各地高考试题汇编光学和实验部分.docx

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各地高考试题汇编光学和实验部分

05年各地高考试题汇编光学和实验部分

一、光的传播

（2005江苏理综卷）24.光线以某一入射角从空气射人折射率为

的玻璃中，已知折射角为30°，则入射角等于（　C　）

　A.30°B.45°　　　　　　　C.60°D.75°

（2005全国卷Ⅰ，浙江、河南等地）17．图示为一直角棱镜的横截面，

。

一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。

已知棱镜材料的折射率n=

，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（BD）

A．从ab面射出

B．从ac面射出

C．从bc面射出，且与bc面斜交

D．从bc面射出，且与bc面垂直

（2005全国卷Ⅱ，黑龙江、吉林等地）15．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。

设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则（AD）

A．na>nbB．na

C．va>vbD．va

（2005全国卷Ⅲ，四川、云南、内蒙等地）18．两种单色　光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2。

用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度（B）　　

A.nl＜n2、v1＜v2　　B.nl＜n2、v1>v2　　　C.nl>n2、v1＜v2　　D.nl>n2、v1>v2

（2005辽宁综合卷）33．一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光的频率小于b光的频率。

下列哪个光路图可能是正确的？

（B）　　

（2005广东物理卷）

5．如图2所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是　B

Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小

Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大

Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大

Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大

二、光的波动性

（2005北京卷）15.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（C）

A.光的折射现象、色散现象B.光的反射现象、干涉现象

C.光的衍射现象、偏振现象D.光的直线传播现象、光电效应现象

（2005广东物理卷）7．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。

目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络。

下列说法正确的是（AD）

Ａ．光纤通信利用光作为载体来传播信息

Ｂ．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理

Ｃ．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理

Ｄ．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝

（2005上海物理卷）14．（6分）部分电磁波的大致波长范围如图所示．若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象，可选用___________波段的电磁波，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

＜答案＞微波；要产生明显的衍射现象，波长应与缝的尺寸相近．

（2005江苏物理卷）

15．（14分）1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）．

（1）洛埃镜实验的基本装置如图　所示，S为单色光源，M为一平面镜．试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域．

（2）设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹．写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离Δx的表达式．

＜答案＞

（1）如右图所示

（2）

因为

，所以

（2005天津卷）20.现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。

为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n，其中n>1。

已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（D）

A

B

C

D

（2005江苏物理卷）6．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近．已知中子质量m=1．67x10—27kg，普朗克常量h=6．63x10—34J·s，可以估算德布罗意波长λ=1．82x10-10m的热中子动能的数量级为（C）

（A）10—17J（B）10—19J（C）10—21J（D）10—24J

（2005江苏理综卷）22.光电效应现象证明了光具有（A）

A.粒子性　B.波动性　　　　　C.衍射的特性　　　　D.干涉的特性

三、量子论初步

（2005北京春季理综）17．有关红、蓝两束单色光，下述说法正确的是（D）

A．在空气中的波长

B．在水中的光速

C．在同一介质中的折射率n红>n蓝　　　　D．蓝光光子的能量大于红光光子的能量

（2005江苏物理卷）2．为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年．爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献．某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是（BD）

（A）所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动

（B）光既具有波动性，又具有粒子性

（C）在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大

（D）质能方程表明：

物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系

（2005天津卷）17．某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34J▪s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是　　　（B）

A．5.3×1014HZ，　2.2J

B．5.3×1014HZ，　4.4×10-19J

C．3.3×1033HZ，　2.2J

D．3.3×1033HZ，　4.4×10-19J

（2005全国卷Ⅱ，黑龙江、吉林等地）17．图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。

处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。

已知金属钾的逸出功为2.22eV。

在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（C）

A．二种B．三种C．四种D．五种

（2005全国卷Ⅲ，四川、云南、内蒙等地）15．氢原子的能级图如图所示。

欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是　（A）

A.13.60eV

B.10.20eV

C.0.54eV

D.27.20eV

（2005广东物理卷）

13．⑴如图9所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。

问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？

请在图9中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。

＜答案＞

　　　氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足：

　　　hν＝En－E2＝2.55eV

（1）

En＝hν＋E2＝－0.85eV，所以n=4

（2）

　　　基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供：

　　　ΔE＝E4－E1＝12.75eV（3）

　　　跃迁图见答图3

四、原子和原子核

（2005辽宁综合卷）31．如图2，放射源放在铅块上的细孔　　中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向度垂直于纸面向外。

