）氫原子的能級如圖所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.62eV3.11eV，鋁的逸出功是4.2eV，則（）A氫原子從能級躍遷到能級時，輻射出的光是可見光，用其照射鋁板不能發生光電效應B大量氫原子從高能級向能級躍遷時，發出的光具有顯著的熱效應C大量氫原子從高能級向能級躍遷時，發出的光具

3、有熒光效應D大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發出3種不同頻率的可見光3（2022山西懷仁市第一中學校模擬預測）如圖所示，一束光照射到三棱鏡上發生色散，分成a、b兩束光打在光屏上。關于這一現象的描述，以下說法正確的是（）A如果a是綠光，b可能是黃光B對同一種介質，a的折射率小于b的折射率Ca在真空中的傳播速度大于bDb在三棱鏡中的傳播速度小于aE讓a、b分別通過同一雙縫發生干涉，a的干涉條紋寬度大于b4（2022上海嘉定二模）利用圖a所示的裝置，觀察光的干涉、衍射現象，在光屏上得到圖b中甲和乙兩種圖樣。則（）A甲對應單縫，乙對應雙縫B甲對應雙縫，乙對應單縫C都是單縫，甲對應的縫寬較大D都

4、是雙縫，甲的雙縫間距較大5（2022浙江紹興模擬預測）科學家早在1966年就研究發現藍光可引起視網膜細胞的損傷，其中波長400450納米的藍光對視網膜危害程度最大，生活中的電視、電腦、手機等各類LED發光屏為了畫面靚麗卻往往會提升藍光強度。如圖所示，人們可用防藍光眼鏡減小藍光對眼睛的損害，關于防藍光鏡片制作的原理可能正確的是（）A用偏振片作為鏡片，利用光的偏振將藍光過濾B把鏡片制作得很薄，利用光的衍射將藍光過濾C在鏡片上涂一層膜，利用光的干涉將藍光過濾D用折射率較大的材料做鏡片，利用光的全發射將藍光過濾6（2022山西懷仁市第一中學校模擬預測）碳14是碳的一種放射性同位素，是通過宇宙射線撞擊空

5、氣中的氮14原子產生的，其半衰期為5730年，衰變后又轉變為氮14。由于其不斷地產生、衰變使得大氣中的碳14達到動態平衡，從而使大氣及活體生物中碳元素的碳14豐度（碳14原子占碳原子總數的百分比）保持一個定值，而死亡的生物體中的碳14原子卻由于衰變而不斷減少，這就是碳14測定年代的原理。根據以上描述，以下說法正確的是（）A碳14發生的衰變是衰變B若某待測生物體樣本的碳14豐度為大氣的12.5%，則可判定該生物體死亡約17190年C衰變產生的氮14新核的質量大于碳14的質量D碳14的半衰期會受到環境溫度、濕度以及所處化學狀態（化合態或游離態）的影響7（2022黑龍江鶴崗一中二模）圖示為雙縫干涉實

6、驗裝置，某同學在某次實驗中只更換了不同顏色的濾光片，得到a、b兩種色光的干涉圖樣如圖所示，關于a、b兩種色光，下列說法正確的是（）A在真空中，a光的波長小于b光的波長B在玻璃中，a光的折射率小于b光的折射率C在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度D從水中射向空氣中，增大入射角，b光先發生全反射8（2022河南模擬預測）1934年約里奧居里夫婦用粒子轟擊靜止的鋁核（），發現了放射性磷（）并同時釋放一個X粒子，磷核（）具有放射性，它在衰變為硅核（）的同時釋放一個Y粒子，則X粒子和Y粒子分別是（）A質子和電子B質子和正電子C中子和電子D中子和正電子9（2022陜西永壽縣中學二模）某科研人員正在研

7、制一種新型長效電池，他采用半衰期長達100年的放射性同位素鎳63（）和銅兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63發生衰變時釋放的電子被銅片俘獲，如圖所示，把鎳63和銅片分別做成電池的兩極，為外電阻提供電能。下列說法正確的是（）A鎳63發生衰變的核反應方程是B10個鎳63原子核經過100年，一定有5個鎳63原子核發生了衰變C升高溫度和增大壓強都可以改變鎳63的半衰期D衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子時所產生的10（2022山東三模）如圖所示是一束復色光進入水珠后的傳播示意圖，最終出射時分為兩束光a、b，則a光與b光相比（）Ab光在水珠中的傳播速度較大Ba光的光子動量比b光的小C通過同一

8、雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋間距比b光的小D若b光照射某金屬表面恰好有光電子逸出，則用a光照射該金屬表面一定有光電子逸出11（2022山東三模）在超導托卡馬克實驗裝置中，質量為m1的與質量為m2的發生核聚變反應，生成質量為m3的新核，同時放出質量為m4的X，若已知真空中的光速為c，下列說法正確的是（）A該反應屬于a衰變B該反應釋放的核能為（m1+m2-m3-m4）c2CX為電子，最早由查德威克通過實驗發現的D該核反應是目前利用核能的主要方式12（2022廣東高考真題）目前科學家已經能夠制備出能量量子數n較大的氫原子。氫原子第n能級的能量為，其中。圖是按能量排列的電磁波譜，要使的氫原子吸收一個光

