《光学、原子物理》检测题一、选择题1．一束光从空气射向折射率为的某种玻璃的表面，如图1所示，i代表入射角，则()A．当i>45°时，会发生全反射现象B．无论入射角i是多大，折射角r都不能超过45°C．欲使折射角r=30°,应以i=45°角入射图1D．若入射角i=arctg时，反射光线与折射光线垂直2．如图2所示，一个点光源A沿过焦点F的直线作远离光轴的运动，则经透镜成的像点将()A．作匀速运动B．远离光心运动C．平行于主轴，向透镜移动D．沿直线向另一个焦点运动图23.某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，如光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是()A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出B．逸出的电子数减少C．逸出的电子数和最大初动能都减小D．逸出的电子最大初动能不变4、透镜成虚像时，如下说法正确的是A．凸透镜成放大的虚像，凹透镜成缩小的虚像B．凸透镜成虚像的位置，可能在焦点以内，也可能在焦点以外C．凹透镜所成虚像的位置只能在焦点以内D．凸透镜所成虚像可以是放大的，也可以是缩小的。5．太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于（）A．太阳表面大气层中缺少相应元素B．太阳内部缺少相应元素C．太阳表面大气层中存在着相应元素D．太阳内部存在着相应元素6、如图3，光点S通过透镜，所成的实像在S¢点，已知S¢到透镜的距离是S到透镜距离的2倍，现保持S不动，将透镜沿垂直主轴方向上移3cm，则像从原位置向上移动的距离是（）A．3cmB．6cmC．9cmD．12cm图37、如图4红光和紫光以相同的入射角从水中射入空气时发生折射，由图可知4/4A．a是红光，b是紫光B．b是红光，a是紫光C．a光在水中传播速度大图4D．b光在水中传播速度大8、某激光器能发射波长为的激光，发射功率为P，C表示光速，h为普朗克恒量，则激光器每秒发射的光子数为A．B．C．D．9、关于光谱，下列说法中正确的是A．炽热的液体发射连续光谱B．太阳光谱中的暗线，说明太阳中缺少与这些暗线对应的元素C．明线光谱和暗线光谱都可用于对物质进行分析D．发射光谱一定是连续光谱10、某放射性原子核A经一次衰变而变成B，B经一次衰变变成C，则（）A．核A的中子数比核C的中子数多3B．核A的质子数比核C的质子数多3C．核C的核子数比A的核子数多4D．核A的中性原子中的电子数比核B的中性原子中的电子数多111.如图5所示，是原子核人工转变实验装置示意图.Ａ是α粒子源，Ｆ是铝箔，Ｓ为荧光屏，在容器中充入氮气后屏Ｓ上出现闪光，该闪光是由于（）图5　Ａ.α粒子射到屏上产生的　Ｂ.α粒子从氮核里打出的粒子射到屏上产生的　Ｃ.α粒子从Ｆ上打出的某种粒子射到屏上产生的　Ｄ.粒子源中放出的γ射线射到屏上产生的12．一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质量分别是ｍ１、ｍ２、ｍ３，则（）　Ａ．由于反应前后质量数不变，所以ｍ１＋ｍ２＝ｍ３　Ｂ．由于反应时释放出了能量，所以ｍ１＋ｍ２＞ｍ３　Ｃ．由于反应在高温高压下进行，从而吸收能量，所以ｍ１＋ｍ２＜ｍ３　Ｄ．反应时产生了频率为（ｍ１＋ｍ２－ｍ３）c2/h的光子。（式中ｃ是光速、ｈ是普朗克常量）　　13．同学们根据中学物理知识讨论“随着岁月的流逝，地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面温度变化的趋势”的问题中，有下列结论．请你判断哪些结论正确()　Ａ．太阳内部进行着剧烈的热核反应，辐射大量光子，根据ΔＥ＝Δｍc２可知太阳质量Ｍ在不断减少4/4　Ｂ．根据Ｆ＝ＧＭｍ/r２和Ｆ＝mv２/r知日地距离ｒ不断增大，地球环绕速度将减少，且周期Ｔ＝2πr/v将增大　Ｃ．根据Ｆ＝ＧＭm/r２和Ｆ＝mv２/r知日地距离ｒ将不断减小，地球环绕速度将增大，且周期Ｔ＝2πr/v将减小　Ｄ．由于太阳质量Ｍ不断减小，辐射光子的功率不断减小，而日地距离ｒ增大，所以辐射到地球表面的热功率也减小，地球表面温度也将逐渐降低二、填空题14．光线AC射在平面镜M上（如图6），当M沿顺时针方向转动5°时，如果AC方向保持不变，则反射光线将沿方向转动度。图615.(1)发生光电效应时，光电子的最大初动能由光的和决定.图7(2)图7所示是测定光电效应产生的光电子荷质比的实验原理简图:两块平行板相距为d，放在真空容器中，其中N金属板受光线照射时发射出沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流表指针偏转.若调节R，逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为U时，电流恰好为零;切断开关，在MN间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感强度，也能使电流为零.当磁感强度为B时，电流恰为零.由此可得光子的荷质比.(用已知量U、B、d表示)16、一个粒子击中一个硼核()，发生核反应中放出一质子和光子，此核反应方程是,若此反应过程中的质亏损是1.33×10-33kg，则释放的光子的能量是Mev。17、在匀强磁场中有一个原来静止的放射性的碳14，它所放出的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆。两圆直径之比为7：1，如图8所示。那么碳14的衰变方程是__________．图818、原子物理中常用一个特殊的质量单位，即“原子质量单位”，符号为ｕ,ｌｕ=1.6606×10-27kg（电子电量为ｅ=1.6×10-19Ｃ），ｌｕ相当于931.5MeV4/4的能量。秦山核电站第一期工程装机容量为3×105kW，如果1ｇ铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010Ｊ，并且假定所产生的能量都变成了电能，那么每年（一年按365天计算）消耗铀235仅115kg.请问1ｇ铀235完全裂变的质量亏损是______ｕ（保留2位有效数字）．三、作图与计算题19、如图9，L为凹透镜，请画出S发出且过P点的光线。图920、钨的逸出功为4.5eV，现分别用波长0.60mm、4.0×10－3cm和频率为2.0×1015Hz的三种光束，分别照射钨表面，问（1）哪些光波可以引起电光效应？（2）如能引起光电效应，光电子的最大初动能是多少？21．用照相机给一个物体照像，已知镜头的焦距为12cm，当底片与镜头相距15cm时在底片上成一高为6cm的像，试求：（1）物体的高L=？（2）如果物体后移并调节镜头使底片上出现清晰的像时，物距比第一次成像时增加了24cm，那么第二次成像高度=？22.中子的发现是两个守恒定律在核反应过程中的重要应用，1930年发现用钋放出的α射线轰击Ｂｅ核时产生一种射线，其贯穿能力极强，能穿透几厘米厚的铅板，当时著名物理学家居里夫妇也不知道这是一种什么射线，1932年，英国青年物理学家查德威克用这种射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出了一些氢核和氮核。若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为ｖＨ=3.5×10７ｍ/ｓ，被打出的氮核的最大速度ｖＮ=4.7×10６ｍ/ｓ，假定正碰时无能量损失，设未知射线中粒子的质量为ｍ，初速为ｖ，被打出的核质量为ｍ。　（1）推导出被打出的核的速度ｖ'的表达式；　（2）根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量ｍ与质子质量之比。（氮核质量ｍＮ′为氢核质量ｍＨ′的14倍）4/4