已知放射源放出的射线有α、β、γ三种。

下列判断正确的是（B）

A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线　

B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线

C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线

D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线

（2005北京卷）16.为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。

对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是（D）

A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比

B.根据ΔE＝Δmc2可计算核反应的能量

C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损

D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能

（2005上海物理卷）6．2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献．爱因斯坦对物理学的贡献有（AC）

　　（A）创立“相对论”．（B）发现“X射线”．

（C）提出“光子说”．（D）建立“原子核式模型”．

（2005上海物理卷）7．卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为

，下列说法中正确的是（AC）

（A）通过此实验发现了质子．

（B）实验中利用了放射源放出的γ射线．

（C）实验中利用了放射源放出的α射线．

（D）原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒．

（2005广东物理卷）2．下列说法不正确的是（D）

Ａ．

是聚变Ｂ．

是裂变

Ｃ．

是α衰变Ｄ．

是裂变

（2005北京春季理综）16．一个氘核（

）与一个氚核（

）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损。

聚变过程中　　　　　　　（B）

A．吸收能量，生成的新核是

B．放出能量，生成的新核是

C．吸收能量，生成的新核是

D．放出能量，生成的新核是

（2005江苏物理卷）1．下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是（AC）

（A）

（B）

（C）

（D）

（2005江苏物理卷）3．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（C）

（A）动能先增大，后减小

（B）电势能先减小，后增大

（C）电场力先做负功，后做正功，总功等于零

（D）加速度先变小，后变大

（2005江苏理综卷）23.下列四个方程中，表示重核裂变的是（C）

A．

B．

　C．

D．

五、物理实验

（2005江苏物理卷）11．（10分）某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：

（重力加速度g=9．8m／s2）

砝码质量

m/10

g

0

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

标尺刻度

x/10

m

15.00

18.94

22.82

26.78

30.66

34.60

42.00

54.50

（1）根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度底与砝码质量的关系曲线．

（2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规格弹簧的劲度系数为N／m.

＜答案＞

（1）如下图　　

（2）

25.0

（2005天津卷，16分）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。

（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。

（2）本实验的步骤有：

①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；

②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；

③用米尺测量双缝到屏的距离；

④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。

在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。

（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。

然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为_______mm。

（4）已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为__________nm。

解：

（1）EDB

（2）单缝和双缝间距5cm～10cm，使单缝与双缝相互平行

（3）13.8702.310

（4）

，6.6×102

（2005广东物理卷）11．（9分）

⑴如图6所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②______、③______、④______、⑤遮光筒、⑥光屏。

对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取____________或_____________的方法。

