广东省广州市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-12光学、近代物理

这是一份广东省广州市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-12光学、近代物理，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广东省广州市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-12光学、近代物理 一、单选题1．（2020·广东广州·统考一模）光电效应实验，得到光电子最大初动能Ekm与入射光频率v的关系如图所示。普朗克常量、金属材料的逸出功分别为（　　）A．，b B．，C．，b  D．，2．（2020·广东广州·统考二模）一种利用红外线感应控制的紫外线灯，人在时自动切断紫外线灯电源，人离开时自动开启紫外线灯杀菌消毒。已知红外线的光子最高能量是1.61eV，紫外线的光子最低能量是3.11eV；如图是氢原子能级示意图，则大量氢原子（　　）A．从n=2跃迁到低能级过程只可能辐射出红外线B．从n=3跃迁到低能级过程不可能辐射出红外线C．从n=4跃迁到低能级过程只可能辐射出紫外线D．从n=5跃迁到低能级过程不可能辐射出紫外线3．（2020·广东广州·统考二模）某同学采用如图所示的装置来研究光电效应现象．某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象，闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U称为反向截止电压．现分别用频率为v1和v2的单色光照射阴极，测量到的反向截止电压分别为U1和U2设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中不正确的是A．频率为的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度B．阴极K金属的极限频率C．普朗克常量D．阴极K金属的逸出功4．（2021·广东广州·统考二模）如图为氢原子发射光谱，Hα、Hβ、Hγ、是其中的四条光谱线，下列说法正确的是(　　)A．氢原子发射光谱属于连续光谱B．Hα谱线对应光子的能量最大C．谱线对应光子的频率最小D．该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生5．（2021·广东广州·统考一模）广东大亚湾核电站是我国首座利用核裂变发电的大型商用核电站，核裂变反应方程中（　　）A．为电子， B．为质子，C．为质子， D．为中子，6．（2021·广东广州·统考三模）爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能E与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是（）A．逸出功与ν有关B．E与入射光强度成正比C．ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关7．（2022·广东广州·统考模拟预测）每一年年末物理学会都会公布当年物理学的十项重大进展，全科学界十分关注物理学的发展。下列对历史上的重大发现说法正确的是（　　）A．电子的发现说明原子核内部有复杂结构B．电子衍射现象的发现说明实物粒子也有波动性C．天然放射现象的发现说明原子内部有复杂结构D．光电效应现象可以用连续的能量观解释8．（2022·广东广州·统考二模）如图，电路中所有元件完好。当光照射光电管时，灵敏电流计指针没有偏转，其原因是（　　）A．电源的电压太大 B．光照的时间太短C．入射光的强度太强 D．入射光的频率太低9．（2022·广东广州·统考一模）“嫦娥五号”返回器于2020年12月带回1731克月球土壤，月球土壤富含的氦元素是理想的热核反应原料，其核反应方程为，则（　　）A．该核反应类型为重核裂变 B．X为质子C．该核反应可在常温下发生 D．X为中子10．（2022·广东广州·统考二模）贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。下列属于放射性衰变的是（　　）A．ThPaeB．UnBaKr+nC．NHeOHD．HeAlPn 二、多选题11．（2020·广东广州·统考二模）下列说法正确的是（　　）A．光纤通信应用了光的全反射原理B．雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象C．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象D．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的色散现象E．乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应 三、填空题12．（2020·广东广州·统考一模）在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为1.68×10－4m，则相邻两明条纹中心间距为_________m。若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长比黄光的___________（选填“长”或“短”），其它条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的___________（选填“大”或“小”）。13．（2021·广东广州·统考二模）如图是高速公路上的反光柱，它的反光材料主要由里面充有空气的小玻璃球组成。当光射向玻璃球时，光可在玻璃球的______(填“内表面”或“外表面”)发生全反射，因为当光线从______(选填“光疏介质”或“光密介质”)射到两种介质的界面上时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射。 四、解答题14．（2021·广东广州·统考模拟预测）如图，竖直放置在水平地面上的方形玻璃砖折射率，左表面镀有反射膜。一束单色光以入射角i=45°射到玻璃砖右表面的A点，经左、右两表面反射后在地面上出现两个光点（图中未画出）。已知玻璃砖的厚度为d，不考虑多次反射，求地面上两光点的距离。15．（2021·广东广州·统考一模）如图甲所示，某汽车大灯距水平地面的高度为81cm，该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出，经旋转抛物面反射后，垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度，，半球透镜的折射率为，tan15°≈0.27，求这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离。