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1、2014年高考物理 黄金易错点专题汇编 专题15 光的波动性 量子论初步光的干涉1用单色光做双缝干涉试验，下列说法中正确的是 ( )A.相邻干涉条纹之间的距离相等B中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的2倍C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D在试验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距2在双缝干涉试验中，双缝到光屏上P点的距离之差x=06m.若分别用频率v1=5 01014Hz为v2=751014Hz和的单色光垂直照射双缝，则P点出现亮、暗条纹的情况为 ( )A.用频率为v1的单色光照射时，出现亮条纹B用频率为v2，的单色光照射时，出现亮条纹C.用频率为v1，的单色光照射时
2、，出现暗条纹 D用频率为v2的单色光照射时，出现暗条纹4某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为221eV，用波长为2510-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为30108 m/s，元电荷 为161019C，普朗克常量为66310-34Js，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能 应分别是 ( ) A53 1014HZ，22J B53 1014 Hz,4410-19J C33 1033 Hz，22J D33 1033 Hz，44 10-19 J5下表给出了一些金属材料的逸出功 材料 铯 钙 镁 铍 钛逸出功(10-19J)3043596266现用波长为400am的单色光照射上
3、述材料，能产生光电效应的材料最多有几种? (普朗克常量h=6610-34Js，光速c=300108 m/s) ( ) A2种 B3种， C4种 D5种6关于光电效应，下列说法正确的是 ( ) A.当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应 B光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 D.某单色光照射一金属时不能发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应7如图142所示为氢原子的能级图，用光子能量为13eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长有多少 种 ( ) A15 B10 C4 D18现有1200个氢原子被激
4、发到量子数为4的能级上，若这些受激发氢原子都回到到基态，则此过程中发出的光子总数是多少?假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的 ( ) A2200 B2000 C1200 D24009验钞机发出的光“能使钞票上的荧光物质发光；家用电器上的遥控器发出的“光”用来控制电视机、空调器，对于它们发出的“光”，下列判断正确的是 ( ) A.验钞机发出的“光”是红外线 B遥控器发生的“光”是红外线 C红外线是由原子的内层电子受到激发后产生的 D红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的10下列说法正确的是 ( ) A.光波是一种概率波 B光波是一种电磁波
5、 C.单色光从光密介质进入光疏介质时，光子的能量改变D.单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变从光密介质进入光疏介质时，光的频率不变，但光的传播速度变大，光的波长增大故AB选项正确易错起源1、 光的干涉和衍射 例1如图141所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是 ( ) A.红黄蓝紫 B红紫蓝黄C蓝紫红黄 D蓝黄红紫光的干涉现象和衍射现象是光具有波动性的试验证明要通过观察试验现象，掌握干涉、衍射现象的一些特点和发生干涉、衍射现象的条
6、件，及干涉、衍射现象的一些应用。易错起源2、光电效应 例2入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么以下说法正确的是 ( ) A.从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B逸出的光电子的最大初动能减小 C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 D.有可能不再产生光电效应易错起源3、玻尔模型、能级、原子发光 例3原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=l能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应以这种方式脱离了原子的
7、电子叫做俄歇电子已知铬原子的能级公式可简化表示为En=，式中n=1，2，3表示不同的能级，A是正的已知常数上述俄歇电子的动能是 ( )解决这类问题注意两点： 一是从氢原子能级图可知：随着量子数的增加，能级越来越密，任意两个能级差值均不相等二是电子跃迁过程符合能量守恒规律。 1U放射性衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都衰变变成Pb，衰变路径如图所示，则可知图中()A过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变B过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变C过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是
8、衰变D过程是衰变，过程是衰变；过程是衰变，过程是衰变2下列有关光现象的说法中正确的是()A在太阳光照射下，水面上的油膜出现彩色花纹是光的色散现象B在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽C光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大D光的偏振现象说明光是一种纵波3用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为x.下列说法正确的有()A如果增大单缝到双缝间的距离，x将增大B如果增大单缝之间的距离，x将增大C如果增大双缝到光屏之间的距离，x将增大D如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，x将增大4光在科学技术、生产和生活中有着广泛
9、的应用，下列说法正确的是()A用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象D光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象5如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分别为a、b两束，则()A在水中a光的速度比b光的小Ba、b两束光相比较，a光的波动性较强C若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，b光先消失D用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光干涉条纹间距小于b光干涉条纹间距6光的偏振现象说明光是横波下列现象中不能反映光的偏振特性的是()A一束自然光相继