⑵如图7所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。

＜答案＞

⑴②滤光片③单缝④双缝减小双缝间距离，增大双缝到屏的距离。

⑵0.86，

，0.64

（2005全国卷Ⅰ，浙江、河南等地）22．（17分）

（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的一另一端都有绳套（如图）。

实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮条。

某同学认为在此过程中必须注意以下几项：

A．两根细绳必须等长

B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。

C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。

其中正确的是。

（填入相应的字母）

（2）测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。

器材：

量程3V的理想电压表

，量程0.5A的电流表

（具有一定内阻），固定　　电阻R=4Ω，滑线变阻器R′，电键K，导线若干。

①画出实验电路原理图。

图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。

②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。

则可以求出E=，r=。

（用I1，I2，U1，U2及R表示）

＜答案＞

（1）C

（2）①实验电路原理图如图。

②

（2005全国卷Ⅱ，黑龙江、吉林等地）

22．（17分）

（1）用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图。

可读出圆柱的直径为mm。

（2）利用图1所示的电路测量电流表mA的内阻RA。

图中R1、R2为电阻，K1、K2为电键，B是电源（内阻可忽略）。

①根据图1所给出的电路原理图，在图2的实物图上连线。

②已知R1=140Ω，R2=60Ω。

当电键K1闭合、K2断开时，电流表读数为6.4mA；当K1、K2均闭合时，电流表读数为8.5mA。

由此可以求出RA=Ω。

（保留2位有效数字）

＜答案＞

（1）42.12　　

（2）43Ω

电路见图

（2005全国卷Ⅲ，四川、云南、内蒙等地）22.（17分）

（l）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为_______mm。

（2）利用图中给定的器材测量电压表V的内阻Rv。

图中B为电源（内阻可忽略不计）,R为电阻箱，K为电键。

①将图中实物连接为测量所用的电路。

②写出实验中必须记录的数据（用符号表示）,并指出各符号的意义：

_______________________________

__________________________

③用②中记录的数据表示RV的公式为RV=___________。

＜答案＞　8.116　（5分，在8.116±0.002范围内都给5分）

①连线如图所示。

②R1、R2,它们是电阻箱的两次读数；U1、U2,它们是相应的电

压表的两次读数。

③

（2005北京卷）22.“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。

为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：

第一步：

用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转

第二步：

用电阻×1000挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。

（1）第一步测量结果表明盒内______________________。

（2）图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω，图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω。

（3）请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。

（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。

如果把图5中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。

欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。

那么，e端应连接到__________接线柱，f端应连接到_______接线柱。

＜答案＞

（1）不存在电源

（2）1200，500

（3）如下图所示

（4）c、a

（2005上海物理卷）16．（6分）一根长为1m的均匀电阻丝需与一“10V，5W”的灯同时工作，电源电压恒为100V，电阻丝阻值R＝100Ω（其阻值不随温度变化）．现利用分压电路从电阻丝上获取电能，使灯正常工作．

（1）在右面方框中完成所需电路；

（2）电路中电流表的量程应选择＿＿＿（选填：

“0－0.6A”或“0－3A”）；（3）灯正常工作时，与其并联的电阻丝长度为＿＿＿＿m（计算时保留小数点后二位）．

＜答案＞

（1）

（2）0-3A

（3）0．17（或

）

（2005北京春季理综）22．（18分）

（1）图1中螺旋测微器的读数为。

（2）原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路，当自己对着话筒讲话时，会从话筒中听到自己的声音，导致听觉疲劳而影响通话。

现代的电话将听筒电路与话筒电路分开，改进的电路原理示意图如图2所示，图2中线圈Ⅰ与线圈Ⅱ匝数相等，R0=1.2kΩ，R=3.6kΩ，Rx为可变电阻。

当Rx调到某一值时，从听筒中就听不到话筒传出的声音了，这时Rx=kΩ。

（3）在测量电阻的实验中，提供的器材有：

3V稳压电源E、滑线变阻器R、电压表V、电流表A、待测电阻Rx，以及开关S、导线等。

要求：

①电流表内接；②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0V~3V间变化。

在实验中，有的同学连成图3、图4所示的电路，其中a,b,c,…，k是表示接线柱的字母。

请将图3、图4中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤消或增添），分别填在图下面相应的表格中。

接线错误

引起的后果

改正的方法

接线错误

引起的后果

改正的方法

＜答案＞

（1）2.720mm

（2）1.8

（3）图3对应的表格

接线错误

引起的后果

改正的方法

ce

电源可能短路，损坏电源

撤销ce连线

fi,hj

电流表指针反偏，损坏电流表

fi→fh,hi→ij

图4对应的表格

接线错误

引起的后果

改正的方法

缺db（或dg或dk）连线

电压表的示数无法调到OV

增添db（或dg或dk）连线

hj

电流表短路，指针无示数

撤销hi连线

（2005广东物理卷）12．（11分）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。

现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。

已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。

热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：

盛有热水的热水杯（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1Ω）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线若干。

⑴在图8（a）的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。

⑵根据电路图，在图8（b）的实物图上连线。

⑶简要写出完成接线后的主要实验步骤______________________。

＜答案>

（1）如答图1

（2）如答图2所示。

（3）　①往保温杯中加入一些热水，待温度稳定时读出温度计值；

调节滑动变阻器，快速测出电流表和电压表的值；

③重复①～②，测量不同温度下的数据；

④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。

（2005江苏物理卷）12．（12分）将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表

改装成电压表并进行核对．

（1）利用如图所示的电路测量电流表

的内阻（图中电源的电动势E=4V）：

先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，，使电流表指针偏转到满刻度的

，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg=Ω．

（2）将该表改装成量程为3V的电压表，需　　（填“串联”或“并联”）阻值为R0=　　　Ω的电阻．

（3）把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图．

＜答案＞

（1）100

（2）串联9900（3）