9、子后，恰好失去一個電子變成氫離子，被吸收的光子是（）A紅外線波段的光子B可見光波段的光子C紫外線波段的光子DX射線波段的光子13（2022全國高考真題）兩種放射性元素的半衰期分別為和，在時刻這兩種元素的原子核總數為N，在時刻，尚未衰變的原子核總數為，則在時刻，尚未衰變的原子核總數為（）ABCD14（2022廣東開平市忠源紀念中學模擬預測）2021年4月13日，日本政府舉行內閣會議，正式決定向海洋排放福島核電站含有對海洋環境等有害的核廢水。核廢水排入大海以后，首先會影響到周邊國家，然后經過海洋的大洋環流，十年以后，整個太平洋將會全部受到污染。它如果存在人的體內，就可能導致“三致”，致癌致畸致突變

10、，對人的遺傳基因有重大的影響。下圖中，關于放射線的探測、應用與防護說法正確的是（）A甲乙兩圖是在威耳遜云室中產生的徑跡圖，根據徑跡的長短和粗細，可以知道乙圖粒子為粒子B丙圖是蓋革-米勒計數管，它能用來計數，也能區分射線的種類C丁圖中是工業部門使用射線來測塑料板或鋼板的厚度D（鈾核）衰變為（氡核）要經過4次衰變，2次衰變二、解答題（本大題共6題）15（2022上海徐匯三模）1945年7月16日，美國的第一顆原子彈在新墨西哥州的沙漠中試爆成功。由于當時美國對原子彈武器的細節都是絕對保密的，因此試爆后測量的各種數據都是不為人知的。到了1947年，美國軍方只是公布了原子彈爆炸火球隨時間變化的照片，這些

11、原子彈爆炸產生的蘑菇云照片在當時引起了人們極大的興趣，出現在世界各地的報紙和雜志上。（1）該原子彈是以钚（）為核原料的，在中子的轟擊下，一種典型的核裂變產物是氙（）和鋯（），試寫出此核反應方程；（2）英國物理學家杰弗里泰勒爵士通過對照片的分析，認為原子彈爆炸火球的實時半徑與時間，爆炸能量以及空氣密度有關。請你寫出會影響的理由，并指出當增大時，將增大還是減小；（3）接上問，如果認為只與，有關，可以得到：，其中、是無單位的常數試求出、的數值；（4）接上問，我們假定常數，取空氣密度。觀察圖片可得，當時，火球半徑約等于。已知1噸TNT當量，試估算該次核爆炸的當量。16（2022北京市第十二中學二模）如

12、圖是研究光電效應的實驗裝置，某同學進行了如下操作。用頻率為v1的光照射光電管，此時電流表中有電流。調節滑動變阻器，使微安表示數恰好變為0，記下此時電壓表的示數U1；用頻率為v2的光照射光電管，重復上述操作，記下電壓表的示數U2。（1）步驟中滑動變阻器的滑片P應該向a端移動還是向b端移動？移動后光電管中從K發射出的電子由K向A的運動是加速運動還是減速運動？（2）步驟中，若改變光的強弱，微安表示數恰好變為0時的電壓表示數U1是否變化？請寫出光電效應方程，根據方程做出解釋。（3）已知電子的電荷量為，請根據以上實驗，推導普朗克常量實驗測定值的計算式以及光電管材料的逸出功。（4）大功率微波對人和其他生物

13、有一定的殺傷作用。實驗表明，當人體單位面積接收的微波功率達到250W/m2會引起神經混亂。有一微波武器，其發射功率P為3107W。若發射的微波可視為球面波，請估算引起神經混亂的有效攻擊的最遠距離。（估算中取3）17（2022北京市第十二中學二模）玻爾建立的氫原子模型，仍然把電子的運動視為經典力學描述下的軌道運動。他認為，氫原子中的電子在庫侖力的作用下，繞原子核做勻速圓周運動。已知氫原子的能量等于電子繞原子核運動的動能、電子與原子核系統的電勢能的總和。已知電子質量為m，電荷量為e，靜電力常量為k。氫原子處于基態時電子的軌道半徑為r1，電勢能為（取無窮遠處電勢能為零）。（普朗克常量）（1）求氫原子

14、處于基態時電子的動能及氫原子的總能量。（用字母表示即可）（2）若已知基態能量，電子電荷量，要使處于的氫原子電離，至少要用頻率多大的電磁波照射氫原子？（結果保留三位有效數字）（3）下圖為氫原子能級圖。若已知鈉的極限頻率為6.001014Hz，今用一群處于的激發態的氫原子發射的光譜照射鈉，試通過計算說明有幾條譜線可使鈉發生光電效應？18（河南省鄭州市2021-2022學年二模）如圖所示，陰影部分ABC是由均勻透明材料做成的柱形光學元件的橫截面，材料的折射率，弧AC是一半徑為R的圓弧，D為圓心，ABCD構成方形，在D處有一點光源，不考慮二次折射，求：（1）當光從AB邊中點E射出時，折射光的反向延長線

15、交AD于F點（F點圖中未畫出），求AF的長度；（2）AB邊和BC邊有光射出的區域的總長度。19（2022河北保定市第二十八中學三模）如圖所示，一段圓柱形光導纖維長，圓形截面內芯直徑，內芯的折射率，外套的折射率，光從光導纖維的左端中心以入射角射入，經多次全反射后，從右端面射出。已知光在真空中的傳播速度為，求：（1）光線從空氣進入光導纖維的折射角；（2）光從左端傳播到右端所需的時間t。20（2022海南中學三模）如圖所示，柱狀棱鏡的橫截面是直角三角形，C是較小的銳角，且已知sinC=0.6，cosC=0.8。一單色細光束從AB邊的中點D以某一特定的入射角i射入棱鏡，恰好射向BC邊的中點E（圖中未畫出），且在E點恰好發生全反射，反射光從AC邊的F點（圖中未畫出）射出。不考慮多次反射的光線，已知真空中的光速為c，AB邊的長為3L。求：（