2.地球与太阳之间的距离比地球的半径大得多,太阳光射到地球照亮地球,假设地球表面没有大气层,那么,太阳照亮地球的范围比有大气层时太阳照亮地球的范围（不考虑地球大气层的变化） （ ）
A.大B.小
C.不变D.条件不足,无法确定
3.（2013·内江模拟）一束复色光中只含有a、b两种单色光,用该复色光照射一竖直理想透明薄膜（膜层厚度从零开始,上薄下厚）时,得到如图所示的干涉图样。
若用此复色光通过玻璃半球射向空气时,下列四个光路图中可能符合实际情况的是 （ ）
4.先后用甲、乙两种不同的单色光,在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两亮纹间距不同,其中甲光间距较大。
则甲光比乙光 （ ）
A.在真空中的波长更长
B.在玻璃中传播速度小
C.对玻璃的折射率更小
D.发生全反射时其临界角更小
5.（2013·虹口模拟）用绿光照射光电管的阴极时,电流表有一定的读数。
若改用强度大一倍的紫光照射阴极,将出现 （ ）
A.电流表读数为零
B.电流表读数增大
C.逸出光电子的最大初动能减小
D.逸出光电子的最大初动能增大
6.关于光的波粒二象性,下列理解正确的是 （ ）
A.当光子静止时有粒子性,光子传播时有波动性
B.光子是一种微观粒子,它按波的方式传播
C.光子在空间各点出现的可能性大小（概率）可以用波动规律来描述
D.大量光子出现的时候表现为粒子性,个别光子出现的时候表现为波动性
7.（2013·平顶山模拟）已知金属钙的逸出功为2.7eV,氢原子的部分能级如图所示,一群氢原子处于量子数n=4的能级状态,则 （ ）
A.氢原子可能辐射6种频率的光子
B.氢原子可能辐射5种频率的光子
C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
8.（2013·大港模拟）用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示,则这两种光 （ ）
A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大
B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大
C.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距大
D.通过同一玻璃三棱镜时,a光的偏折程度大
二、实验题（本大题共2小题,共15分）
9.（2013·桂林模拟）（5分）用平行玻璃砖测定玻璃的折射率实验中,一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a、b。
已知a光的频率大于b光的频率。
下列光路图中可能正确的是 （ ）
10.（10分）某同学设计了一个测定激光波长的实验,装置如图所示,激光器发出一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片上出现一排等距的亮线。
（1）这个现象说明激光具有 性。
（2）某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图甲所示,游标卡尺的示数如图丙所示;第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时如图乙所示,游标卡尺的读数如图丁所示。
已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图丙中游标卡尺的示数为 mm,图丁中游标卡尺的示数为 mm。
实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是
,所测光波的波长为 m。
（保留两位有效数字）
（3）如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两条纹间的距离将 。
三、计算题（本大题共2小题,共37分。
要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位）
11.（2011·新课标全国卷）（18分）一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面AOB镀银（图中粗线）,O表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出,已知光线在M点的入射角为30°,∠MOA=60°,∠NOB=
30°。
求:
（1）光线在M点的折射角;
（2）透明物体的折射率。
12.（19分）用中子轰击
Na得到一种新的生成物。
（1）写出这一反应的核反应方程。
（2）设入射的中子速度大小为v
Na原来处于静止状态,求生成物的速度大小。
（3）生成物具有放射性,半衰期为15天,经过45天后,剩下的生成物是原来的多少?