10、通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90时，反射光是偏振光C日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹7如图所示，a表示单缝，b表示双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹(图中阴影表示明条纹)，如图c、d所示下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是 ()Ac表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹B单缝S越宽，越容易观察到对应的明暗条纹C双缝间距离越小，对应条
11、纹间距越大D照射双缝的单色光波长越小，对应条纹间距越大8激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔t的乘积等于双缝间距，实验中可测得二次曝光时间间隔t，双缝到屏之间距离l以及相邻两条亮纹间距离x，若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是()Av BvCv Dv9煤矿最危险的是瓦斯爆炸事故，危害极大某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，如图所示，在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，
12、在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯以下说法正确的是()A如果屏的正中央仍是亮条纹，说明B中的气体与A中的气体成分相同，不含瓦斯B如果屏的正中央是暗条纹，说明B中的气体与A中的气体成分不相同，含有瓦斯C如果屏上干涉条纹不停移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定D只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹10下列有关光现象的说法正确的是()A在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射D拍摄玻璃橱窗内的物品
13、时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度11下列说法中正确的是()A氢原子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加B射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在、三种射线中是最弱的C原子核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律D将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变12人眼对绿光最为敏感正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉普朗克常量为6.631034Js，光速为3.0108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是 ()A2.31018W B
14、3.81019WC7.01048W D1.21048W13有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度为v0与它发生碰撞已知碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收，从而该原子由基态跃迁到激发态，然后此原子向低能级跃迁，并放出光子若氢原子碰撞后放出一个光子，已知氢原子的基态能量为E1(E10)则速度v0至少为()A.B.C.D.14如图所示，1、2、3、4为玻尔理论中氢原子最低的四个能级用以下能量的光子照射基态的氢原子时，能使氢原子跃迁到激发态的是()A1.51eVB3.4eVC10.2eV D10.3eV15真空中有一平行板电容器，两极板分别由
15、铂和钾(其极限波长分别为1和2)制成，板面积为S，间距为d.现用波长为(12)的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电荷量Q正比于 ()A.() B.()C.() D.()16如图所示，只含两种单色光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱体后，被分成OA和OB两束，沿图示方向射出若用光束OA照射某金属，能使该金属产生光电效应现象，并测得光电子的最大初动能Ek.如果改用光束OB照射同一金属，则下列判断正确的是 ()A不能产生光电效应现象B能产生光电效应现象，并且光电子的最大初动能等于EkC能产生光电效应现象，并且所有光电子的初动能都大于EkD能产生光电效应现象，并且光电子的最大初
16、动能大于Ek17用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为0.25mm，在距离双缝1.2m处的光屏上，测得5条亮纹间的距离为7.5mm，试求所用单色光的波长18一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”实际上它的频率并不是真正单一的激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是(也称频率宽度)如图所示，让单色光照射到薄膜表面a，一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光)，其余的光进入薄膜内部，其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来，再从前表面折射出(这部分光称为乙光)，当甲、乙两部分光相遇叠加而发生干涉，称为薄膜干涉，乙光与甲光相比，要在薄膜中多传播一小段时间t.理论和实践都证明，能观察到明
17、显稳定的干涉现象的条件是：t的最大值tm与的乘积近似等于1，即只有满足tm1才会观察到明显稳定的干涉现象已知某红宝石激光器发出的激光频率4.321014Hz，它的频率宽度8.0109Hz.让这束激光由空气斜射到折射率n的液膜表面，入射时与液膜表面成45角，如下图所示(1)求从O点射入薄膜中的光的传播方向及速率(2)估算在如图所示的情况下，能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度dm.19(1)人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为3.34eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线的
18、波长(电子质量me9.111031kg，普朗克常量h6.631034Js,1eV1.601019J)(2)风力发电是一种环保的电能获取方式设计每台风力发电机的功率为40kW.实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？20图所示为伦琴射线管的示意图，K为阴极钨丝，发射的电子的初速度为零，A为对阴极(阳极)，当AK之间加直流电压U30kV时，电子被加速打在对阴极A上，使之发出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量，试求：(1)电子到达对阴极的速度是多大？(2)由对阴极发出的伦琴射线的最短波长是多大？(3)若AK间的电流为10mA，那么每秒钟从对阴极最多能辐射出多少个伦琴射线光子？(电子电荷量e1.61019C，质量m0.911030kg，普朗克常量h6.631034Js)条纹间距与缝本身的宽度也无关，D项错误增大双缝到屏的距离时条纹的宽度增大，故选C项体瓦斯含量不稳定，C正确无论单色光照射单缝还是白光照射单缝，都会出现干涉条纹正确答案为17