专题34 光学（一）-2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编

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2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编专题34 光学（一）1、（2021·河南省洛阳市高三下学5月三模）如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为 ，经折射后射出a、b两束光线。则下列说法正确的是       。A. 玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率B. 在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度C. 在玻璃中，a光的波长大于b光的波长D. 若改变光束的人射方向使角逐渐变大，则光线a先消失E. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距【答案】ABD【解析】AB．光线a的偏折程度大，根据折射定律公式，θ是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式知a光在玻璃中的传播速度小，故AB正确；C．a光的折射率大，说明a光的频率高，根据v=λf，a光在真空中的波长较短，故C错误；D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故a光先发生全反射，折射光线先消失，故D正确；E．光线a在真空中的波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误；故选ABD。2、（2021·河南省洛阳市高三下学5月三模）在光电效应实验中，用频率为1.5v的A光和频率为v的B光分别照射同一金属，A光照射时的遏止电压是B光照射时遏止电压的2倍，则该金属发生光电效应的截止频率为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】根据光电效应方程，有联立，可得故选B。3、（2021·山东省济南市历城二中高三下学期压轴卷）如图所示，双缝干涉实验装置中，屏上一点到双缝的距离之差为，若用单色光照射双缝时，发现点正好是从屏中间算起的第四条暗条纹，换用单色光照射双缝时，发现点正好是从屏中间算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是（    ）A. 单色光的频率大于单色光的频率B. 单色光的波长小于单色光的波长C. 单色光的相邻亮条纹间的距离小于单色光的相邻亮条纹间的距离D. 用单色光和在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光更容易发生明显衍射【答案】D【解析】ABC．由题意可知，单色光A照射双缝时条纹间距较小，根据可知单色光A的波长较小，频率较大，选项ABC错误；D．因单色光B的波长较大，则用单色光A和B在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光B更容易发生明显衍射，选项D正确。故选D。4、（2021·天津市红桥区高三下学第二次质检）光电效应实验中，下列表述正确的是（　　）A. 光照时间越长光电子最大初动能越大B. 入射光足够强就可以有光电流导出C. 遏止电压与入射光的强度有关D. 入射光频率小于极限频率时，不论光照时间多长，都不能发生光电效应【答案】D【解析】A．光电子最大初动能与光照时间无光，与光的频率有关。故A错误。B．发生光电效应条件是入射光频率大于极限频率，入射光强，不一定能发生光电效应。故B错误。C．根据光电效应方程知遏止电压与入射光的频率有关，与强度无关。故C错误。D．入射光频率小于极限频率时，不论光照时间多长，都不能发生光电效应，故D正确。故选D。5、（2021·河北省实验中学高三下学期调研）近代物理和相应技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是（　　）A. 用光电管进行光电效应实验中，分别用频率不同单色光照射到同种金属上，入射光的强度越大，光电子的最大初动能就越大B. 查德威克预言了中子的存在，卢瑟福通过实验发现了中子C. 玻尔理论成功解释了大量原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念D. 钋是氡的衰变产物之一，故钋的比结合能大于氡的比结合能【答案】D【解析】A．用光电管进行光电效应实验中，根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hv-W0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故A错误；B．卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过实验发现了中子，故B错误；C．玻尔理论只成功解释了氢原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念，故C错误；D．衰变产物的新核更稳定，比结合能更大，故D正确。
故选D。6、（2021·北京市海淀区高三下学期5月期末）氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第 4 能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出 6 种不同频率的光，其中只有频率为两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　）A. 处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离B. 图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的C. 图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75 eVD. 用图丙中的图线a所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线b所表示的光照射时更大【答案】C【解析】A．处于第4能级的氢原子电离需要的能量为0.85eV，选项A错误；BC．由图丙可知，图线b对应的遏止电压大于图线a，根据光电效应方程，及知b光的最大，能量最大，因此图线b所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的，且选项B错误，C正确；D．图丙中的图线a所表示的光能量低，用它照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线b所表示的光照射时要小，选项D错误。故选C。7、（2021·北京市海淀区高三下学期5月期末反馈）氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为νa、νb两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为νa、νb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　）A. a光的波长小于b光的波长B. a、b两种光源相比，a光源照射光电管阴极K单位时间发出的光电子数较多C. 通过微安表的电流方向由上到下D. 滑片P在最左端时微安表的示数一定为零【答案】B【解析】A．由丙图可知，a光的截止频率小于b光的截止频率，故a光的波长大于b光的波长，A错误；B．由丙图可知，a的饱和电流大于b的饱和电流，所以单位时间a光照射时逸出的光电子数较多，B正确；C．光源照射光电管阴极K，阴极光K发生光电效应，电子逸出，故微安表中的电流方向由下到上，C错误；D．滑动变阻器的滑片调到最左端，光电管两端电压为零，但光电子发生了光电效应，有速度，能够到达A极板，光电流不可能为0，D错误。故选B。8、（2021·北京市朝阳区高三下学期5月二模）利用如图所示装置做光电效应实验，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出。若要使光电子的最大初动能增大，下列选项正确的是（　　）A. 仅延长光照时间 B. 仅换用频率更大的光C. 仅增大入射光的强度 D. 仅增大A、K极板间电压【答案】B【解析】由光电效应光电子最大初动能公式得出光电子的最大初动能与照射光的频率和逸出功有关，同种金属的逸出功不变，所以只能增大照射光的频率，所以B对,ACD错。故选B。 9、（2021·福建省龙岩市高三下学期5月三模）图示是氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，若它们自发地跃迁到n=2的激发态时，核外电子的动能______ （填“增大”或“减小”）；若这一群氢原子都跃迁到基态，则放出的光子中有______种光子能使金属钾（逸出功为2.25eV）发生光电效应。
 【答案】    (1). 增加    (2). 4【解析】[1]电子从跃迁到，轨道半径变小，由库仑力提供向心力得解得由于r变小，故动能变大；[2]能发生光电效应的条件为其中从跃迁到释放的光子能量从跃迁到释放的光子能量从跃迁到释放的光子能量从跃迁到释放的光子能量从跃迁到释放的光子能量从跃迁到释放的光子能量故有4种光子可以使钾发生光电效应。10、（2021·福建省南平市高三下学期第二次质检）关于物理知识在科技和生活中的应用，下列各图对应的说法正确的是（　　）A. 图甲中行李安检仪采用α射线来透视安检物品B. 图乙中肥皂泡上不同的颜色是光的衍射造成的C. 图丙中测温仪是利用红外线来感应物体表面温度D. 图丁中紫外线验钞机是利用紫外线的化学作用【答案】C【解析】A. 图甲中行李安检仪采用X射线来透视安检物品，A错误；B. 图乙中肥皂泡上不同的颜色是光的干涉造成的，B错误；C. 图丙中测温仪是利用红外线来感应物体表面温度，C正确；D. 图丁中紫外线验钞机是利用紫外线的荧光作用，D错误。故选C。