答案解析
1.【解析】选A。
根据平行玻璃砖对光线的控制作用知,光线通过平行玻璃砖后,其传播方向不变,但要发生内向侧移,如图所示。
因此,由点光源发出的光经过玻璃砖后在光屏上所形成的亮圆的直径变小,即d>D,故B、C、D错,A正确。
2.【解析】选B。
如图所示,假设地球周围没有大气层,则太阳光只能照亮地球上面向太阳的区域。
当地球表面存在大气层时,由于空气的折射率大于1。
且离地球表面越近,大气层越密,折射率越大,相当于太阳光从光疏介质进入光密介质而要发生折射,作出光路图如图中单箭头所示。
由图知,地球表面没有大气层时,太阳光照亮地球的范围比有大气层照亮地球的范围要小一些,故A、C、D错,B正确。
3.【解析】选A。
依题意有膜层厚度从零开始,上薄下厚,从题图可知,最上面是a光第一条纹,其次才是b光第一条纹,由出现第一条明条纹的光程差式子2d=λ得,a光波长比b光波长更短,a、b两种光在同一介质中,a光的折射率大于b光的折射率,故B、C、D错,A正确。
【总结提升】掌握薄膜干涉现象的分析方法
薄膜干涉是薄膜前后两个表面反射的两列光波发生的干涉现象。
分析这类问题的关键是对决定条纹间距的因素要有正确的认识。
因此,对薄膜干涉现象的分析主要从以下三个方面进行:
（1）薄膜干涉中厚度相等的地方出现同一级条纹。
（2）在薄膜干涉现象中,当薄膜的厚度是光在薄膜中波长的四分之一的奇数倍时,干涉减弱出现暗条纹;当薄膜厚度是光在薄膜中波长的二分之一的整数倍时,干涉加强出现明条纹。
（3）劈尖薄膜的顶角越小,明暗条纹的交替越缓慢,条纹间距越大。
白光的薄膜干涉现象是各色光发生薄膜干涉的叠加,呈彩色图样。
4.【解析】选A、C。
由双缝干涉条纹间距公式Δx=
λ知,甲光的波长比乙光的波长长,在同一种介质中甲光的传播速度比乙光的大,折射率比乙光的小,故B错,A、C正确。
又由sinC=
可知,甲光的临界角比乙光的大,故D错。
【变式备选】（2011·天津高考）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx,若Δx甲>Δx乙,则下列说法正确的是 （ ）
A.甲光能发生偏振现象,乙光则不能发生
B.真空中甲光的波长一定大于乙光的波长
C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D.在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光
【解析】选B、D。
根据公式Δx=
λ,结合已知条件Δx甲>Δx乙,可知λ甲>λ乙,选项B正确;光是横波,不论什么光都能发生偏振,选项A错误;由关系式c=λν可知甲光的频率小于乙光的频率,根据公式E=hν可知,甲光子的能量一定小于乙光子的能量,选项C错误;由于光的波长λ甲>λ乙,则n甲知v甲>v乙,选项D正确。
5.【解析】选B、D。
当改用强度大一倍的紫光照射时,光子的频率和光子数都增大。
光子数增大,则光电子数增大,电流表读数增大;光子的频率增大,由光电效应方程知,光电子的最大初动能增大,故A、C错,B、D正确。
6.【解析】选B、C。
光子总是以光速传播,不可能静止,大量光子表现为波动性,个别光子表现为粒子性,故A、D错。
光子是微观粒子,它按波的规律传播,故B正确。
光子在空间各点出现的可能性可以用波动规律来描述,故C正确。
7.【解析】选A、C。
一群氢原子从量子数n=4的能级向低能级跃迁发出
=6种频率的光子,故B错误,A正确。
一群氢原子从n=4向低能级跃迁时,其中从n=4到n=1、从n=3到n=1、从n=2到n=1时的能级差大于2.7eV,即有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应,故D错误,C正确。
8.【解析】选B、C。
由I-U图可知遏止电压
>
所以b光的能量较大,频率较高,照射光电管时b光使其逸出的光电子的最大初动能较大,故A错误。
同种玻璃对a光的折射率较小,所以其临界角较大,选项B正确。
由于a光的频率小,波长大,所以在双缝干涉时条纹间距较大,选项C正确。
两种光通过同一玻璃三棱镜时,玻璃对b光的折射率大,偏折程度大,故选项D错误。
9.【解析】选A。
由于a光的频率大于b光的频率,所以玻璃对a光的折射率较大,故B、D错误。
据光的可逆性,两束光的出射光线应该平行,故C错,A对。
10.【解析】
（1）依题意知实验发生了干涉现象,说明激光器发出的是相干光。
（2）图丙中游标卡尺的示数为
11mm+0.1×4mm=11.4mm
图丁中游标卡尺的示数为
16mm+0.1×7mm=16.7mm
实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量时的偶然误差。
由公式Δx=
λ得
λ=
=
m
=6.6×10-7m
（3）如果实验时将红激光换成蓝激光,由于λ减小,则Δx变小。
答案：
（1）相干
（2）11.4 16.7
减小测量时的偶然误差 6.6×10-7 （3）变小
11.【解题指南】解答本题时可先作出光路图,根据几何关系确定在M点的折射光线和N点的入射光线,从而确定入射角和折射角。
【解析】
（1）如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点相对于底面EF对称,Q、P、N三点共线。
设在M点处,光的入射角为i,折射角为r,∠OMQ=α,∠PNF=β,根据题意有
α=30°①（3分）
由几何关系得,∠PNO=∠PQO=r,于是
β+r=60°②（3分）
α+r=β ③（3分）
由①②③式得r=15°（3分）
（2）根据折射率公式有:
n=
=
=
（6分）
答案：
（1）15°
（2）
12.【解析】
（1）核反应方程为
n
Na（5分）
（2）设中子的质量为m,生成物的速度为v',由动量守恒定律得:
mv=24mv' （3分）
解得:
v'=
v （3分）
（3）由半衰期公式得:
m剩=m原（
（4分）
解得m剩=
（4分）
即剩下的生成物是原来的
。
答案：
（1
Na
n
Na
（2）
v （3）
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