D.若va>vb,则一定有hva-Eka)hvb-Ekb
12.如图,在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜,里面是空气,一束光A从棱镜的左边射入,从棱镜的右边射出时发生了色散,射出的可见光分布在a点和b点之间,则错误的是()
A.从a点射出的是红光,从b点射出的是紫光
B.从a点射出的是紫光,从b点射出的是红光
C.从a点和b点射出的都是红光,从ab中点射出的是紫光
D.光在ab面上可能发生全反射
第II卷非选择题(共62分)
二、填空题(共4道小题.每空2分,共计24分,请将答案填写在答题纸相应位置)
13.“利用双缝干涉测定光的波长”实验中,双缝间距d=0.8mm,双缝到光屏的距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中A、B位莨时游标卡尺读数也如图所示,则
(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数xA=ll.lmm,xB=mm,相邻两条纹间距△x=mm;
(2)波长的表达式λ=(用△x、L、d表示),该单色光的波长λ=_____m;(结果保留2位有效数字)
(3)若改用频率较高的单色光照射,得到的下涉条纹间距将_____(填“变大”、“不变”或“变小”).
14.学校开展研究性学习.某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测液体折射率的仪器.如图所示,在一个圆盘上过其圆心0作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2,同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值.这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值.则:
(1)若∠AOF=30°,0P3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为.(结果保留3位有效数字)
(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大?
答:
____.
15.如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到的现象是______。
这是光的偏振现象,这个实验表明_____.
16.如图所示是做光电效应实验的装置简图.在抽成真空的玻璃管内,K为阴极(用金属铯制成,发生光电效应的逸出功为1.9eV),A为阳极.在a、b间不接任何电源,用频率为v(高于铯的极限频率)的单色光照射阴极K,会发现电流表指针有偏转.这时,若在a、b间接入直流电源,a接正极,b接负极,并使a、b间电压从零开始逐渐增大,发现当电压表的示数增大到2.1V时,电流表的示数刚好减小到零.(普朗克常量h=6.63×l0-34Js)求:
(1)a、b间未接直流电源时,通过电流表的电流方向____(填“向上”或“向下”)
(2)从阴极K发出的光电子的最大初动能Ek=___J(结果保留3位有效数字).
(3)入射单色光的频率是___Hz(结果保留3位有效数字).
三、计算题(共3道小题,总分38分,请在答题纸上相应位置写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。
)
17.(10分)静止的锂核(
)俘获一个速度为10.7×l06m/s的中子,发生核反应后若只产生两个新的粒子.其中一个粒子为氦核(
),它的速度大小为8×l06m/s,方向与反应前中子的速度方向相同。
则:
(1)写出核反应方程:
(2)求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向:
(3)通过计算说明此反应过程中是否产生了质童亏损:
18.(12分)氢原子处于基态时,原子的能量为E1=-13.6eV,当处于激发态时,能量为
(普朗克常量h=6.63×l0-34Js,真空中光速c=3.0×l08m/s)
(1)若有大量的氢原子处于n=4的激发态则在跃迀过程中可能释放出几种频率的光子?
(2)当氢原子从n=3的激发态跃迁到n=l的基态时,向外辐射光子的波长是多少?
(结果保留3位有效数字)
(3)若要使处于基态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照射原子?
(结果保留3位有效数字)
19.(16分)单色细光束射到折射率n=
的透明球面,光束在过球心的平面内,入射角i=45°,研究经折射进入球内后,又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图所示(图上己画出入射光和出射光).
(1)在图上大致画出光线在球内的路径和方向.
(2)求入射光的延长线与出射光的反向延长线之间的夹角a
(3)如果入射光是一束白光,透明球的色散情况与玻璃相仿,根据计算说明哪种颜色光的a角最大,哪种颜色光的a角最小?
【参考答案】
1.C2.D3.D4.A5.B6.B7.C8.ABC9.ABC10.CD11.BC12..ACD
13.
(1)15.6;0.75
(2)
;1.2×
(3)变小
14.
(1)1.73
(2)P4
15.透射光的强度(或亮度)发生变化横波
16.
(1)向上
(2)3.36×10﹣19(3)9.65×1014Hz
17.
(1)
-----------------------------------------------------------------2分
(2)反应前后动量守恒m
=4m
+3m
--------------------------------------2分
将
=10.7×
m/s,
=8×
m/s带入上式得
=-7.1×
m/s--------------2分
方向与反应前中子速度方向相反。
(3)反应前的动能
=
m
=5.72×
m-------------------------------------1分
反应后的动能
=
4m
+
3m
=2.04×
m----------------------1分
由于
>
,故有质量亏损---------------------------------------------------2分
18.
(1)6种--------------------------------------------------------------------------------3分
(2)
=
=
-----------------------------------------------------------------2分
-
=h
----------------------------------------------------------------------------2分
将
=-13.6ev带入得,
=1.03×
m------------------------------------------2分
(3)h
=-
=13.6ev,得
=3.28×
HZ--------------------------------------3分
19
(1)
-------------------------------------4分
(3)解:
由折射定律
=n,得sinr=
=
=
∴r=30°----------4分
由几何关系及对称性,有
=r﹣(i﹣r)=2r﹣i-----------------------------------2分
∴α=4r﹣2i,把r=30°,i=45°代入得α=30°-------------------------------------------2分
(3)解:
由
(2)问解答可知,α=4r﹣2i,i=45°,
=n,n越小,sinr越大,r角越大,α越大∴红光的α最大,紫光的α最小-----4分