16．（2021·广东广州·统考一模）如图是一个横截面为直角三角形的三棱镜BC=L，∠A=30°，一束很细的单色光从AB的中点D平行AC射入三棱镜，忽略多次反射。(1)若光束恰好射在C点上，求三棱镜对该光束的折射率；(2)维持光束方向不变，将入射点下移，光束恰好打在BC边中点，求入射点与A点的距离。17．（2021·广东广州·统考三模）如图所示，一个半圆形玻璃砖的截面图，AB与OC垂直，半圆的半径为R.一束平行单色光垂直于AOB所在的截面射入玻璃砖，其中距O点距离为的一条光线自玻璃砖右侧折射出来，与OC所在直线交于D点，OD＝R.求：（1）此玻璃砖的折射率是多少？（2）若在玻璃砖平面AOB某区域贴上一层不透光的黑纸，平行光照射玻璃砖后，右侧没有折射光射出，黑纸在AB方向的宽度至少是多少？18．（2022·广东广州·统考一模）如图，截面为等腰梯形的容器贮满水，放置在房间的水平桌面上，早晨阳光穿过窗户照射到水面，某时刻观察到阳光恰好照亮容器的整个底部，已知容器梯面倾角a的余弦值为，水的折射率为，求此时光线与水面的夹角。19．（2022·广东广州·统考二模）如图所示，有一圆柱形容器，底面半径为R，在底面的中心O处有一红色点光源S，它发出的红光经时间t可以传到容器的边缘P。若容器内盛满某透明液体，S发出的红光经时间2t可以传到容器的边缘P，且恰好在P点处发生全反射。求容器的高度。
参考答案：1．A【详解】根据得，图象的纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功 图象的斜率表示普朗克常量故A正确，BCD错误；故选：A。2．B【详解】A．从n=2跃迁到低能级过程中辐射的光子能量为由题意可知该光子属于紫外线，故A错误；B．从n=3跃迁到低能级过程中，跃迁到n=2能级过程辐射的光子能量最小，其值为该光子能量大于红外线光子的最高能量，其他光子能量均大于该光子，故B正确；C．从n=4跃迁到n=3能级辐射的光子能量为该光子属于红外线，故C错误；D．从n=5跃迁到低能级过程中辐射的光子能量最大为该光子属于紫外线，故D错误；故选B。 3．C【详解】A.光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得：则得光电子的最大初速度：故A不符题意；BCD.根据爱因斯坦光电效应方程得：联立可得普朗克常量为：代入可得金属的逸出功：阴极金属的极限频率为：故C符合题意，B、D不符题意．4．D【详解】A．氢原子发射光谱属于线状谱。A错误；B．Hα谱线波长最长，频率最小，所以光子能量最小。B错误；C．谱线波长最短，频率最大。C错误；D．该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生。D正确。故选D。5．D【详解】根据电荷数守恒知X的电荷数为92-36-56=0即质子数为0，所以X为中子，根据质量数守恒X的质量数为235+1-144-89=a可得a=3故选D。6．D【详解】光电子的最大初动能与入射光频率的关系是Ekm=hv－W，结合图象易判断D正确．7．B【详解】A．原子呈现电中性，电子的发现说明原子内部有复杂结构，A错误；B．干涉与衍射是波的特有现象，电子衍射现象的发现说明实物粒子也有波动性，B正确；C．天然放射现象的发现说明原子核内部有复杂结构，C错误；D．光电效应现象可以用爱因斯坦的光子说，即能量的量子化来解释，D错误。故选B。8．D【详解】A．如图所示，电源正负极的连接使得光电子在电场中做加速运动，故无论电源电压多大不会让灵敏电流计指针没有偏转，A错误；B．光电效应的发生是瞬间的，与入射光的照射时间无关，B错误；CD．灵敏电流计指针未发生偏转，可能是未发生光电效应现象，即入射光的频率小于金属的截止频率（入射光的波长大于金属的极限波长），与光照强度无关，C错误，D正确。故选D。9．B【详解】AC．热核反应指的是轻核聚变，需要很高的温度才能发生，故AC错误；BD．由电荷数守恒和质量数守恒，可推出X的电荷数为1，质量数为1，则X为质子，故B正确，D错误；故选B。10．A【详解】A．ThPae是天然放射现象方程。故A正确；B．UnBaKr+n是重核的裂变方程。故B错误；C．NHeOH是人工核反应方程。故C错误；D．HeAlPn是人工核反应方程。故C错误。故选A。11．ACE【详解】A．光纤通信是利用全反射来传递光信号的，故A符合题意；B．雨后天空中出现的彩虹，是天空中的小水滴对阳光的色散形成的，故B不符合题意；C．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹是光的干涉现象，故C符合题意；D．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的衍射现象，故D不符合题意；E．乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应，故E符合题意。故选ACE。12．     3.51×10－3（3.50×10－3或3.5×10－3也可）     长     大【详解】[1]由公式代入数据得[2]由磁波谱可知，红光波长比黄光的长[3]由公式可知，红光波长比黄光的长，则红光相邻两明条纹中心间距比黄光的大13．     内表面     光密介质【分析】考查全反射。【详解】（1）[1]光的全反射应发生在光密介质的内表面；[2]从光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射。14．【详解】画出相应光路，如图所示由折射定律可得解得折射角为r=30°由几何关系可知，从B点折射出的光线与从A点直接反射的光线平行，有GF=BE=AB又有AB=2dtanr=2dtan30°联立解得标尺上两光点的距离为15．300cm【详解】如图所示设光线从C点水平射向半球玻璃时的入射角为α，从半球玻璃折射后的出射光线与水平面成β角，依题意有根据折射定律有设这束光照射到地面的位置与车头大灯间的水平距离为x，根据几何关系有联立得x=300cm16．(1)；(2)【详解】(1)单色光的光路图如下由几何关系得，则三棱镜对该光束的折射率为(2)有几何关系得17．（1）（2）R【详解】（1）连接O、E并延长至H，作EF垂直OD于F，光线与AB的交点为G，由几何关系可知∠EOD＝30°，∠DEH＝60°所以此玻璃砖的折射率.（2）设光线IJ恰好发生全反射，则∠IJO为临界角，所以有sin ∠IJO＝＝根据几何关系有sin ∠IJO＝求得OI＝R，所以黑纸宽至少是R.18．30°【详解】阳光恰好照亮容器的整个底部时，折射光线与容器底的夹角为α，则光线的折射角为，根据折射定律可得19．【详解】设OP之间的距离为d，光在空气中传播的速度为c，光在该液体中传播的速度为v，则即故液体对红光的折射率光线在P点恰好发生全反射，则入射角等于临界角C，则可得C=30°容器的高度为